Система функциональных резервов адаптации.
В процессе непосредственной деятельности, при воздействии на организм факторов внешней среды все виды функциональных резервов вовлекаются (мобилизуются) в системную адаптивную реакцию организма, специфические черты которой определяются уровнем и характером адаптированности организма. В зависимости от пола, возраста и конституционных особенностей человека (внутренние факторы), а также спецификой деятельности и особенностями воздействия окружающей среды (внешние факторы). При этом адаптация организма может быть рассмотрена как двуединый процесс. С одной стороны, организм приспосабливается к удержанию жизненно важных констант внутренней среды (гомеостаза), а с другой – поскольку часто предотвратить сдвиги гомеостазиса все равно не удается, то организм приспосабливается к выполнению специализированной деятельности или к воздействующим факторам в условиях измененного гомеостазиса путем вовлечения резервов функциональной системы адаптации.
Система функциональных резервов адаптации организма может быть представлена в виде сложной системы, в которой фундаментом является подсистема биохимических резервов, а вершиной – психические резервы, а ее центральным звеном может быть определена подсистема физиологических резервов, так как она объединяет в единое целое составляющие элементы системы за счет механизмов нейро-гуморальной регуляции. В рамках подсистемы физиологических резервов целесообразным считается выделение четырех ее блоков:
Блок сенсорных систем, воспринимающий и производящий первичную обработку пусковых и коррегирующих сигналов;
Блок управления движением;
Блок регуляции гомеостазиса;
Блок реализации деятельности (мышечная система).
Отдельные части системы функциональных резервов взаимодействуют между собой. Некоторые из них обусловливают взаимные положительные (на схеме «+») и отрицательные («–») (т.е. стимулирующие и угнетающие) воздействия, а некоторые оказывают односторонние влияния.
Классификация физиологических резервов:
По соответствующим уровням организма;
По физическим качествам;
По характеру (мощности, длительности) выполняемой мышечной работы;
По очередности мобилизации;
По степени специфичности.
В процессе адаптации происходит расширение диапазона резервных возможностей организма и повышается способность к их мобилизации.
В ряде случаев методы дозированных по мощности и продолжительности физических нагрузок не уступают по своей информативности в оценке функциональных резервов методам предельных и повторных нагрузок. Существует методика тестирования, позволяющая производить запись ряда физиологических функций с оценкой многочисленных параметров, отражающих объем и скорость мобилизации резервов органов и систем органов, эффективность и экономичность использования резервов различного структурного уровня.
Этот методический прием позволяет оценивать резервы мощности и устойчивости механизмов поддержания гомеостаза.
Для оценки функциональных резервов системы управления движениями используются как электрофизиологические методы исследования деятельности центральной нервной системы, так и оценка с позиции теории автоматического регулирования с привлечением компьютерной техники и математического моделирования.
Лекция№5. Физиологические основы спортивной тренировки женщин.
Морфофункциональные особенности, определяющие силовые и скоростные качества женщин;
Аэробные и анаэробные возможности женщин при спортивной деятельности;
Спортивная работоспособность в различные фазы овариального цикла. Влияние больших нагрузок на овариально-менструальный цикл.
Морфофункциональные особенности, определяющие силовые и скоростные качества женщин;
При сравнении функциональных показателей у женщин и мужчин следует, прежде всего, учитывать различия в размерах тела. В среднем женщины ниже ростом, чем мужчины. Следовательно, функциональные показатели женщин должны отличаться от соответствующих показателей мужчин.
Мышечная сила
Максимальная произвольная сила (МПС) мышц до периода полового созревания у девочек и мальчиков в среднем одинакова, а после 12-14 лет у девочек в среднем меньше. Это относится как к силе отдельных мышечных групп, так и к общей мышечной силе, которая определяется как сумма максимальных силовых показателей основных мышечных групп.
