
- •Передмова
- •Частина 1. Теоретичні основи фізіології фізичних вправ
- •Основні принципи тренувальних навантажень
- •Контрольні питання
- •1.2. Фізіологічна класифікація фізичних вправ спортивної та оздоровчої спрямованості
- •Циклічні вправи
- •Енергетична та ергометрична характеристика циклічних вправ
- •Ациклічні вправи
- •Фізичні вправи оздоровчого характеру
- •Контрольні питання
- •1.3. Динаміка функціональних станів організму під час м’язової діяльності
- •Причини виникнення стомлення
- •Проміжні продукти метаболізму та стомлення
- •Нервово – м’язове стомлення
- •Відновлення фізіологічних функцій після припинення фізичних вправ
- •Контрольні питання
- •Загальні поняття про адаптацію організму до фізичних навантажень
- •Фізичне навантаження → робоча гіпертрофія → збільшення м'язової маси
- •Формування довготривалої адаптації
- •Специфічність реакцій адаптації
- •Явище деадаптації, реадаптації, переадаптації
- •Контрольні питання
- •Загальні закономірності росту та розвитку дітей і підлітків
- •Вікова періодизація
- •Вікова періодизація (за а.А.Маркосяном, 1969)
- •Контрольні питання
- •Розділ 2. Нервова система і руховий апарат людини та їх роль у забезпеченні м’язової діяльності
- •Структура та функції нервової системи
- •Нервовий імпульс
- •Центральна нервова система
- •Периферична нервова система
- •Рефлекторна діяльність
- •Сенсорний імпульс та руховий контроль (Дж. Вілмор, д.Костіл, 2003)
- •Контрольні питання
- •2.2. Скелетний м’яз. Механізм м’язового скорочення м’язова система
- •(Дж. Вілмор, д.Костіл, 2003)
- •Скорочення м'язового волокна
- •Контрольні питання
- •2.3. Фізіологічні основи формування рухових навичок і навчання спортивної техніки
- •Умовно-рефлекторні механізми як основа формування рухових навичок
- •Фази формування рухових навичок (м.В.Зімкін)
- •Динамічний стереотип та екстраполяція рухових навичок
- •Роль зворотних зв'язків, аферентного синтезу й акцептора дії у формуванні рухових навичок
- •Контрольні питання
- •2.4. Скелетний м’яз та фізичне навантаження
- •Тип волокна і фізичне навантаження
- •Типи м'язового скорочення
- •Контрольні питання
- •2.5. Адаптація нервової системи та рухового апарату людини до фізичних навантажень Адаптація нервової системи до фізичних навантажень
- •Нервово-м’язова адаптація людини до силової підготовки
- •Контрольні питання
- •Вікові особливості нервової системи та рухового апарату людини Вікові особливості нервової системи
- •Розвиток м’язової системи
- •Вікові особливості розвитку рухової функції
- •Система судин
- •Контрольні питання
- •3.2. Реакції серцево-судинної системи на фізичне навантаження
- •Частота серцевих скорочень
- •Систолічний об'єм крові
- •Кровоток
- •Артеріальний тиск
- •Контрольні питання
- •3.3. Фізіологічні особливості дихальної системи
- •Легенева вентиляція
- •Дифузійна здатність легень
- •Транспорт кисню та діоксиду вуглецю
- •Механізми регуляції легеневої вентиляції
- •(Дж. Вілмор, д.Костіл, 2003) контрольні питання
- •3.4. Реакції дихальної системи на фізичні навантаження Артеріовенозна різниця за киснем
- •Легенева вентиляція при фізичному навантаженні
- •Проблеми дихання при виконанні фізичного навантаження
- •Вентиляційний еквівалент за киснем
- •Контрольні питання
- •3.5. Адаптація кардіореспіраторної системи до систематичних занять фізичними вправами Адаптаційні реакції серцево-судинної системи
- •Адаптаційні реакції дихальної системи на тренувальні впливи
- •Деякі фізіологічні зміни в результаті тренування, що спрямоване на розвиток витривалості у неспортсмена та спортсмена (Дж. Вілмор, д.Костіл, 2003)
- •Контрольні питання
- •3.6. Вікові особливості серцево-судинної та дихальної систем людини Вікові особливості системи крові та кровообігу
