Содержимое. Лекция Социальнобиологические основы физической культуры Основные понятия Естественнонаучные
 Скачать 216.5 Kb.
|
|
1.10. Сенсорные системы Сенсорные (чувствительные) системы воспринимают и анализируют раздражения, поступающие в мозг из внешней среды и от различных внутренних органов и тканей организма. К ним относят двигательную, зрительную, вестибулярную, слуховую, тактильную, температурную, болевую и другие. Сенсорные системы играют большую роль при обучении двигательным действиям и их выполнении. Они воспринимают отдельные раздражения и обеспечивают координационное взаимодействие всех систем. При повторном выполнении движений между центрами отдельных сенсорных систем образуются временные связи, которые способствуют 21 совершенствованию двигательной деятельности. Наибольшее значение при выполнении движений имеет двигательная сенсорная система. Без участия ее не может быть осуществлена даже самая несложная двигательная операция. Афферентные (идущие от двигательных рецепторов) импульсы являются незаменимыми составляющими для обеспечения управления движениями. Зрительная сенсорная система обеспечивает восприятие пространства и изменений, происходящих в окружающей среде. Зрительная информация необходима для управления движениями в подавляющем большинстве физических упражнений. Вестибулярная сенсорная система обеспечивает сохранение равновесия тела, способствует ориентации в пространстве, улучшает координацию движений. Тактильная сенсорная система имеет важное значение. Ее рецепторы, действуя согласованно с рецепторами двигательного аппарата, обеспечивают информацию об амплитуде движений. Они раздражаются в связи с изменением напряжения кожи. 1ри выполнении гимнастических упражнений тактильные ре-1епторы сообщают информацию о соприкосновении тела со спортивными снарядами, в борьбе - с телом партнера и т.д. Температура тела является показателем теплового состояния организма человека, отражающим соотношение процессов теплопродукции организма и его теплообмена с окружающей средой. Боль - психофизиологическая реакция организма, возникающая при сильном раздражении чувствительных нервных окончаний. 1.11. Нервная и гуморальная регуляция деятельности организма Регуляция функций клеток, тканей и органов, взаимосвязь между ними, т.е. обеспечение целостности организма и единства организма и внешней среды, осуществляется нервной системой и гуморальным путем. Нервная регуляция осуществляется головным и спинным мозгом через нервы, которыми снабжены все органы нашего тела. На организм постоянно воздействуют те или иные раздражения. На все эти раздражения организм отвечает определенной деятельностью или, как принято говорить, происходит приспособление функции организма к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Так, понижение температуры воздуха сопровождается не только сужением кровеносных сосудов, но и усилением обмена веществ в клетках и тканях и, следовательно, повышением теплообразования. Благодаря этому устанавливайся определенное равновесие между теплоотдачей и теплообразованием, не происходит переохлаждение организма, сохраняется постоянство температуры тела. Раздражение пищей вкусовых рецепторов рта вызывает отделение слюны и других пищеварительных соков, под воздействием которых происходит переваривание пищи. Благодаря этому в клетки и ткани поступают необходимые вещества, и устанавливается определенное равновесие между диссимиляцией и ассимиляцией. По такому принципу происходит регуляция и других функции организма. Нервная регуляция носит рефлекторный характер. Раздражения воспринимаются рецепторами. Возникающее возбуждение из рецепторов по афферентным (чувствительным) нервам передается в центральную нервную систему, а оттуда по эфферентным (двигательным) нервам - в органы, которые осуществляют определенную деятельность. Такие ответные реакции организма на раздражения, осуществляемые через центральную нервную систему, называют рефлексами. Путь же, по которому возбуждение передается при рефлексе, носит название рефлек- торной дуги. Рефлексы имеют разнообразный характер. И.