Учебно-методическим советом Балашовского филиала
ФИЗИОЛОГИЯ ФИЗИЧЕСКОГО
ВОСПИТАНИЯ И СПОРТА
Учебное пособие
Балашов 2008
Рецензенты
Рекомендовано к изданию
Учебно-методическим советом Балашовского филиала
Саратовского государственного университета
Им. Н.Г.Чернышевского
Тимушкин, А.В. Физиология физического воспитания и спорта: Учебное пособие /А.В. Тимушкин. – Балашов: Изд-во ………… 2008.
Учебное пособие раскрывает обязательный теоретический материал в соответствии с требованиями вузовской подготовки по дисциплине «Физиология физического воспитания и спорта». Для преподавателей, студентов факультетов физического воспитания, тренеров, работающих в области физической культуры и спорта
О г л а в л е н и е
Введение ……………………………………………………………….
Глава 1. Адаптация к мышечной деятельности и функциональные
Резервы организма
Адаптация к физическим нагрузкам и резервные возможности организма
Физиологические особенности адаптации к физическим нагрузкам
Срочная и долговременная адаптация к физическим нагрузкам
Физиологические резервы организма, их характеристика и классификация
Глава 2. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ
ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ
2.1. Изменения функций организма человека, происходящие под воздействием физических упражнений.
2.2. Функциональные сдвиги в организме при нагрузках постоянной и переменной мощности.
2.3. Физиологические критерии, определяющие адаптированность организма к физическим нагрузкам.
Глава 3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЙ
ОРГАНИЗМА ПРИ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
3.1. Предстартовые состояния.
3.2. Разминка и врабатывание.
3.3. Устойчивое состояние.
Глава 4. Физиологическая характеристика физической
Работоспособности спортсмена
4.1. Методы тестирования физической работоспособности.
4.2. Тесты с максимальной и субмаксимальной мощностью физической нагрузки.
4.3. Показатель максимального потребления кислорода и методика его определения.
4.4. Резервы физической работоспособности.
Глава 5. Физиологическая характеристика утомления и
Восстановительных процессов
План
5.1. Физиологические проявления и стадии развития утомления при физической работе.
5.2. Факторы утомления при различных видах спортивных упражнений.
5.3. Предутомление, хроническое утомление, переутомление.
5.4. Особенности восстановления функций.
5.5. Средства повышения эффективности процессов восстановления и отдыха.
Тема 6. Физиологическая характеристика поз и разных
Видов мышечной деятельности
6.1. Классификация спортивных движений и упражнений.
6.2. Характеристика циклических движений различной относительной мощности.
6.3. Общая характеристика ациклических движений.
6.4. Характеристика ситуационных движений.
6.5. Позы и статические усилия.
Список рекомендуемой литературы………………………………….
Введение
«Физиология физической культуры и спорта» занимает одно из важных мест в системе подготовки специалистов по физической культуре и спорту. Без знания того – как тело человека выполняет физическую работу и как реагирует на мышечную деятельность невозможно правильно планировать учебно-тренировочный процесс. Современному тренеру и преподавателю физической культуры важно знать и понимать процессы, происходящие в организме при осуществлении мышечной деятельности не только для достижения высоких спортивных результатов, но и для успешных занятий физической культурой с лицами, имеющими отклонения в состоянии здоровья, уметь использовать эти знания в практической работе
Физиология физического воспитания и спорта, являясь фундаментальной теоретической дисциплиной, закладывает основы медико-биологической подготовки специалистов по физической культуре и спорту.
Учебное пособие, подготовленное Тимушкиным А.В., адресовано студентам очной и заочной форм обучения. Изложенный материал полезен с практической точки зрения не только специалистам в области физической культуры и спорта, но и всем тем, кто хочет оставаться здоровым и физически подготовленным.
Пособие составлено с учетом требований Государственных образовательных стандартов и рекомендовано преподавателям и студентам высших учебных заведений, изучающих физиологию физического воспитания и спорта.
Глава 1. АДАПТАЦИЯ К МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЗЕРВЫ ОРГАНИЗМА
ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ
Физические нагрузки вызывают перестройки различных функций организма, особенности и степень которых зависят от мощности и характера двигательной деятельности.
Предстартовые состояния.
