Часть II СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. Ii спортивная физиология спортивная физиология является как учебной, так и научной дисциплиной

• Название: Ii спортивная физиология спортивная физиология является как учебной, так и научной дисциплиной
• Анкор: Часть II СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.doc
• Дата: 10.05.2018
• Размер: 1.03 Mb.
• Имя файла: Часть II СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.doc
• Тип: Документы; #19075
• страница: 10 из 21

8.4.2. СТАНДАРТНЫЕ АЦИКЛИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ

Данная группа движений характеризуется стереотипной про­граммой двигательных актов, но в отличие от циклических упражнений, эти акты разнообразны (1—2—3—4 и т. д.). Их подразделяют на движения качественного значения, оцениваемые в баллах — гимнас­тика, акробатика, фигурное катание, прыжки в воду, на батуте и др., и на движения, имеющие количественную оценку. Среди движений с количественной оценкой выделяют:

Собственно-силовые, характерные, например, для тяжелой атлетики, где сила спортсмена направлена на преодоление массы поднимаемой штанги, а ускорение штанги изменяется мало (согласно второму закону Ньютона сила равна произведению массы на сообщаемое ей ускорение, в данном случае Fmax=mmax-а).

Скоростно-силовые (прыжки, метания), где вес ядра, молота, диска, копья или вес собственного тела спортсмена — величина неизменная, а спортивный результат определяется заданным снаряду или телу ускорением, т. е. Fmax = m ■ amax.

Прицельные движения (стрельба пулевая, излука, городки, дартс и пр.), требующие устойчивости позы, тонкой мышечной координации, точности анализа сенсорной информации.

Во всех этих упражнениях сочетается динамическая и статичес­кая работа анаэробного (прыжки, метания) или анаэробно-аэроб­ного характера (например, вольные упражнения в гимнастике, произвольная программа в фигурном катании и др.), которые по длительности выполнения соответствуют зонам максимальной и субмаксимальной мощности. Суммарные энерготраты здесь не­высоки из-за краткости выполнения, кислородный запрос на ра­боту и кислородный долг ( 2 л) малы. Значительных требований к вегетативным системам организма не предъявляется. Выполнение упражнений требует хорошей координации, пространственной и временной точности движений, развитого чувства времени, кон­центрации внимания, значительной абсолютной и относительной силы.

Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двига­тельный аппарат.
8.5. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕСТАНДАРТНЫХ ДВИЖЕНИЙ

К нестандартным или ситуационным движениям относят спортивные игры (баскетбол, волейбол, теннис, футбол, хоккей и др.) и единоборства (бокс, борьба, фехтование). К этой же группе причисляют кроссы из-за большой сложности профиля со­временных трасс. Для этих движений характерны:

• переменная мощность работы (от максимальной до умерен­ной или полной остановки спортсмена), сопряженная с постоянными изменениями структуры двигательных действий и направления движений;

• изменчивость ситуации, сочетаемая с дефицитом времени.

Нестандартные упражнения характеризуются ациклической или смешанной (циклической и ациклической) структурой движе­ний, преобладанием динамической скоростно-силовой работы (в борьбе существенны и статические напряжения), высокой эмоцио­нальностью.

В отношении ЦНС предъявляются высокие требования к «твор­ческой» фунщии мозга из-за отсутствия стандартных программ дви­гательной деятельности. Особое значение имеют процессы восприя­тия и переработки информации в крайне ограниченные интервалы времени, что требует повышенного уровня пропускной способности мозга. Спортсмену необходима не только оценка текущей ситуации, но и предвосхищение возможных ее будущих изменений, т. е. разви­тая способность к экстраполяции.

