Физиология человека. Общая. Спорт. Возрастн._Солодков, Сологуб_2. Учебник для высших учебных заведений физической культуры Издание 2е, исправленное и дополненное
 Скачать 5.66 Mb.
|
|
Рис. 24. Изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС), систолического (СОК) и минутного объемов крови (МОК) при различной работе кислорода в единицу времени, минутный объем крови и дыхания, ЧСС, выброс катехоламинов. Эти изменения имеют индивидуальные особенности, связанные с генетическими свойствами организма: у некоторых л иц реакция на нагрузку сильно выражена, а у других — незначительна. Функциональные сдвиги также зависят от уровня работоспособности и спортивного мастерства. Имеются также половые и возрастные различия. При одинаковой мощности мышечной работы функциональные сдвиги больше у менее подготовленных лиц, а также у женщин по сравнению с мужчинами и у детей по сравнению со взрослыми. Особенно следует отметить прямо пропорциональную зависимость между мощностью работы и ЧСС, которая у взрослых тренированных лиц наблюдается в диапазоне от 130 до 180 уд • мин 1 , а у пожилых—от 110 до 150-160 уд • мин 1 (рис. 24). Эта закономерность позволяет контролировать мощность работы спортсменов на дистанции (например, у пловцов, бегунов, лыжников с помощью кардио-лидеров), а также она лежит в основе различныхтестов физической работоспособности, так как регистрация ЧСС наиболее доступна в естественных условиях двигательной деятельности. 3.3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СДВИГИ ПРИ НАГРУЗКАХ ПЕРЕМЕННОЙ МОЩНОСТИ Работа переменной мощности особенно характерна для спортивных игр и единоборств, она наблюдается и при стандартных ациклических упражнениях — в гимнастике, акробатике, фигурном катании и др., а также при рывках, спуртах, финишировании в циклических упражнениях. 206 Рис. 25. Частоты сердечных сокращений при работе постоянной мощности (А) — бег на 10 км и при работе переменной мощности — игра в футбол (Б) и волейбол (В) Каждое изменение мощности работы требует нового сдвига активности различных органов и систем организма спортсмена. При этом быстрые изменения в деятельности ЦНС и двигательного аппарата, не могут сопровождаться столь же быстрыми перестройками вегетативного обеспечения работы. На этот переходный процесс затрачивается некоторое время, так называемое время задержки. В это время ткани организма испытывают недостаточность кислородного снабжения и возникает кислородный долг. Чем больше спортсмен адаптирован к работе переменной мощности, тем меньше 207 у него время задержки, т. е. быстрее возникают сдвиги в дыхании, кровообращении, энерготратах и накапливается меньший кислородный долг. Вегетативные системы у адаптированных спортсменов становятся более лабильными — они легче повышают функциональную активность при повышении мощности работы и быстрее успевают восстанавливаться при каждом ее снижении, даже в процессе работы (рис. 25). Важно при этом, что восстановление по ходу работы не доводит функциональные показатели до уровня покоя,а сохраняетих на некотором оптимальном уровне. Например, ЧСС в процессе игры в баскетбол колеблется в диапазоне от 130 до 180уд • мин 1 . У фехтовальщиков в ходе тренировочных индивидуальных уроков или соревновательных поединков каждая отдельная микропауза позволяет несколько снять высокий уровень нервно- эмоциональной напряженности и немного восстановить функции дыхания и кровообращения, но при этом сохраняется необходимый рабочий уровень их показателей и не удлиняется время реакции. Для тестирования адаптации спортсменов к работе переменной мощности используют физические нагрузки (степт-тест, велоэрго-метрический тест), в которых в случайном порядке или с определенной закономерностью варьируют мощность работы и при этом регистрируют ЧСС (или другие физиологические показатели). Расчет корреляции ЧСС и мощности нагрузки позволяет судить о приспособленности организма конкретного спортсмена к данной работе. 3.4. ПРИКЛАДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СПОРТСМЕНОВ Знание основных закономерностей функциональных сдвигов организма человека при мышечной работе позволяет их использовать для решения многих прикладных задач, в частности — для физиологии спорта. Среди важнейших физиологических критериев, определяющих адаптированность организма спортсмена к физическим нагрузкам и текущий уровень работоспособности можно отметить следующие. • Скорость перестройки деятельности отдельных органов и систем организма от уровня покоя на оптимальный рабочий уровень и скорость обратного перехода к уровню покоя, что характеризует хорошую приспособленность организма спортсменов к физическим нагрузкам. • Длительность удержания рабочих сдвигов различных функций на оптимальном уровне, что определяет адаптацию к работе постоянной мощности. • Величина функционшьных сдвигов при одинаковой работе, по которой можно оценивать уровень подготовленности спортсмена по более экономному выполнению нагрузки. 