- •Вікові особливості дихальної системи
- •Джерела енергії
- •Запаси палива та енергії в організмі
- •Біоенергетика утворення атф
- •Система атф-кф
- •Гліколітична система
- •Окиснювальна система
- •Окиснювальні здатності м'язів
- •Контрольні питання
- •4.2. Баланс води та електролітів
- •Баланс води у стані спокою
- •Баланс води при фізичному навантаженні
- •Зневоднення організму та фізична діяльність
- •Баланс електролітів під час фізичного навантаження
- •Поповнення втрат рідини
- •Контрольні питання
- •4.3. Ендокринна система та м'язова діяльність
- •Природа та функції гормонів
- •Механізми дії гормонів
- •Вплив гормонів на обмін речовин та енергозабезпечення
- •Гормональні зміни, що зумовлені фізичними навантаженнями
- •Вплив гормонів на баланс рідини та електролітів під час фізичного навантаження
- •Контрольні питання
- •4.4. Адаптація обміну речовин та ендокринної системи до м'язової діяльності
- •Адаптаційні реакції м'язової системи
- •Адаптація ендокринної системи до фізичних навантажень
- •Контрольні питання
- •4.5. Коротка характеристика вікових особливостей обміну речовин та ендокринної системи дітей і підлітків Вікові особливості обміну речовин у дітей та підлітків
- •Вікові особливості гормональної системи
- •Контрольні питання
- •Розділ 5. Фізіологічні основи розвитку фізичних якостей. Вікові особливості розвитку фізичних якостей
- •5.1. Поняття про силові якості та вікові особливості їх розвитку Загальна характеристика сили як фізичної якості людини
- •Фактори, що зумовлюють силові можливості людини
- •Вікова динаміка природного розвитку сили
- •Контрольні питання
- •5.2. Загальна характеристика швидкості як фізичної якості людини. Вікові особливості її розвитку
- •Фактори, що зумовлюють прояв швидкості
- •Вікова динаміка розвитку швидкості
- •Контрольні питання
- •5.3. Поняття витривалості як фізичної якості та вікові її особливості
- •Фактори, що зумовлюють витривалість людини
- •Вікові особливості розвитку витривалості у дітей та підлітків
- •Біологічна потреба організму в руховій активності
- •Норми рухової активності дітей і підлітків
- •Контрольні питання
- •6.2. Вплив оздоровчої фізичної культури на організм людини. Види оздоровчої фізичної культури
- •Оздоровчі види гімнастики
- •Оздоровче тренування з ходьби та бігу
- •Контрольні питання
- •6.3. Фізіологічні основи оздоровчого фізичного тренування Показання і протипоказання до використання оздоровчого фізичного тренування
- •Принципи, методи і засоби оздоровчого фізичного тренування
- •Дозування фізичного навантаження в оздоровчому тренуванні
- •Обсяг, кратність і структура оздоровчого тренування
- •Контроль адекватності й ефективності оздоровчого тренування
- •Контрольні питання
- •6.4. Фізіологічні особливості людей літнього віку під час занять фізичними вправами Зміни дихальної системи в процесі старіння
- •Зміни функції серцево-судинної системи з віком
- •Зміни силових якостей з віком
- •Контрольні питання
- •Тестування:
- •Нормативи рухових тестів для оцінки основних фізичних якостей (в.А.Романенко, 2005) (фрагмент)
- •Хід роботи:
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №3. Зміна кровообігу і дихання під час вправ субмаксимальної інтенсивності
- •Література
- •Хід роботи
- •Тестування
- •Протокол реєстрації зміни чсс
- •Тестування
- •Протокол реєстрації зміни фізіологічних показників
- •Хід роботи
- •Оцінка термінових фізіологічних реакцій на фізичне навантаження динамічного характеру
- •Оцінка термінових фізіологічних реакцій на фізичне навантаження статичного характеру
- •Оцінка значення адаптаційного потенціалу
- •Тестування
