- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •Предисловие
- •ЛЕКЦИЯ 1. ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ В ЖИВЫХ СИСТЕМАХ
- •Введение
- •ЛЕКЦИЯ 2. ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ
- •ЛЕКЦИЯ 3. НЕРВНАЯ СИСТЕМА
- •ЛЕКЦИЯ 4. ОСНОВЫ ГУМОРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ. ФИЗИОЛОГИЯ ЖЕЛЕЗ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ
- •Функции желез внутренней секреции
- •ЛЕКЦИЯ 5. ФИЗИОЛОГИЯ ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА. ПРИНЦИПЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯМИ
- •Режимы и виды мышечных сокращений
- •ЛЕКЦИЯ 6. ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
- •Условия и механизм образования условных рефлексов
- •Контрольные вопросы
- •ЛЕКЦИЯ 7. ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
- •Проводниковый и центральный отделы тактильного анализатора.
- •ЛЕКЦИЯ 8. КРОВЬ
- •Эритроциты
- •Эритропоэз
- •Лейкоциты
- •Лейкопоэз
- •Тромбоциты
- •ЛЕКЦИЯ 9. КРОВООБРАЩЕНИЕ
- •ЛЕКЦИЯ 10. ДЫХАНИЕ
- •Легочные объемы
- •Механизмы регуляции дыхания
- •ЛЕКЦИЯ 11. ПИЩЕВАРЕНИЕ. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ
- •Пищеварение в ротовой полости и глотание
- •Пищеварение при мышечной деятельности
- •Обмен воды и минеральных веществ
- •Обмен энергии
- •ЛЕКЦИЯ 12. ТЕПЛОВОЙ ОБМЕН
- •ЛЕКЦИЯ 13. ВЫДЕЛЕНИЕ
- •ЛЕКЦИЯ 14. АДАПТАЦИЯ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ И РЕЗЕРВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОРГАНИЗМА
- •ЛЕКЦИЯ 16. ФИЗИЧЕСКАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УТОМЛЕНИЯ СПОРТСМЕНОВ
- •Современная классификация физических упражнений
- •Физиологическая характеристика нестандартных движений
- •ЛЕКЦИЯ 18. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТРЕНИРОВКИ ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ
- •Определение выносливости. Виды выносливости. Показатели и критерии выносливости. Механизмы и резервы развития выносливости
- •ГЛАВА 19. ФИЗИОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ СПОРТИВНОГО ОТБОРА И ОРИЕНТАЦИИ
- •ЛЕКЦИЯ 20. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
- •ЛЕКЦИЯ 21. ОСОБЕННОСТИ ЗАНЯТИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ С ЛИЦАМИ РАЗНОГО ПОЛА, ВОЗРАСТА И ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
- •СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Современная классификация физических упражнений
Современнаяклассификацияфизическихупражнений
Общепринятой в настоящее время считается классификация физических упражнений, предложенная В.С. Фарфелем (1970).
Позы:
–лежание,
–сидение,
–стояние,
–опора на руки.
Движения:
I. Стереотипные (стандартные) движения
1) качественного значения (с оценкой в баллах), 2) количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секун-
дах).
Циклические
По зонам мощности: максимальной, субмаксимальной, большой, умеренной.
Ациклические
собственно-силовые, скоростно-силовые, прицельные.
II. Ситуационные (нестандартные) движения Спортивные игры.
Единоборства. Кроссы.
Таким образом, все спортивные упражнения разделены первоначально на позы и движения. Или:
–на статические (для поддержания неподвижного положения);
–на динамические (при движении в суставах).
Затем все движения подразделены по критерию стандартности:
–на стандартные или стереотипные (с повторяющимся порядком дей-
ствий);
–на нестандартные или ситуационные (спортивные игры и единобор-
ства).
Физиология. Конспект лекций |
-294- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Современная классификация физических упражнений
Стандартные движения разбиты на две группы по характеру оценки спортивного результата:
–на упражнения качественного значения (с оценкой в баллах — гимнастика, фигурное катание, прыжки вводу и др.);
–на упражнения количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах).
Динамические упражнения подразделяют:
–ациклические;
–циклические;
–смешанные.
Кциклическим упражнениям относят такие, при которых чередование двигательных циклов происходит в строго определенном порядке с соблюдением определенного ритма (ходьба, бег, ходьба на лыжах, плавание и т. п.).
Кациклическим упражнениям относят такие, при которых правильное чередование двигательных циклов отсутствует, ритм движений постоянно нарушается (спортивные игры, поднятие штанги, бокс, борьба и т. п.). Основное различие между циклической и ациклической работой заключается в том, что первую осуществляют с относительно постоянной интенсивностью,
авторую – всегда с переменной.