208 • Тесное соответствие перестроек вететгаивных функций переменному характеру работы, что характеризует адаптацию к работе переменной мощности. • Прямо пропорциональная зависимость между уровнем потребления кислорода, ЧСС, минутного объема дыхания и кровообращения, с одной стороны, и мощностью работы, с другой стороны, которая позволяет использовать различные нагрузочные тесты с регистрацией данных показателей для оценки работоспособности спортсменов. 4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЙ ОРГАНИЗМА ПРИ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ходе систематической тренировки в организме спортсмена возникает ряд различных функциональных состояний, тесно взаимосвязанных друг с другом, где каждое предыдущее влияет на протекание последующего. До начала работы у спортсмена возникает предстартовое и собственно стартовое состояние, к которым присоединяется влияние разминки; от качества разминки и характера предстартового состояния зависит скорость и эффективность вра-батыванияъначале работы, а также наличие или отсутствие мертвой точки. Эти процессы определяют, в свою очередь, степень выраженности и длительность устойчивого состояния, а от него зависит скорость наступления и глубина развития утомления, что далее обусловливает особенности процессов восстановления. В зависимости от успешности протекания восстановительных процессов у спортсмена перед началом следующего тренировочного занятия или соревнования проявятся те или иные формы предстартовых реакций, что опять-таки будет определять последующую двигательную деятельность. 4.1. РОЛЬ ЭМОЦИЙ ПРИ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В регуляции функциональных состояний, которые являются базой двигательной деятельности человека, принимают участие различные психологические, нервные и гуморальные механизмы: потребности, основные источники активности; мотивы, побуждающие к удовлетворению этих потребностей; эмоции, подкрепляющие деятельность; речевая регуляция (самоорганизация и самомобилизация); гормональные влияния — выделение гормонов гипофиза, надпочечников и др. 209 4.1.1. ЗНАЧЕНИЕ ЭМОЦИЙ Спортивная деятельность, и, в первую очередь, выступления на соревнованиях, вызывает в организме спортсмена двоякого рода влияния: • физическое напряжение, связанное с осуществлением нагрузочной мышечной работы; • эмоционально-психическое напряжение, вызываемое экстремальными раздражителями (стрессорами). К последним относятся 3 фактора: • большой объем информации поступающий к спортсмену, который создает информационную перегрузку (особенно, в игровых видах спорта, единоборствах, скоростном спуске на лыжах сгорит.п.); • необходимость перерабатывать информацию в условиях дефицита времени; • высокий уровень мотивации — социальной значимости принимаемых спортсменом решений. При осуществлении этих процессов огромна роль эмоций. Эмоции представля ют собой личностное отношение человека к окружающей среде и себе, которое определяется его потребностями и мотивами. Их значение в поведении заключается в оценочном влиянии на деятельность специфических систем организма (сенсорных и моторных). Эмоции обеспечивают избирательное поведение человека в ситуации со многими выборами, подкрепляя определенные пути решения задач и способы действий. В спорте они постоянно сопровождают спортсменов, которые испытывают «мышечную радость», «спортивную злость», «горечь поражения» и «радость победы». Эмоции ярко проявляются в предстартовом состоянии, а также во время спортивной борьбы, являются важным компонентом в процессе тактического мышления. Эмоциональный настрой увеличивает максимальную произвольную силу и скорость локомоций. 4.1.2. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ ЭМОЦИЙ Эмоции подразделяют на низшие (имеющиеся и у животных) и высшие, связанные с социальными аспектами жизни человека (интеллектуальные, моральные, эстетические), его сознательным поведением и познавательной деятельностью — интересами, сознаваемыми и несознаваемыми мотивами (побуждениями, влечениями), чувствами, поисками информации. Они возникают при недостаточном удовлетворении потребностей, при расхождении необходимой и реальной информации. 