Спортивная физиология

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Июня 2013 в 06:44, реферат

Описание работы

Спортивная физиология является как учебной, так и научной дисциплиной. Ее изучение осуществляется во всех высших и средних физкультурных учебных заведениях, на факультетах физического воспитания педагогических вузов, а также на отдельных кафедрах государственных университетов и медицинских вузов. В преподавании предмета, практической деятельности тренеров, физиологов и спортивных врачей используются материалы, полученные при выполнении научно-исследовательских работ, которые проводятся в соответствующих НИИ, лабораториях и на кафедрах

Файлы: 1 файл

Спортивная физиология является как учебной, так и научной дисцип.doc

— 824.00 Кб (Скачать файл)

         Циклические упражнения по предельному  времени работы разделены по  зонам относительной мощности – максимальной мощности (продолжающиеся до 10-30с), субмаксимальной (от 30-40с до 3-5 мин), большой (от 5-6 мин до 20-30 мин) и умеренной мощности (от 30-40 мин до нескольких часов). При этом учитывалось, что физическая нагрузка не равна физиологической нагрузке на организм человека, а основной величиной, характеризующей физиологическую нагрузку является предельное время выполнения работы. Анализ спортивных рекордов на различных дистанциях бегунов, конькобежцев, пловцов и др. позволил построить логарифмическую зависимость между логарифмом интенсивности энерготрат ( и соответственно скорости прохождения дистанций) и логарифмом предельного времени работы. На графике этой зависимости выделились 4 различных участка: 1) с наивысшей скоростью (около 10 м.с-1) – зона максимальной мощности; 2) со скоростью близкой к максимальной  (с резким падением скорости  в диапазоне от 10 до7 м.с-1) – зона субмаксимальной мощности; 3) с более медленным падением скорости (7-6 м.с-1) и 4) зона с новым резким падением скорости (до 5 м.с-1 и менее) – зона умеренной мощности.

 

 

 

 

 

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПОРТИВНЫХ ПОЗ

И СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

 

         Двигательная деятельность человека  проявляется в поддержании позы  и выполнении двигательных актов.

         П о з а – это закрепление частей скелета в определенном положении. При этом обеспечивается поддержание заданного угла или необходимого напряжения мышц.

         При сохранении позы скелетные  мышцы осуществляют две формы  механической реакции – тонического  напряжения (пока возможно достаточно стабильное сохранение позы) и фазных (тетанических) сокращений (для коррекции позы при ее заметных отклонениях от заданного положения и при больших усилиях).

         О с н о в н ы е   п о з ы, которые сопровождают спортивную деятельность, - это лежание (плавание, стрельба), сидение ( гребля, авто-, вело- и мотоспорт, конный спорт и др.), стояние (тяжелая атлетика, борьба, бокс, фехтование и др.), с опорой на руки (висы, стойки, упоры). При л е ж а н и и усилия мышц минимальны, с и д е н и е требует напряжения мышц туловища и шеи, а с т о я н и е – из-за высокого положения общего центра масс и малой опоры – значительных усилий антигравитационных мышц – разгибателей задней поверхности тела.  Наиболее сложными являются позы с о п о р о й   н а р у к и. В позах «вис» и «упор» координация менее сложна, но требуются большие усилия мышц (например, упор руки в сторону на кольцах). Наибольшую сложность представляют стойки (например, стойка на кистях). В этом случае требуется не только большая сила мышц рук, но и хорошая координация при малой опоре и необычном положении вниз головой, которое вызывает у нетренированных лиц значительный приток крови к голове и массивную афферентную импульсацию от смещенных внутренних органов и от вестибулярного аппарата.

         Правильная организация позы имеет большое значение для двигательной деятельности. Она является основой любого движения, обеспечивая опору работающим мышцам, выполняя фиксацию суставов в нужные моменты (например, при отталкивании ног от опоры при ходьбе). Закрепляя тело человека в вертикальном положении, она осуществляет антигравитационную функцию, помогая преодолеть силу земного притяжения и противодействуя падению. Поддержание сложных поз (например, при выполнении на одной ноге высокого равновесия на полупальцах в художественной гимнастике) в неподвижном положении или при движении обеспечивает сохранение равновесия тела.