В ходе систематической тренировки организм спортсмена испытывает ряд различных функциональных состояний, тесно взаимосвязанных друг с другом. До начала работы у спортсмена возникает предстартовое и собственно стартовое состояние, к которым присоединяется влияние разминки; от качества разминки и характера предстартового состояния зависит скорость и эффективность врабатывания в начале работы, а также наличие или отсутствие мертвой точки. Эти процессы определяют, в свою очередь, степень выраженности и длительность устойчивого состояния, а от него зависит скорость наступления и глубина развития утомления, что далее обуславливает особенности процессов восстановления.
Предстартовые состояния возникают задолго до выступления, за несколько дней и недель до ответственных стартов. Возникает мысленная настройка на соревнование, повышенная мотивация, растет двигательная активность во время сна, повышается обмен веществ, увеличивается мышечная сила, в крови повышается содержание гормонов, эритроцитов и гемоглобина.
Эти проявления усиливаются за несколько часов до старта и еще более за несколько минут перед началом работы, когда возникает собственно стартовое состояние.
Предстартовые состояния возникают по механизму условных рефлексов.
Физиологические изменения возникают на условные сигналы, которыми являются раздражители, сопутствующие предшествующим занятиям (вид стадиона, спортивного зала, наличие соперников, спортивная форма и др.).
Различают предстартовые изменения двух видов – неспецифические (при любой работе) и специфические (связанные со спецификой предстоящих упражнений).
К числу неспецифических изменений относят 3 формы предстартовых состояний: боевую готовность, предстартовую лихорадку и предстартовую апатию.
Боевая готовность обеспечивает наилучший психологический настрой и функциональную подготовку спортсменов к работе. Наблюдаетсяоптимальный уровень физиологических сдвигов — повышенная возбудимость нервных центров и мышечных волокон, адекватная величина поступления глюкозы в кровь из печени, благоприятное превышение концентрации норадреналина над адреналином, оптимальный усиление частоты и глубины дыхания и частоты сердцебиений, укорочение времени двигательных реакций.
В случае возникновения предстартовой лихорадки возбудимость мозга чрезмерно повышена, что вызывает нарушение тонких механизмов межмышечной координации, излишние энерготраты и преждевременный дорабочий расход углеводов, избыточные кардиореспираторные реакции. При этом у спортсменов отмечена повышенная нервозность, возникают фальстарты, адвижения начинаются в неоправданно быстром темпе и вскоре приводят к истощению ресурсов организма.
В противоположность этому, состояние предстартовой апатиихарактеризуется недостаточным уровнем возбудимости центральной нервной системы, увеличением времени двигательной реакции, невысокими изменениями в состоянии скелетных мышц и вегетативных функций, подавленностью и неуверенностью в своих силах спортсмена. В процессе длительной работы негативные сдвиги состояний в результате лихорадки и апатии могут преодолеваться, нопри кратковременных упражнениях такой возможности нет.
Специфические предстартовые реакции отражают особенности предстоящей работы. Например, функциональные изменения в организме выше перед бегом на короткие дистанции по сравнению с предстоящим бегом на длинные дистанции; они больше перед соревнованиями по сравнению с обычной тренировкой. В коре больших полушарий больше активируются те зоны, которые должны вовлекаться в работу; перед циклическими упражнениями возникают колебания потенциалов в темпе предстоящего движения.
Чрезмерные предстартовые реакции снижаются у спортсменов по мере привыкания к соревновательным условиям.
На формы проявления предстартовых реакций оказывает влияние тип нервной системы: у спортсменов с сильными уравновешенными нервными процессами – сангвиников и флегматиков чаще наблюдается боевая готовность, у холериков – предстартовая лихорадка; меланхолики в трудных ситуациях подвержены предстартовой апатии.
Умение тренера провести необходимую беседу, переключить спортсмена на другой вид деятельности способствует оптимизации предстартовых состояний. Используют для этого и массаж. Однако наибольшее регулирующее воздействие оказывает правильно проведенная разминка. В случае предстартовой лихорадки необходимо проводить разминку в невысоком темпе, подключить глубокие ритмичные дыхания (гипервентиляцию), так как дыхательный центр оказывает мощное нормализующее влияние на кору больших полушарий. При апатии, наоборот, требуется проведение разминки в быстром темпе для повышения возбудимости в нервной и мышечной системах.