Общая мышечная сила у женщин составляет примерно 2/3 этого показателя у мужчин. Однако в силе разных мышечных групп имеются существенные отличия. По сравнению с мужчинами у женщин относительно более слабые мышцы верхних конечностей, пояса верхних конечностей и туловища. Их МПС составляет 40-70% от МПС этих мышц у мужчин. В то же время МПС мышц нижней половины тела, включая мышцы нижних конечностей, у женщин примерно лишь на 30% меньше, чем у мужчин.
Вероятно, это обусловлено эффектом бытовой тренировки мышц нижних конечностей при ходьбе, беге и т. п. Различия в силовых возможностях женщин и мужчин главным образом зависят от разницы в размерах тела, а точнее, в объеме мышечной ткани. Действительно, разница в относительной мышечной силе между женщинами и мужчинами значительно меньше, чем в абсолютной.
Относительная сила мышц нижней половины тела у женщин в среднем лишь на 8% меньше, чем у мужчин. Еще меньше разница в силовых показателях, когда абсолютные показатели МПС относят к весу тощей массы тела, поскольку он в наибольшей степени" зависит от веса мышц. В этом случае средняя сила мышц нижней половины тела у женщин лишь на 6% меньше, чем у мужчин, а сила сгибателей и разгибателей бедра в среднем не отличается от таковой у мужчин. МПС мышц-сгибателей плеча, приходящаяся на 1 см2 площади поперечного сечения, примерно одинакова у женщин и мужчин. Это еще раз показывает, что силовые возможности мышц одинаковых размеров (толщины) у женщин почти такие же, как и у мужчин.
Процентное соотношение быстрых и медленных волокон в мышцах у нетренированных женщин и мужчин сходно, как и у спортсменов (женщин и мужчин) - представителей одних и тех же видов спорта. Толщина всех видов мышечных волокон у женщин в среднем меньше, чем у мужчин.
Результаты в прыжках и в спринтерском беге в определенной степени зависят от мышечной силы, особенно проявляемой при быстрых движениях. Женщины заметно проигрывают мужчинам в этих упражнениях. При большой скорости движения проявляемая динамическая сила у женщин достоверно меньше, чем у мужчин, хотя отнесенная к весу тощей массы тела изометрическая и динамическая (изокинетическая) сила при малой скорости движения почти одинакова у женщин и мужчин. Если отнести результат в прыжках к весу тела, то женщины в этом показателе практически не уступают мужчинам: при рекордном прыжке в высоту - 3,2 см/кг у мужчин и у женщин, а при рекордном прыжке в длину соответственно 12,5 и 12,3 см/кг. В беге на 100 м средняя скорость у мужчины-рекордсмена, отнесенная к весу его тела, равна 8,4 м/мин/кг, а у женщины-рекордсменки - 9,5 м/мин/кг. Таким образом, женщины даже несколько "быстрее" мужчин, когда скорость их бега соотносят с весом тела.
Тренируемость мышечной силы, т. е. способность к росту мышечной силы под влиянием направленной силовой тренировки, у женщин относительно меньше, чем у мужчин. Это различие наиболее заметно в период от 16 до 30 лет и меньше до периода полового созревания (до 12-14 лет) и в период половой инволюции (после 40 лет), что косвенно указывает на важную роль мужских половых гормонов (андрогенов) в развитии мышечной силы.
Силовая тренировка у женщин относительно больше влияет на уменьшение жировой ткани и меньше на вес тела и увеличение мышечной массы по сравнению с мужчинами. Даже в тех случаях, когда в результате силовой тренировки прирост мышечной силы у женщин больше, увеличение мышечной массы у них относительно меньше, чем у мужчин. Это, вероятно, объясняется тем, что степень мышечной гипертрофии в значительной мере регулируется мужскими половыми гормонами, концентрация которых в крови в норме у мужчин в 10 раз выше, чем у женщин.
Аэробные и анаэробные возможности женщин при спортивной деятельности.