         Позы, как  и движения, могут быть  произвольными и непроизвольными. Произвольное   управление позой осуществляется корой больших полушарий. После  автоматизации многие позные реакции могут осуществляться непроизвольно, без участия сознания. В организации непроизвольных поз участвуют условные и безусловные рефлексы. Специальные статистические и статокинетические рефлексы поддержания позы (установочные рефлексы) происходят с участием продолговатого и среднего мозга.

         Различают р а б о ч у ю  п о з у, обеспечивающую текущую деятельность, и п р е д р а б о ч у ю   п о з у, которая необходима для подготовки предстоящего действия. Поза может быть удобной (и тогда работоспособность человека повышается) и неудобной, при которой эффективность работы снижается.. Например, при стендовой стрельбе в положении стоя опытные спортсмены так распределяют нагрузку на части скелета, что в ЭМГ наблюдается минимальная активность мышц туловища. Это позволяет спортсменам длительное время стоять без утомления. В то же время  у менее подготовленных стрелков при плохой организации позы имеется значительное напряжение мышц, что быстро приводит к утомлению и снижению точности стрельбы.

         Работая  в условиях неподвижной позы  человек выполняет с т а т и ч е с к у ю

р а б о т у.  При этом его мышцы работают в изометрическом режиме и их механическая работа равна нулю, так как отсутствует перемещение тела или его частей. (поскольку А=Р·Н, а Н=0, то и А=0). Однако с физиологической точки зрения человек испытывает определенную нагрузку, тратит на нее энергию, устает, и его работа может оцениваться по длительности ее выполнения. В спорте, как правило, статическая работа связана с большим напряжением мышц.

         В центральной нервной системе (в первую очередь – в моторной области коры) при такой работе создается мощный очаг возбуждения – рабочая доминанта, которая оказывает тормозящее влияние на другие нервные центры, в частности на центры дыхания и сердечной деятельности. Так как при этом, в отличие от динамической работы, активность нервных центров должна поддерживаться непрерывно, без интервалов отдыха, то статические напряжения весьма утомительны и не могут поддерживаться длительное время. Специфические системы взаимосвязанной активности нервных центров проявляются в коре больших полушарий у спортсменов (по данным ЭЭГ) лишь при достаточных статических усилиях (например, у штангистов при подъеме штанги весом не менее 70-80% от максимальной произвольной силы), одновременно в мышцах в реакцию вовлекаются наименее возбудимые и мощные быстрые двигательные единицы. Этим объясняется необходимость включения в тренировочные занятия максимальных и околомаксимальных нагрузок.

         В двигательном аппарате при статической работе наблюдается непрерывная активность мышц, что делает ее более утомительной, чем динамическая работа с той же нагрузкой.

         Лишь при статических напряжениях,  не превышающих 7-8-% от максимальных, кровоснабжение мышц обеспечивает необходимый кислородный запрос. При 20-процентных статических усилиях кровоток через мышцу уменьшается в 5-6 раз, а при усилиях более 30% от максимальной произвольной силы – прекращается вовсе.

         В настоящее время обнаружено, что артериальное давление в мышцах при статической работе может достигать 400-500мм рт.ст., так как это необходимо для преодоления периферического сопротивления кровотоку. Однако даже прекращение кровоток заметно не снижает работу мышц, так как в них имеются запасы кислорода и анаэробных источников энергии, а сама работа кратковременна.

         Изменения вегетативных функций  демонстрирует так называемый  феномен статических усилий  (или феномен Линдгарта-Верещагина): в момент выполнения работы уменьшаются ЖЕЛ, глубина и минутный объем дыхания, падает ЧСС и потребление кислорода, а после окончания работы наблюдается резкое повышение этих показателей. Этот эффект больше выражен у новичков, но по мере адаптации спортсменов к статической работе он проявляется гораздо меньше.

         При статической работе содержание  кислорода в альвеолах легких  зависит от принятой позы: из-за  ухудшения легочного кровотока  и неравномерности вентиляции  различных  долей легких оно  составляет в позе стояния – 14,9%, сидения – 14,4%, лежания – 14,1%.

         При значительных усилиях наблюдается  явление н а т у ж и в а н и я, которое представляет собой выдох при закрытой голосовой щели, в результате чего туловище получает хорошую механическую опору, а сила скелетных мышц увеличивается.