Разминка и врабатывание.
В подготовке организма к предстоящей работе очень велика роль разминки.
Различают общую и специальную часть разминки.
Общая разминка неспецифична. Она направлена на повышение функционального состояния организма и создание оптимального возбуждения центральных и периферических звеньев двигательного аппарата. Еще до начала работы создаются условия для формирования новых двигательных навыков и наилучшего проявления физических качеств. Разогревание мышц снижает их вязкость, повышает гибкость суставно-связочного аппарата, способствует отдаче тканям кислорода из оксигемоглобина крови, активирует ферменты и ускоряет протекание биохимических реакций. Однако разминка не должна доводить спортсмена до утомления и вызывать повышение температуры выше 38° С, что вызовет отрицательный эффект.
Специальная часть разминки обеспечивает специфическую подготовку к предстоящей работе именно тех нервных центров и скелетных мышц, которые несут основную нагрузку. Происходит оживление рабочих доминант и созданных на их базе двигательных динамических стереотипов, вегетативные сдвиги достигают уровня, необходимого для быстрого вхождения в работу.
Оптимальная длительность разминки составляет 10-30 мин, а интервал до работы не должен превышать 15 мин, после чего эффект разминки снижается.
Периоды покоя и работы характеризуются относительно устойчивым состоянием функций организма, с отлаженной их регуляцией. Между ними имеются 2 переходных периода -врабатывания (от покоя к работе) и восстановления (от работы к покою).
Период врабатывания отсчитывают от начала работы до появления устойчивого состояния. Во время врабатывания осуществляются 2 процесса:
• переход организма на рабочий уровень и
• сонастройка различных функций.
Врабатывание различных функций отличается гетерохронностью, т.е. разновременностью, и увеличением вариативности их показателей.
Сначала и очень быстро врабатываются двигательные функции, а затем более инертные вегетативные.Из вегетативных показателей быстрее всего нарастают до рабочего уровня частотные параметры – частота сердечных сокращений и дыхания, затем объемные характеристики – ударный и минутный объемы крови, глубина вдоха и минутный объем дыхания. За их перестройками следует рост потребления кислорода и, позже всего, налаживание терморегуляции (этот момент сопровождается потоотделением). Инерция вегетативных сдвигов связана, в частности, с тем, что в начальные моменты работы мощная моторная доминанта оказывает отрицательное (тормозное) влияние на вегетативные центры.
Более быстрое врабатывание наблюдается у более квалифицированных спортсменов, в более молодом возрасте (у подростков) и в период спортивной формы у спортсмена.
Период врабатывания может завершаться появлением «мертвой точки». Она возникает у недостаточно подготовленных спортсменов в результате дискоординации двигательных и вегетативных функций.При слишком интенсивных движениях и замедленной перестройке вегетативных процессов нарастает заметный кислородный долг, возникает тяжелое субъективное состояние. Происходит рост содержания лактата в крови, рН крови снижается до 7,2 и менее. У спортсмена наблюдаются одышка и нарушения сердечного ритма (аритмия, экстрасистолия), уменьшается жизненная емкость легких. В этот период работоспособность резко падает. Она возрастает лишь после волевого преодоления «мертвой точки», когда открывается «второе дыхание», или в результате снижения интенсивности работы. Подобное состояние может неоднократно повторяться во время длительной работы при повышениях ее мощности, неадекватных возможностям спортсмена.
Устойчивое состояние.
При длительной циклической работе относительно постоянной мощности (в зонах большой и умеренной мощности, частично субмаксимальной мощности) в организме спортсмена возникает устойчивое состояние, которое продолжается от момента завершения врабатывания до начала утомления.
По характеру снабжения организма кислородом выделили 2 вида устойчивого состояния.
• Кажущееся (или ложное) устойчивое состояние (при работе большой и субмаксимальной мощности), когда спортсмен достигает уровня максимального потребления кислорода, но это потребление не покрывает высокого кислородного запроса и образуется значительный кислородный долг.
• Истинное устойчивое состояние при работе умеренной
мощности, когда потребление кислорода соответствует кис
лородному запросу,и кислородный долг почти не образуется.
За исключением кратковременных циклических упражнений максимальной мощности, во всех других зонах мощности после окончания врабатывания устанавливается устойчивое состояние. При этом мощность работы, несмотря на некоторые отклонения, практически близка к постоянной. Такое состояние характеризуется следующими особенностями.
