Спортивная физеология

Для каждого человека имеются свои пределы роста быстроты, контролируемые генетически. Скорость ее нарастания также является врожденным свойством. Повысить предел стабилизации скорости движения произвольно обычно не удается. Для этого в тренировке применяются специальные средства: бег под горку, бег на тредбане с повышенной скоростью и с использованием виса на ремнях, бег за мотоциклом, за лошадью, плавание с тянущей назад резиной и т. п. Этими путями достигаются дополнительные повышения лабильности нервных центров и работающих мышц.

 

3. 3. Формы проявления,  физиологические механизмы и  функциональные резервы развития выносливости

 

Выносливостью называют способность наиболее длительно  или в заданных  временных границах выполнять специализированную  физическую нагрузку без снижения    эффективности ее работы.

Различают две формы проявления выносливости — общую и специальную.

Физиологической основой общей выносливости является высокий уровень аэробных возможностей человека — способность выполнять работу за счет энергии окислительных реакций.

Аэробные возможности зависят: от аэробной мощности, которая определяется абсолютной и относительной величиной максимального потребления кислорода (МПК); и от аэробной емкости — суммарной величины потребления кислорода на всю выполненную работу.

Специальная выносливость определяется теми требованиями, которые предъявляются конкретными физическими нагрузками организму спортсмена.

Общая выносливость зависит от доставки кислорода к работающим мышцам и, главным образом, определяется функционированием кислородтранспортной системы: сердечно-сосудистой, дыхательной и системой крови.

Развитие общей выносливости обеспечивается разносторонними перестройками в дыхательной системе. Повышение эффективности дыхания достигается:

- увеличением (на 10-20%) легочных объемов и емкостей (ЖЕЛ достигает  6-8 л и более);

- нарастанием глубины дыхания (до 50-55% от ЖЕЛ);

- увеличением диффузионной способности легких, что обусловлено  увеличением альвеолярной поверхности и объема крови в легких, протекающей через расширяющуюся сеть капилляров;

- увеличением мощности и выносливости дыхательных мышц, что приводит к росту объема вдыхаемого воздуха по отношению к функциональной остаточной емкости легких (остаточному объему и резервному объему выдоха).

Все эти изменения способствуют экономизации дыхания: большему поступлению кислорода в кровь при меньших величинах легочной вентиляции. Повышение возможности более выгодной работы за счет аэробных источников энергии позволяет спортсмену дольше не переходить к энергетически менее выгодному использованию анаэробных источников, т.е. повышает вентиляционный порог анаэробного обмена (ПАНО).

Решающую роль в развитии общей выносливости играют морфо - функциональные перестройки в сердечно-сосудистой системе, отражающие адаптацию к длительной работе:

- увеличение объема сердца («большое сердце» особенно характерно для спортсменов-стайеров,  утолщение сердечной мышцы - спортивная гипертрофия);

- рост сердечного выброса (увеличение ударного объема крови);

- замедление частоты сердечных сокращений в покое (до 40-50 уд/мин  и менее)    в результате    усиления парасимпатических влияний - спортивная брадикардия, что облегчает  восстановление   сердечной  мышцы и последующую ее работоспособность;

- снижение артериального давления в покое (ниже 105 мм рт. ст.) - спортивная гипотония.

В системе крови повышению обшей выносливости, способствуют:

- увеличение объема циркулирующей крови (в среднем на 20%) за счет, главным образом, увеличения объема плазмы, при этом адаптивный эффект обеспечивается: 1) снижением вязкости крови и облегчением кровотока и 2) большим венозным возвратом крови, стимулирующим более сильные сокращения сердца;

- увеличение общего количества эритроцитов и гемоглобина (следует заметить, что при росте объема плазмы показатели их относительной концентрации в крови снижаются);

- уменьшение содержания лактата (молочной кислоты) в крови при работе, связанное, во-первых, с преобладанием в мышцах выносливых людей медленных волокон, использующих лактат как источник энергии, и, во-вторых, обусловленное увеличением емкости буферных систем крови, в частности, ее щелочных резервов. При этом лактатный порог анаэробного обмена (ПАНО) также нарастает, как и вентиляционный порог ПАНО.

Несмотря на указанные адаптивные перестройки функций, в организме стайера происходят значительные нарушения постоянства внутренней среды (перегревание и переохлаждение, падение содержания глюкозы в крови и т.п.). Способность спортсмена переносить весьма длительные нагрузки обеспечивается его способностью «терпеть» такие изменения.