         Напряжение скелетных мышц при  позно-тонических реакциях и статических  усилиях оказывает в результате  повышенной проприоцептивной импульсации  регулирующее влияние на вегетативные  процессы – м о т о р н о-в и с ц е р а л ь н ы е

р е ф л е к с ы (Могендович М.Р., 1972). Это, в частности, нарастание ЧСС (моторно-кардиальные рефлексы) и угнетение работы почек – уменьшение диуреза (моторно-ренальные рефлексы). Так, при положении вниз головой ЧСС составляет – 50, при лежании – 60, сидении – 70, стоянии – 75 уд · мин-1, а количество мочи, образовавшейся за 1,5 часа, в позе лежания – 177 мл, а в позе стояния – 136 мл.

 

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНДАРТНЫХ

ЦИКЛИЧЕСКИХ И АЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ

 

         С т а н д а р т н ы е   и л и   с т е р е о т и п н ы е   д в и ж е н и я характеризуются сравнительным постоянством движений и их последовательностью, закрепляемой в виде двигательного динамического стереотипа. По структуре движений различают циклические и ациклические стандартные движения.

 

СТАНДАРТНЫЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ

 

         С т а н д а р т н ы е   ц и к л и ч е с к и е   у п р а ж н е н и я отличаются повторением одних и тех же двигательных актов (1-2-1-2-1-2 и т.д.). По предельной длительности работы они подразделяются на 4 зоны относительной мощности – максимальную, субмаксимальную, большую и умеренную.

         Р а б о т а  м а к с и м а л ь н о й   м о щ н о с т и продолжается до 20-30с (например, спринтерский бег на 60, 100 и 200м; плавание на 25 и 50м; велогонки на треке – гиты на 200 и 500 м и т.п.)

         Такая работа относится к анаэробным алактатным нагрузкам, т.е. выполняется на 90-95% за счет энергии фосфагенной системы – АТФ и КрФ. Единичные энерготраты предельные – достигают 4 ккал  · с-1, зато суммарные – минимальны (около 80 ккал). Огромный кислородный запрос (порядка 8 или в пересчете на 1 мин – 40л) во время работы удовлетворяется крайне незначительно (менее 0,1), но кислородный долг не успевает достичь большой величины из-за кратковременности нагрузки. Короткий рабочий период недостаточен для заметных сдвигов в системах дыхания и кровообращения.  Однако, в силу высокого уровня предстартового возбуждения ЧСС достигает высокого уровня – до 200  уд · мин-1. В результате  активного выхода из печени углеводов в крови обнаруживается повышенное содержание глюкозы – гипергликемия.

         Ведущими системами организма при работе в зоне максимальной мощности являются центральная нервная система и двигательный аппарат, так как требуется высокий уровень возбудимости и лабильности нервных центров и скелетных мышц,  хорошая подвижность нервных процессов, способность к быстрому расслаблению мышечных волокон и достаточные запасы в них креатинфосфата.

         Р а б о т а    с у б м а к с и м а л ь н о й    м о щ н о с т и продолжается от 20-30с до 3-5 мин (например, бег на средние дистанции – 400, 800, 1000 и 1500м; плавание на дистанции 100, 200 и 400м; скоростной бег на коньках на 500, 1000, 1500 и 3000м; велогонки – гиты на 1000м; гребля – 500, 1000м и др.).

         Сюда относятся нагрузки анаэробно-аэробного характера. С увеличением дистанции скорость локомоций в этой зоне резко падает, и, соответственно, быстро снижаются единичные энерготраты (от 1,5 до 0,6 ккал · с-1), зато суммарные энерготраты возрастают (от 150 до 450 ккал).  Покрытие энерготрат преимущественно за счет анаэробных реакций гликолиза приводит к предельному нарастанию концентрации лактата в крови (до 20-25мМоль. л-1),  которая увеличивается по сравнению с уровнем покоя в 25 раз. В этих условиях рН крови снижается до 7.0 и менее. Длительность работы достаточна для максимального усиления функций дыхания и кровообращения, в результате достигается МПК. ЧСС находится на уровне 180 уд . мин-1. Несмотря на это, потребление кислорода удовлетворяет на дистанции лишь 1/3 очень высокого кислородного запроса (на разных дистанциях от 25 до 8,5л . мин-1), а кислородный долг, составляющий  50-80% от запроса, возрастает у высококвалифицированных спортсменов до предельной величины – порядка 20-22л. В связи с этим стабилизация потребления кислорода и показателей кардиореспираторной системы, достигаемая к концу дистанции, получила название кажущегося или ложного устойчивого состояния.

