Характеристика биохимических процессов, происходящих в организме при выполнении бега на коньках на дистанцию 500 метров в соревновательн

Биохимические изменения в мышцах

Снижается количество креатинфосфата, накапливаются продукты его распада - креатин, креатинин, уменьшается содержание гликогена, накапливается лактат, снижается PH . В результате повышается осмотическое давление, мышцы набухают, появляется болезненность. Усиливается распад белков, повышается содержание свободных аминокислот, накапливается аммиак. Снижается активность ферментов.  

Биохимические изменения в крови  
В крови накапливается продукт распада КрФ – Кр (креатин), увеличивается содержание глюкозы. 
Концентрация продукта распада гликогена – лактата – в крови достигает 11-12 ммоль^.л^-1, что приводит к увеличению кислотности и снижению рН до 6.9.  
Накапливается в плазме крови продукт распада белка – мочевина. 

Увеличение глюкозы в  крови при непродолжительных  нагрузках. Повышение содержания лактата, что приводит к снижению PH и может развиться ацидоз.

Биохимические изменения в моче  
В моче увеличивается содержание лактата, креатинина  и белка.

Восстановление  после окончания нагрузки  
После окончания работы содержание различных метаболитов возвращается к исходному уровню. При этом происходит не только восстановление затраченных энергетических ресурсов, но и их сверхвосстановление.  
Прежде всего, восстанавливается содержание КрФ в мышцах. На 90% КрФ восстанавливается за 2-6 минут. А полное восстановление происходит за 0,5 – 4-6 часов. Кр устраняется быстро за 0,5 часа. Суперкомпенсаторная фаза (сверхвосстановление содержания КрФ в мышцах) происходит на 6-8 часу.  
Затем восстанавливается гликоген мышц, для которого необходимо достаточное количество глюкозы. Восстановление гликогена мышц происходит за 12-20 часов. Фаза суперкомпенсации длится 24-48 часов. Лактат ликвидируется следующим путем. На 3-4 минуте после окончания работы уровень лактата в крови увеличивается, так как происходит его выход из работавших мышц. Затем начинается его устранений различными путями. 60% лактата окисляется до СО₂ и Н₂О. 20% превращается в пировиноградную кислоту, а затем в гликоген печени – происходит процесс глюконеогенез. Некоторая часть выделяется с потом и мочой. Полная нормализация лактата происходит за 0,5-3 часа. При перегрузке это время увеличивается.  
Примерно за 0,5-1 час идет нормализация кислотно-щелочного равновесия (рН).  
Процесс восстановления белка начинается сразу после нагрузки и ускоряется к 3-4 часу. Продолжается этот процесс около 2-3 суток, фаза суперкомпенсации – 3-4 сутки. Мочевина устраняется из крови примерно за 12-24 часа, причем сразу после окончания работы уровень мочевины в крови повышен.  
Динамика биохимических изменений при работе и в период отдыха в большей степени зависит от активности эндокринной системы.  
Содержание адреналина и норадреналина слегка увеличивается.

Графики, отражающие изменения:

1. Образование молочной  кислоты в процессе гликолиза,  в зависимости от интенсивности  и продолжительности упражнения.

2. Взаимосвязь между изменениями  рH и концентрацией молочной кислоты в крови при напряженной мышечной работе.

3. Накопление молочной  кислоты в мышцах и крови  при работе в зоне субмаксимальной мощности.

Время в минутах

4. Явление суперкомпенсации при восстановлении после физических нагрузок.

5. Изменение содержания  КрФ в организме во время нагрузки.

 

 

 

5. Укажите качество  двигательной деятельности, которое  является ведущим при выполнении  данной работы. Методы развития  этого качества. Методы контроля за уровнем развития данного качества.

Ведущим  при выполнении данной работы является скоростно – силовое качество. Скоростно-силовые качества – это способность человека к проявлению предельно возможных усилий в кратчайший промежуток времени при сохранении оптимальной амплитуды движений. Эту способность называют также «взрывной силой».

Важнейшими из скоростно - силовых качеств спортсмена являются сила, скорость и мощность развиваемого мышечного усилия. Максимального значения скоростно – силовые качества достигаются при предельно высокой концентрации волевого усилия. Проявление скоростно – силовых качеств во многом зависит от соотношения быстро и медленно сокращающихся волокон в составе мышцы.