При выполнении ударных действии и бросков (мяча, шайбы) ос­новная рабочая фаза движений занимает десятые и сотые доли се­кунды. Это исключает внесение сенсорных коррекций в текущий двигательный акт и, следовательно, все движение должно быть за­ранее и очень точно запрограммировано. При этом сама программа действия и имеющиеся двигательные навыки спортсмена должны постоянно варьировать в зависимости от изменений условий их выполнения (исключение могут составлять только штрафные брос­ки и удары). Все эти условия ситуационной деятельности требуют высокой возбудимости и лабильности нервных центров, силы и под­вижности нервных процессов, преимущественного представитель­ства среди спортсменов таких типов ВНД как холерик и сангвиник, помехоустойчивости к значительной нервно-эмоциональной на­пряженности, а также специфических черт умственной работоспо­собности — развитого оперативного мышления, большого объема и концентрации внимания, а в командных играх — и распределения внимания, способности к правильному принятию решений и быст­рой мобилизации из памяти тактических комбинаций, двигатель­ных навыков и умений для эффективного решения тактических задач.

Роль сенсорных систем исключительно велика, особенно дис­тантных — зрительной и слуховой. В ситуационной деятельности имеют значение как центральное зрение (при бросках мяча в коль­цо, нанесении ударов в боксе, фехтовании и т. п.), так и перифери­ческое (для ориентировки на поле, ринге). Для четкого восприятия действий игроков, соперников и летящего мяча, шайбы, особен­но при больших скоростях (мяча в теннисе, шайбы в хоккее — до 200 км • час"1 и более) и малых размерах (настольный теннис) спортсмену необходимы хорошая острота и глубина зрения, идеальный мышечный баланс глаз, а в командных играх — большие размеры поля зрения. Для ориентации в пространстве и во времени имеет важное значение слуховая сенсорная система. Резкие изменения направле­ния и формы движений, повороты, падения, броски вызывают сильное раздражение отолитового и ампулярного аппаратов вести­булярной сенсорной системы. Требуется высокая вестибулярная ус­тойчивость, чтобы не происходили при этом нарушения координа­ции движений и негативные вегетативные реакции. В двигательной сенсорной системе занятия ситуационными видами спорта вызыва­ют повышение проприоцептивной чувствительности в тех суставах, которые имеют основное значение в данном виде спорта (например, у баскетболистов — в лучезапястном суставе, у футболистов — в го­леностопном).

Занятия ситуационными упражнениями развивают в двигатель­ном аппарате высокую возбудимость и лабильность скелетных мышц, хорошую синхронизацию скоростных возможностей разных мышечных групп. Развитие силы и скоростно-силовых способнос­тей помогает осуществлению точных и резких бросков и ударов. Тре­буется также хорошая гибкость (например, в борьбе) и выносли­вость.

Энерготраты в ситуационных упражнениях сравнительно ниже, чем в циклических. В связи с большими различиями в размерах пло­щадок, числе участников, темпе движений соотношение аэробных и анаэробных процессов энергообразования заметно различается: в во­лейболе, например, преобладают аэробные нагрузки, в футболе — аэробно-анаэробные, в хоккее с шайбой — анаэробные. Переменная мощность физических нагрузок позволяет во многом удовлетворять кислородный запрос уже во время работы и снижает величину кисло­родного долга.

Основной характеристикой вегетативных функций в ситуационных движениях является не достигнутый во время нагрузки рабочий уровень, а степень его соответствия мощности работы в данный момент. ЧСС, постоянно изменяясь, колеблется, в основном, в ди­апазоне от 130 до 180-190 уд - мин1; частота дыхания — от 40 до 60 вдохов в 1 мин. Величины ударного и минутного объема крови, глу­бины и минутного объема дыхания, МПК при работе скромнее, чем у спортсменов в циклических видах спорта. В связи с большими потерями воды, а также рабочими энерготратами, масса тела спортсмена, особенно после соревновательных нагрузок, снижается на 1-3 кг.

Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, дви­гательный аппарат.
9. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ

Двигательная деятельность человека, в том числе спортивная ха­рактеризуется определенными качественными параметрами. В числе основных физических качеств различают мышечную силу, быстроту, выносливость, ловкость и гибкость. Ряд авторов выделяют в виде ос­новного качества скоростно-силовые возможности человека.

