Учебник спорт.физиология. Учебник для институтов физической культуры Коц Я. М. Оглавление Введение
 Скачать 4.33 Mb.
|
Спортивная физиологияУчебник для институтов физической культурыКоц Я.М. - ОглавлениеВведение Раздел первый. Физиологическая классификация и общая характеристика спортивных упражнений Глава 1. Физиологическая классификация физических упражнений Общая физиологическая классификация физических упражнений Физиологическая классификация спортивных упражнений Глава 2. Динамика физиологического состояния организма при спортивной деятельности Предстартовое состояние и разминка Врабатывание, "мертвая точка", "второе дыхание" Устойчивое состояние Утомление Восстановление Раздел второй. Физиологические основы физических (двигательных) качеств. Глава 3. Физиологические основы мышечной силы и скоростно-силовых качеств (мощности) Физиологические основы мышечной силы Физиологические основы скоростно-силовых качеств (мощности) Глава 4. Физиологические основы выносливости Аэробные возможности организма и выносливость Кислородтранспортная система и выносливость Мышечный аппарат и выносливость Глава 5. Физиологические основы формирования двигательных навыков и обучения спортивной технике Условнорефлекторные механизмы как физиологическая основа формирования двигательных навыков Роль афферентации (обратных связей) в формировании и сохранении двигательного навыка Двигательная память Автоматизация движений Спортивная техника и энергетическая экономичность выполнения физических упражнений Физиологическое обоснование принципов обучения спортивной технике Раздел третий. Спортивная работоспособность в особых условиях внешней среды. Глава 6. Влияние температуры и влажности воздуха на спортивную работоспособность Физические механизмы теплоотдачи в условиях повышения температуры и влажности воздуха Физиологические механизмы усиления теплоотдачи в условиях повышенных температуры и влажности воздуха Тепловая адаптация (акклиматизация) Питьевой режим Спортивная деятельность в условиях пониженной температуры воздуха (холода) Глава 7. Спортивная работоспособность в условиях пониженного атмосферного давления (среднегорья и при смене поясно-климатических условий Острые физиологические эффекты пониженного атмосферного давления Горная акклиматизация (адаптация к высоте) Спортивная работоспособность в среднегорье и после возвращения на уровень моря Смена поясно-климатических условий Глава 8. Физиология плавания Механические факторы Максимальное потребление кислорода Кислород транспортная система Локальные (мышечные) факторы Терморегуляция Раздел четвертый. Физиологические основы тренировки разных контингентов населения. Глава 9. Физиологические особенности спортивной тренировки женщин Зависимость функциональных возможностей организма от размеров тела Силовые, скоростно-силовые и анаэробные возможности женщин Аэробная работоспособность (выносливость) женщин Менструальный цикл и физическая работоспособность Глава 10. Физиологические особенности спортивной тренировки детей школьного возраста Индивидуальное развитие и возрастная периодизация Возрастные особенности физиологических функций и систем Развитие движений и формирование двигательных (физических) качеств Физиологическая характеристика юных спортсменов Глава 11. Общие физиологические закономерности (принципы) занятий физической культурой и спортом Два основных функциональных эффекта тренировки Пороговые тренирующие нагрузки Специфичность тренировочных эффектов Обратимость тренировочных эффектов Тренируемость Общая физиологическая классификация физических упражненийНаиболее общая физиологическая классификация физических упражнений может быть проведена на основе выделения трех основных характеристик активности мышц, осуществляющих соответствующее упражнение: 1) объем активной мышечной массы; 2) тип мышечных сокращений (статический или динамический); 3) сила или мощность сокращений. Локальные, региональные и глобальные упражненинияВ зависимости от объема активной мышечной массы все физические упражнения классифицируют на локальные, региональные и глобальные. К локальным относятся упражнения, в осуществлении которых участвует менее 1/3 всей мышечной массы тела (стрельба из лука, из пистолета, определенные гимнастические упражнения). К региональным относятся упражнения, в осуществлении которых принимает участие примерно от 1/3 до 1/4 всей мышечной массы тела (гимнастические упражнения, выполняемые только мышцами рук и чпояса верхних конечностей, мышцами туловища и т. п.). Глобальными называются упражнения, в осуществлении которых принимает активное участие более 1/г всей мышечной массы тела (бег, гребля, езда на велосипеде и др.). Подавляющее большинство спортивных упражнений-относится к глобальным. Статические и динамические упражненияВ соответствии с типом сокращения основных мышц, осуществляющих выполнение данного упражнения, все физические упражнения можно разделить соответственно на статические и динамические. К статическим упражнениям относится, например, сохранение фиксированной позы при удержании стойки на кистях (у гимнастов), в момент выстрела (у стрелка). Большинство физических упражнений относится к динамическим. Таковы все виды локомоций: ходьба, бег, плавание и др. Силовые, cкоростно-силовые упражнения и упражнения на выносливостьПри классификации физических упражнений по силе сокращения ведущих-мышечных групп следует учитывать две зависимости: "сила - скорость" и "сила - длительность" мышечного сокращения. В соответствии с зависимостью "сила - скорость" при динамическом сокращении проявляемая сила обратно пропорциональна скорости укорочения мышц (скорости движения перемещаемого звена тела): чем больше эта скорость, тем меньше проявляемая сила. Другая, формулировка этой зависимости: чем больше внешняя нагрузка (сопротивление, вес), тем ниже скорость укорочения (движения) и тем больше проявляемая сила, и наоборот, чем меньше внешняя нагрузка, тем выше скорость движения и меньше, проявляемая мышечная сила. Произведение силы на скорость мышечного сокращения определяет его мощность. Зависимость "сила - длительность" мышечных сокращений, выражается в том, что чем больше сила (или мощность) сокращений мышц, тем короче их предельная продолжительность. Это справедливо как для локальной и региональной статической и динамической работы так и для глобальной работы По проявляемым силе и мощности мышечных сокращений и связанной с ними предельной продолжительности работы все физические упражнения можно разделить на три группы: силовые, скоростно-силовые (мощностные) и на выносливость. Силовыми можно считать упражнения с максимальным или почти максимальным напряжением основных мышц, которое они проявляют в статическом или динамическом режиме при малой скорости - движения (с большим внешним сопротивлением, весом). Силовым упражнениям соответствует левая часть кривой "сила - скорость". Предельная продолжительность упражнений с максимальным проявлением силы исчисляется несколькими секундами. Сила является основным двигательным качеством, определяющим успех выполнения силовых упражнений. Скоростно-силовыми (мощностными) являются такие динамические упражнения, в которых ведущие мышцы одновременно проявляют относительно большие силу и скорость сокращения, т. е. большую мощность. Максимальная мощность мышечного сокращения достигается в условиях максимальной активации мышцы при скорости укорочения около 30% от максимальной для ненагруженной мышцы. На кривой "сила - скорость" скоростно-силовые упражнения занимают срединное положение - до 50-60% от максимальной скорости. Максимальную мощность мышцы развивают при внешнем сопротивлении (грузе), составляющем 30-50% от их максимальной (статической) силы. Предельная продолжительность упражнении с большой мощностью мышечных сокращений находится в диапазоне, от 3-5 с до 1-2 мин - в обратной зависимости от мощности мышечных сокращений (нагрузки). Мощность играет важнейшую роль в скоростно-силовых упражнениях. Упражнениями на выносливость считаются такие упражнения, при выполнении которых ведущие мышцы развивают не очень большие по силе и скорости сокращения, но способны поддерживать или повторять их на протяжении длительного времени - от нескольких минут до многих часов (в обратной зависимости от силы или мощности мышечных сокращений). Выносливость - ведущее физическое качество для упражнений этой группы. Более подробная физиологическая характеристика силовых и скоростно-силовых упражнений дается в гл. 3, упражнений на выносливость - в гл. 4. Энергетическая характеристика физических упражненийЭнергетическая стоимость служит важнейшей характеристикой упражнения. Для определения энергетической стоимости физического упражнения, используют два показателя: энергетическую .