Среди ациклических упражнений выделяют:
–собственно-силовые (тяжелая атлетика),
–скоростно-силовые (прыжки, метания) и прицельные.
Циклические упражнения по предельному времени работы и по признаку интенсивности разделены по зонам относительной мощности:
–максимальной мощности (продолжающиеся до 10-30 с) – короткие дистанции;
–субмаксимальной мощности (от 30-40 с до 3 -5 мин) – средние дис-
танции;
–большой мощности (от 5-6 до 20-30 мин) – длинные дистанции;
–умеренной мощности (от 30-40 мин до нескольких часов) – сверхдлинные дистанции.
Физиологическаяхарактеристикаспортивныхпозистатических нагрузок
Поза – это закрепление частей скелета в определенном положении. Поддержание какой-либо позы требует от мышц напряжения, величина кото-
Физиология. Конспект лекций |
-295- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика спортивных поз и статических нагрузок
рого может широко варьировать. Максимальное напряжение мышцы характеризует ее максимальную силу. Такое напряжение длится обычно не более 1 с. Чем меньше величина напряжения мышц, тем дольше оно может поддерживаться. Длительное напряжение, которое поддерживается непроизвольно, характеризует тонус мышц.
При сохранении позы скелетные мышцы осуществляют две формы механической реакции:
–тонического напряжения (пока возможно достаточно стабильное сохранение позы);
–фазных (тетанических) сокращений (для коррекции позы при ее заметных отклонениях от заданного положения и при больших усилиях).
Самой простой позой является лежание. При лежании усилия мышц минимальны. Однако лежание на воде при плавании не связано с полным расслаблением мышц. Для этой позы требуется активное напряжение разгибателей, противодействующее сопротивлению растянутых сгибателей.
Поза «сидение» обусловлена небольшим напряжением разгибателей туловища и шеи при относительно расслабленной мускулатуре ног.
Стояние требует усилия антигравитационных мышц-разгибателей туловища, шеи, ног вследствие малой опоры, а также того, что центр тяжести тела расположен выше площади опоры.
Позы «вис» и «упор» связаны с опорой на руки. В этих позах координация менее сложна, требуются большие усилия мышц. Наиболее простым является вис. Поза «упор» сложнее, так как положение центра тяжести здесь более высокое и требуется значительное напряжение мышц плечевого пояса.
Позы могут иметь произвольный и непроизвольный характер. Произвольное управление позой осуществляется корой больших полушарий. После автоматизации многие позные реакции могут осуществляться непроизвольно, без участия сознания. 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.
При статической работе энергия расходуется на поддержание напряжения мышцы. Статическая нагрузка – вид мышечной работы, который характеризуется непрерывным сокращением скелетных мышц с целью удержания тела или отдельных его частей. Статическая работа более утомительна для организма и для мышц по сравнению с динамической той же интенсивности и длительности, так как при статической работе отсутствует фаза рас-
Физиология. Конспект лекций |
-296- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика спортивных поз и статических нагрузок
слабления мышц, во время которой могут пополниться запасы веществ, израсходованные на мышечное сокращение.
В процессе статической работы наблюдаются незначительные увеличения потребления кислорода и минутного объема крови. Существенно возрастает частота сердечных сокращений, артериальное давление, частота дыхания и общее периферическое сопротивление сосудов. Физиологические реакции сердечно-сосудистой системы при статической работе зависят от силы и продолжительности мышечного сокращения. При статических напряжениях, не превышающих 7-8 % от максимальных, кровоснабжение мышц обеспечивает необходимый кислородный запрос. При 20 %-х статических усилиях кровоток через мышцу уменьшается в 5-6 раз, а при усилиях более 30 % от максимальной произвольной силы – прекращается. При выполнении статических нагрузок утомление развивается достаточно быстро, следовательно, такие нагрузки не могут выполняться в течение длительного времени. Данный факт можно объяснить тем, что появляющийся в процессе статической работы очаг возбуждения в моторной зоне коры больших полушарий оказывает угнетающее влияние на другие нервные центры (в частности, на дыхательный и сердечно-сосудистый).
Физиологическаяхарактеристикастандартныхциклических иациклическихдвижений
Стандартные циклические движения. Физиологической основой циклических движений служит ритмический двигательный рефлекс. Он способствует повышению лабильности и устойчивости нервных центров к ритмическим раздражениям, ускоряет врабатываемость.
Циклическая работа может выполняться с разной мощностью (интенсивностью). В зависимости от мощности и соответственно длительности циклическую работу делят на работу максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной мощности.
Работа максимальной мощности продолжается не более 30 секунд, субмаксимальной – до 5-6 минут, большой – 15-20 минут, умеренной – более 20-30 минут.