210 В возникновении эмоций участвуют некоторые отделы коры больших полушарий и подкорковые образования — нижние и внутренние поверхности больших полушарий (поясная извилина, гиппокамп),-некоторые ядра таламуса, гипоталамус, сетевидное образование срединных отделов ствола мозга. Эти образования представляют собой такназываемъшлимбико- ретикулярный комплекс, который совместно с высшими отделами коры формируетэмоции человека. Эмоциональные реакции включают двигательные, вегетативные и эндокринные проявления: изменения дыхания, частоты сердечных сокращений, артериального давления, деятельности скелетных и мимических мышц, выделение гормонов — адренокортикотропного гормона гипофиза, адреналина, норадреналинаикортикоидов, выделяемых надпочечниками. Различают эмоции положительные и отрицательные. При электрических раздражениях в опытах на животных и при лечебных процедурах в клинике у человека были обнаружены центры удовольствия (в гипоталамусе, среднем мозге) и неудовольствия (в некоторых областях таламуса). Больные при раздражении этих центров испытывали «беспричиннуюрадость», «беспредметнуютоску», «безотчетный страх». Включаясь в сложные психические процессы, эмоции участвуют в принятии решений, обеспечи вают так называемое эвристическое мышление при внезапных открытиях у человека, подкрепляя его «озарение». У детей 2-3 лет в отличие от взрослых эмоциональная окраска слов имеет большее значение, чем их смысловой компонент. Эмоции являются механизмом регуляции интенсивности движений, вызывая мобилизацию функциональных резервов организма в экстремальных ситуациях. Это особенно наглядно проявляется в соревновательных условиях, когда результативность выступлений спортсмена превышает его достижения на тренировочных занятиях. Одиночное выполнение работы, при обычной мотивации, всегда менее длительно и менее эффективно, чем при соревновании с другими лицами, при повышенной мотивации (рис.26). Способность к мобилизации функциональных резервов при повышенной мотивации в наибольшей мере присуща опытным квалифицированным спортсменам, в то же время нетренированные лица чаще всего исчерпывают резервы своего организмауже при обычной мотивации. Значительные нервно-психические напряжения при спортивной деятельности приводят к резкому усилению эмоциональных реакций, обусловливая эмоциональный стресс у спортсменов, а при чрезмерном воздействии вызывают негативные проявления эмоций — дистресс (ухудшение функционального состояния и активности организма, снижение иммунитета). 211 Рис. 26. Изменение различных показателей текущей работоспособности при работе на велоэргометре до отказа с обычной (I) и повышенной (II) мотивацией у велосипедиста-перворазрядника По оси абсцисс — время работы, с. По оси ординат: частота сердечных сокращений (ЧСС), уд/мин; амплитуда (А) ЭМГ икроножной мышцы, мВ; длительность активности (Т) в ЭМГ икроножной мышцы, с; отчет испытуемого о самочувствии: стрелка с кружком — «Хорошо!», с квадратом — «Устал!», с треугольником — «Очень устал!»; частота дыхания (ЧД), 1/мин; стадии работоспособности: ОС (светлые прямоугольники) — оптимальное (устойчивое) состояние, КУ (косая штриховка) — компенсированное утомление, ДУ (черные столбики) — декомпенсированное утомление. В формировании эмоций и эмоциональных стрессов участвует особый юіасс биологических регуляторов — нейропептиды (энкефалины, эндорфины, опиатные пептиды). Они представляют собой осколки белковых молекул — короткие аминокислотные цепочки. Нейропептиды распределены широко и неравномерно в различных отделах головного и спинного мозга. Действуя в области контактов между нейронами, они способны усиливать или угнетать их функции, обеспечивая обезболивающий эффект, улучшая память и фор- мирование двигательных навыков, изменяя сон и температуру тела, снимая тяжелые состояния при алкоголизме — абстиненции. Их концентрация в нервной системе уменьшается при ограничениях двигательной активности и увеличивается при эмоциональных 212 реакциях, стрессах. Обнаружено, в частности, что у спортсменов в соревновательных условиях концентрация нейропептидов в 5-6 раз превышает их обычное содержание у нетренированных лиц. 4.2. ПРЕДСТАРТОВЫЕ СОСТОЯНИЯ Предстартовые состояния возникают задолго до выступления, за несколько дней и недель до ответственных стартов. Возникает мысленная настройка на соревнование, повышенная мотивация, растет двигательная активность во время сна, повышается обмен веществ, увеличивается мышечная сила, в крови повышается содержание гормонов, эритроцитов и гемоглобина. Эти проявления усиливаются за несколько часов до старта и еще более за несколько минут перед началом работы, когда возникает собственно стартовое состояние. 