Развитие физических качеств в разной мере зависит от врожден­ных особенностей. Вместе с тем в индивидуальном развитии ведущим механизмом является условно-рефлекторный. Этот механизм обес­печивает качественные особенности двигательной деятельности конкретного человека, специфику их проявления и взаимоотноше­ний. При тренировке скелетных мышц (и соответствующих отделов центральной нервной системы) одной стороны тела условно-рефлек­торным путем достигаются идентичные реакции отделов нервной системы и мышц другой половины тела, обеспечивающие развитие данного качества на не упражнявшихся симметричных мышцах.

Для проявления физических качеств характерна их меньшая осознаваемость по сравнению с двигательными навыками, большая значимость для них биохимических, морфологических и вегетатив­ных изменений в организме.
9.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ, МЕХАНИЗМЫ И РЕЗЕРВЫ РАЗВИТИЯ СИЛЫ

Сила является одним из ведущих физических качеств спортсме­на. Она необходима при выполнении многих спортивных упражне­ний, особенно в стандартных ациклических видах спорта (тяжелой атлетике, спортивной гимнастике, акробатике и др.).
9.1.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ

Сила мышцы — это способность за счет мышечных сокращений преодолевать внешнее сопротивление. При ее оценке различают абсо­лютную и относительную мышечную силу.

Абсолютная сила — это отношение мышечной силы к физиологическому поперечнику мышцы (площади поперечного разреза всех мышечных волокон). Она измеряется в Ньютонах или кило­граммах силы на 1 см2 (Н / см2 или кг /см2). В спортивной практике измеряют динамометром силу мышцы без учета ее поперечника.

Относительная сила — это отношение мышечной силы к ее анатомическому поперечнику (толщине мышцы в целом, которая за­висит от числа и толщины отдельных мышечных волокон). Она измеряется в тех же единицах. В спортивной практике для ее оценки используют более простой показатель: отношение мышечной силы к массе тела спортсмена, т. е. в расчете на 1 кг.

Абсолютная мышечная сила необходима в собственно-силовых упражнениях, где максимальное изометрическое напряжение обес­печивает преодоление большого внешнего сопротивления — при подъемах штанги максимального или околомаксимального веса, при выполнении в гимнастике стойки на кистях, переднего и заднего равновесия на кольцах и упора руки в сторону («крест») и др. Отно­сительная мышечная сила определяет успешность перемещения соб­ственного тела (например, в прыжках).

В зависимости от режима мышечного сокращения различают ^статическую (изометрическую) силу, проявляемую яри статических усилиях, и 2) динамическую силу— при динамической работе, в том числе так называемую взрывную силу.

Взрывная сила определяется скоростно-силовыми воз­можностями человека, которые необходимы для придания возможно большего ускорения собственному телу или спортивному снаряду (например, при стартовом разгоне). Она лежит в основе та­ких важных для спортсмена качеств как прыгучесть (при прыжках) или резкость (в метаниях, ударах). При проявлении взрывной силы важна не столько величина силы, сколько ее нарастание во времени, т.е. градиент силы. Чем меньше длительность нарастания силы до ее максимального значения, тем выше результативность выполне­ния прыжков, метаний, бросков, ударов.

Скоростно-силовые возможности человека в большей мере зави­сят от наследственных свойств организма, чем абсолютная изометри­ческая сила.
9.1.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ СИЛЫ

В развитии мышечной силы имеют значение: 1) внутримышеч­ные факторы, 2) особенности нервной регуляции и 3) психофизио­логические механизмы.

Внутримышечные факторы развития силы включают в себя биохимические, морфологические и функциональные особен­ности мышечных волокон.

Физиологический поперечник, зависящий от числа мышечных волокон (он наибольший для мышц с перистым строением).

Состав (композиция) мышечных волокон: соотношение слабых и более возбудимых медленных мышечных волокон (окислительных, малоутомляемых) и более мощных высокопороговых быстрых мышечных волокон (гликолитических, утомляемых).

• Миофибриллярная гипертрофия мышцы — т.е. увеличение мышечной массы, которая развивается при силовой тренировке в результате адаптационно-трофических влияний и характеризуется ростом толщины и более плотной упаковкой сократительных элементов мышечного волокна — миофибрилл. (При этом окружность плеча может достигать 80 см, а бедра — 95 см и более).

