Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Сентября 2014 в 12:16, реферат
Спортивная физиология изучает физиологические основы адаптации к физическим нагрузкам и резервные возможности организма, функциональные изменения и состояния организма при спортивной деятельности, физическую работоспособность спортсмена и физиологические основы утомления и восстановления в спорте.
Спортивная физиология изучает физиологические основы адаптации к физическим нагрузкам и резервные возможности организма, функциональные изменения и состояния организма при спортивной деятельности, физическую работоспособность спортсмена и физиологические основы утомления и восстановления в спорте.
Частная спортивная физиология включает в себя физиологическую классификацию физических упражнений и развитие двигательных качеств и навыков, спортивную работоспособность в особых условиях внешней среды, физиологические особенности тренировки женщин и детей разного возраста, физиологические основы массовых форм оздоровительной физической культуры.
Физические упражнения чрезвычайно многообразны. Для их классификации невозможно применить один единственный критерий. Различают следующие основные критерии.
1.Энергетические критерии
- классифицирующие упражнения
2. Биомеханические - выделяющие
по структуре движений
3. Критерии ведущего физического качества - упражнения силовые, скоростные, скоростно-силовые, на выносливость, координационные или сложно-технические.
4. Критерии предельного
времени работы - подразделяющие
упражнения по зонам
Классификация по энергетическим критериям рассматривает подразделение спортивных упражнений по преобладающему источнику энергии: анаэробные алактатные (осуществляемые за счет энергии фосфагенной системы - АТФ и КрФ), анаэробные лактатные (за счет энергии гликолиза - распада углеводов с образованием молочной кислоты) и аэробные (за счет энергии окисления углеводов и жиров).
Общепринятой в настоящее время считается классификация физических упражнений, предложенная московским физиологом В. С. Фарфелем (1970), согласно которой все виды спорта принято группировать по особенностям выполняемых движений. Физиологическая характеристика движений в спорте построена на основе классификации, в которой учитываются: 1)особенности режима работы мышц; 2) структурность движения; 3) мощность выполняемой работы; 4) двигательные качества, развиваемые под влиянием работы.
Схема физиологической
классификации упражнений в
Позы: лежа, сидя, стоя, с опорой на руки.
Движения:
I. Стереотипные (стандартные) движения бывают:
1) качественного значения (с оценкой в баллах);
2) количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах).
Циклические движения
делятся по зонам мощности на: 1) максимальную; 2) субмаксимальную; 3) большую; 4) умеренную.
делятся на: 1) собственно-силовые; 2) скоростно-силовые; 3) прицельные.
II. Ситуационные (нестандартные) движения, к ним относятся:
1) спортивные игры; 2) единоборства; 3) кроссы.
1. 2. Физиологическая характеристика спортивных поз
и статических нагрузок
Двигательная деятельность человека проявляется в поддержании позы и в выполнении двигательных актов.
Поза - это закрепление частей скелета в определенном положении. При этом обеспечивается поддержание заданного угла или необходимого напряжения мышц.
Основные позы, которые сопровождают спортивную деятельность, - это лежание (плавание, стрельба), сидение (гребля, авто-, вело- и мотоспорт, конный спорт и др.). В спортивной деятельности присутствуют так же позы стояние (тяжелая атлетика, борьба, бокс, фехтование и др.) с опорой на руки (висы, стойки, упоры). В положении лежа усилия мышц минимальны, сидя – требуются напряжения мышц туловища и шеи, а стоя - требуются значительные усилия мышц-разгибателей задней поверхности тела. Наиболее сложными являются позы с опорой на руки. В позах «вис» и «упор» координация менее сложная, но требуются большие усилия мышц (например, упор руки в сторону на кольцах). Наибольшую сложность представляют стойки (например, стойка на кистях). В этом случае требуется не только большая сила мышц рук, но и хорошая координация при малой опоре и положении вниз головой.
Правильная организация позы имеет большое значение для двигательной деятельности. Она обеспечивает опору работающим мышцам, выполняет фиксацию суставов в нужные моменты (например, при отталкивании ног от опоры при ходьбе), помогает преодолеть силу земного притяжения и противодействует падению.
Позы и движения, могут быть произвольными и непроизвольными. Произвольное управление позой осуществляется корой больших полушарий. В организации непроизвольных поз участвуют условные и безусловные рефлексы. Специальные статические и статокинетические рефлексы поддержания позы (установочные рефлексы) происходят с участием продолговатого и среднего мозга.
Различают рабочую позу, обеспечивающую текущую деятельность, и предрабочую, необходимую для подготовки предстоящего действия. При удобной позе работоспособность повышается, а при неудобной – снижается.
