Эмирсалиев 91 пго фк-з Биохимический анализ в избранном виде спо. Биохимический контроль в избранном виде спорта (ивс)
 Скачать 34.21 Kb.
|
|
Тема: «Биохимический контроль в избранном виде спорта (ИВС)» Каждый выполняет задание в соответствии с представленным планом. 1.Дать характеристику условий работы (продолжительность, интенсивность, кислородный запрос, кислородный долг, кислородное потребление). 2 Характеристика энергетического обеспечения и биохимический изменений во время работы (баланс АТФ, пути ресинтеза АТФ, ведущий путь ресинтеза АТФ, порядок использования энергетический веществ, метоболиты углеводного, липидного и белкового обмена в крови и мочи). 3 Состояние организма во время покоя (ацидоз, алкалоз, нормальное ионное равновесие). 4 Основные виды и причины утомления. Пути их устранения. 5 Особенности текущего, срочного и оставленного восстановления, их взаимосвязь с характером выполнения работы. 6 Физические качества (сила, быстрота, выносливость), обеспечивающие спортивный результат. Биохимические основы развития этих качеств. 7 Адаптационные изменения в различных органах (скелетные мышцы, сердечная мышца, печень, кровь, ЦНС), соответствующие кумулятивному тренировочному эффекту. Биохимическая характеристика ФутболаХарактеристика условий работы (продолжительность, интенсивность, кислородный запрос, кислородное потребление, кислородный долг). Футбол представляет собой работу переменной интенсивности. Периоды напряженной мышечной работы, обеспечиваемой энергией преимущественно за счет анаэробных процессов, чередуются с относительно спокойными этапами, когда возможности аэробного энергообеспечения полностью покрывают энергетические потребности организма и происходит ликвидация продуктов анаэробного обмена. Постоянно изменяется мощность и характер деятельности (бег, прыжки, разнообразные удары по мячу), велик общий объем работы. Футболист пробегает за игру около 10 км, бег умеренной мощности чередуется с бегом со спринтерской скоростью. Работа субмаксимальной мощности Потребление кислорода на дистанции составляет 1/3 от кислородного запроса (на разных дистанциях от 2,5 до 8,5 л/мин), а кислородный долг возрастает у высококвалифицированных спортсменов до предельной величины ≈ 20-22 л. Характеристика энергетического обеспечения и биохимических изменений во время работы (баланс АТФ, пути ресинтеза АТФ, ведущий путь ресинтеза АТФ, порядок использования энергетических веществ, метаболиты углеводного, липидного и белкового обмена в крови и моче). В связи с этим спортсменам - игровикам необходимо обладать достаточно высоким уровнем развития всех трех механизмов энергообеспечения: алактатным, лактатным - анаэробным и аэробным. Алактатный анаэробный механизм обеспечивает энергией прыжки, быстрые короткие «спруты». Лактатный анаэробный - более длительные периоды напряженной работы. Уровень развития аэробного процесса определяет общую работоспособность спортсмена, его способность быстро восстанавливаться. Биохимические изменения при спортивной игре определяются тем, в какой мере каждый из трех перечисленных механизмов преобразования энергии вовлекается в энергетическое обеспечение работы, т.е. характером игры. Некоторое исключение представляют баскетбол или хоккей. Для баскетболиста наиболее важны алактатный анаэробный механизм, обеспечивающий энергией многочисленные выпрыгивания, и аэробный, обеспечивающий быстрое восстановление запасов креатинфосфата и общий уровень функциональной активности в работе. У баскетболистов, у которых игра состоит из сравнительно кратковременных периодов очень высокой активности, разделенных периодами отдыха (3-5мин) анаэробные возможности (алактатные и лактатные) имеют очень большое значение. Каждый выход баскетболиста в процессе игры на лед приводит к накоплению в организме большого количества продуктов анаэробного метаболизма. Часть их успевает устраниться за время отдыха хоккеиста на скамейке запасных. Однако в целом в течение игрового периода происходит углубление сдвигов. Большое значение для скорости устранения продуктов анаэробного обмена имеет уровень развития аэробных возможностей. Состояние организма во время работы (ацидоз, алкалоз, относительное ионное равновесие). +Ацидоз — смещение кислотно-щелочного баланса организма в сторону увеличения кислотности. Обычно продукты окисления органических кислот быстро удаляются из организма. При лихорадочных заболеваниях, кишечных расстройствах, беременности, голодании и др. они задерживаются в организме, что проявляется в лёгких случаях появлением в моче ацетоуксусной кислоты и ацетона (т. н. ацетонурия), а в тяжёлых (например, при сахарном диабете) может привести к коме. Обычно это не достаток инсулина, что следует от того что в организме ни хватает глюкозы. В ациклических видах спорта (особенно в спортивных играх и единоборствах) характерна мышечная деятельности резко и многократно меняется. Такие изменения сопровождаются несоответствием