П. Павлов разделил все рефлексы на безусловные и условные. Безусловные рефлексы - это рефлексы врожденные, передающиеся по наследству. Примером таких рефлексов являются сосудодвигательные рефлексы (сужение или расширение сосудов в ответ на раздражение кожи холодом или теплом), рефлекс слюноотделения (выделение слюны при раздражении вкусовых сосочков пищей) и многие другие. Условные рефлексы - рефлексы приобретенные, они вырабатываются на протяжении жизни животного или человека. Эти рефлексы возникают только при определенных условиях и могут исчезать. Примером условных рефлексов является выделение слюны при виде пищи, при ощущении запахов пищи, даже при разговоре о ней. Гуморальная регуляция (Humor - жидкость) осуществляется через кровь и другие составляющие внутреннюю среду организма различные химические вещества. Примерами таких веществ являются гормоны, выделяемые железами внутренней секреции, и витамины, поступающие в организм с пищей. Химические вещества разносятся кровью по всему организму и оказывают воздействие на различные функции, в частности на обмен веществ в клетках и тканях. При этом каждое вещество влияет на определенный процесс, происходящий в том или ином органе. Например, в предстартовом состоянии, когда ожидается интенсивная физическая нагрузка, железы внутренней секреции (надпочечники) выделяют в кровь специальный гормон-адреналин, который способствует усилению деятельности сердечно-сосудистой системы. Нервная система осуществляет регуляцию деятельности организма посредством биоэлектрических импульсов. Основными нервными процессами являются возбуждение и торможение, возникающие в нервных клетках. Возбуждение - деятельное состояние нервных клеток, когда они передают или направляют сами нервные импульсы другим клеткам: нервным, мышечным, железистым и другим. Торможение - состояние нервных клеток, когда их активность направлена на восстановление. Сон, например, является состоянием нервной системы, когда подавляющее число нервных клеток ЦНС заторможено. Нервный и гуморальный механизмы регуляции функций взаимосвязаны. Так, нервная система оказывает регулирующее влияние на органы не только непосредственно через нервы, но также и через железы внутренней секреции, изменяя интенсивность образования гормонов в этих органах и поступление их в кровь. В свою очередь многие гормоны и другие вещества влияют на нервную систему. Взаимосогласованность нервной и гуморальной реакции обеспечивается центральной нервной системой. В живом организме нервная и гуморальная регуляция различных функций осуществляется по принципу саморегуляции, т.е. автоматически. По этому принципу регуляции поддерживается на определенном уровне кровяное давление, постоянство состава и физико-химических свойств крови, лимфы и тканевой жидкости, температуры тела, в строго согласованном порядке изменяется обмен веществ, деятельность сердца, дыхательной и других систем и органов. Благодаря этому поддерживаются определенные сравнительно постоянные условия, в которых протекает деятельность клеток и тканей организма, или другими словами, сохраняется постоянство внутренней среды. Таким образом, организм человека - это единая, целостная, 23 саморегулирующаяся и саморазвивающаяся биологическая система, обладающая определенными резервными возможностями. При этом нужно знать, что способность к выполнению физической и умственной работы может возрастать многократно, фактически не имея ограничений в своем развитии. 1.12. Физиологические изменения в процессе тренировок Систематическая мышечная деятельность позволяет путем совершенствования физиологических функций повышать резервы организма. Следует отметить и существование обратного процесса - падение функциональных возможностей организма и ускоренное старение при снижении физической активности. В ходе физических упражнений совершенствуется высшая нервная деятельность, функции центральной нервной системы, нервно-мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной и других систем, обмен веществ и энергии, а также система их нейрогуморального регулирования. Человеческий организм, используя свойства саморегулирования внутренних процессов под внешним воздействием, реализует важнейшее свойство - адаптацию организма к изменяющимся внешним условиям, что является определяющим фактором в способности развития физических качеств и двигательных навыков в процессе тренировок. Физическая нагрузка приводит к многообразным изменениям обмена веществ, характер которых зависит от длительности, мощности работы и количества участвующих мышц. После прекращения физической работы происходят обратные изменения в деятельности тех функциональных систем организма, которые обеспечивали выполнение нагрузки. Вся совокупность изменений в этот период объединяется понятием восстановления. На протяжении восстановительного периода из организма удаляются продукты рабочего метаболизма и восполняются энергетические запасы, пластические вещества (белки, углеводы и т.