– Мобилизация всех систем организма на высокий рабочий уровень (главным образом, кардиореспираторной системы и системы крови, обеспечивающих достижение МПК).
– Стабилизация множества показателей, влияющих на спортивные показатели – длины и частоты шагов, амплитуды колебаний общего центра масс, частоты и глубины дыхания, частоты сердечных сокращений, уровня потребления кислорода и пр. (хотя некоторые показатели могут монотонно возрастать, например, температура тела, или снижаться, например, оксигенация крови).
– Согласование работы различных систем организма, которое сменяет ихдискоординацию периода врабатывания — например, устанавливается определенное соотношение темпа дыхания и движения.
У тренированных спортсменов выраженность устойчивого состояния и КПД работы больше, чем у нетренированных лиц. Оно у них дольше продолжается.
Восстановительных процессов
План
Видов мышечной деятельности
6.1. Классификация спортивных движений и упражнений.
Физические упражнения чрезвычайно многообразны. Для их классификации невозможно применить один единственный критерий. В связи с этим в основу классификации положены различные критерии. Среди них различают следующие основные критерии.
• Энергетические критерии — классифицирующие упражнения по преобладающим источникам энергии (аэробные и анаэробные).
• Биомеханические — циклические, ациклические и смешанные.
• Критерии ведущего физического качества — упражнения силовые, скоростные, скоростно-силовые, выносливостные, координационные.
• Критерии предельного времени работы — подразделяющие упражнения по зонам относительной мощности.
В настоящее время общепринята классификация физических упражнений, предложенная В. С. Фарфелем (1970).
ПОЗЫ
• Лежание
• Сидение
• Стояние
• С опорой на руки
ДВИЖЕНИЯ
I. Стереотипные (стандартные) движения
1) Качественного значения (с оценкой в баллах)
2) Количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах)
Циклические
По зонам мощности:
• Максимальной
• Субмаксимальной
• Большой
• Умеренной
Ациклические
• Собственно-силовые
• Скоростно-силовые
• Прицельные
II. Ситуационные (нестандартные) движения
• Спортивные игры
• Единоборства
• Кроссы
6.2. Характеристика циклических движений различной относительной мощности.
Стандартные циклические упражнения отличаются повторением одних и тех же двигательных актов. По предельной длительности работы они подразделяются на 4 зоны относительной мощности – максимальную,субмаксимальную, большую и умеренную.
Работа максимальной мощности продолжается до 20-30с (спринтерский бегна 60, 100 и 200 м; плавание на 25 и 50 м).
Такая работа относится к анаэробным алактатным нагрузкам, т. е. выполняется на 90-95% за счет энергии фосфагенной системы – АТФ и КрФ. Суммарные энерготраты – минимальны (около 80 ккал). Кислородный долг не успевает достичь большой величины из-за кратковременности нагрузки. Короткий рабочий период недостаточен для заметных сдвигов в системах дыхания и кровообращения.
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.
Работа субмаксимальной мощности продолжается от 20-30 с до 3-5 мин (бег на средние дистанции; плавание на дистанции 100 – 400м; скоростной бег на коньках на 500 – 3000 м и др.).
Сюда относятся нагрузки анаэробно-аэробного характера.Суммарные энерготраты составляют 150 – 450 ккал. Концентрация молочной кислоты достигает предельных величин – до20-25 мМоль/л, 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 180-200 уд/мин. Потребление кислорода удовлетворяет на дистанции лишь 1/3, а кислородный долг возрастает до 20-22 л. Работа выполняется на уровне кажущегося (ложного) устойчивого состояния.
Ведущими физиологическими системами обеспечения работы в зоне субмаксимальной мощности являются кислородтранспортные системы – кровь, кровообращение и дыхание, а также центральная нервная система.
Работа большой мощности продолжается от 5-6 мин до 20-30 мин. Сюда относятся циклические упражнения с преодолением длинных дистанций – бег на 3000,5000,10000 м; плавание на 800, 1500 м; лыжные гонки на 5, 10 км и др. Работа в этой зоне мощности характеризуется как аэробно-анаэробная.Максимальное усиление функций кардиореспираторной системы обеспечивает достижение организмом спортсмена МПК. Кислородный долг, составляя 10-30% от запроса, при большой длительности работы достигает к концу дистанции большой величины (12-15 л). ЧСС достигает – 180–190 уд-мин. Суммарные энерготраты достигают 750–900 ккал.
