Лекции по физиологии спорта 6 семестр.. Лекция1. Теория функциональных систем как основа формирования двигательного навыка. Понятие о двигательном навыке
 Скачать 129.76 Kb.
|
|
Существует четыре основных пути устранения молочной кислоты: окисление до СО2 и воды (так устраняется примерно 70% всей накопленной молочной кислоты); превращение в гликоген (в мышцах и печени) и в глюкозу (в печени) -около 20%; превращение в белки (менее 10%); удаление с мочой и потом (1-2%). При активном восстановлении доля молочной кислоты, устраняемой аэробным путем, увеличивается. Хотя окисление молочной кислоты может происходить в самых разных органах и тканях (скелетных мышцах, мышце сердца, печени, почках и др.), наибольшая ее часть окисляется в скелетных мышцах (особенно их медленных волокнах). Поэтому легкая работа (в ней участвуют в основном медленные мышечные волокна) способствует более быстрому устранению лактата после тяжелых нагрузок. Значительная часть медленной (лактатной) фракции О2-долга связана с устранением молочной кислоты. Чем интенсивнее нагрузка, тем больше эта фракция. У нетренированных людей она достигает максимально 5-10 л, у спортсменов, особенно у представителей скоростно-силовых видов спорта, - 15-20 л. Длительность ее - около часа. Величина и продолжительность лактатной фракции О2-долга уменьшаются при активном восстановлении. Основные и вспомогательные средства оптимизации восстановления. Характер и длительность восстановительных процессов могут изменяться в зависимости от режима деятельности спортсменов в послерабочий, восстановительный, период. В опытах Сеченова было показано, что в определенных условиях быстрое и значительное восстановление работоспособности обеспечивается не пассивным отдыхом, а переключением на другой вид деятельности, т. е. активным отдыхом. Афферентные импульсы, поступающие во время отдыха от других работающих мышц, способствуют лучшему восстановлению работоспособности нервных центров, как бы заряжая их энергией. Кроме того, работа не работавших мышц вызывает увеличение кровотока в сосудах утомленных мышц, что также может способствовать более быстрому восстановлению. Положительный эффект активного отдыха проявляется не только при переключении на работу других мышечных групп, но и при выполнении той же работы, но с меньшей интенсивностью. Например, переход от бега с большой скоростью к бегу трусцой также оказывается эффективным для более быстрого восстановления. Молочная кислота устраняется из крови быстрее при активном отдыхе, т. е. в условиях работы сниженной мощности, чем при пассивном отдыхе. С физиологической точки зрения, положительный эффект заключительной работы невысокой мощности в конце тренировки или после соревнования является проявлением феномена активного отдыха. Лекция№4. Функциональные резервы организма спортсмена. Общая характеристика функциональных резервов спортсмена; Механизмы реализации функциональных резервов; Проявления функциональных резервов спортсмена в условиях покоя и при работе разной мощности; Система функциональных резервов адаптации. Общая характеристика функциональных резервов спортсмена. В особых условиях человек способен на усилие, недоступное для него в обычной жизни. Это свидетельствует о наличии в организме определенных резервов. Сравнение лучших результатов, показанных на I и XXI Олимпийских играх в некоторых видах легкой атлетики, подтверждает этот факт. Например, на 1 Олимпийских играх 1896г.в Афинах результат в прыжках в высоту равнялся 181 см, а через 80 лет, на ХХI играх, - 225 см. Результат в метании диска у мужчин вырос за это же время с 19м 15см до 67,5м, в толкании ядра – с 1м 22см до 21,05м, в прыжках с шестом – с 3,3 до 5,5м, в марафонском беге – с 2:50:50,0 до 2:09,55,0. Резервы организма – это его способность во много раз усиливать свою деятельность по сравнению с состоянием относительного покоя. Величина резерва отдельной функции представляет собой разность между максимально достижимым уровнем и уровнем в состоянии относительного физиологического покоя. Например, минутный объем дыхания в покое составляет в среднем 8л, а максимально возможный при тяжелой работе равен 200л; величина резерва составляет 192л. Для минутного объема сердца величина резерва составляет приблизительно 35л, для потребления кислорода – 5 л/мин, для выделения углекислого газа – 3 л/мин. Резервы организма обеспечивают приспособление к меняющимся условиям внешней среды. Условно их можно разделить на резервы морфологические и функциональные. В основе морфологических резервов лежит избыточность структурных элементов. Например, в крови человека количество протромбина в 500 раз