д.) и ферменты, израсходованные за время мышечной деятельности. По существу происходит восстановление нарушенного работой равновесного состояния организма. Однако восстановление - это не только процесс возвращения организма к пред рабочему состоянию. В период восстановления происходят также изменения, которые обеспечивают повышение функциональных возможностей организма. Такое повышение получило название сверхвосстановления (суперкомпенсации). Сверхвостановление возникает только тогда, когда нагрузка, превышает по величине определенный уровень, т.е. порог адаптации. Выраженность сверхвостановления и его длительность находятся в прямой зависимости от интенсивности и объема нагрузки. Явление сверхвосстановления является механизмом приспособления (органа) к изменившимся условиям функционирования и имеет важное значение для понимания биохимических основ спортивной тренировки. Следует отметить, что сверхвосстановление, как общебиологическая закономерность, распространяется не только на накопление энергетического материала, но и на синтез белков, что, в частности, проявляется в виде ра- бочей гипертрофии скелетных мышц, сердечной мышцы. После интенсивной нагрузки усиливается синтез ряда ферментов (индукция ферментов), возрастает концентрация креатинфосфата, миоглобина, происходит ряд других изменений, характеризующих, в конечном счете, тренированность организма. Интервалы отдыха между занятиями зависят от величины тренировочной нагрузки. Они должны обеспечивать полное восстановление работоспособности как минимум до исходного уровня или в лучшем случае до фазы сверхвосстановления. Тренировка в фазе неполного восстановления недопустима, так как адаптационные возможности организма особенно у мало тренированных людей ограничены. Чем больше продолжительность тренировочной нагрузки с соответствующей интенсивностью, тем более продолжительными должны быть интервалы отдыха. Так, продолжительность восстановления основных функций организма после кратковременной максимальной анаэробной работы - несколько минут, а после продолжительной работы малой интенсивности, например, после марафонского бега - несколько дней. Оптимальная дозировка тренировочной нагрузки является одним из критериев эффективности занятий физической культурой. Помимо специальных тестов, которые позволяют определить уровень физической подготовки и подобрать соответствующую нагрузку, существуют способы регулярно контролировать свое состояние и тем самым регулировать интенсивность занятий. Суммарным показателем величины нагрузки (продолжительность плюс интенсивность) является величина ЧСС, измеренная через 10 и 60 минут после окончания занятия. Через 10 минут пульс не должен превышать 96 ударов в минуту, а через 1 час должен быть на 10-12 ударов в минуту выше исходной (до рабочей) величины. Например, если до начала занятия пульс был 70 ударов в минуту, то в случае адекватности нагрузки через 1 час после окончания тренировки он должен быть не более 82 ударов в минуту. Если же в течение нескольких часов после тренировки значения ЧСС значительно выше исходных, это свидетельствует о чрезмерности нагрузки, значит, ее необходимо уменьшить. Объективные данные, отражающие суммарную величину тренировочного воздействия на организм (за недельный и месячный цикл занятий) и степень восстановления, можно получить, ежедневно подсчитывая пульс утром после сна и туалета (полный мочевой пузырь может провоцировать повышение ЧСС на 4-6 уд/мин), в положении лежа. Если его колебания не превышают минимального значения на 2—4 ударов в минуту, это свидетельствует о хорошей переносимости нагрузок и полном восстановлении организма. Если же разница пульсовых ударов больше этой величины, это сигнал начинающегося переутомления; в этом случае нагрузку следует немедленно уменьшить. Крепкий сон, хорошее самочувствие и высокая работоспособность в течение дня, желание тренироваться свидетельствуют об адекватности тренировочных нагрузок. Плохой сон, вялость и сонливость в течение дня, нежелание тренироваться являются верными признаками переутомления. Если не принять соответствующие меры и не снизить нагрузки, позже могут появиться и более серьезные симптомы переутомления - боли в области сердца, нарушения ритма, повышение артериального давления и др. В этом случае следует на пару недель прекратить занятия или снизить нагрузку до минимума. После исчезновения указанных симптомов можно начинать тренировки и постепенно увеличивать нагрузку до нормальных величин. Обратимость тренировочных эффектов проявляется в том, что наработанные результаты регулярных занятий