         Ведущими физиологическими системами обеспечения работы в зоне субмаксимальной мощности являются кислороднотранспортные системы – кровь, кровообращение и дыхание, а также центральная нервная система, роль которой еще очень велика, так как она должна управлять движениями, осуществляемыми с очень высокой скоростью, в условиях недостаточного кислородного снабжения самих неравных центров.

         Р а б о т а   б о л ь ш о й   м о щ н о с т и продолжается от 5-6 мин до 20-30 мин. Сюда относятся циклические упражнения с преодолением длинных дистанций – бег на 3000, 5000, 10000м; плавание на 800, 1500м; бег на коньках – 5000, 10000м; лыжные гонки – 5,10км; гребля – 1,5-2 км и др. Работа в этой зоне мощности характеризуется как аэробно-анаэробная. Особенное значение здесь, наряду с гликолитическим энергообразованием, имеют реакции окисления углеводов (глюкозы). Максимальное усиление функций кардиореспираторной системы обеспечивает достижение организмом спортсмена МПК. Однако кислородный долг, составляя 10-30% от запроса, при большой длительности работы достигает к концу дистанции большой величины (12-15л). Этим объясняется высокая концентрация лактата в крови (около 10мМоль . л-1) и заметное снижение рН крови.

         На протяжении  дистанции наблюдается стабилизация  показателей потребления кислорода,  дыхания и кровообращения, хотя полного удовлетворения потребления кислорода во время работы не происходит, т.е. устанавливается кажущееся устойчивое состояние. ЧСС сохраняется достаточно постоянно на оптимальном рабочем уровне – 180 уд . мин-1. Единичные энерготраты – невысоки (0,5-0,4 ккакл . с-1), но суммарные энерготраты достигают 750-900 ккал.

         Ведущее значение в этой зоне большой мощности имеют функции кардиореспираторной системы, а также системы терморегуляции  желез внутренней секреции.

         Р а б о т а   у м е р е н н о й   м о щ н о с т и продолжается от 30-40 мин до нескольких часов. Сюда входят сверхдлинные беговые дистанции – 20, 30 км, марафон 42195м, шоссейные велогонки – 100 км и более, лыжные гонки – 15,30,50 км и более, спортивная ходьба на дистанциях от 10 до 50 км, гребля на байдарках и каноэ – 10000м, сверхдлинные заплывы и пр.

         Энергообеспечение осуществляется почти исключительно аэробным путем, причем по мере расходования глюкозы происходит переход на окисление жиров. Единичные энерготраты – незначительны (до 0,3 ккал . с-1), зато суммарные энерготраты огромны – до 2-3 тыс.ккал и более. Потребление кислорода в этой зоне мощности составляет около 70-80% МПК и практически покрывает кислородный запрос во время работы, так что кислородный долг к концу дистанции составляет менее 4л, а  концентрация лактата не превышает нормы (около 4мМоль . л-1). Сдвиги показателей дыхания и кровообращения ниже максимальных. ЧСС держится на уровне 160-180 уд . мин –1. Несмотря на переключение окислительных процессов на утилизацию жиров (происходящую, например, у марафонцев после пробегания начальных 30 км пути), на дистанции продолжается расход углеводов. Это приводит к уменьшению почти в 2 раза содержания в крови глюкозы – явлению гипогликемии. Это резко нарушает функции ЦНС, координацию движений, ориентацию в пространстве, а в тяжелых случаях вызывает потерю сознания. К тому же длительная монотонная работа приводит также к запредельному торможению в ЦНС, называемому еще охранительным торможением, так как оно снижая темп движения или прекращая работу, предохраняет организм спортсмена, в первую очередь нервные клетки, от разрушения и гибели.

Информация о работе Спортивная физиология