Современная классификация физических упражнений
Общепринятой в настоящее время считается классификация физических упражнений, предложенная московским физиологом В.С. Фарфелем (1970). В этой системе в силу многообразия и разнохарактерности физических упражнений применены различные критерии классификации (см. схему классификации).
Схема физиологической классификации упражнений в спорте
(по В.С. Фарфелю, 1970, 1975)
ПОЗЫ
· Лежание
· Сидение
· Стояние
· С опорой на руки
ДВИЖЕНИЯ
I. Стереотипные (стандартные) движения
Качественного значения (с оценкой в баллах)
Количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах)
Ц и к л и ч е с к и е
По зонам мощности
· Максимальной
· Субмаксимальной
· Большой
· Умеренной
А ц и к л и ч е с к и е
· Собственно-силовые
· Скоростно-силовые
· Прицельные
II. Ситуационные (нестандартные) движения
· Спортивные игры
· Единоборства
· Кроссы
Все спортивные упражнения разделены первоначально на позы и движения. Затем все движения подразделены по критерию стандартности на стандартные или стереотипные (с повторяющимся порядком действий) и нестандартные или ситуационные (спортивные игры и единоборства). Стандартные движения разбиты на 2 группы по характеру оценки спортивного результата – на упражнения качественного значения (с оценкой в баллах – гимнастика, фигурное катание, прыжки в воду и др.) и количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах секундах). Из последних выделены упражнения с разной структурой – ациклические и циклические. Среди ациклических упражнений выделены собственно-силовые (тяжелая атлетика), скоростно-силовые (прыжки, метания) и прицельные (стрельба).
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.