больше, чем нужно для свертывания всей крови. Существуют и физиологические резервы. В повседневной жизни человек использует не более 35% возможностей организма. В экстремальных условиях ценой огромных волевых усилий мобилизуется до 50%. Принято считать, что с предельным волевым усилием, произвольно, человек может использовать не более 65% абсолютных возможностей своего организма. Физиологические резервы возрастают по мере созревания организма и снижаются при старении. Они увеличиваются в процессе спортивной тренировки. У высокотренированных спортсменов физиологические резервы почти в два раза больше, чем у нетренированных людей того же возраста. В генетической программе закодированы структурные возможности организма. В период развития и формирования личности лишь незначительная часть этих потенциальных возможностей (не более 10-15%) реализуется в конкретной деятельности. При этом неумолимо действует закон: работающая структура реализуется, а не используемая атрофируется. В основе адаптации организма к спортивной деятельности лежит не только совершенствование структур, но и непрерывное вовлечение все новых и новых генетически заложенных, но «дремлющих» структурных единиц. Эти единицы постепенно развертывают свои структурно-функциональные кондиции (свойства и возможности), расширяя функциональные резервы соответствующих органов и систем организма. Эти резервы проявляются в любой ситуации жизни и деятельности спортсмена. Обычно дается характеристика в трех из них: в условиях относительного покоя, при выполнении предельных (соревновательных) нагрузок, а так же при выполнении стандартных нагрузок. Сейчас, вероятно, трудно определить первых исследователей, обративших внимание на скрытые резервные возможности организма человека. Однако, очевидно, что многие из них по-разному отвечали на вопрос, что лежит в основе этих скрытых возможностей. Под функциональными резервами адаптации организма понимают такие изменения активности структурных элементов, которые вносят вклад в достижение приспособительного результата. Функциональные возможности проявляются в изменении интенсивности и объема протекания энергетических и пластических процессов обмена на клеточном и тканевом уровнях, в изменении интенсивности протекания физиологических процессов на уровне органов, систем органов и организма в целом, в повышении физических качеств (сила, быстрота, выносливость) и улучшении психических качеств (осознание цели, готовности бороться за ее достижение и т.д.), в способности к выработке новых и совершенствованию уже имеющихся двигательных и тактических навыков. Функциональные резервы организма включают в себя три относительно самостоятельных вида резервов: биохимические, физиологические и психические, интегрирующиеся в систему резервов адаптации организма. Еще одна классификация функциональных резервов: Биохимические резервы – это возможности увеличения скорости протекания и объема биохимических процессов, связанных с экономичностью и интенсивностью энергетического и пластического обменов и их регуляцией. Физиологические резервы представляют собой возможности органов и систем органов изменять свою функциональную активность и взаимодействие между собой с целью достижения оптимального для конкретных условий функционирования организма. Психические резервы могут быть представлены как возможности психики, связанные с проявлением таких качеств, как память, внимание, мышление, с мотивацией деятельности человека и определяющие его тактику поведения и особенности психологической и социальной адаптации. Механизмы реализации физиологических резервов. Чтобы укрепить здоровье человека, повысить производительность всех видов его деятельности, в том числе и уровень спортивных результатов, нужно знать потенциальные возможности его организма. Важной задачей физиологии физических упражнений является глубокое изучение физиологических резервов с целью использования их на благо человека. Физиологические резервы включают в себя определенные изменения функций организма и их взаимодействие, а также изменения их нейрогуморальной регуляции, что и обеспечивает оптимальный уровень деятельности целостного организма, его высокую работоспособность. Включение физиологических резервов происходит по механизму безусловных и условных рефлексов с активацией функций желез внутренней секреции. Система нейрогуморальных механизмов включения физиологических резервов формируется в процессе спортивной тренировки. При этом их мобилизация происходит медленно. При срочной мобилизации физиологических резервов механизмом их включения являются эмоции. Развитие физических качеств немыслимо без знания величины