- •Дослідження рівня функціонального стану
- •Тестування
- •Величини заданих і дійсних зусиль під час стискання обстежуваними кистьового (розтягуванні станового) динамометра
- •Хід роботи
- •Шкала оцінювання функціональної рухливості нервових процесів
- •Шкала оцінювання сили нервових процесів (сигн. / за 5 хвилин)
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 13. Визначення фізіологічного стану кардіореспіраторної системи під час фізичного навантаження
- •Література
- •Хід роботи:
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота №14. Визначення анаеробної потужності
- •Література
- •Хід роботи:
- •Визначення силових якостей
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №17. Визначення часових характеристик різних за складністю сенсомоторних реакцій у спортсменів
- •Література
- •Хід роботи:
- •Шкала оцінювання (за м.В.Макаренком)
- •Хід роботи
- •Оцінка рівня фізичної працездатності за даними тесту рwc 170 , кг·м/хв (с.Н.Попов, 1987)
- •Контрольні запитання
- •Контрольні запитання
- •Словник основних понять та термінів
- •Список рекомендованої літератури Основна література
- •Додаткова література
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ФІЗИЧНОГО ВИХОВАННЯ ТА СПОРТУ
Голяка С.К., Возний С.С.
Фізіологічні основи
фізичної культури та спорту
Навчально-методичний посібник для студентів
факультету фізичного виховання та спорту
ХЕРСОН
2012
Фізіологічні основи фізичної культури та спорту. Навчально-методичний посібник для студентів факультету фізичного виховання та спорту.
Укладачі:
Голяка С.К. – кандидат біологічних наук, доцент кафедри медико-біологічних основ фізичного виховання та спорту Херсонського державного університету.
Возний С.С. – завідувач кафедри медико-біологічних основ фізичного виховання та спорту, кандидат наук з фізичного виховання та спорту, доцент Херсонського державного університету.
Рецензенти:
Лизогуб В.С. – директор Науково-дослідного інституту фізіології ім. Михайла Босого, завідувач кафедри анатомії та фізіології людини і тварин Черкаського національного університету ім. Богдана Хмельницького, доктор біологічних нпаук, професор.
Ровний А.С. – завідувач кафедри біологічних основ фізичного виховання та спорту Харківської державної академії фізичної культури, доктор наук з фізичного виховання, професор.
Обговорено на засіданні кафедри медико-біологічних основ фізичного виховання та спорту
Протокол № 1 від 3 вересня 2012 р.
Розглянуто на засіданні науково-методичної ради факультету фізичного виховання та спорту
Протокол № 1 від 19 вересня 2012 р.
Схвалено науково-методичною радою ХДУ
Протокол № 3 від 20 грудня 2012 р.
Рекомендовано до друку Вченою радою ХДУ
Протокол № 5 від 24 грудня 2012 р.
Передмова
Серед дисциплін медико-біологічного профілю курс «Фізіологічні основи фізичної культури та спорту» займає одне з найважливіших місць для підготовки студентів факультету фізичного виховання і спорту. Основним змістом цього курсу є фізіологія м’язової діяльності людини, зокрема спортивної діяльності, так як вона являється біологічною основою фізичного виховання та спорту. М’язова діяльність пов’язана, як правило, з межевим або майже позамежевим напруженням ведучих фізіологічних систем, що забезпечують її діяльність. Однією із задач фізіології фізичних вправ є надання кількісної характеристики фізіологічних реакцій окремих систем і всього організму для різних видів фізкультурно-оздоровчої та спортивної діяльності. Отже, метою даного курсу є формування у студентів знань з біологічних основ фізичного виховання і спорту, а також набуття ними основних вмінь та навичок оцінки функціонального стану організму людини у зв’язку із впливом фізичних навантажень.