между продолжающимся поступлением кислорода и снижением его потребления митохондриями мышечных клеток. К повышению скорости свободно радикального окисления также приводит ацитоз (повышение кислотности), возникающий у спортсменов вследствие накопления в миоцитах молочной кислоты Алкало́з — нарушение кислотно-щелочного равновесия организма, характеризующееся абсолютным или относительным избытком оснований. Терапия газового алкалоза заключается в устранении причины, вызвавшей гипервентиляцию, а также в непосредственной нормализации газового состава крови путём вдыхания смесей, содержащих углекислый газ (например — карбогена). Терапия негазового алкалоза проводится в зависимости от его вида. Применяют растворы хлоридов аммония, калия, кальция, инсулин, средства, угнетающие карбоангидразу и способствующие выделению почками ионов натрия и гидрокарбоната. Основные виды и причины утомления. Пути их устранения. Утомлением называется состояние организма, возникающее при длительной или напряженной работе и характеризующееся уменьшением работоспособности. Утомление не является патологическим состоянием, оно свидетельствует о приближающемся сдвиге в метаболизме. Таким образом, утомление выполняет защитную функцию, предохраняя организм от чрезмерного функционального истощения Утомление также способствует тренировке функций организма, их развитию. Но утомление ведет также к снижению работоспособности, к неэкономичному расходованию энергии и уменьшению функциональных резервов организма. Эта сторона утомления невыгодна, нарушает длительное выполнение спортивных нагрузок. При тяжелой мышечной нагрузке это обычно приводит к резкому учащению дыхания и пульса, повышению артериального давления и возрастанию энергетических затрат. Виды утомления. В зависимости от вида выполняемой работы выделяют умственное и физическое утомление, при котором учитывают отклонения энергетических показателей обмена, например, изменение температуры тела, биоэлектрических потенциалов. Умственное утомление характеризуется снижением продуктивности интеллектуального труда, ослаблением внимания, скорости мышления и др. Физическое утомление проявляется нарушением функций мышц: снижением силы, скорости сокращений, точности, согласованности и ритмичности движений. Сенсорное утомление развивается в результате длительного или интенсивного воздействия раздражителя (например, сильный шум, свет), при котором первичные изменения возникают в сенсорных системах, начиная от рецептора и кончая корковым концом анализатора. Перцептивное утомление, локализованное преимущественно в корковом конце анализатора, связано с трудностью обнаружения сигнала (например, при больших помехах, при его малой интенсивности, трудности дифференцирования). Информационное утомление развивается вследствие недостаточности информации или при информационной перегрузке, когда наибольшая нагрузка падает на динамику межцентральных отношений, заключающуюся в замыкании временных связей между различными структурами в центральной нервной системе и оживлении ассоциативных связей, позволяющих правильно отразить в сознании объективную картину внешней среды. Эффекторное утомление возникает при локализации изменений преимущественно в отделах центральной нервной системы, формирующих двигательный акт. +Схематично процесс восстановления можно представить в виде трех взаимодополняющих процессов: - устранение нарушений в системах нейрогуморального регулирования; - выведение продуктов распада, образовавшихся в результате проведенной работы в тканях и клетках организма; - выведение продуктов распада из внутренней среды организма. Рациональное сочетание нагрузок и отдыха – необходимое условие сохранения и активизации восстановительных процессов. Дополнительными средствами восстановления могут быть: личная гигиена, сбалансированное питание, массаж и самомассаж, баня или сауна, применение биологически активных веществ (витаминов). Особенности процессов текущего, срочного и отставленного восстановления их взаимосвязь с характером выполняемой работы. Во время мышечной работы в организме возникают и нарастают разнообразные биохимические и функциональные сдвиги, приводящие в конечном счете к снижению физической работоспособности и развитию утомления. Устранение этих негативных изменений осуществляется после работы, в процессе восстановления. Восстановление является важнейшим периодом в подготовке спортсмена, так как именно в это время в организме закладываются основы роста спортивной работоспособности, развития скоростно-силовых качеств и выносливости. Знание молекулярных механизмов восстановления необходимо тренеру для эффективного управления учебно-тренировочным процессом. Восстановление условно делится на две фазы: срочное и отставленное. СРОЧНО ВОССТАНОВЛЕНИЕ: На этом этапе устраняются продукты анаэробного обмена, ми из которых являются креатин и лактат. Креатин образуется и накапливается в мышечных клетках во время физических