4.2.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРЕДСТАРТОВЫХ СОСТОЯНИЙ Предстартовые состояния возникают по механизму условных рефлексов. Физиологические изменения возникают на условные сигналы, которыми являются раздражители, сопутствующие предшествующим занятиям (вид стадиона, спортивного зала, наличие соперников, спортивная форма и др.). В мозгу человека перед выполнением какого-либо произвол ьно-го действия появляются определенные сдвиги. Возникает замысел и план предстоящего действия. Происходят изменения электрической активности в коре больших полушарий — усиливаются межцентральные взаимосвязи, изменяется амплитуда потенциалов и огибающая их кривая, появляется отражающая подготовительные процессы условная негативная волна (так называемая «волна ожидания»), наблюдаются медленные потенциалы втемпе предстоящего движения («меченые ритмы» ЭЭГ), в моторной коре возникают так называемые премоторные и моторные потенциалы. Все эти изменения отражают подготовку мозга к предстоящему действию и вызывают сопутствующие вегетативные сдвиги и изменения моторной системы, т. е. происходит актуализация рабочей доминанты со всеми ее лю- торными и вегетативными компонентами. Различают предстартовые изменения двух видов — неспецифические (прилюбойработе)и специфические (связанные со спецификой предстоящихупражнений). К числу неспецифических изменений относят 3 формы предстартовых состояний: боевую готовность, предстартовую лихорадку и предстартовую апатию. 213 Боевая готовность обеспечивает наилучший психологический настрой и функциональную подготовку спортсменов к работе. Наблюдается оптимальный уровень физиологических сдвигов — повышенная возбудимость нервных центров и мышечных волокон, адекватная величина поступления глюкозы в кровь из печени, благоприятное превышение концентрации норадреналина над адреналином, оптимальный усиление частоты и глубины дыхания и частоты сердцебиений, укорочение времени двигательных реакций. В случае возникновения предстартовой лихорадки возбудимость мозга чрезмерно повышена, что вызывает нарушение тонких механизмов межмышечной координации, излишние энерготраты и преждевременный дорабочий расход углеводов, избыточные кардиореспираторные реакции. При этом у спортсменов отмечена повышенная нервозность, возникают фальстарты, а движения начинаются в неоправданно быстром темпе и вскоре приводят к истощению ресурсов организма. В противоположность этому, состояние предстартовой апатии характеризуется недостаточным уровнем возбудимости центральной нервной системы, увеличением времени двигательной реакции, невысокими изменениями в состоянии скелетных мышц и вегетативныхфункций, подавленностью и неуверенностью в своих силах спортсмена. В процессе длительной работы негативные сдвиги состояний лихорадки и апатии могут преодолеваться, но при кратковременных упражнениях такой возможности нет. Специфические предстартовые реакции отражают особенности предстоящей работы. Например, функциональные изменения в организме выше перед бегом на короткие дистанции по сравнению с предстоящим бегом на длинные дистанции; они больше перед соревнованиями по сравнению с обычной тренировкой. В коре больших полушарий больше активируются те зоны, которые должны вовлекаться в работу; перед циклическими упражнениями возникают колебания потенциалов в темпе предстоящего движения. 4.2.2. РЕГУЛЯЦИЯ ПРЕДСТАРТОВЫХ СОСТОЯНИЙ Чрезмерные предстартовые реакции снижаются у спортсменов по мере привыкания к соревновательным условиям. На формы проявления предстартовых реакций оказывает влияние тип нервной системы: у спортсменов с сильными уравновешенными нервными процессами — сангвиников и флегматиков чаще наблюдается боевая готовность, у холериков — предстартовая лихорадка; меланхолики в трудных ситуациях подвержены предстартовой апатии. 214 Умение тренера провести необходимую беседу, переключить спортсмена на другой вид деятельности способствует оптимизации предстартовых состояний. Используют для этого и массаж. Однако наибольшее регулирующее воздействие оказываетправильно проведенная разминка. В случае предстартовой лихорадки необходимо проводить разминку в невысоком темпе, подключить глубокие ритмичные дыхания (гипервентиляцию), так как дыхательный центр оказывает мощное нормализующее влияние на кору больших полушарий. При апатии, наоборот, требуется проведение разминки в быстром темпе для повышения возбудимости в нервной и мышечной системах. |