Нервная регуляция обеспечивает развитие силы за счет совершенствования деятельности отдельных мышечных волокон, двигательных единиц (ДЕ) целой мышцы и межмышечной коорди­нации. Она включает следующие факторы.

Увеличение частоты нервных импульсов, поступающих в скелетные мышцы от мотонейронов спинного мозга и обеспечивающих переход от слабых одиночных сокращений их волокон к мощным тетаническим.

Активация многих ДЕ— при увеличении числа вовлеченных в двигательный акт ДЕ повышается сила сокращения мышцы.

Синхронизация активности ДЕ— одновременное сокращение возможно большего числа активных ДЕ резко увеличивает силу тяги мышцы.

Межмышечная координация — сила мышцы зависит от деятельности других мышечных групп: сила мышцы растет при одновременном расслаблении ее антагониста, она уменьшается при одновременном сокращении других мышц и увеличивается при фиксации туловища или отдельных суставов мышцами-антагонистами. Например, при подъеме штанги возникает явление натуживания (выдох при закрытой голосовой щели), приводящее к фиксации мышцами туловища спортсмена и создающее прочную основу для преодоления подни маемого веса.

Психофизиологические механизмы увеличения мышечной силы связаны с изменениями функционального состоя­ния (бодрости, сонливости, утомления), влияниями мотиваций и эмоций, усиливающих симпатические и гормональные воздей­ствия со стороны гипофиза, надпочечников и половых желез; био­ритмов.

Важную роль в развитии силы играют мужские половые гормоны (андрогены), которые обеспечивают увеличение синтеза сократи­тельных белков в скелетных мышцах, Их у мужчин в 10 раз больше, чем у женщин. Этим объясняется больший тренировочный эффект развития силы у спортсменов по сравнению со спортсменками, даже при абсолютно одинаковых тренировочных нагрузках.

Открытие эффекта андрогенов привело к попыткам ряда трене­ров и спортсменов использовать для развития силы аналоги половых гормонов — анаболические стероиды. Однако, вскоре обнаружились пагубные последствия их приема. В результате действия анаболиков успортсменов-мужчин подавляется функция собственных половых желез (вплоть до полной импотенции и бесплодия), а у женщин-спортсменок происходит изменение вторичных половых признаков по мужскому типу (огрубение голоса, изменение характера оволосе­ния) и нарушается специфический биологический цикл женского организма (возникают отклонения в длительности и регулярности месячного цикла, вплоть до полного его прекращения и подавления детородной функции). Особенно тяжелые последствия наблюдаются успортсменов-подростков. В результате подобные препараты были отнесены к числу запрещенных допингов.

Попытки заставить мышцу развивать мощные тетанические со­кращения с помощью электростимуляции также не привели к успе­ху. Эффект воздействия прекращался через 1 -2 недели, а искусственно вызванная способность развивать сильные сокращения не ': могла полноценно использоваться, так как не включалась в необхо­димые двигательные навыки.
9.1.3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЗЕРВЫ СИЛЫ

У каждого человека имеются определенные резервы мышечной силы, которые могутбыть включены лишь при экстремальных ситу­ациях (чрезвычайная опасность для жизни, чрезмерное психоэмоци -ональное напряжение и т.п.).

В условиях электрического раздражения мышцы или под гипно­зом можно выявить максимальную мышечную силу, : которая окажется больше той силы, которую человек проявляет при ; предельном произвольном усилии — так называемой максималь­ной произвольной силы. Разница между максимальной мышечной силой и максимальной произвольной силой называется деф ицитом мышечной силы. Эта величина уменьшается в ходе силовой тренировки, так как происходит перестройка морфофунк-циональных возможностей мышечных волокон и механизмов их произвольной регуляции.

У систематически тренирующихся спортсменов наряду с эконо-мизацией функций происходит относительное увеличение общих и специальных физиологических резервов. Приэтом первые реализуются через общие для различных упражнений прояв­ления физических качеств, а вторые — в виде специальных для каж­дого вида спорта навыков и особенностей силы, быстроты и вы нос-ливости.