и механизмов включения их резервов. Сила может быть увеличена за счет включения дополнительных двигательных единиц и синхронизации их возбуждения, за счет энергетического потенциала мышечных волокон и перехода к тетаническим сокращениям, за счет предварительного оптимального растяжения мышечных волокон. Возможности этих механизмов составляют физиологические резервы силы. Физиологические резервы скорости складываются из возможности изменений времени проведения возбуждения, особенно в местах нервно-мышечной передачи, возможностей синхронизации возбуждения двигательных единиц, скорости укорочения мышечных фибрилл. Выносливость может увеличиться при помощи многих механизмов. Ее физиологические резервы составляют: 1) пределы мощности гомеостатирующих систем; 2) запасы энергетических веществ в организме и возможности их использования; 3) диапазон анаэробных и аэробных мощностей организма; 4) диапазон уровня деятельности желез внутренней секреции. Включение физиологических резервов происходит не одновременно, а поочередно. Условно можно выделить 3 очереди, или эшелона. Первый эшелон резервов включается при переходе организма от состояния относительного физиологического покоя к обычной повседневной деятельности. Это происходит по механизму безусловных и условных рефлексов. При предельных физических усилиях («работа до отказа») или в условиях очень резких изменений параметров внешней среды (понижение атмосферного давления, повышение или понижение температуры внешней среды, значительные изменения постоянства внутренней среды организма) включаются резервы второго эшелона. Главным механизмом являются эмоции. В борьбе за жизнь включается третий эшелон. Это происходит в чрезвычайных условиях. Характеристика физиологических резервов в покое и при работе разной мощности. Главным путем повышения уровня спортивных результатов является максимальное использование физиологических резервов организма. Физиологические резервы при работе максимальной мощности заключаются в повышении эффективности обменных процессов, в увеличении способности мышц эффективно работать в условиях резко измененной внутренней среды организма, в предельно возможном использовании резервов кислорода. Дополнительными резервами повышения работоспособности, а следовательно, и повышения результатов, при работе субмаксимальной мощности являются увеличение мощности буферных систем организма, повышение эффективности работы органов дыхания и сердечно-сосудистой системы. Главными резервами повышения работоспособности при работе большой мощности являются рост минутных объемов сердца и дыхания, увеличение резервов воды в организме и повышение эффективности ее использования, усиление работы выделительных систем, включение механизмов перераспределения крови с целью максимального обеспечения работающих органов. Главными физиологическими резервами при работе умеренной мощности являются количество глюкозы в организме и механизмы ее использования, возможности использования жиров в качестве источника энергии, расширение возможностей механизмов терморегуляции, резервы воды и солей в организме и механизмы их мобилизации. Глубокое знание величины физиологических резервов организма человека, их возрастных особенностей, путей увеличения и механизмов произвольной мобилизации – необходимое условие эффективности спортивной ориентации занимающихся (отбора) и успеха всего тренировочного процесса. Проявления функциональных резервов организма спортсмена в условиях покоя Нервная система. Систематическая спортивная тренировка, особенно в игровых видах спорта, способствует значительному увеличению общего количества активных нейронных структур и совершенствованию их функциональных свойств - силы, подвижности и уравновешенности. Кровообращение у спортсменов в условиях покоя характеризуется преобладанием парасимпатической регуляции функции и сосудов. Это проявляется в урежении сердечных сокращений (бракардия до 40 уд/мин). Однако, брадикардия может быть признаком и перетренированности. АД в покое у спортсменов практически не отличается от неспортсменов, иногда с тенденцией к повышению. В норме 110 - 130 мм. рт. ст. 60 - 70 . В циклических видах спорта у спортсменов увеличиваются размеры сердца (объем сердца до 1000 см), главным образом, за счет физиологического увеличения объема его полостей и в меньшей степени за счет гипертрофии сердечной мышцы. Систолический объем крови в покое у спортсменов меньше, а при редком пульсе уменьшается и МОК. Это обусловлено лучшим усвоением кислорода тканями и увеличением артериовенозной разницы кислорода. Дыхание. Хорошее развитие дыхательной мускулатуры обеспечивает более глубокое