мощность и валовый (общий) энергетический расход. Энергетическая мощность - это количество энергии, расходуемое в среднем за единицу времени при выполнении данного упражнения. Она измеряется обычно в физических единицах: ваттах, ккал/мин, килоджоулях в минуту, а также в "физиологических": скорости потребления О2 (мл О2/мин) или в МЕТ,ах (метаболический эквивалент, т. е. количество О2) потребляемого в 1 мин- на 1 кг веса тела в условиях полного покоя лежа. 1 МЕТ равен 3,5 мл О2/кг мин). Валовый (общий) энергетический расход - это количество энергии, расходуемой во время выполнения всего упражнения в целом. Валовый энергетический расход (общая энергетическая стоимость упражнения) может быть определен как произведение средней энергетической мощности на время выполнения упражнения. При беге валовый энергетический расход на преодоление одинаковой дистанции в определенных пределах не зависит от скорости передвижения. Дело в том, что при увеличении скорости (энергетической мощности) время преодоления данной дистанции уменьшается, а при снижении скорости, наоборот, увеличивается, так что произведение энергетической мощности на время, т. е. общий энергетический расход, остается неизменным. Общая энергетическая стоимость преодоления одной и той же дистанции выше при беге, чем при ходьбе (до скорости около 8 км/ч): на каждый километр дистанции при ходьбе расходуется в среднем 0,72 ккал/кг веса тела у женщин и 0,68 ккал/кг веса тела у мужчин, а при беге соответственно 1,08 и 0,98 ккал/кг веса тела. По показателям энергетической мощности физические упражнения обычно подразделяют на легкие, умеренные (средние), тяжелые и очень тяжелые (табл. 1). Таблица 1. Классификация физических упражнений по расходу энергии (ккал/мин) у мужчин и женщин разного возраста
При оценке тяжести упражнения по энергетическим показателям необходимо учитывать еще целый ряд факторов: характер выполняемой работы (статический или динамический), объем активной мышечной массы (локальное, региональное или глобальное упражнение), размеры или вес тела, возраст, пол и степень тренированности (физической подготовленности) человека, выполняющего данное упражнение, внешние условия выполнения данного упражнения. Так, если выполняется очень тяжелая локальная работа, которая может продолжаться лишь несколько десятков секунд, скорость энерготрат организма не превышает 1,2 ккал/мин (табл. 2). Такая же скорость расхода энергии характерна для региональной работы средней (умеренной) тяжести, которая может выполняться много десятков минут, и для глобальной, но очень легкой работы (крайне медленная ходьба .по ровной местности), которая длится много суток подряд. Очень тяжелая глобальная работа для женщин в возрасте 50-59 лет с расходом энергии более 5,5 ккал/мин, которая может продолжаться лишь десятки секунд, является умеренной для мужчин 20-29 лет и может выполняться ими в течение нескольких часов (см. табл. 1). Таблица 2. Классификация тяжести локальных, региональных и глобальных упражнений по энерготратам (ккал/мин)
Особенно большие различия при энергетической оценке тяжести упражнений существуют между нетренированными людьми и высокотренированными спортсменами. Последние способны выполнять нагрузки с такими энергетическими затратами, которые недоступны нетренированным людям. У спортсменов в подавляющем числе видов спорта тяжесть физических упражнений по энергетическим (и другим) показателям превышает тяжелые или даже очень тяжелые нагрузки для нетренированных людей и является недоступной для последних (табл. 3). Таблица 3. Энергетическая стоимость различных видов физкультурной и спортивной деятельности (по данным Е.М. Берковича, Н.В. Зимкина, Н.И. Волкова и др.)
* Соответствует скорости бега трусцой ** Соответствует скорости марафонского бега с результатом 2 час. 20 мин *** Соответствует скорости бега на 10 000 м с результатом около 28 мин **** Соответствует скорости бега иа 1500 м с результатом около 3 мин 40 с ***** Соответствует скорости бега на 400 м с результатом 45 с. С физиологической точки зрения, тяжесть одного и того же физического упражнения сильно изменяется в зависимости от условий его выполнения (например, в горах или при повышенных температуре и влажности воздуха), хотя энергетическая стоимость его остается почти или полностью такой же, что и в обычных условиях. Таким образом, оценка тяжести упражнения только по энергетическим критериям недостаточна. Поэтому многие классификации физических упражнений наряду с энергетическими характеристиками (отнесенными к весу или поверхности тела) учитывают также ряд других физиологических показателей (табл. 4): скорость потребления О2, частоту сердечных сокращений (ЧСС), легочную вентиляцию (ЛВ), температур'у тела, дыхательный коэффициент-(ДК), содержание молочной-кислоты в крови и др. Таблица 4. Классификация физической работы по энергетическим и физиологическим показателям (по данным у нетренированных мужчин)
* 1 ккал/мин = 426,85 кгм/мин= 69,767 Ватт= 4,186 кДж/мин. ** 1 МЕТ = 3,5 мл, О2/кг*мин - 0,0175 ккал/кг = 0,0732 КДж/кг.*** 1 л потребления О2 =-5,05 ккал = 21,237 кДж | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||