снижаются вплоть до полного исчезновения (возвращение к исходному уровню) при снижении тренировочных нагрузок или при полном прекращении тренировок. После возобновления тренировочных занятий вновь возникают положительные тренировочные эффекты. У людей, систематически занимающихся физиче- ской культуры, заметное снижение работоспособности отмечается, как правило, через две недели прекращения занятий, а через 3-8 месяцев 25 уровень физической подготовки снижается до предтренировочного. Особенно быстро уменьшаются тренировочные эффекты в первый период после прекращения тренировок или после резкого снижения тренировочных нагрузок. За первые 1-3 месяца достигнутые в результате предыдущей тренировки приросты функциональных показателей снижаются наполовину. У занимающихся физической культурой в течение не очень продолжительного времени большинство положительных тренировочных эффектов исчезает за 1-2 месяца детренировки. Свойство обратимости тренировочных эффектов диктует необходимость регулярных тренировочных занятий с достаточной интенсивностью нагрузок. 1.12.1. Рефлекторные механизмы двигательной деятельности Спортивная и трудовая деятельность человека, в том числе и овладение двигательными навыками, осуществляется по принципу взаимосвязи условных рефлексов и динамических стереотипов с безусловными рефлексами. Для выполнения четких целенаправленных движений необходимо непрерывное поступление в ЦНС сигналов о функциональном состоянии мышц, о степени их сокращения, напряжения и расслабления, о позе тела, о положении суставов и углов сгиба в них. Вся эта информация передается от рецепторов сенсорных систем и особенно от рецепторов двигательной сенсорной системы, от так называемых проприорецепторов, которые расположены в мышечной ткани, фасциях, суставных сумках и сухожилиях. От этих рецепторов по принципу обратной связи и по механизму рефлекса в ЦНС поступает полная информация о выполнении данного двигательного действия и о сравнении ее с заданной программой. Каждое, даже самое простое движение совершенствуется, что обеспечивается информацией, поступающей от проприорецепторов и от других сенсорных систем и изменением импульсации, идущей к мышцам. Благодаря такому сложному рефлекторному механизму происходит совершенствование двигательной деятельности. 1.12.2. Аэробные, анаэробные процессы и их характеристики Для того чтобы мышечная работа могла продолжаться, необходимо, чтобы скорость ресинтеза АТФ соответствовала его расходу. Существуют три способа ресинтеза (восполнения расходуемой во время работы АТФ). Алактатный анаэробный механизм отличается наибольшей подвижностью. Максимальной интенсивности он может достичь уже через 1-2 сек. после начала интенсивной мышечной работы. Для алактатного анаэробного механизма характерна и наивысшая мощность, значительно превосходящая мощность других процессов энергообеспечения. Метаболическая емкость этого процесса невысока; ее хватает лишь на выполнение работы с максимальной интенсивностью в течение 6-7 сек. Ресинтез АТФ при этом осуществляется в основном за счет КФ (креатинфосфата), который находится в самом мышечном волокне. Лактатный анаэробный механизм значительно уступает алактатному. Максимальной интенсивности он может достичь через 20-30 сек. после начала работы. Его максимальная мощность приблизительно в 2 раза ниже по сравнению с алактатным процессом. Однако лактатный анаэробный механизм значительно превосходит алактатный по своей метаболической емкости - у тренированных спортсменов при напряженной мышечной работе он обеспечивает энергией в течение 40 сек. и более. Аэробный процесс - это основной механизм энергообеспечения организма. Он функционирует на протяжении всей жизни, не прекращаясь ни на минуту. Если мышцы в определенных условиях (например, при напряженной мышечной работе) могут обеспечивать себя энергией за счет анаэробных процессов, то такие органы, как мозг, сердце и некоторые другие, получают энергию исключительно за счет аэробных процессов. В отличие от анаэробных деятельность аэробного механизма не со- провождается накоплением в организме промежуточных продуктов обмена. Главными недостатками аэробного процесса являются его малая подвижность и сравнительно невысокая мощность. Эти недостатки имеют общую основу: они зависят от возможностей систем, обеспечивающих поступление в организм кислорода и его транспортировку к работающим мышцам. У хорошо тренированного спортсмена, предварительно выпол- нившего разминку, поступление в организм кислорода и, следовательно, мощность аэробного процесса