К числу общих функциональных резервов мышечной силы отнесен ы следующие факторы:

включение дополнительных ДЕ в мышце;

синхронизация возбуждения ДЕ в мышце;

своевременное торможение мышц-антагонистов;

координация (синхронизация) сокращений мышц-агонистов;

повышение энергетических ресурсов мышечных волокон;

переход от одиночных сокращений мышечных волокон к тетаническим;

усиление сокращения после оптимального растяжения мышцы;

адаптивная перестройка структуры и биохимии мышечных волокон (рабочая гипертрофия, изменение соотношения объемов медленных и быстрых волокон и др.).
9.2. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ, МЕХАНИЗМЫ И РЕЗЕРВЫ РАЗВИТИЯ БЫСТРОТЫ

Значительная часть спортивных упражнений не только требует максимально возможного развития скорости движений, но и проис­ходит в условиях дефицита времени. Достижение успеха в подобных упражнениях возможно лишь при хорошем развитии физического качества быстроты.
9.2.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ БЫСТРОТЫ

Быстрота— это способность совершать движения в минималь­ный для данных условий отрезок времени. Различают комплексные и элементарные формы проявления быстроты.

В естественных условиях спортивной деятельности быстрота про­является обычно в комплексных формах, включающих скорость двигательных действий и кратковременность умственных операций., и в сочетании с другими качествами.

К элементарным формам проявления быстроты относятся следующие.

Общая скорость однократных движений (или время одиночныхдействий) — например, прыжков, метаний.

Время двигательной реакции — латентный (скрытый) период простой (без выбора) и сложной (с выбором) сенсомоторной реакции, реакции надвижущийся объект (имеющее особенное значение в ситуационных упражнениях и спринте).

Максимальный темп движений, характерный, например, для спринтерского бега.

Оценка времени двигательной реакции (ВДР) производится от мо­мента подачи сигнала до ответного действия. Она является одним из наиболее распространенных показателей при тестировании быстроты. Это время чрезвычайно мало для передачи возбуждения от рецеп­торов в нервные центры и от них к мышцам. В основном оно затрачи­вается на проведение и обработку информации в высших отделах мозга и поэтому служит показателем функционального состояния центральной нервной системы.

У нетренированных лиц величина ВДР при движении пальцем в ответ на световой сигнал укорачивается с возрастом от 500 -800 мс у детей 2 -3-хлетдо 190 мс у взрослых людей. Для спортсменов харак­терны более короткие величины этой реакции: в среднем, 120 мс у спортсменов и 140 мс — у спортсменок. У высококвалифицирован­ных представителей ситуационных видов спорта и бегунов на корот­кие дистанции эти величины еще меньше — порядка 110 мс, в отли­чие от бегунов-стайеров, показывающих 200-300 мс и более.

При выполнении специализированных упражнений ВДР у вы­сококвалифицированных спортсменов также очень невелико. Так, стартовое время (от выстрела стартового пистолета до ухода со стар­та) у бегунов-спринтеров, участников Олимпийских игр и чемпио­натов мира, составляет, в среднем, при беге на 50-60 м 139 мс у муж-чини 159 мсуженщин, при беге на 100 м, соответственно, 150-160 мс и 190 мс. Знаменитый спринтер БенДжонсон мог уходить со старта через 99,7 мс. По теоретическим расчетам ВДР, равное 80-90 мс, во­обще составляет для человека предел его функциональных возмож­ностей.

Факторами, влияющими на ВДР, являются врожденные особен­ности человека, его текущее функциональное состояние, мотивации и эмоции, спортивная специализация, уровень спортивного мастер­ства, количество воспринимаемой спортсменом информации.

Другим простым показателем быстроты является максимальный темп постукиваний пальцем за короткий интервал времени — 10 с, так называемый теппинг- тест. Взрослые лица производят 50-60 движений за 10 с, спортсмены ситуационных видов спорта и спринтеры — порядка 60-80 движений и более.

Особым проявлением быстроты является скорость специализиро­ванных умственных операций: при решении тактических задач высо­коквалифицированные спортсмены затрачивают всего 0,5-1,0 с, а время принятия решения составляет у них половину этого периода.