Физиология человека. Общая. Спорт. Возрастн._Солодков, Сологуб_2. Учебник для высших учебных заведений физической культуры Издание 2е, исправленное и дополненное
 Скачать 5.66 Mb.
|
|
4.3. РАЗМИНКА И ВРАБАТЫВАНИЕ В подготовке организма к предстоя щей работе очень велика роль разминки, так как здесь к условнорефлекторному механизму предстартовых состояний подключаются безусловнорефлекторные реакции, вызванные работой мышц. 4.3.1. РАЗМИНКА Различают общую и специальную часть разминки. Общая разминка неспецифична. Она направлена на повышение функционального состояния организма и создание оптимального возбуждения центральных и периферических звеньев двигательного аппарата. Еще до начала работы создаются условия для формирования новых двигательных навыков и наилучшего проявления физических качеств. Разогревание мышц снижает их вязкость, повышает гибкость суставно- связочного аппарата, способствует отдаче тканям кислорода из оксигемоглобина крови, активирует ферменты и ускоряет протекание биохимических реакций. Однако разминка не должна доводить спортсмена до выраженного утомления и вызывать повышение температуры тела выше 38° С, что вызовет отрицательный эффект. Специальная часть разминки обеспечивает специфическую подготовку к предстоящей работе именно тех нервных центров и скелетных мышц, которые несут основную нагрузку. Происходит оживление рабочих доминант и созданных на их базе двигательных динамических стереотипов, вегетативные сдвиги достигают уровня, необходимого для быстрого вхождения в работу. Оптимальная длительность разминки составляет 10-30 мин, а интервал до работы не должен превышать 15 мин, после чего эффект разминки снижается. 215 4.3.2. ВРАБАТЫВАНИЕ Периоды покоя и работы характеризуются относительно устойчивым состоянием функций организма, с отлаженной их регуляцией. Между ними имеются 2 переходных периода —врабатывания (от покоя к работе) и восстановления (от работы к покою). Период врабатывания отсчитывают от начала работы до появления устойчивого состояния. Во время врабатывания осуществляются 2 процесса: • переход организма на рабочий уровень; • сонастройка различных функций. Врабатывание различных функций отличается гетерохрон-н остью, т. е. разновременностью, и увеличением вариативности их показателей. Сначала и очень быстро врабатываются двигательные функции, а затем более инертные вегетативные. Из вегетативных показателей быстрее всего нарастают до рабочего уровня частотные параметры — частота сердечных сокращений и дыхания, затем объемные характеристики — ударный и минутный объемы крови, глубина вдоха и минутный объем дыхания. За их перестройками следует рост потребления кислорода и, позже всего, налаживание терморегуляции (этот момент сопровождается потоотделением). Инерция вегетативных сдвигов связана, в частности, с тем, что в начальные моменты работы мощная моторная доминанта оказывает отрицательное (тормозное) влияние на вегетативные центры. Более быстрое врабатывание наблюдается у более квалифицированных спортсменов, в более молодом возрасте (у подростков) и в период спортивной формы у спортсмена. Увеличение вариативности отражает поиски различными функциями рабочего уровня сдвигов, адекватного для данного упражнения. Анализдлительности сердечных циклов и дыхательных циклов показывает их большой разброс в этот трудный для организма переходный период. С переходом к устойчивому состоянию при работе v постоянной мощности вариативность функций снижается. Например, коэффициент вариации длительности сердечных циклов со-ставляету бегунов-разрядников в покое 5-10%, при врабатывании— 25-30%, в устойчивом состоянии —2-4%. Период врабатывания может завершаться появлением «мертвой точки». Она возникает у недостаточно подготовленных спортсменов в результате дискоордипации двигательных и вегетативных функций. При слишком интенсивных движениях и замедленной перестройке вегетативных процессов нарастает заметный кислородный долг, возникает тяжелое субъективное состояние. Происходит рост содержания лактатав крови, рН крови снижается до 7,2 и менее. У спортсмена наблюдаются одышка и нарушения 216 сердечного ритма (аритмия, экстрасистолия), уменьшается жизненная емкостьлегких. В ЭМ Г увеличивается амплитуда потенциалов работающих мышц, в ЭЭГразвивается десинхронизация активности. В этот период работоспособность резко падает. Она возрастает лишь после волевого преодоления «мертвой точки», когда открывается «второе дыхание», или в результате снижения интенсивности работы. Подобное состояние может неоднократно повторяться во время длительной работы при повышениях ее мощности, неадекватных возможностям спортсмена. 