Анаэробные энергетические системы у женщин.
К анаэробным энергетическим системам, относятся фосфагенная (АТФ +КФ) и гликолитическая системы. Емкость их у женщин ниже, чем у мужчин, что связано с меньшей мышечной массой у женщин. Сниженная емкость систем анаэробной знергопродукции определяет и более низкую анаэробную работоспособность.
Концентрация АТФ и КФ в мышцах у женщин примерно такая же, как и у мужчин (около 4 мм/кг веса мышцы для АТФ и около 16 мм/кг веса мышцы для КФ)- Из-за меньшего, объема мышечной ткани общее количество мышечных фосфагенов у женщин снижено по сравнению с мужчинами. Об уменьшенной емкости фосфагенной системы у женщин можно, судить по величине быстрой (алактатной) фазы кислородного долга. Даже у спортсменок высокого класса, специализирующихся в гребле, максимальная емкость фосфагенной системы (около 100 кал/кг веса тела) в среднем лишь равна таковой у нетренированных молодых мужчин. У нетренированных молодых женщин она значительно меньше (около 60 кал/кг веса тела). Разница между спортсменами и спортсменками еще больше. Если ёмкость фосфагенной системы относить к весу тощей массы тела (весу мышечной массы), разница между женщинами и мужчинами будет меньше.
Мощность фосфагенной системы, определяемая при кратковременной тестовой работе (вбегание на лестницу с максимально возможной скоростью), равна у нетренированных женщин в среднем около 130 кгм/с, что на 20% меньше, чем у нетренированных мужчин (160 кгм/с). Приведенная к весу тела, она одинакова у женщин и мужчин в разном возрасте. Это хорошо согласуется с данными об отсутствии преимущества мужчин перед женщинами в скорости спринтерского бега, когда ее тоже соотносят с весом тела.
Концентрация молочной кислоты в крови после максимально аэробной работы у женщин меньше, чем у мужчин (и у нетренированных и у высокотренированных). На основании этих данных можно предполагать, что емкость анаэробной лактацидной системы у женщин меньше, чем у мужчин. Различия выявляются и при определении ее по отношению к весу тела: в среднем у нетренированных женщин- около 100 кал/кг, у нетренированных мужчин - около 200 кал/кг, у женщин-гребцов - около 170 кал/кг. У мужчин-гребцов - более 250 кал/кг Следовательно, половые различия в емкости лактацидной энергетической системы зависят не только от разницы в размерах тела (объеме мышечной массы). Именно поэтому женщины имеют более низкие результаты по сравнению с мужчинами в соревнованиях на таких дистанциях, на которых энергетическое обеспечение в очень большой степени опирается на лактацидкую (гликолитическую) энергетическую систему Может быть, поэтому результаты женщин в беге на 400 и 800 м и в плавании на 100 м относительно больше отстают от результатов мужчин, чем в других упражнениях.
Аэробная работоспособность женщин.
Максимальное потребление кислорода (МПК). До периода полового созревания, когда различия в размерах и составе тела между мальчиками и девочками минимальны, МПК тоже почти одинаково. У молодых мужчин оно в среднем на 20- 30% больше, чем у женщин того же возраста. По мере старения различия в МПК между мужчинами и женщинами становятся меньше.
Разница между МПК у женщин и мужчин снижается примерно до 15-20%, когда оно приведено к весу тела. В 20-30 лет МПК на 1 кг веса тела у женщин составляет в среднем 35-40 мл/кг*мин, а у мужчин - 45-50 мл/кг*мин. Еще меньше разница, когда МПК относят к весу тощей массы тела, поскольку жировая ткань является метаболически неактивной и почти не потребляет кислорода. Различия в МПК между женщинами и мужчинами практически исчезают, если МПК соотносят с активной мышечной массой.