Физические упражнения максимальной мощности (бег на 100-200
м, плавание на 50 м и др.) выполняются при максимальном напряжении организма. Эти движения вызывают большую кислородную задолженность (9095 % от кислородного запаса). Потребление кислорода возрастает очень ма-
Физиология. Конспект лекций |
-297- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика стандартных циклических и ациклических движений
ло. Биохимические сдвиги в крови и моче невелики из-за небольшой продолжительности работы. Восстановление АТФ происходит в основном за счет анаэробных реакций. АТФ восполняется за счет процессов, не требующих наличия кислорода в среде: с помощью креатинкиназной реакции и гликолиза. Соответственно уменьшается содержание в мышце креатинфосфата, гликогена, возрастает концентрация молочной кислоты (лактата). Если эти процессы не в состоянии обеспечить достаточный ресинтез АТФ, то уровень ее в клетке снижается. Возникает быстрое утомление.
Длительность работы при циклических упражнениях субмаксимальной мощности (легкоатлетический бег на 400, 800, 1000 и 1500 м, плавание на 100-400 м, гребля на 1500-2000 м, бег на коньках на 1000-1500 м, велосипедные гонки на 1000-3000 м) колеблется от 45 секунд до 6 минут. Деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем этом достигает максимальных пределов. Потребление кислорода непрерывно увеличивается от старта до финиша. Кислородный долг составляет примерно 70-80 % от к ислородного запроса. У тренированных людей легочная вентиляция возрастает до 70-140 л в минуту, поглощение кислорода − до 3,5-5,5 л в минуту, ударный объем сердца достигает 150-210 мл, пульс учащается до 180210 ударов в минуту, артериальное давление повышается до 160-240 мм рт. ст., минутный объем крови увеличивается до 30-40 л. Восстановительный период по потреблению кислорода и частоте пульса длится от 1 до 2 часов.
Наблюдаются резкие биохимические сдвиги в составе крови. Интенсивность газообмена крови еще не успевает за интенсивностью метаболизма мышцы. Значение креатинкиназного пути значительно уменьшается, гликолиз еще эффективен. Тенденция к накоплению лактата сохраняется, однако его концентрация растет медленнее. Начинает включаться и аэробное дыхание, но роль его еще незначительна, поскольку многие ферменты заблокированы низким уровнем pH (высоким содержанием кислот). Начинает активироваться и распад жировой ткани. В этот период на долю окисляемых углеводов приходится 67 % окисляемых субстратов, а на долю аэробно окисляемых жирных кислот −33 %.
При выполнении работы максимальной и субмаксимальной мощности содержание эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов несколько увеличивается. Концентрация глюкозы в крови повышается.
Физические упражнения большой мощности – все физические уп-
ражнения спортивного характера длительностью от 5 до 20-30 минут (легкоатлетический бег на 3-5 км, гребля на 1,5 -2 км, бег на лыжах 5 км, гребля на
Физиология. Конспект лекций |
-298- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика стандартных циклических и ациклических движений
1,5-2 км, плавание на 800 м, велогонки на 10-20 км и др.). Такие упражнения вызывают более резкие изменения со стороны различных функций организма. Несмотря на почти предельное усиление деятельности систем дыхания, кровообращения, потребность организма в кислороде полностью не удовлетворяется, в каждый момент деятельности образуется и постепенно нарастает кислородный долг, в связи с чем в мышцах и крови накапливаются продукты обмена. При работе большой интенсивности чacто возникает «мертвая точка». Восстановительный период длится несколько часов, а иногда может тянуться свыше суток.
Физические упражнения умеренной мощности – все физические уп-
ражнения спортивного характера длительностью от 30 – 40 минут до нескольких часов (спортивная ходьба на 10, 20, 30 и 50 км, легкоатлетический бег на 20, 25, 30 км и 42 км 195 м, так называемый марафонский бег, велосипедные гонки на 50, 100 и 200 км, бег на лыжах на 10, 15, 18, 30 и 50 км, плавание на 5 км и больше и некоторые другие). Данные упражнения предъявляет высокие требования к организму, в первую очередь к центральной нервной системе. Необходима высокой степени уравновешенность возбудитель- но-тормозных процессов, обусловливающих согласованность в деятельности отдельных органов и систем. Характерным показателем работы умеренной мощности является относительно небольшая величина кислородного долга, так как кислородный запрос покрывается потреблением кислорода во время работы. Пульс учащается до 140-180 ударов в минуту, систолический объем увеличивается до 120-160 мл, минутный объем сердца колеблется от 15 до 20 л, систолическое давление повышается на 15-30, диастолическое – снижается или повышается на 5-10 мм рт. ст. При очень длительной и истощающей работе в конце дистанции наблюдается снижение как систолического, так и диастолического давления. Потребление кислорода устанавливается на уровне, близком к 80 % от максимального потребления кислорода (МПК) данного спортсмена. Однако минутный кислородный запрос на длинных дистанциях обычно превышает предел аэробных возможностей человека, что приводит к образованию кислородного долга. Продолжительность восстановительного периода находится в зависимости от длины дистанции. Работоспособность после сверхдлинных дистанций восстанавливается лишь через 1 – 2 суток.