нагрузок за счет креатин фосфатной реакции: Креатинфосфат + АДФ> Креатин + AТФ Эта реакция обратима. Во время отдыха она протекает в обратном направлении: Креатин + АТФ избыток > Креатинфосфат + АДФ Обязательным условием превращения креатина в креатинфосфат является избыток АТФ, который создается в мышцах после работы, когда уже нет больших энергозатрат на мышечную деятельность. Источником АТФ при восстановлении является тканевое дыхание, протекающее с достаточно высокой скоростью и потребляющее значительное Количество кислорода. В качестве окисляемых субстратов чаще используются жирные кислоты. На устранение креатина требуется не более 5 мин. (Здесь и далее приводятся максимальные сроки восстановительных процессов после тяжелой работы большого объема. После выполнения физических нагрузок небольшого объема восстановление протекает значительно быстрее.) В течение этого времени наблюдается повышенное потребление кислорода, называемое алактатным кислородным долгом. Алактатный кислородный долг характеризует вклад креатинфосфатного пути ресинтеза АТФ в энергообеспечение выполненной фи кой нагрузки. Наибольшие величины алактатного кислородного долга (8-10 наблюдаются после выполнения физических нагрузок в зоне максима ной мощности. Другой продукт анаэробного обмена лактат образуется и накаливается в результате функционирования гликолитического пути ре синтеза АТФ. Устранение молочной кислоты происходит преимущественно во внутренних органах, так как она легко выходит клеток в кровяное русло. Лактат, поступающий из крови в миокард, подвергается аэробному окислению и превращается в конечные продукты - СО, и Н,О. Такое окисление требует кислорода и сопровождаются выделением энергии, которая используется для обеспечения работы сердечной мышцы. Значительная часть лактата из крови попадает в печень и превращается в глюкозу. Этот процесс называется глюконеогенезом. Синтез глюкозы из лактата требует энергии АТФ, источником которого служит тканевое дыхание, протекающее с повышенной скоростью и потребляющее избыточное (по сравнению с покоем) количество кислорода. Другая часть лактата из крови поступает в почки. В почках, так же, как и в миокарде, лактат может окисляться с участием кислорода до углекислого газа и воды, давая этому органу энергию. Часть лактата через Почки Поступает в состав мочи. организма Для устранения избытка лактата обычно требуется не более 1,5-2ч. В это время наблюдается повышенное (по сравнению с до рабочего уровня) потребление кислорода, поскольку все превращения лактата протекают с участием кислорода. В этот период в организме восполняются запасы химических соединений и восстанавливаются внутриклеточные структуры, разрушенные или поврежденные во время мышечной работы. Основными биохимическими процессами, составляющими отставленное восстановление, являются синтезы гликогена, жиров и белков. Синтез гликогена протекает в мышцах и в печени, причем в первую очередь накапливается мышечный гликоген, синтезируется гликоген Главным образом из глюкозы, поступающей в организм с пищей. Предельное время восстановления в организме запасов гликогена-24- 36 ч. Синтез жиров осуществляется в жировой ткани. Вначале образуются Глицерин и жирные кислоты, затем они соединяются в молекулу жира. Жир также образуется в стенке тонкой кишки путем ресинтеза из продуктов переваривания пищевого жира. С током лимфы, а затем крови ресинтезированный жир поступает в жировую ткань. Для восполнения запасов жира необходимо не более 36-48 ч. Синтез белков в основном идет в мышечной ткани. Часть аминокислот (незаменимых) обязательно должна поступать с пищей, Максимально время синтеза белков-48-72 ч. Поэтому для фазы отставленного восстановления характерно несколько Повышенное потребление кислорода, но не такое выраженное, как при срочном восстановлении. Важнейшей особенностью отставленного восстановления является наличие суперкомпенсации (или сверх восстановления). Суть этого явления заключается в том, что вещества, разрушенные при работе, во время восстановления синтезируются больших концентрациях посрав- нению с их до рабочим, исходным уровнем. Основной причиной сверх восстановления является повышенное со держание в крови гормонов, влияющих на синтетические процессы инсулин, тестостерон и др.). Время наступления суперкомпенсации следственно зависит от скорости распада веществ при работе: чем в скорость расщепления какого-либо вещества во время работы, тем быстрее происходит его синтез при восстановлении и раньше наступает суперкомпенсация. Для спортсмена суперкомпенсация имеет исключительно важное значение. На высоте суперкомпенсации существенно возрастают все качества двигательной деятельности (сила, скорость, выносливость), что, несомненно, сказывается на спортивных результатах. Физические качества (быстрота, сила, выносливость), обеспечивающие спортивный результат. Биохимические основы и методы совершенствования физических качеств. Быстрота́ — в