Среди мужчин и женщин одного возраста возможны значительные индивидуальные вариации в величинах МПК. У физически более подготовленных женщин МПК такое же, как у физически менее подготовленных мужчин. В группе не занимающихся спортом величины МПК примерно у 75% женщин совпадают с величинами МПК у 50% мужчин.
У спортсменок, представительниц видов спорта на выносливость, МПК существенно больше, чем у других спортсменок, а тем более у незанимающихся спортом, как и МПК на 1 кг веса тела (у рядовых спортсменок в среднем 55-60 мл/кг*мин, а у наиболее выдающихся, особенно у лыжниц, - 70- 75 мл/кг*мин). Однако в среднем разница в МПК между спортсменками и спортсменами больше, чем между нетренированными женщинами и мужчинами. МПК, отнесенное к весу тела, у женщин-спортсменок на 20-25% ниже, чем у мужчин-спортсменов (у нетренированных эта разница составляет около 15-20%). Даже при отнесении к весу тощей массы тела МПК у ведущих женщин-марафонцев на 8,6% меньше, чем у мужчин (соответственно 76,5 и 96,6 мл/кг*мин). У финских лыжниц и лыжников - членов национальной команды разница составляет в среднем лишь 3,7% (у женщин - 86,4, у мужчин - 89,8% мл/кг тощей массы тела мин).
Приведенные данные показывают, что у женщин по сравнению с мужчинами максимальная аэробная производительность (мощность) ниже, что предопределяет и более низкие результаты женщин в видах спорта, требующих проявления выносливости.
Это, в частности, объясняет относительное снижение рекордных женских результатов, по сравнению с мужскими, по мере увеличения дистанции.
Максимальные возможности кислород-транспортной системы.
Более низкое МПК у женщин обусловлено сниженными кислородтранспортными возможностями женского организма. Максимальное количество кислорода, которое может транспортироваться артериальной кровью, у женщин меньше, чем у мужчин. Это различие связано с тем, что у женщин меньше объем циркулирующей крови, концентрация гемоглобина в крови, АВР-О2, объем сердца, максимальный сердечный выброс.
Согласно уравнению Фика, МПК определяется как произведение максимального сердечного выброса на максимальную системную АВР-О2: МПК = С Ммакс * (АВР-О2)макс. Оба эти множителя у женщин меньше, чем у мужчин. Объясняется это следующим.
Концентрация гемоглобина в крови у девочек и мальчиков почти одинаковая до периода полового созревания. У женщин она в среднем на 10-15% ниже, чем у мужчин. Поэтому у женщин меньше кислородная емкость крови и соответственно содержание О2 в артериальной крови. При максимальной аэробной работе содержание О2 в венозной крови, оттекающей от работающих мышц, как и в смешанной венозной крови, у женщин и мужчин примерно одинаково. Таким образом, максимальная системная АВР-О2 у женщин меньше, чем у мужчин, что связано с более низкой концентрацией гемоглобина в крови.
По сравнению с мужчинами у женщин уменьшен объем, циркулирующей крови, а также общий объем сердца: в среднем соответственно около 600 и 800 мл, или 9 и 12 мл/кг веса тела. Это означает, что и размеры полостей сердца (желудочков) у женщин в среднем меньше, чем у мужчин. Все это ведет, к тому, что у женщин по сравнению с мужчинами меньше и максимальный систолический объем. У нетренированных женщин он составляет в среднем около 90 мл, а у нетренированных мужчин 120 мл.
Максимальная ЧСС у нетренированных женщин, в среднем, несколько больше, чем у нетренированных мужчин: соответственно около 205 и 200 уд/мин. Однако ЧСС не компенсирует уменьшенного систолического объема, так что максимальный сердечный выброс у нетренированных женщин значительно ниже, чем у нетренированных мужчин: в среднем соответственно 18 и 24 л/мин. Таким образом, уменьшенный максимальный сердечный выброс у женщин лимитирован сниженным по сравнению с мужчинами систолическим объемом.