В скелетных мышцах у спортсменов, специализирующихся в работе на выносливость, преобладают медленные мышечные волокна (до80-90%). Рабочая гипертрофия протекает по саркоплазматическому типу, т.е. за счет роста объема саркоплазмы. В ней накапливаются запасы гликогена, липидов, миоглобина, становится богаче капиллярная сеть, увеличивается число и размеры митохондрий. Мышечные волокна при длительной работе включаются посменно, восстанавливая свои ресурсы в моменты отдыха.

В центральной нервной системе работа на выносливость сопровождается формированием стабильных рабочих доминант, которые обладают высокой помехоустойчивостью, отдаляя развитие запредельного торможения в условиях монотонной работы. Особой способностью к длительным циклическим нагрузкам обладают спортсмены с сильной уравновешенной нервной системой и невысоким уровнем подвижности — флегматики.

Специальные   формы   выносливости  характеризуются разными адаптивными перестройками организма в зависимости от специфики физической нагрузки.

Специальная выносливость в циклических видах спорта зависит от длины дистанции, которая определяет соотношение аэробного и анаэробного энергообеспечения.

Специальная выносливость к статической работе базируется на высокой способности нервных центров и работающих мышц поддерживать непрерывную активность (без интервалов отдыха) в анаэробных условиях. Торможение вегетативных функций со стороны мощной моторной доминанты по мере адаптации спортсмена к нагрузке постепенно снижается, что облегчает дыхание и кровообращение. Статическая выносливость мышц шеи и туловища, содержащих больше медленных волокон, выше по сравнению с мышцами конечностей, более богатых быстрыми волокнами.

Силовая выносливость зависит от переносимости нервной системой и двигательным аппаратом многократных повторений натуживания, вызывающего прекращение кровотока в нагруженных мышцах и кислородное голодание мозга. Повышение резервов мышечного гликогена и кислородных запасов в миоглобине облегчает работу мышц. Однако почти полное и одновременное вовлечение в работу всех ДЕ лишает мышцы резервных ДЕ, что лимитирует длительность поддержания усилий.

Скоростная выносливость определяется устойчивостью нервных центров к высокому темпу активности. Она зависит от быстрого восстановления АТФ в анаэробных условиях за счет креатинфосфата и реакций гликолиза.

Выносливость в ситуационных видах спорта обусловлена устойчивостью центральной нервной системы и сенсорных систем к работе переменной мощности и характера - «рваному» режиму, вероятностным перестройкам ситуации, многоальтернативному выбору, сохранению координации при постоянном раздражении вестибулярного аппарата.

Физиологические резервы выносливости включают в себя:

- мощность механизмов обеспечения гомеостаза — адекватную деятельность сердечно-сосудистой системы, повышение кислородной емкости крови и емкости ее буферных систем, совершенство регуляции водно-солевого обмена выделительной системой и регуляции теплообмена системой терморегуляции, снижение чувствительности тканей к сдвигам гомеостаза;

- тонкую и стабильную нервно-гуморальную регуляцию механизмов поддержания гомеостаза и адаптацию организма к работе в измененной среде  (гомеокинез).

Развитие выносливости связано с увеличением диапазона физиологических резервов и большими возможностями их мобилизации.  Особенно важно развивать в процессе тренировки способность к мобилизации функциональных резервов мозга спортсмена в результате произвольного преодоления скрытого утомления. Более длительное и эффективное выполнение работы связано не столько с удлинением периода устойчивого состояния, сколько с ростом продолжительности периода скрытого утомления. Волевая мобилизация функциональных резервов организма позволяет за счет повышения физиологической стоимости работы сохранять ее рабочие параметры — скорость локомоции, поддержание заданных углов в суставах при статическом напряжении, силу сокращения мышц, сохранение техники движения.

 

3. 4. Понятие о ловкости и гибкости: физиологические механизмы и    закономерности их развития

 

Ловкость и гибкость относят к числу основных физических качеств. Ловкость достаточно хорошо развивается в процессе индивидуальной жизни человека, в том числе при спортивной тренировке. В противоположность этому гибкость находится под значительным генетическим контролем и требуется тщательный отбор и раннее ее развитие в онтогенезе.

Качество ловкости представляет собой сложный комплекс способностей.

Ловкостью считают:

- способность создавать  новые двигательные акты и  двигательные навыки;

- быстро переключаться  с одного движения на другое при изменении ситуации;

- выполнять сложнокоординационные  движения.

  Под ловкостью понимают определенные творческие способности человека незамедлительно формировать двигательное поведение в новых, необычных условиях, а также их координационные возможности.