Работая в условиях неподвижной позы, человек выполняет статическую работу, его мышцы работают в изометрическом режиме (т.е. напрягаются не укорачиваясь).
В центральной нервной системе (в моторной области коры) при такой работе создается мощный очаг возбуждения - рабочая доминанта, оказывающая тормозящее влияние на другие нервные центры, в частности, на центры дыхания и сердечной деятельности. Статические напряжения весьма утомительны и не могут продолжаться длительное время. В двигательном аппарате при статической работе наблюдается непрерывная активность мышц, что делает ее более утомительной, чем динамическая работа с той же нагрузкой.
При статических напряжениях, не превышающих 7-8% от максимальных, кровоснабжение мышц обеспечивает необходимый кислородный запрос. При 20-процентных статических усилиях кровоток через мышцу уменьшается в 5-6 раз, а при усилиях более 30% от максимальной произвольной силы кровоток прекращается вовсе.
Изменения вегетативных функций демонстрируют так называемый феномен статических усилий (или феномен Линдгарда): в момент выполнения работы уменьшаются ЖЕЛ, глубина и минутный объем дыхания, падает ЧСС и потребление кислорода, а после окончания работы наблюдается резкое повышение этих показателей. Этот эффект больше выражен у новичков, но по мере адаптации спортсменов к статической работе он проявляется гораздо меньше.
При значительных усилиях наблюдается явление натуживания, которое представляет собой выдох при закрытой голосовой щели, в результате чего туловище получает хорошую механическую опору, а сила скелетных мышц увеличивается.
1. 3. Физиологическая характеристика
циклических и ациклических движений
Стандартные или стереотипные движения характеризуются постоянством движений и их последовательностью. По структуре движений различают динамические циклические и ациклические движения. По предельной длительности работы динамические циклические движения подразделяются на 4 зоны относительной мощности - максимальную, субмаксимальную, большую и умеренную.
Работа максимальной мощности относится к динамической циклической работе длительностью 20-30с (например, легкоатлетический бег на 60, 100 и 200 м; плавание на 50 м; велогонка на 500 м). Работа совершается в условиях максимальной частоты движений, мыщцы выполняют в единицу времени доступную величину работы, затрачивая максимальное количество энергии в единицу времени. Расчетный (на 1 мин) кислородный запрос достигает 40 и более литров. Вследствие кратковременности работы и функциональной инертности вегетативных систем в рабочем периоде возникает «разрыв» между уровнем интенсивности функционирования двигательного аппарата и вегетативными системами. Работа протекает в анаэробных условиях, и после ее окончания обнаруживается повышение активности вегетативных систем. Если при пробегании 100 м за 12 секунд бегун успевает провентилировать всего 5-6 л, то в первые минуты восстановительного периода легочная вентиляция возрастает до 60 – 70 л /мин, а частота дыхания по сравнению с покоем увеличивается в 4 – 5 раз.
Потребление кислорода в первую секунду после бега на 100 м за 12 с достигало 2-3 л/мин, (это напоминает проявление феномена Линдгарда, когда сдвиги функций после работы выше рабочих изменений). Молочная кислота, накопившаяся во время бега, усиленно диффундирует в кровь, и через 1-2 минуты после финиша ее концентрация с 10-20 мг % (1-2 мМоль/л) в покое увеличивается до 80мг %, а на 5-6 минуте восстановления – до 100 мг % (10-12 мМоль/л) более. К концу дистанции частота сердечных сокращений возрастает до 160 уд/мин, а в первую минуту восстановления достигает до 180 и более уд/мин. Энерготраты будут незначительные. Удельный расход энергии достигает 4 - 6 ккал/с, а общий – до 80 ккал. Главные поставщики энергии – АТФ и КрФ, т.е. преобладает алактатный анаэробный процесс. Потребление кислорода во время работы не превышает 5-10% от кислородного запроса и кислородный долг составляет 90-95%. Восстановительный период по потреблению О2 равен 30-40 минут.
К основным механизмам утомления в зоне максимальной мощности следует отнести: исчерпание клеточных резервов макроэргов, уменьшение активности двигательных зон центральной нервной системы, обусловленных максимальной афферентной импульсацией от проприорецепторов мышц. Утомление также связано со снижением физиологической лабильности моторных центров и развитием торможения в них, происходящего вследствие мощной эфферентной импульсации к скелетным мышцам и снижения сократительной способности в них по причине анаэробного характера работы.