релятивистской кинематике монотонно возрастающая функция скорости, которая стремится к бесконечности, когда скорость стремится к скорости света. В отличие от скорости, для которой закон сложения нетривиален, для быстроты характерен простой закон сложения («быстрота аддитивна»). Поэтому в задачах, связанных с релятивистскими движениями (например, кинематика реакций частиц в физике высоких энергий), часто удобнее пользоваться формализмом быстрота, а не обычных скоростей. Сила — физическая векторная величина, являющаяся мерой воздействия на данное тело со стороны других тел или полей. Выносливость (человека) — способность организма к продолжительному выполнению какой-либо работы без заметного снижения работоспособности, а также его восстановлению. Уровень выносливости определяется временем, в течение которого человек может выполнять заданное физическое упражнение (разновидность двигательной деятельности). Равномерный метод характеризуется тем, что физическое упражнение выполняют непрерывно с относительно постоянной интенсивностью. Интенсивность можно считать постоянной если её колебания не превышают 3 % от средней. Различают два варианта этого метода: • метод длительной равномерной тренировки; • метод кратковременной равномерной тренировки Первый вариант характеризуется выполнением работы небольшой интенсивности на протяжении длительного времени. Энергообеспечение мышечной деятельности осуществляется за счет аэробных механизмов энергопродукции, т.е. потребление кислорода соответствует потребностям в нем. ЧСС колеблется от 130 до 180 уд/мин. Продолжительность непрерывной работы может находиться в диапазоне от 15 до 90 мин и более. Данный вариант содействует совершенствованию аэробного компонента выносливости. Во втором варианте работа носит более интенсивный характер. Ее продолжительность уменьшается. Упражнения выполняются в смешанном аэробно-анаэробном режиме. Он применяется для воспитания и совершенствования чувства темпа, а также для развития аэробно-анаэробного компонента выносливости. Преимущества равномерного метода заключаются прежде всего в том, что он дает возможность выполнить значительный объем работы, способствует стабилизации двигательного навыка, возрастанию мощности работы сердца, улучшению центрального и периферического кровообращения в мышцах, мощности аппарата внешнего дыхания и выносливости дыхательных мышц, совершенствованию координации работы внутренних органов и мышц. Продолжительные нагрузки содействуют воспитанию у них волевых качеств: настойчивости, упорства и др. Переменный метод характеризуется последовательным варьированием нагрузки в ходе непрерывного выполнения упражнения, путем направленного изменения скорости передвижения, темпа, длительности ритма, амплитуды движений, величины усилий, смены техники движений и т.д. Примером его может служить изменение скорости бега на протяжении дистанции, темпа игры и выполнение технических приемов в хоккее в течение каждого периода Задачи, решаемые с помощью переменного метода, весьма разнообразны: развитие скоростных возможностей и выносливости (общей и специальной), расширение диапазона двигательного навыка, повышение координации движений, приобретение определенных тактических умений, воспитание волевых качеств. В ациклических упражнениях переменный метод реализуется путем выполнения упражнений, непрерывно изменяющихся как по интенсивности, так и по форме движений. Повторный метод характеризуется многократным выполнением упражнения через интервалы отдыха, в течение которых происходит достаточно полное восстановление работоспособности. Применение этого метода обеспечивает тренирующее воздействие на организм не только во время выполнения упражнения, а также благодаря суммации утомления организма человека от каждого повторения задания. Задачи, решаемые повторным методом: развитие силы, скоростных и скоростно-силовых возможностей, скоростной выносливости, выработка необходимого соревновательного темпа и ритма; стабилизация техники движений на высокой скорости, психическая устойчивость. Игровой метод. Основу данного метода составляет сюжетно организованная двигательная деятельность, в основу которой положен свободный выбор способов достижения цели и получаемое человеком удовлетворение. Игровой метод не обязательно связан с какими-либо общепринятыми играми, например, хоккеем, бадминтоном, волейболом, а может быть применен на материале любых физических упражнений (бег, прыжки, метания и т.д.), особенно при проведении занятий с детьми дошкольного и школьного возраста. Он является методом комплексного совершенствования физических и психических качеств человека. С его помощью решаются различные задачи: развитие двигательных способностей, воспитание смелости, решительности, находчивости, инициативы, самостоятельности, тактического мышления, совершенствования двигательных умений и навыков. Наиболее характерные признаки игрового метода: 1. Ярко выраженное соперничество и эмоциональность в игровых действиях (метод позволяет моделировать сравнительно сложные взаимоотношения между людьми). 