Критериями ловкости является координационная сложность, точность движения и быстрое их выполнение. Для развития ловкости в процессе тренировки требуется варьировать различными условиями, выполняя одни и те же двигательные действия, использовать срочную дополнительную информацию о результате движений, быстрее принимать решение в условиях дефицита времени.

Гибкость – это способность человека совершать движения в суставах с большой амплитудой, т.е. суставная подвижность. Она зависит от способности к управлению двигательным аппаратом и его морфофункциональными особенностями (вязкостью мышц, эластичностью связочного аппарата, состоянием межпозвоночных дисков). Гибкость улучшается при разогревании мышц и ухудшается на холоде. Она снижается в сонном состоянии и при утомлении. Величина гибкости минимальна утром, и достаточно максимальна к середине дня (12-17 часов). Во время предстартового возбуждения повышается ЧСС и происходит улучшение гибкости. В результате разминки нарастает кровоток через мышцы и происходит их разогревание. Различают активную гибкость при произвольных движениях в суставах и пассивную гибкость – при растяжениях мышц с помощью внешней силы. Пассивная гибкость превышает активную гибкость. У женщин мышечно-связочный аппарат обладает большей гибкостью по сравнению с мужчинами, им легче осваивать многие сложные упражнения на гибкость (например, поперечный шпагат). У лиц зрелого и пожилого возраста раньше всего снижается гибкость позвоночника, а гибкость пальцев и кистей сохраняется дольше всего.

 

Вопросы для самоконтроля

 

1.Дайте определение мышечной силы.

2.Что такое абсолютная и относительная сила?

3.Дайте характеристику статической, динамической и взрывной силы.

4.Перечислите факторы, влияющие на развитие мышечной силы.

5.Расскажите о значении нервной регуляции на развитие силы. 6.Опишите факторы влияющие на функциональные резервы силы              (максимальная мышечная сила, максимальная произвольная сила, дефицит мышечной силы).

 7.Дайте характеристику общей и специальной выносливости (статической, силовой, скоростной, к вращениям и ускорениям, к гипоксии, в ситуационных видах спорта).

  8.Охарактеризуйте изменения, происходящие в сердечно-сосудистой системе, системе дыхания и системе крови при развитии общей выносливости.

9.Расскажите о морфофункциональных перестройках физиологических систем организма спортсменов при развитии общей выносливости (гипертрофия сердца и мышц, гипотония).

10. Назовите физиологические системы, обеспечивающие резервы выносливости организма.

11. Описаны два типа рабочей гипертрофии мышц: миофибриллярный и саркоплазматический. Чем они отличаются?

12 .Что такое быстрота,   и в каких, формах она проявляется?

13. Назовите физиологические основы быстроты.

14. Опишите физиологические резервы развития быстроты в экстремальных ситуациях.

15. Какие средства и методы способствуют развитию скоростных способностей в спорте?

16. Что вы знаете о возрастных особенностях развития скоростных способностей?

17. Что понимают под ловкостью, назовите ее критерии?

18. Назовите физиологические основы гибкости, виды гибкости и ее проявления.

19. Опишите средства и методы развития гибкости.

20. Расскажите об возрастных особенностях изменения гибкости.

 

Лабораторная работа № 5

 

Тема. Исследование силовых способностей человека.

Цель: изучение мышечной и становой силы человека и их взаимосвязи.

Объект исследования: человек.

Оборудование: весы, кистевой и становой динамометры.

 

Ход работы

 

1) определить вес испытуемого;

2) определить мышечную  силу руки испытуемого (участвуют все);

3) определить становую  силу испытуемого (участвуют все);

4) определить абсолютную  и относительную кистевую и  становую силу;

5) определить силовые  индексы;

6) определить показатели  развития мышц спины;

7) занести в таблицу  результаты измерений кистевой и становой силы;

8) выяснить взаимосвязь  между мышечной и становой  силой «v»;  

9) построить графики, отражающие  полученные результаты исследований;

10) сделать анализ полученных  результатов исследований и выводы.

 

Методика измерений

 

1. Мышечная сила кисти измеряется кистевым динамометром Колена (в кг). С его помощью определяют силу мышц – сгибателей кисти и пальцев (кистевая динамометрия). При измерении силы мышц-сгибателей пальцев динамометр располагают на поверхности ладони так, чтобы его стрелка была обращена к запястью. Стоя, испытуемый отводит правую руку в сторону и сжимает динамометр с максимальной силой, делает 3 попытки, фиксируется максимальный результат. Показатель зависит от возраста, пола и вида спорта, которым занимается обследуемый.