Кислородтранспортные возможности организма зависят от ЖЕЛ и максимальной легочной вентиляцией. ЖЕЛ у женщин в среднем на 1 л меньше, чем у мужчин, а максимальная легочная вентиляция меньше примерно на 30%.
Коррекция на размеры тела уменьшает половые различия, но полностью их не устраняет. Кроме того, у женщин имеются определенные физиологические особенности в регуляции дыхания при мышечной работе. Так, женщины достигают одинаковых с мужчинами величин легочной вентиляции менее выгодным соотношением частоты и глубины дыхания. В определенной мере это обусловлено уменьшенным легочным объемом и более слабой дыхательной мускулатурой у женщин. Помимо этого, у женщин заметно меньше диффузионная способность легких для О2.
Тренировка выносливости повышает кислородтранспортные возможности организма. Однако в разных звеньях ее эти изменения неодинаковы. В результате тренировки выносливости изменяется (увеличивается) лишь общий объем циркулирующей крови. Пропорционально повышается общее количество циркулирующего гемоглобина, так что концентрация его в крови не изменяется.
У спортсменок содержание О2 в артериальной крови в условиях покоя и при максимальной аэробной работе такое же, как и у нетренированных женщин. Вместе с тем при максимальной аэробной работе содержание О2 в венозной крови, оттекающей от работающих мышц, у выносливых спортсменок снижается до 1,8 мл О2/100 мл. крови (у спортсменов в среднем 1,4 мл О2/100 мл), а в смешанной венозной крови - до 4 мл О2/100 мл крови (у спортсменов в среднем столько же). Эти цифры показывают, что способность рабочих мышц утилизировать кислород из крови и адекватно распределять сердечный выброс у спортсменок выше, чем у нетренированных женщин, и такая же, как у спортсменов. Поскольку содержание О2 в артериальной крови у спортсменок
ниже, АВР-О2 у них также меньше, чем у спортсменов, но больше, чем у нетренированных женщин. Максимальная системная АВР-02 у квалифицированных спортсменок, тренирующих выносливость, составляет в среднем 13 мл О2/100 мл крови (у спортсменов 15,5 мл О2/100 мл). Как уже говорилось, эта разница предопределяется более низкой концентрацией гемоглобина в крови у женщин, что ведет к сниженному содержанию О2 в артериальной крови.
Объем сердца у спортсменок в среднем заметно больше, чем у нетренированных женщин, и достигает размеров сердца у нетренированных мужчин. Максимальный.объем сердца обнаружен у лыжницы - 1150 мл и у ватерполиста - 1700 мл. Объем сердца, отнесенный к весу тела, у спортсменок приближается к мужским показателям (до 16 мл/кг).
Максимальный систолический объем у спортсменок значительно выше, чем у нетренированных женщин: у выдающихся стайеров он достигает 140-150.мл. Максимальная ЧСС у спортсменок ниже, чем у нетренированных женщин (соответственно около 195 и 205 уд/мин). Однако благодаря увеличенному систолическому объему максимальный сердечный выброс у спортсменок больше, чем у неспортсменок. У выдающихся лыжниц он достигает 28- 30 л/мин. Таким образом, как и у мужчин, так и у женщин, тренирующих выносливость, увеличение систолического объема служит главным механизмом повышения кислородтранспортных возможностей организма.
Систематическая тренировка выносливости на протяжении нескольких недель и месяцев может вызывать очень значительный прирост МПК (до 25-30% у ранее не тренированных женщин). Причем между относительным приростом МПК и его исходным уровнем выявляется обратная зависимость: чем ниже исходное МПК, тем больше оно увеличивается в результате тренировки. Судя по этим данным, тренируемость максимальных аэробных возможностей у желщин и мужчин в принципе одинаковая, хотя абсолютные приросты у женщин меньше, а индивидуальная вариативность тренировочных эффектов больше, чем у мужчин.
|
Скачать 129.76 Kb.