Основные биохимические  факторы, лимитирующие проявление скоростно – силовых качеств, можно установить исходя из «фундаментальных зависимостей» для мышцы:

1. Условия проявления  максимальной мышечной силы: величина  максимального мышечного усилия  прямо пропорциональна длине  сакромера или длине толстых миозиновых нитей.

2. Связь между величиной  максимальной скорости сокращения, длиной сакромера и относительной АТФ – фазной активностью миозина. В белых волокнах максимальная скорость сокращения выше в 4 раза, по сравнению с красными волокнами.

3. Изменения мощности  при мышечном сокращении: мощность, развиваемая мышцей является линейной функцией от величины общей скорости расщепления АТФ.

4. Зависимость Хилла: наибольшая  сила проявляется в изометрическом  режиме при скорости сокращения  равной нулю, а наибольшая скорость  сокращения развивается при величине  относительной силы составляющей  около 0,2 от индивидуального максимума изометрического усилия.

Исходя из этих описаний, можно установить основные требования к упражнениям , направленным на развитие скоростно - силовых качеств:

1. Величина преодолеваемого  сопротивления  должна составлять  от 70-100% индивидуального изометрического  максимума для данной группы.

2. При развитии способности  выполнять упражнение с максимальной скоростью сокращения – от 20 до 40%, при совершенствовании способностей к комплексному проявлению силы и скорости сокращения – 40-70%.

3. Наибольшее соответствие  структуре основного упражнения  и создание условий для максимальной  мобилизации на выполнение упражнений  с предельным усилием.

Поскольку структурные факторы  скоростно – силовых способностей человека(длина сакромеров в миофибриллах, содержание быстро и медленно сокращающихся волокон в мышцах) генетически обусловлены, основным методическим путем улучшения скоростно – силовых качеств спортсменов является подбор средств и методов , улучшающих АТФ – фазную активность миозина и усиляющих синтез сократительных белков в мышцах.

Для решения этих задач  используется 2 основных методических приема – метод максимальных усилий и метод повторных предельных упражнений.

Для тренировки способностей к максимальному проявлению скоростно–силовых качеств применяются упражнения, близкие по биодинамической структуре к соревновательным или сами соревновательные упражнения. Они выполняются с предельной мобилизацией на проявление максимального усилия с небольшим числом повторений и нерегламентированными интервалами отдыха, достаточными для восстановления и повторной мобилизации на максимальное усилие. За счет Крф можно выполнить непрерывно до 5-6 таких повторений.

Метод повторных предельных упражнений направлен на усиление синтеза  сократительных белков и увеличение мышечной массы. Величина преодолеваемого  сопротивления обычно не превышает 70% от максимальной изометрической силы, с большим числом повторений и до отказа.

При систематическом повторении таких тренировок в мышцах существенно  увеличивается содержание сократительных белков и возрастает общий объем  мышечной массы. Разумное сочетание  и последовательность применения обоих  методов в процессе тренировки  могут обеспечить высокий уровень  развития скоростно-силовых качеств спортсмена.

Оценка уровня развития скоростно-силовых качеств

1. Контрольные упражнения (тесты) – три попытки в идентичных  условиях. Лучший результат считается  исходным показателем.

* выпрыгивание вверх толчком  двумя ногами с места (определение  высоты прыжка посредством лентопротяжного  устройства системы В.М.Абалкова).

* прыжок в длину с  места,

* бег 20-30 метров с ходу,

* бросок двумя руками  ядра из-за головы.

2. Упражнения с увеличенным  по отношению к соревновательному сопротивлением (бросок утяжеленного снаряда, бег в гору и т.п.).

3. Для оценки скоростного  компонента –  упражнения с облегченным сопротивлением. 

 

Методика развития скоростно-силовых качеств

Направления:

1.Скоростное. Задача: повысить  скорость выполнения основного  упражнения. Следует облегчать выполнение  этого упражнения. Упражнения выполняется  максимально быстро и чередуется  с заданной скоростью – 90-95% от максимальной. Достигается за счет совершенствования координации движений.