достигают своего максимума через 40-60 сек. работы. По максимальной мощности аэробный процесс значительно уступает анаэробным, что же касается его метаболической емкости, то она неизмеримо выше. Кратковременные упражнения самой высокой интенсивности (приблизительно до 10 сек.) обеспечиваются энергией преимущественно за счет алактатного анаэробного механизма. В упражнениях продолжительностью до 2-3 мин. основную долю энергии дает анаэробный лактатный механизм. Дальнейшее увеличение продолжительности работы снижает значимость анаэробных процессов и повышает роль аэробных. В соответствии с тремя основными механизмами энергообеспечения различают три компонента выносливости: алактатный анаэробный, лактатный анаэробный, аэробный, каждый из которых определяется уровнем развития соответствующего механизма энергообеспечения. Все упражнения, применяемые в тренировке, оказывают преимущественное влияние на какой-то один механизм энергообеспечения. В зависимости от физиологического воздействия на организм упражнения по направленности можно разделить на пять основных групп: 1)алактатной анаэробной (ЧСС повышается после выполнения кратковременной нагрузки для ликвидации кислородного долга; 2)лактатной (гликолитической) анаэробной: ЧСС - 180-200 уд/мин и более; 3)аэробно-анаэробной: ЧСС - 150-190 уд/мин; 4)аэробной: ЧСС - 130-150 уд/мин; 5)анаболической направленности (анаболизм - совокупность биохимических (метаболических) процессов, происходящих в организме, направленных на образование и обновление структурных частей клеток, тканей и органов. Эти реакции обмена веществ противоположны катаболическим (катаболизму), направленному на расщепление или распад вещества): ЧСС менее 130 уд/мин. Увеличивать возможности алактатного анаэробного механизма можно с помощью сравнительно небольшого числа методических приемов, тогда как добиться достаточно высокого развития лактатного анаэробного и особенно аэробного механизма можно только используя разнообразные методические приемы. Каждый конкретный метод тренировки совершенствует механизмы преобразования энергии, воздействуя преимущественно на какой-то один из факторов, определяющих возмож- ности этих процессов. Анаэробные возможности, и, прежде всего алактатные, обладают высокой специфичностью, т. е. в наибольшей степени проявляются в том 27 виде работы, которую спортсмен выполнил во время специальной тренировки. Это связано с тем, что основные факторы, определяющие возможности анаэробных механизмов, имеют преимущественно внутримышечную природу. Кроме того, выносливость спортсмена (как аэробный, так и анаэробный компоненты) зависит от энергозатрат на единицу работы, т.е. от эффективности и экономичности спортивной техники, которая, в свою очередь, совершенствуется во время выполнения специальной работы. Аэробные возможности определяются возможностями дыхательной, сердечно-сосудистой систем, кислородной емкостью крови и др. Они могут совершенствоваться под влиянием любых видов мышечной деятельности (бег, плавание, ходьба на лыжах). Выводы Формирование физической культуры личности будущего специалиста немыслимо без умения рационально корректировать свое состояние средствами физической культуры и спорта. Движения играют существенную роль в развитии и формировании человека. Организм получает более высокую способность к сохранению постоянства внутренней среды при изменяющихся внешних воздействиях: температурных, барометрического давления, влажности воздуха, солнечной и космической радиации и т.д. если наблюдается двигательный режим развивающейся направленности. Под влиянием физической тренировки происходит адаптация организма человека к разнообразным проявлениям факторов внешней среды, повышение резервных возможностей организма, физической работоспособности. Стимулирующее влияние оптимально организованной двигательной активности на уровень умственной работоспособности давно стало аксиомой. Таким образом, двигательная активность имеет ярко выраженное положительное действие на организм. Физические упражнения повышают экономичность обмена веществ, позволяют укрепить сердце и мускулатуру, способствуют профилактике заболеваний, повышают устойчивость организма к большому числу неблагоприятных факторов (промышленные яды, радиация и др.), повышают иммунитет, усиливают положительные эмоции и ощущения, улучшают сон, делают человека бодрым и жизнерадостным, увеличивают умственную, физическую и иную работоспособность. Все эти эффекты способствуют заметному увеличению творческого долголетия и в целом продолжительности жизни. |