Временной интервал работы субмаксимальной мощности находится в пределах от 20-30 с до 3-5 минут. В этих временных рамках совершается легкоатлетический бег на дистанции 400, 800, 1000, 1500 м; плавание на 100, 200, 400 м; бег на коньках на 500, 1500 м; велогонки на 1000, 2000 м; гребля на 200, 500 м.
Длительность работы субмаксимальной мощности возрастает по сравнению с зоной максимальной мощности, а различия в средней скорости преодоления этих дистанций незначительные. Это обстоятельство объясняет причины большой напряженности функционирования многих систем организма во время работы. В физиологическом смысле это объясняется следующим:
а) работа выполняется на пределе работоспособности ЦНС и двигательного аппарата;
б) работа осуществляется на предельно доступной скорости врабатывания по показателям дыхательной и сердечно-сосудистой систем;
в) работа протекает в условиях значительных сдвигов во внутренней среде организма ввиду максимальной мобилизации гликолитического механизма энергообеспечения, накопления молочной кислоты, снижения рН крови.
Кислородный запрос может достигать 25 л/мин. Максимальное рабочее потребление О2 (до 5-5,5 л/мин) достигается в конце 3-5-минутного интервала времени и образуется кислородный долг до 19-25 л (придельных для человека величин), составляя 55-85% кислородного запроса. Это обусловливает деятельность кислородтранспортной и утилизирующей систем (систем дыхания, крови, кровообращения, утилизации кислорода) работать на максимально доступном уровне. К концу работы вентиляция легких достигает до 120-140 л/мин, а частота сердечных сокращений выходит на уровень 190-200 уд/мин.
Систолический объем крови у высокотренированных спортсменов увеличивается с 60-70 мл в покое до 150-210 мл на дистанции; при этом минутный объем крови достигает 30-40 л. Работа протекает в условиях близких к анаэробным. Концентрация молочной кислоты возрастает в 15-20 раз от уровня покоя, достигая 200-280 мг на 100 мл крови, в результате щелочные резервы снижаются на 40-60%, а рН крови - до 7,0. Удельный расход энергии высокий (в пределах 1,5 ккал/с), а общий расход достигает 450 ккал.
К основным механизмам утомления при работе субмаксимальной интенсивности можно отнести: лимит мощности тканевых буферных систем; угнетение деятельности центральных нервов вследствие интенсивной афферентной импульсации с проприорецепторов скелетных мышц; длительное и сильное возбуждение двигательных нервных центров; дефицит кислорода; накопление молочной кислоты и продуктов обмена; снижение сократительной способности мышц.
Циклическая динамическая работа большой мощности совершается во временных пределах от 3-5 до 30-40 минут. К этой работе относятся следующие дистанции: легкоатлетический бег от 3 до 10 км, плавание на 800, 1500 м, бег на коньках на 5-10 км, велогонки от 10 до 20 км.
Мышечная деятельность зоны большой мощности сопровождается большой интенсивностью двигательного аппарата в сочетании с предельно доступной функциональной активностью вегетативных систем организма на протяжении всего времени работы. О напряженности деятельности органов говорит рабочее потребление кислорода, достигающее 5-5,5 л/мин (т.е. максимальное потребление). Минутный кислородный запрос равен 6-7 л. Даже при предельном рабочем потреблении кислорода оказывается недостаточно для удовлетворения кислородного запроса. Такое устойчивое рабочее потребление кислорода носит название в физиологии спорта «ложное, или кажущееся, устойчивое состояние». ЧСС достигает предельных величин – 200 и более в 1 мин, ударный объем крови возрастает до 180-200 мл, а минутный объем крови увеличивается до 32-40 л/мин.
Минутный объем дыхания во время работы поддерживается на уровне 120-140 л/мин. Кислородный долг достигает 12-20 л и более, а относительный кислородный долг достигает 50-20% от кислородного запроса. Содержание молочной кислоты в крови достигает до 100-200 мг % и более, т.е. по сравнению с уровнем покоя возрастает в 10 и более раз, а это сопровождается снижением щелочных резервов крови на 40-50% и рН снижается при этом до 7,2-7,0. Многообразные и существенные изменения гомеостаза обуславливают возникновение по ходу работы своеобразных состояний, получивших название «мертвой точки» и «второго дыхания». Общий расход энергии в зоне большой мощности достигает 900 ккал, а удельный – 0,5 – 0,4 ккал/с. Восстановительные процессы длятся несколько часов. К факторам, лимитирующим работоспособность и вызывающим утомление при работе большой мощности можно отнести: предел функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы и всей системы транспорта кислорода, длительно действующую гипоксию, перенапряжение нейроэндокринной системы регуляции физиологических функций, угнетающее действие метаболических сдвигов во внутренней среде организма на ЦНС.