Работа выполняется при кажущемся устойчивом состоянии.
Ведущее значение в зоне большой мощности имеют функции кардиореспираторной системы, а также системы терморегуляции.
Работа умеренной мощности продолжается от 30-40 мин до нескольких часов. Сюда входят сверхдлинные беговые дистанции – 20,30 км, марафон 42195 м, шоссейные велогонки – 100 км и более, лыжные гонки – 30,50 км и более, спортивная ходьба на дистанциях от 10 до 50 км и пр.
Энергообеспечение осуществляется почти исключительно аэробным путем. 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 4 л, а концентрация лактата не превышает нормы (около 4 мМоль/л). Сдвиги показателей дыхания и кровообращения ниже максимальных. ЧСС держится на уровне 160-180 уд/мин. Работа 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.
Ведущее значение в зоне умеренной мощности имеют большие запасы углеводов, предотвращающие гипогликемию, и функциональная устойчивость ЦНС к монотонии, противостоящая развитию запредельного торможения.
Позы и статические усилия.
Двигательная деятельность человека проявляется в поддержании позы и выполнении двигательных актов.
Поза – это закрепление частей скелета в определенном положении.
Основные позы, которые сопровождают спортивную деятельность, – это лежание(плавание, стрельба), сидение (гребля, авто-, вело- и мотоспорт, конный спорти др.), стояние (тяжелая атлетика, борьба, бокс, фехтование и др.), с опорой на руки (висы, стойки, упоры). При лежании усилия мышц минимальны, сидение требует напряжения мышц туловища и шеи, а стояние – из-за высокого положения общего центра масс и малой опоры – значительных усилий антигравитационных мышц-разгибателей задней поверхности тела. Наиболее сложными являются позы с опорой на руки. 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.
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.
Различают рабочую позу, обеспечивающую текущую деятельность, и предрабочую позу, которая необходима для подготовки предстоящего действия. Поза может бытъ удобной (и тогда работоспособность человека повышается) и неудобной, при которой эффективность работы снижается.
Работая в условиях неподвижной позы человек выполняет статическую работу.
В двигательном аппарате при статической работе наблюдается непрерывная активность мышц, что делает ее более утомительной, чем динамическая работа.
В момент выполнения работы уменьшаются ЖЕЛ, ГД, МОД, ЧСС и ПО2, а после окончания работы наблюдается резкое повышение этих показателей.
При значительных усилиях наблюдается явление натуживания, которое представляет собой выдох при закрытой голосовой щели, в результате чего сила скелетных мышц увеличивается.
ТРЕНИРОВОАННОСТИ
1. Физиологические основы процесса тренировки.
2. Тренировочный эффект физической нагрузки.
3. Показатели функциональной подготовленности в покое.
4. Тестирование функциональной подготовленности при стандартных
и предельных нагрузках.
5. Физиологическая характеристика перетренированности и перенапряжения.
1. Спортивная тренировка представляет собой специализированный педагогический процесс, направленный на повышение общей физической подготовленности и специальной работоспособности
Спортивная тренировка, с физиологической точки зрения, представляет собой многолетний процесс адаптации организма человека к требованиям, которые ему предъявляет избранный вид спорта.
Как во всяком педагогическом процессе, в ходе тренировки соблюдаются общие педагогические принципы – активности,сознательности, наглядности, систематичности, последовательности, доступности и прочности. Вместе с тем, имеются специфические принципы тренировки – единство общей и специальной физической подготовки, непрерывность и цикличность тренировочного процесса, постепенное и максимальное повышение тренировочных нагрузок. Эти принципы обусловлены закономерностями развития физических качеств и формирования двигательных навыков у человека, особенностями функциональных перестроек в организме, изменением диапазона функциональных резервов спортсмена.