4.4. УСТОЙЧИВОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЯХ При длительной циклической работе относительно постоя иной мощности (в зонах большой и умеренной мощности, частично субмаксимальной мощности) в организме спортсмена возникает устойчивое состояние (steady state), которое продолжается от момента завершения врабатывания до начала утомления. 4.4.1. ВИДЫ УСТОЙЧИВОГО СОСТОЯНИЯ По характеру снабжения организма кислородом выделяют 2 вида устойчивого состояния. • Кажущееся (или ложное) устойчивое состояние (при работе большой и субмаксимальной мощности), когда спортсмен достигает уровня максимального потребления кислорода, но это потребление не покрывает высокого кислородного запроса и образуется значительный кислородный долг. • Истинное устойчивое состояние при работе умеренной мощности, когда потребление кислорода соответствует кислородному запросу, и кислородный долг почти не образуется. 4.4.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ УСТОЙЧИВОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЯХ За исключением кратковременных циклических упражнений максимальной мощности, во всех других зонах мощности после окончания врабатывания устанавливается устойчивое состояние. При этом мощность работы, несмотря на некоторые отклонения, практически близка к постоянной. Такое состояние характеризуется следующими особенностями. • Мобилизация всех систем организма на высокий рабочий уровень (главным образом, кардиореспираторной системы и системы крови, обеспечивающихдостижение МПК). 217 • Стабилизация множества показателей, влияющих на спортивные результаты — длины и частоты шагов, амплитуды колебаний общего центра масс, частоты и глубины дыхания, частоты сердечных сокращений, уровня потребления кислорода и пр. (хотя некоторые показатели могут монотонно возрастать, например, температура тела, или снижаться, например, оксиге- нация крови). • Согласование работы различных систем организма, которое сменяет их дискоординацию в период врабатывания — например, устанавливается определенное соотношение темпа дыхания и движения (1:1,1:3 и др.). У тренированных спортсменов выраженность устойчивого состояния и КПД работы больше, чем у нетренированных лиц. Оно у них дольше продолжается. 4.5. ОСОБЫЕ СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ПРИ АЦИКЛИЧЕСКИХ, СТАТИЧЕСКИХ И УПРАЖНЕНИЯХ ПЕРЕМЕННОЙ МОЩНОСТИ Различные виды стандартных ациклических упражнений, а также ситуационных упражнений характеризуются переменной мощностью работы, т. е. отсутствием классических форм устойчивого состояния. 4.5.1. ОСОБЫЕ СОСТОЯНИЯ ПРИ СТАНДАРТНЫХ АЦИКЛИЧЕСКИХ И СТАТИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЯХ Выполнение различных упражнений в гимнастике, прыжках в воду, тяжелой атлетике, метаниях, прыжках в длину, в высоту, с шестом, стрельбе и т. п. весьма кратковременны. В отличие от длительных циклических упражнений здесь невозможно достижение устойчивого состояния по потреблению кислорода и другим физиологическим показателям. Однако повторная работа в этих видах спорта вызывает своеобразное проявление процесса врабатывания и последующей стабилизации функций. Каждое предыдущее выполнение упражнения служит разминкой для последующего и вызывает врабатывание организма с постепенным нарастанием функциональных сдвигов, вплоть до необходимого рабочего уровня с повышением КПД работы. 4.5.2. ОСОБЫЕ СОСТОЯНИЯ ПРИ СИТУАЦИОННЫХ УПРАЖНЕНИЯХ В спортивных играх и единоборствах (бокс, борьба, фехтование) деятельность спортсмена характеризуется не только изменением текущей ситуации, но и переменной мощностью работы. 218 Несмотря на постоянные изменения мощности, после прохождения врабатывания различные соматические и вегетативные показатели устанав- ливаются в пределах некоторого оптимального рабочего диапазона. Например, при игре в баскетбол ЧСС держится в пределах 130-180 уд. мин 1 . Хотя на уровень 180 уд. мин 1 этот показатель подни- мается лишь в отдельных эпизодах игры, зато он не снижается менее 130 уд. мин 1 в моменты игровых пауз. Поддержание этого оптимального диапазона функциональных возможностей требует необходимых затрат энергии и произвольных усилий. У каждого спортсмена имеется индивидуальная длительность непрерывного сохранения такого состояния. Оптимальная доза непрерывной работы зависит от врожденных особенностей, уровня спортивного мастерства, технической или тактической направленности тренировочного занятия, интенсивности деятельности и пр. причин. Фехтовальщики, например, используют различные микропаузы для некоторого восстановления функций организма. Эти паузы не должны быть длительными, чтобы не снизить достигнутый рабочий уровень (чтобы не увеличилось время двигательной реакции, не повысилась его вариативность, не снизилась точность уколов). Зато эти паузы позволяют избежать быстрого наступления утомления, сохранить высокий уровень внимания, несколько восстановить двигательные и вегетативные функции. 5. ФИЗИЧЕСКАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СПОРТСМЕНА Физическая работоспособность спортсмена является выражением жизнедеятельности человека, имеющим в своей основе движение, универсальность которого была блестяще охарактеризована еще И. М. Сеченовым. Она проявляется в различных формах мышечной деятельности и зависит от способности и готовности человека к физической работе. В настоящее время физическая работоспособность наиболее широко исследуется в спортивной практике, представляя несомненный интерес для специалистов как медико-биологического, так и спортивно-педагогического направлений. Физическая работоспособность — одна из важнейших составляющих спортивного успеха. Это качество является также определяющим во многих видах производственной деятельности, необходимым в повседневной жизни, тренируемым и косвенно отражающим состояние физического развития и здоровья человека, его пригодность к занятиям физической культурой и спортом. 5.1. ПОНЯТИЕ О ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЮ Термин «физическая работоспособность» употребляется достаточно широко, однако ему не дано пока единого, теоретически и практически обоснованного определения. Предложенные определения работоспособности (Виноградов М.И., 1969;КосиловС.А., 1965; Карпман В.Л., 1974; Аулик И.В., 1977; Astrand P, 1954; Lehman G, 1967, и др.), по мнению ряда специалистов, нередко носят односторонний характер и не всегда учитывают при этом функциональное состояние организма и эффективность труда. С учетом изложенного, В. П.ЗагрядскийиА. С. Егоров (1971) уже предлагают определять работоспособность как способность человека совершать конкретную деятельность в рамках заданных параметров времени и эффективности труда. При этом авторы считают, что работоспособность следует оценивать по критериям профессиональной деятельности и состояния функций организма, другими словами, с помощью прямых и косвенных ее показателей. Развивая дальше эти представления и проводя многочисленные обследования специалистов различного профиля деятельности, И. А. Сапов, А. С.Солодков, В. С. Щеголеви В. И. Кулешов (1976,1986) вносят некоторые дополнения в определение работоспособности человека, и главное — уточняют характер прямых показателей, обосновывают и предлагают небольшой комплекс информативных косвенных констант и вводят количественный интегральный показатель для оценки работоспособности. Под последней авторы понимают способность человека выполнять в заданных параметрах и конкретных условиях профессиональную деятельность, сопровождающуюся обратимыми, в сроки регламентированного отдыха, функциональными изменениями в организме. Адаптируя приведенное выше определение работоспособности к -практике спорта, следует указать, что прямые показатели у спортсменов позволяют оценивать их спортивную деятельность как с количественной (метры, секунды, килограммы, очки и т. д.), так и с качественной (надежность и точность выполнения конкретных физических упражнений) стороны. С этой точки зрения все методики исследования прямых показателей работоспособности подразделяются на количественные, качественные и комбинированные. С помощью комбинированных методик исследования можно оценивать как производительность, так надежность и точность спортивной деятельности. К косвенным критериям работоспособности относят различные клинико- физиологические, биохимические и психофизиологические показатели, характеризующие изменения 220 функций организма в процессе работы. Другими словами, косвенные критерии работоспособности представляют собой реакции организма на определенную нагрузку и указывают на то, какой физиологической ценой для человека обходится эта работа, т. е. чем, например, организм спортсмена расплачивается за достигнутые секунды, метры, килограммы и т. д. Кроме этого установлено, что косвенные показатели работоспособности в процессе труда ухудшаются значительно раньше, чем ее прямые критерии. Это дает основание использовать различные физиологические методики для прогнозирования работоспособности человека, а также для выяснения механизмов адаптации к конкретной профессиональной деятельности, оценке развития утомления и анализа других функциональных состояний организма. При оценке работоспособности и функционального состояния человека необходимо также учитывать его субъективное состояние (усталость), являющееся довольно информативным показателем. Ощущая усталость человек снижаеттемп работы или вовсе прекращает ее. Этим самым предотвращается функциональное истощение различных органов и систем и обеспечивается возможность быстрого восстановления работоспособности человека. А. А. Ухтомский считал ощущение усталости одним из наиболее чувствительных показателей снижения работоспособности и развития утомления. Он писал: «Так называемые субъективные показания столь же объективны, как и всякие другие для того, кто умеет их понимать и расшифровывать. Физиолог более чем кто-либо знает, что за всяким субъективным переживанием кроется физико-химическое событие в организ- ме» (Ухтомский А. А.. Собр. соч.—Л., 1952.Т.З.С. 134). Обобщенные данные по оценке работоспособности человека с учетом его субъективного и функционального состояния, прямых и косвенных показателей работоспособности представлены втаблице 6, составленной И. А. Саповым, А. С. Солодковым, В. С. Щеголевым и В. И. Кулешовым (1986). Располагая такими данными и сопоставляя их с фактически наблюдаемыми сдвигами у человека в период любой его деятельности, можно с достаточной достоверностью судить о динамике работоспособности, утомления и переутомления и при необходимости рекомендовать проведение соответствующих оздоровительных мероприятий. 5.2. ПРИНЦИПЫ И МЕТОДЫ ТЕСТИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ Определение уровня физической работоспособности у человека осуществляется путем применения тестов с максимальными и суб- максимальными мощностями физических нагрузок. 221 Все тесты, о которых в дальнейшем пойдет речь, хорошо и подробно изложены в специальных пособиях В. Л. Карпмана с соавторами, 1988; И. А. Аулика, 1990 и др., и в данном разделе они не будут детально рассматриваться, а будут изложены л ишь общие принципы тестирования и их физиологическая характеристика. В тестах с максимальными мощностями физических нагрузок испытуем ый выполняет работу с прогрессивным увеличением ее мощности до истощения (до отказа). К числу таких проб относят тест Vita Maxima, тест Новакки и др. Применение этих тестов имеет и определенные недостатки: во-первых, пробы небезопасны для испытуемых и потому должны выполняться при обязательном присутствии врача, и, во-вторых, момент произвольного отказа — критерий очень субъективный и зависит от мотивации испытания и других факторов. Тесты с субмаксимальной мощностью нагрузок осуществляются с регистрацией физиологических показателей во время работы или после ее окончания. Тесты данной группы технически проще, но их Таблица 6 Схема оценки работоспособности Периоды работоспо- собности Субъектив- ное состояние Клинико- физиологиче ские показатели Психофи- зиологиче ские показател и Профессио- нальная работоспо- собность Функцио- нальное состояние организма Степень снижения работо- способ- ности по инте- гральному критерию Враба- тывание Улучшается Улучшаются Улучшают- ся Улучшается Нормальное состояние — утомление До 16% Стабильная работо- способность Хорошее Устойчивость показателей Устойчи- вость показателе й Сохраняется на стабиль- ном уровне Неустойчи- вая работо- способность Ухудшается Разнонаправ- ленные сдвиги вегетативных функций. Ухудшение Разнонап- равленные сдвиги по- казателей; некоторые константы Незначи- тельное снижение Переходное состояние — хроническое утомление 16-19% показателей функциональ- ных проб не изменя- ются Прогресси- рующее снижение работо- способности Постоянное ощущение усталости, не проходящее после дополни- тельного отдыха Однонаправ- ленное ухуд- шение всех показателей, величины которых могут выходить за пределы физиологи- ческих колебаний. При функцио- нальных про- бах — значи- тельное сни- жение показателей, а также появление атипичных реакций Одно- направлен- ное ухуд- шение всех показате- лей. Признаки неврастенії ческих состояний Выраженное снижение, появление грубых ошибок ч в работе 222 показатели зависят не только от проделанной работы, ной от особенностей восстановительных процессов. К их числу относятся хорошо известные пробы С. П. Летунова, Гарвардский степ-тест, тест Мастера и др. Принципиальная особенность этих проб заключается в том, что между мощностью мышечной работы и длительностью ее выполнения имеется обратно пропорциональная зависимость, и с цельюопределения физической работоспособности для таких случаев построены специальные номограммы. В практике физиологии труда, спорта и спортивной медицины наиболее широкое распространение получило тестирование физической работоспособности по ЧСС. Это объясняется в первую очередь тем, что ЧСС является легко регистрируемым