Большие изменения наблюдают в крови. Так, в частности, падает содержание сахара в крови в 2 раза, что может повести к тяжелым нарушениям в центральной нервной системе и снижению общей работоспособности, по-
Физиология. Конспект лекций |
-299- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика стандартных циклических и ациклических движений
этому на всех соревнованиях на сверхдлинные дистанции принято проводить углеводное подкармливание спортсменов в пути.
При работе большой и умеренной мощности происходит значительный выход крови из депо, в связи с чем в ней увеличивается содержание форменных элементов и гемоглобина. Преобладающим в этот период является аэробный ресинтез АТФ. Окисляемые субстраты состоят на 13 % из углеводов и на 87 % из жирных кислот.
Стандартные ациклические движения. Ациклические движения представляют собой целостные, законченные двигательные акты, не связанные между собой, имеющие самостоятельное значение. Формирование двигательных навыков затруднено вследствие отсутствия повторного воспроизведения упражнений в стандартной, неизменной форме.
Стандартные ациклические движения подразделяют на движения качественного значения, оцениваемые в баллах, – гимнастика, фигурное катание и др., и на движения, имеющие количественную оценку.
Во всех этих упражнениях сочетается динамическая и статическая работа анаэробного (прыжки, метания) или анаэробно-аэробного характера (вольные упражнения в гимнастике, произвольная программа в фигурном катании и др.), которые по длительности выполнения соответствуют зонам максимальной и субмаксимальной мощности.
При выполнении гимнастических упражнений мышцы совершают в основном скоростно-силовую и собственно-силовую работу. Важно функциональное состояние органов чувств, вестибулярного аппарата. Кислородный запрос невелик. Смена движений определяет резко выраженное перераспределение крови. Частота сердечных сокращений возрастает. Артериальное давление повышается до 150-180 мм рт. ст.
Движения фигуристов характеризуются большой скоростью, сложными прыжками и вращениями тела. Важна импульсация от органов зрения и слуха, а также от рецепторов мышц шеи. Большое значение имеет состояние вестибулярного аппарата. Во время выполнения движений потребление кислорода возрастает до 1,5-2 л/мин. Выступление заканчивается при значительном кислородном долге и накоплении молочной кислоты в крови. Частота сердечных сокращений увеличивается до 170-180 уд/мин.
Среди движений с количественной оценкой выделяют:
– скоростно-силовые (прыжки, метания), где вес ядра, молота, диска, копья или вес собственного тела спортсмена − величина неизменная, а спортивный результат определяется заданным снаряду или телу ускорением. При
Физиология. Конспект лекций |
-300- |
ЛЕКЦИЯ 17. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ
Физиологическая характеристика стандартных циклических и ациклических движений
выполнении прыжков тонус скелетных мышц регулируется рефлекторно. При изменениях положения головы импульсы от кожи и сухожилий шеи рефлекторно изменяют тонус мышц туловища и конечностей. Энергетические затраты и функциональные сдвиги в организме во время соревнований невелики, но отмечается большое нервно-эмоциональное напряжение. Несколько возрастает частота сердечных сокращений, легочная вентиляция и потребление кислорода. При метаниях большое значение имеет деятельность органов чувств. Важна также импульсация от рецепторов кожи сухожилий шеи. Двигательная активность определяется в том числе и функциональным состоянием вестибулярного аппарата.
–собственно-силовые, характерные, например, для тяжелой атлетики, где сила спортсмена направлена на преодоление массы поднимаемой штанги. Такие упражнения вызывают специфические изменения в органах дыхания и кровообращения (так как упражнения сопровождаются задержкой дыхания и натуживанием). Работа мышц происходит в анаэробных условиях. Дыхание и кровообращение усиливаются по окончании работы. Эти виды спорта позволяют существенно повысить силу мышц конечностей и туловища и вызвать гипертрофию мышц. Однако возможны отклонения в деятельности аппарата кровообращения. Сердечно-сосудистая и дыхательная системы существенно отстают от мышечной массы;
–прицельные движения (стрельба пулевая, из лука, городки и др.). Данные упражнения требуют устойчивости позы, тонкой мышечной координации, точности анализа сенсорной информации.
Физиология. Конспект лекций |
-301- |