Переход к специализированным формам подготовки спортсмена в избранном виде спорта осуществляется лишь на базе общей (неспециализированной) подготовки, в результате развития физических качеств и роста функциональных возможностей организма.Этот процесс должен быть по возможности непрерывным, так как перерывы в систематических занятиях приводят к резкому падению достигнутого уровня проявления качественных сторон двигательной деятельности и освоения двигательных навыков. Так, например, достигнутый у подростков на протяжении первого года занятий рост мышечной силы за время летнего перерыва практически полностью теряется.
Цикличность тренировочного процесса связана с тем, что выход на наиболее высокий уровень специальной работоспособности осуществляется постепенно на протяжении подготовительного периода (3-4 мес.). К соревновательному периоду спортсмен достигает высокого уровня работоспособности, но поддерживать этот доступный на данном этапе наивысший уровень функциональных и психических возможностей человек может лишь ограниченное время (не более 4-5 мес.). После чего необходим определенный отдых, переключение на другую деятельность, снижение нагрузки, т. е. переходный период. Годичный тренировочный цикл (или 2 цикла в году), в свою очередь, подразделяется на промежуточные мезоциклы, а те – на недельные микроциклы. Такая цикличность соответствует естественным биоритмам человеческого организма и, кроме того, позволяет варьировать применяемые физические нагрузки.
Правильное чередование тяжести физических нагрузок с оптимальными интервалами отдыха обеспечивает возможность использования явлений суперкомпенсации – сверхвосстановления организма, когда следующее тренировочное занятие начинается с более высокого уровня работоспособности по сравнению с исходным. При этом режиме неуклонно растут результаты спортсмена и сохраняется его здоровье. Слишком большие интервалы не дают никакого прироста, а недостаточные интервалы приводят к падению работоспособности и ухудшению функционального состояния организма.
Тренировочные нагрузки должны постепенно повышаться в зависимости от достигнутого уровня функциональных возможностей, иначе даже при систематических занятиях будет обеспечиваться лишь их поддерживающий эффект. Для достижения высоких спортивных результатов должны использоваться максимальные нагрузки, которые вызывают мобилизацию функциональных резервов центральной нервной системы, двигательного аппарата и вегетативных систем, оставляя функциональный и структурный след тренировки.
2.Правильная организация тренировочного процесса обуславливает состояние адаптированности спортсмена к специализированным нагрузкам или состояние тренированности. Его характеризуют 1) повышение функциональных возможностей организма и 2) увеличение экономичности его работы.
Наиболее высокий уровень тренированности достигается в состоянии спортивной формы. Это состояние требует предельно возможной мобилизации всех функциональных систем организма, значительного напряжения регуляторных процессов. Соответственно, оно может сохраняться непродолжительное время в зависимости от индивидуальных особенностей спортсмена, его квалификации и др. факторов. Цена такого уровня адаптации оказываемся высокой – при этом повышается реактивность организма на действие неблагоприятных условий среды, снижается его устойчивость к простудным и инфекционным заболеваниям, т. е. резко снижается иммунитет.
Тренировочный эффект зависит от объема физической нагрузки – ее длительности, интенсивности и частоты. Однако у каждого человека имеется генетически определяемый предел функциональных перестроек в процессе тренировки – его генетическая норма реакции. При одинаковых физических нагрузках различные люди отличаются по величине и скорости изменений функциональной подготовленности, т.е. по тренируемости.
Наименее тренируемыми качествами являются быстрота, гибкость, скоростно-силовые возможности. Изменения многих физиологических показателей генетически обусловлены (МПК, анаэробные возможности, ЖЕЛ и др.).
3.Особенности морфологических, функциональных и психофизиологических показателей организма человека в состоянии покоя характеризуют степень его функциональной подготовленности к физической нагрузке.
Для оценки индивидуальных особенностей адаптации организма к работе необходимо комплексное тестирование, позволяющее получить сведения о различных морфофункциональных и психофизиологических показателях конкретного человека. В тренировочном процессе используют различные виды контроля, в ходе которых исследуют состояние различных органов и систем организма спортсмена.
– Оперативный или текущий контроль, отражающий ежедневные реакции организма спортсмена на выполняемые физические нагрузки по наиболее вариативным показателям (ЧСС, тест САН, тест на внимания и пр.).
– Этапный контроль, проводимый 5-6 раз в году с использованием менее динамичных показателей (МПК, максимальная анаэробная мощность, индекс Гарвардского степ-теста и пр.).