физиологическим параметром. Не менее важно и то, что ЧСС линейно связана с мощностью внешней механической работы, с одной стороны, и количеством потребляемого при нагрузке кислорода, — с другой. Анализ литературы, посвященной проблеме определения физической работоспособности по ЧСС, позволяетговоритьоследуюших подходах. Первый, наиболее простой, заключается в измерении ЧСС при выполнении физической работы какой-то определенной мощности (например, 1000 кГм мин 1 ). Идея тестирования физической работоспособности вданном случае состоит втом, что выраженность 223 учащения сердцебиения обратно пропорциональна физической под- готовленности человека, т. е. чем чаще сердечный ритм при нагрузке такой мощности, тем ниже работоспособность человека, и наоборот. Второй подход состоит в определении той мощности мышечной работы, которая необходимадля повышения ЧСС до определенного уровня. Такой подход является наиболее перспективным. Вместе с тем он технически более сложен и требует серьезного физиологического обоснования. Сложности физиологического обоснования такого подхода кте-стированию физической работоспособности обусловлены несколькими моментами: возможными предпатологическими изменениями сердечно-сосудистой системы; различными типами кровообращения, при которых одинаковое кровоснабжение мышц может обеспечиваться различной величиной ЧСС; неодинаковой физиологической ценой учащения сердечной деятельности при физических нагрузках, определяемой так называемым законом исходных величин и т. д. Среди спортсменов эти различия в значительной степени сглаживаются сходством возраста, хорошим здоровьем, тенденцией к брадикар-дии в покое, расширением функциональных резервов сердечно-сосудистой системы и возможностей их использования при физических нагрузках. Это обстоятельство, по-видимому, определило использование в современном спорте теста PWC 170 (PWC — это первые буквы английского термина «физическая работоспособность» — Physical Working Capacity), который ориентирован на достижение определенной ЧСС (170 сердечных сокращений в 1 минуту). Испытуемому предлагается выполнение на велоэргометре или в степ-тесте 2-хпятиминутных нагрузок умеренной мощности с интервалом 3 мин, после которых измеряют ЧСС. Расчетпоказателя PWC 170 производится по следующей формуле: PWC 170 = W 1 + W ( 2 - W 1 ) f f f 1 2 1 170 где: W 1 и W 2 — мощность первой и второй нагрузки; f 1 и f 2 — ЧСС в конце первой и второй нагрузки. В настоящее время считается общепринятым, что ЧСС равная 170 уд.мин 1 , с физиологической точки зрения характеризует собой начало оптимальной рабочей зоны функционирования кардиореспи-раторной системы, ас методической — начало выраженной нелинейности на кривой зависимости ЧСС от мощности физической работы. Существенным физиологическим доводом в пользу выбора уровня ЧСС в данной пробе служит и тот факт, что при частоте пульса больше 170 уд.мин 1 рост минутного объема крови если и происходит, то уже сопровождается относительным снижением систолического объема крови. 224 Проба PWC 170 рекомендована Всемирной организацией здравоохранения для оценки физической работоспособности человека. Перспективы использования этой пробы в спорте очень широки, так как принцип ее пригоден для определения как общей, таки специальной работоспособности спортсменов. Другой широко распространенной пробой является разработанный в США Гарвардский степ-тест. Этот тест рассчитан на оценку работоспособности у здоровых молодых людей, так как от исследуемых лиц требуется значительное напряжение. Гарвардский тест заключается в подъемах на ступеньку высотой 50 см для мужчин и 40 см для женщин в течение 5 минут в темпе 30 подъемов в 1 мин (2 шага в 1 с). После окончания работы в течение 30 с второй минуты восстановления подсчитывают количество ударов пульса и вычисляют индекс Гарвардского степ-теста (ИГСТ) по формуле: ИГСТ= ) ( 5 5 100 ) ( 1 с пульса ударов Число с работы льность Продолжите Более точно можно расчитать ИГСТ, если пульс 3 раза – в первые 30 секунд 2-й, 3-й и 4-й минут восстановления. В этом случае ИГСТ вычисляют по формуле : ИГСТ= 2 ) ( 100 f f f 3 2 1 t где: t — время восхождения на ступеньку (с), f 1 ,f 2 , f 3 — число пульсовых ударов за 30 с 2-й, 3-й и 4-й мин восстановления. Оценку работоспособности проводятпотаблице 7. Одним из распространенных и точных методов является определение физической работоспособности по величине максимального потребления кислорода (МПК). Этот метод высоко оценивает Международная биологическая программа, которая рекомендует для оценки физической работоспособности использовать информацию о величине аэробной производительности. Таблица 7 |