и редкое дыхание в покое. ЖЕЛ у мужчин до 7 л., у женщин до 5 л. ЧД=8-10 в мин., ДО=800 мл., ЛВ= не более 9 л. (6-9). Мышечная система. Происходит увеличение массы и объема скелетных мышц, характерных для конкретных видов спорта. Гипертрофия скелетных мышц сочетается с увеличением количеством работающих капилляров. В мышцах возрастает содержание гликогена и миоглобина. Возрастает не только сила, но и скорость сокращения и расслабления мышц, особенно произвольное расслабление. Двигательный аппарат. Уплотнение и утолщение костной ткани, образование выступов и шероховатостей в местах прикрепления сухожилий. Увеличивается подвижность в суставах, характеризующая качество гибкости. Мобилизация функциональных резервов при выполнении предельных нагрузок. Выполнение предельных нагрузок обеспечивается мобилизацией максимально возможного количества активно работающих структурных единиц (нейронных, двигательных, афферентных, гормональных, ферментативных, энергетических и др.). Запуск мобилизации этих структурных единиц осуществляется доминирующей мотивацией. Нервная система. Усиление функции нейродинамического компонента деятельности проявляется в значительном повышении возбудимости и подвижности корковых процессов. Время сенсомоторной реакции может сократится от 180-200 мсек (в покое) до 150-120 мсек., а КЧОМ - увеличивается до 45-50 гц., в место 30-35 гц. в покое. Кровообращение. Значительное напряжение вегетативной регуляции при выполнении предельных нагрузок как у спортсменов, так и не спортсменов одинаково резко усиливает функцию возбудимости сердечной мышцы, что проявляется в увеличении ЧСС до 200 и более уд/мин. В то же время СРК изменяется по разному. Большой объем сердца (главным образом за счет увеличения его полостей) у спортсменов обеспечивает значительно больший СОК (до 200 мл.), чем у не спортсменов. В результате МОК у спортсменов может увеличиваться почти в 70 раз до 404 (по сравнению с покоем). У спортсменов быстро достигается и дольше удерживается высокое ОД, а у не спортсменов - медленно и быстро падает. ДД у спортсменов снижается, что увеличивает ПД (пульсовое давление), а у не спортсменов повышается, что уменьшает ПД. Дыхание. Хорошо развитая дыхательная мускулатура у спортсменов обеспечивает ЛВ до 200 и более л/мин, у не спортсменов значительно меньше. У спортсменов значительно интенсивнее и эффективнее тканевой объем О2 и СО2 , что проявляется в увеличении артериовенозной разницы по кислороду в 2-3 раза, по сравнению с покоем. Выполнение большей величины предельной нагрузки у спортсмена протекает с большим выделение молочной кислоты (до 300 мг %) в кровь, т.е. с большим КД до 22-25 л. (кислородный долг). Т.о. как аэробная, так и анаэробная производительность у спортсмена значительно больше, чем у не спортсмена. Заключение. Уровень функциональных резервов у спортсменов значительно выше, чем у не спортсменов. Об этом свидетельствует значительное увеличение как предела нагрузок, так и возможностей их обеспечения. Выявление функциональных резервов по показателям реакции на стандартные нагрузки. В практике физиологии труда и спорта наибольшее признание и распространение получил метод оценки функциональных резервов организма при стандартной работе. Этот метод основан на законе линейной зависимости (в определенном диапазоне) выраженности физиологических реакций от величин выполняемых психических или физических нагрузок. Чем больше нагрузка, тем интенсивнее физиологические реакции («стоимость» этих нагрузок) и наоборот. Психические резервы и личностные особенности спортсмена оцениваются по данным стандартных опросников и разнообразных умственных задач - тестов. Для оценки аэробных резервов широко используется тест PWC 170. Выполняется две стандартных нагрузки умеренной и большой мощности, при каждой из них измеряется ЧСС. По данным выполненных двух нагрузок и ЧСС при них рассчитывается мощность, развиваемая при ЧСС = 170 уд/мин (оптимальная). РWC 170 - показатель аэробной производительности организма. При стандартной нагрузке умеренной мощности, у спортсменов разной квалификации, будут различные изменения вегетативных показателей. У спортсменов высокой квалификации: быстрое врабатывание, уровень изменений вегетативных показателей не значительный ( 50-60% от максимума). эти показатели устойчивые. восстановление происходит быстро, (выражена быстрая фаза восстановления). У спортсменов с низкой квалификацией. врабатывание постепенное уровень изменения ( вегетативных показателей значительно выше.) эти показатели неустойчивые и имеют (тенденцию к увеличению) восстановление замедленное (быстрая фаза восстановления не выражена). |