2. Чрезвычайная изменчивость условий ведения борьбы, условий выполнения действий. 3. Высокие требования к творческой инициативе в действиях. 4. Отсутствие строгой регламентации в характере действий и нагрузке. 5. Комплексное проявление разнообразных двигательных навыков и способностей. К недостаткам этого метода относится ограниченная возможность дозирования нагрузки и формирования нового, особенно сложного двигательного навыка. Соревновательный метод – это способ выполнения упражнений в форме соревнований. Соревновательный метод применяется для развития физических, волевых и нравственных качеств, совершенствования технико-тактических умений и навыков. Он может использоваться в элементарных формах (например, кто точнее попадет в цель), в виде полуофициальных или официальных соревнований. Данный метод, имея много общего с игровым методом, отличается тем, что не имеет сюжетное содержание. Адаптационные изменения в различных органах (скелетные мышцы, сердечная мышца, кровь, печень, ц.Н.С.) соответствующие кумулятивному тренировочному эффекту. С биологических позиций спортивная тренировка является активной адаптацией, приспособлением человека к интенсивной мышечной деятельности, позволяющим ему развивать большие мышечные усилия и выполнять работу большей интенсивности и длительности. Такая адаптация сопровождается глубокими функциональными изменениями в организме, которые изучаются физиологией спорта. В их основе лежат биохимические изменения, так как всякое изменение функции есть изменение обмена веществ данной ткани или органа и в конечном итоге — организма в целом. Следует отметить, что биохимические изменения, происходящие в организме под влиянием тренировки, не ограничиваются только мышечной системой, но распространяются на все ткани и органы: кровь, костную систему, печень, сердце, ЦНС и т. д. Адаптация организма к мышечной деятельности носит фазный характер. Выделяют два этапа адаптации в зависимости от характера и времени реализации приспособительных изменений в организме — срочный и долговременный. Этап срочной адаптации является реакцией организма на однократное воздействие физической нагрузки. Осуществляются такие процессы во время мышечной работы и выполняют следующие задачи: — мобилизация энергетических ресурсов; — транспорт кислорода и субстратов окисления к работающим мышцам; — удаление конечных продуктов реакций энергетического обмена; — создание условий для пластического обеспечения работы мышц Ускорение распада гликогена в печени с образованием свободной глюкозы, ведущее к повышению концентрации глюкозы в крови (рабочая гипергликемия) и увеличению снабжения всех органов этим важнейшим источником энергии. При выполнении физической работы расщепление гликогена в печени стимулируется адреналином. Усиление аэробного и анаэробного окисления мышечного гликогена, обеспечивающее выработку большого количества АТФ. При интенсивных нагрузках гликоген в мышцах преимущественно анаэробно превращается в молочную кислоту, а при выполнении продолжительной работы невысокой мощности гликоген аэробно распадается в основном, до углекислого газа и воды. Использование мышечного гликогена в качестве источника энергии также ускоряется под влиянием адреналина. Повышение скорости тканевого дыхания в митохондриях. Это происходит по двум причинам. Во-первых, увеличивается снабжение митохондрий кислородом; во-вторых, повышается активность фермен- тов тканевого дыхания вследствие активирующего действия избытка АДФ, возникающего при интенсивном использовании АТФ в мышеч- ных клетках во время физической работы. мобилизации Этап долговременной адаптации сопровождается структурными и функциональными изменениями в организме, приводящими к росту его возможностей. Развивается этот этап в результате многократной реализации срочной адаптации. В процессе долговременной адаптации под влиянием физических нагрузок усиливается синтез нуклеиновых кислот и белков, это приводит к ускоренному образованию клеточных структур и росту мощности их функционирования. Под влиянием мышечной нагрузки увеличивается сократительная активность мышц, что приводит к росту концентрации макроэргических фосфатов в клетке. Эти процессы стимулируют синтез АТФ и восстанавливают нарушенный баланс макроэргов в мышце, что составляет начальное звено срочной адаптации. Срочные адаптационные процессы вызывают усиленный синтез нуклеиновых кислот и белков в результате воздействия на определенные структуры мышц 113 таких соединений, как креатин, цикло-АМФ, стероидные и некоторые пептидные гормоны. +Совершенствование механизмов нервно-гормональной регуляции. При этом возрастают синтетические возможности эндокринных желез, что позволяет при выполнении физических нагрузок дольше поддерживать в крови высокий уровень гормонов, обеспечивающих мышечную деятельность. |