Навчально-методичний посібник призначений для студентів факультету фізичного виховання та спорту різних форм навчання, і розроблений з урахуванням навчальних програм і планів дисципліни «Фізіологічні основи фізичної культури та спорту». Необхідність подібного посібника зумовлена деякими причинами. По-перше, щоб полегшити студенту задачу з пошуком сучасних уявлень щодо основних понять та визначень з даної дисципліни, з цією метою пропонуються основні фізіологічні закономірності перебігу занять м’язовою діяльністю з урахуванням сучасних досягнень науки. По-друге, наявність подібного посібника дозволить студентам при слуханні лекційних курсів більше уваги приділяти не записуванню визначень і термінів, а зосередити увагу на доказовому матеріалі.
У навчально-методичному посібнику матеріал представлений у вигляді двох розділів. У першому розділі розглядаються теоретичні питання фізіології фізичних вправ з врахуванням вікових особливостей тих хто займається ними, зокрема розглядаються основні закономірності адаптаційних процесів організму під час м’язової діяльності, особливості систем руху, забезпечення та регуляції організму людини під час занять фізичними вправами. Другий розділ присвячений практичним засадам вивчення фізіології фізичних вправ. В ньому запропоновані методичні рекомендації до проведення лабораторних робіт з даної дисципліни.
Таким чином даний посібник може бути розрахований на широке коло читачів: студентів, які навчаються у ВУЗі та фахівців, які працюють в даній області, а також всім бажаючим, хто хоче знати особливості функціонування свого організму під час виконання фізичних вправ.
Частина 1. Теоретичні основи фізіології фізичних вправ
Розділ 1. Загальні закономірності фізіології фізичних вправ.
Розділ 2. Нервова система і руховий апарат людини та їх роль у забезпеченні м’язової діяльності.
Розділ 3. Фізіологічні особливості вегетативних систем забезпечення м’язової діяльності.
Розділ 4. Обмін речовин та енергозабезпечення м’язової діяльності.
Розділ 5. Фізіологічні основи розвитку фізичних якостей. Вікові особливості їх розвитку.
Розділ 6. Фізіологічні закономірності оздоровчої фізичної культури.
РОЗДІЛ 1.
ЗАГАЛЬНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ ФІЗІОЛОГІЇ ФІЗИЧНИХ ВПРАВ
ВВЕДЕННЯ. ЦІЛІ, ЗАВДАННЯ ТА РОЗВИТОК
ФІЗІОЛОГІЇ ФІЗИЧНИХ ВПРАВ
Фізіологія – наука про функції, тобто про життєдіяльність органів, систем органів та про організм вцілому. Вона вивчає закономірності, що лежать в основі життєво важливих процесів, які якісно відрізняють живе від неживого.
На сучасному етапі фізіологія володіє величезним фактичним матеріалом. Це призвело до того, що від фізіології, як цілісної науки про функції організму, відокремились і стали самостійними декілька наукових напрямків. Серед них самостійними гілками фізіології стали й фізіологія фізичних вправ та вікова фізіологія.
Фізіологія фізичної культури та спорту вивчає зміни структур і функцій організму під впливом термінових та довгочасних фізичних навантажень. Вона вивчає фізіологічну адаптацію організму до стресу термінового навантаження при заняттях фізичними вправами та адаптацією до хронічного стресу тривалого навантаження під час фізичного тренування (А.С.Ровний, В.С.Язловецький, 2005).
Як відомо, будова та функції будь-якого органу нерозривно пов’язані. Неможна пізнавати функції організму, його органів, тканин та клітин, не знаючи їх будови. Тому в основі фізіологічних наук лежать морфологічні науки, зокрема анатомії людини, гістології, цитології, динамічної морфології тощо.
В свою чергу фізіологія фізичних вправ, як самостійна наука може поділятися на окремі наукові гілки, зокрема фізіологію фізичної культури та фізіологію спорту. Обидві ці науки, як складові фізіології фізичних вправ застосовують її концепції у процесі занять фізичними вправами з оздоровчою метою, а також для поліпшення спортивної діяльності.
Дуже важливим є вивчення занять фізичною культурою та спортом різних категорій населення, як у віковому, так і у статевому аспекті. Відповідно фізіологія фізичних вправ також вивчає закономірності вікової фізіології.