– Углубленное медицинское обследование (1 раз в году) с анализом достаточно консервативных показателей (тестирование личностных характеристик, психофизиологических показателей, типа высшей нервной деятельности) и ряда сложных медицинских обследований.
В центральной нервной системе спортсмена отмечается высокий уровень лабильности нервных центров. У спортсменов, обладающих выраженным качеством быстроты, время двигательной реакции укорочено.
Двигательный аппарат квалифицированных спортсменов отличается большей толщиной и прочностью костей, выраженной рабочей гипертрофией мышц, их повышенной лабильностью и возбудимостью, большими запасами мышечного гликогена и миоглобина. Спортсмены имеют высокие показатели произвольного напряжения мышц и в то же время отличного их расслабления, т. е. большую величину амплитуды твердости мышц.
Обмен веществ спортсменов характеризуется увеличением запасов белков и углеводов, снижением уровня основного обмена.
Дыхание спортсменов более эффективно, так как увеличена ЖЕЛ (до 6-8 л), больше глубина вдоха, снижена частота дыхания (до 6-12 вдохов в 1 мин), лучше развиты и более выносливы дыхательные мышцы, выше максимальная легочная вентиляция (порядка 100-200 л/мин), увеличена длительность задержки дыхания.
В сердечно-сосудистой системе спортсменов также выявлены адаптивные изменения. Тренированное сердце имеет большой объем и толщину сердечной мышцы. Рабочая гипертрофия сердечной мышцы повышает мощность работы сердца. Частота сердечных сокращений спортсменов (особенно у стайеров) в покое понижена до 40-50 уд./мин и менее (спортивная брадикардия). У спортсменов в состоянии спортивной формы часто наблюдается спортивная гипотония – снижение величины артериального давления до 100-105 мм рт. ст. и ниже. Чаще всего это встречается у гимнастов и спортсменов-стайеров.
В системе крови у спортсменов больше концентрация эритроцитов и гемоглобина. Это обеспечивает большую кислородную емкость крови. Общее количество гемоглобина в организме у тренированного спортсмена (800-1000 г) превышает его запасы у нетренированных лиц (700 г). Повышены щелочные резервы, т. е. легче противостоять окислению крови. Больше объем циркулирующей крови.
Все перечисленные перестройки функциональных показателей свидетельствуют об общей адаптации организма спортсменов к физическим нагрузкам и к особенной функциональной подготовленности к упражнениям в избранном виде спорта.
4. О функциональной подготовленности спортсменов судят как по показателям в состоянии покоя, так и по изменениям различных функций при работе. Для тестирования используют стандартные и предельные нагрузки.
В случае стандартных нагрузок регламентируется мощность и длительность работы. Задается частота педалирования на велоэргометре и величина преодолеваемого сопротивления, высота ступенек и темп восхождения при степ-тестах и т. п. Всем обследуемым предлагается одинаковая работа.Тренированный человек, работая более экономно, имеет меньшие энерготраты и показывает меньшие сдвиги в состоянии двигательного аппарата и вегетативных функций.
При выполнении предельных нагрузок тренированный спортсмен работает с большей мощностью, выполняет заведомо больший объем работы, чем неподготовленный человек.
Стандартные нагрузки, используемые для тестирования функциональной подготовленности спортсменов, могут быть общие, неспециализированные (различные функциональные пробы, велоэргометрические тесты, степ-тесты) и специализированные, адекватные упражнениям в избранном виде спорта (проплывание или пробегание определенных отрезков с заданной скоростью или заданным временем, поддержание заданного статического усилия в течение необходимого времени и т. п.).
При стандартной работе тренированный организм отличают от нетренированного следующиеособенности:
• более быстрое врабатывание,
• меньший уровень рабочих сдвигов различных функций,
• лучше выраженное устойчивое состояние,
• более быстрое восстановление после нагрузки.
У тренированного спортсмена при динамической работе повышение минутного объема дыхания достигается преимущественно за счет увеличения глубины дыхания, а рост минутного объема крови – за счет нарастания ударного объема, а у нетренированного человека – за счет частотных показателей (повышения частоты дыхания и сердцебиений).
Наиболее распространенными стандартными тестами являются тест определения физической работоспособности по показателю PWC170 и определениеИндекса Гарвардского степ-теста (ИГСТ.
При выполнении предельных нагрузок работо