2.Скоростно-силовое. Задача: увеличить силу мышц и скорость  движений. Используются упражнения  без отягощений или с небольшим  отягощением. Вес его лимитируется  сохранением структуры упражнения (внутренней и внешней). Упражнения  должны выполняться максимально  быстро и чередоваться с упражнениями  с заданной скоростью 80% от максимальной.

3.Силовое. Задача: развить  силу мышц. Вес отягощения составляет  от 80% до максимального. Характер выполнения упражнения различный от максимального до 60%  от максимального.

Средства:

*упражнения с преодолением  веса собственного тела,

*упражнения с дополнительными  отягощениями (пояс и т.п.),

*упражнения с использованием  сопротивления внешней среды,

*упражнения с преодолением  внешнего сопротивления (блоки,  резина, бинты).

Методы: (являются общими для всех спортсменов, применяются комплексно).

Ациклические виды –целостного воздействия,

-расчлененный,

-вариативный,

-повторный.

Циклические виды: - целостного воздействия,

-расчлененный,

-вариативный,

-повторный.

-интервальный.

Специфический метод для  всех видов спорта - ударный метод(прыжок в глубину  с дальнейшим выпрыгиванием).

 

 

 

6. Перекисное окисление  липидов. Этапы развития реакции.  Роль при физических нагрузках.

Небольшая часть кислорода, поступающего из воздуха во время  дыхания, превращается в активные формы  – свободные радикалы, обладающие высокой химической активностью, вызывающие окисление белков, липидов, нуклеиновых  кислот. Чаще всего окислению подвергается именно липидный слой биологических  мембран. Такое окисление называется перекисным окислением липидов (ПОЛ).

Стадии перекисного  окисления липидов

1) Инициация: образование  свободного радикала (L•)

Инициирует реакцию чаще всего гидроксильный радикал, отнимающий водород от СН₂-групп полиеновой кислоты, что приводит к образованию липидного радикала.

2) Развитие цепи:

L • + О₂ → LOO • 
LOO• + LH → LOOM + LR•

Развитие цепи происходит при присоединении О₂, в результате чего образуется липопе-роксирадикал LOO• или пероксид липида LOOH.

ПОЛ представляет собой свободнорадикальные цепные реакции, т.е. каждый образовавшийся радикал инициирует образование нескольких других.

3) Разрушение структуры  липидов

Конечные продукты перекисного  окисления полиеновых кислот - малоновый диальдегид и гидропероксид кислоты.

4) Обрыв цепи - взаимодействие радикалов между собой:

LOO• + L• → LOOH + LH 
L• + vit E → LH + vit E• 
vit E• + L• → LH + vit Е_окисл.

Развитие цепи может останавливаться  при взаимодействии свободных радикалов  между собой или при взаимодействии с различными антиоксидантами, например, витамином Е, который отдаёт электроны, превращаясь при этом в стабильную окисленную форму.

Физические нагрузки, свойственные современному спорту, приводят к чрезмерному  образованию активных форм кислорода  и значительному росту скорости ПОЛ. Практически любая спортивная работа протекает в условиях повышенного  потребления кислорода, а перенасыщение  организма (или отдельных органов, или тканей) кислородом способствует появлению свободных радикалов  кислорода и интенсификации перекисных процессов. В ациклических видах  спорта (особенно в спортивных играх  и единоборствах) характер мышечной деятельности резко и многократно  меняется. Такие изменения сопровождаются несоответствием между продолжающимся повышенным поступлением кислорода  и снижением его потребления  митохондриями мышечных клеток. Подобное несоответствие вызывает относительную  гипероксию в мышечной ткани, что, несомненно, приводит к еще большему образованию  свободных радикалов и дальнейшему  нарастанию их повреждающего воздействия  на биомембраны. К повышению скорости свободнорадикального окисления также приводит ацидоз (повышение кислотности), возникающий у спортсменов вследствие накопления в миоцитах молочной кислоты. И, наконец, приближающиеся к пределу функциональных возможностей физические нагрузки современного спорта, его высокая мотивированность и эмоциональность позволяют выявить в деятельности спортсменов многие характерные черты стресса. А стресс и, в частности, стрессорные гормоны оказывают значительное влияние на развитие в организме свободнорадикального окисления.