Вікова фізіологія вивчає особливості життєдіяльності організму в різноманітні періоди онтогенезу, функції органів, систем органів та організму вцілому по мірі його росту та розвитку, своєрідність цих функцій на кожному віковому етапі.
Перший підручник з фізіології фізичних вправ «Фізіологія фізичної вправи» був написаний 1889 році Фернандо Ла Гранжем, але фундаментальну спробу систематичного викладення фізіологічної характеристики видів спорту зробив радянський вчений О.М.Крестовніков у посібнику «Фізіологія спорту».
Вивчення ролі і значення фізіологічних систем при м’язовій діяльності займалася велика плеяда науковців. Зокрема вивченню впливу фізичних вправ на м’язову систему та розвиток фізичних якостей займалися М.В.Зімкін, Я.М.Коц, В.С.Фарфель Н.А.Фомін та ін.; на нервову систему, аналізаторів і керування рухами Н.А.Бернштейн, А.С.Ровний та ін.; на серцево-судинну систему О.Г.Дембо, В.Л.Карпман, М.М.Амосов та ін.; на дихальну систему В.М. Волков, О.Б.Гандельсман, Л.Я.Євгеньєва та ін.; ендокринну систему А.А. Віру та ін., вікових та статевих особливостей при заняттях фізичною культурою та спортом А.В.Коробков, А.А.Маркосян, Ю.А.Єрмолаєв, М.М.Амосов та ін.; втоми під час рухової діяльності Ю.І. Данько, В.В.Розенблат та ін.
Результати багатьох різнопланових фізіологічних досліджень, що пов’язані з фізіологією фізичних вправ, лягли в основу раціоналізації навчання та тренування спортсменів, а також фізичного виховання людей різного віку і статті.
Фізіологія фізичних вправ, як і фізіологія взагалі, - наука експериментальна, тому основним методом вивчення механізмів і закономірностей впливу фізичних вправ на організм людини є експеримент.
До експериментальних методів дослідження можна віднести наступні:
Спостереження;
Метод графічної реєстрації фізіологічних процесів;
Метод реєстрації біоелектричних потенціалів;
Метод електричного подразнення органів та тканин;
Біохімічні та біофізичні методи;
Радіометрія, телеметрія тощо.
Дослідження фізіологічних функцій організму людини на фізичне навантаження можна здійснювати у польових та лабораторних умовах.
Під час польових умов не завжди можна отримати абсолютно точні параметри. Тому, на допомогу цьому способу обов’язково проводять лабораторні вимірювання, що в свою чергу дозволить отримати точнішу інформацію.
В лабораторних умовах найчастіше використовують для діагностики фізіологічних функцій під час навантаження деякі різновиди ергометрів.
Ергометр – є прилад який дозволяє контролювати (стандартизувати) та вимірювати кількість і інтенсивність фізичної роботи, що виконується людиною. Найбільш розповсюдженими є велоергометри, тредбани та інші.
Велоергометри – це найбільш придатні прилади для оцінки змін субмаксимальної фізіологічної реакції перед тренуванням та після нього у обстежуваних, маса тіла котрих не змінюється. Опір на велоергометрі не залежить від маси тіла. Тривалий час велоергометри були основними приладами, котрі використовувалися під час тестування, і нині їх широко застосовують, які під час досліджень, так і у клініці. У велоергометрах звичайно використовується один з чотирьох видів опору: механічне тертя, електричний опір, опір повітря та гідравлічний опір.
Тредбани – ергометри на яких досягають більш високих пікових показників майже усіх вимірюваних фізіологічних перемінних, таких як частота серцевих скорочень (ЧСС), вентиляція легень та максимальне споживання кисню.
Тредбани є ергометрами вибору. На відміну від більшості велоергометрів інтенсивність роботи на тредбанах не потрібно контролювати: якщо обстежуваний не підтримує швидкість, що дорівнює швидкості руху стрічки, тоді обстежуваний просто «зійде» з нього.