
- •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
Контрольні питання
Що таке залози внутрішньої секреції та які функції виконують гормони?
Пояснити відмінності між стероїдними та нестероїдними гормонами.
Які гормони відіграють важливу роль під час виконання фізичного навантаження?
Описати гормональну регуляцію обміну речовин під час м’язової діяльності. 5. Описати гормональну регуляцію балансу рідини при виконанні фізичного навантаження.
4.4. Адаптація обміну речовин та ендокринної системи до м'язової діяльності
Підвищення витривалості внаслідок щоденних аеробних навантажень, наприклад біг підтюпцем або плавання, обумовлене численністю адаптаційних реакцій у відповідь на тренувальні стимули. Одні відбуваються безпосередньо у м'язах, інші включають зміни у системах енергозабезпечення, треті зачіпають діяльність серцево-судинної системи, поліпшуючи функцію кровообігу.
Адаптаційні реакції м'язової системи
Повторювані скорочення м'язових волокон викликають зміни в їхній структурі та функції.
Кількість капілярів. Однією з найважливіших адаптаційних реакцій на навантаження, спрямовані на розвиток витривалості, є збільшення кількості капілярів навколо кожного м'язового волокна.
Чим більше спортсмен тренується, тим більше збільшується (до 19 %) кількість капілярів. Збільшення кількості капілярів поліпшує газо-, та теплообмін, прискорює виведення продуктів розпаду та обмін поживних речовин між кров'ю та працюючими м'язовими волокнами. Це забезпечує підготовку внутрішнього середовища до утворення енергії та виконання м'язових скорочень. Значне збільшення кількості капілярів спостерігається через кілька тижнів або місяців тренувальних занять. Як змінюється кількість капілярів при триваліших періодах активності невідомо, оскільки це питання практично не вивчалося.
Вміст міоглобіну. Кисень, що попадає у м'язове волокно, зв'язується з міоглобіном — сполученням, подібним з гемоглобіном. Це сполучення, котре містить залізо, забезпечує човникоподібні рухи молекул кисню з клітинної оболонки до мітохондрій. Міоглобін у великій кількості міститься у ПС волокнах, забезпечуючи їх червонувате забарвлення (міоглобін — фермент, що забарвлюється у червоний колір при зв'язуванні з киснем). ШС волокна мають високу гліколітичну здатність, тому вони потребують (і вони дійсно містять) незначну кількість міоглобіну, через що мають світле забарвлення. Слід відмітити, що обмежена кількість міоглобіну призводить до зниженого вмісту кисню, а це зменшує аеробну витривалість.
Міоглобін виділяє кисень у мітохондрії, коли його запаси під час виконання м'язових скорочень вичерпуються. Цей резерв кисню використовується при переході від стану спокою до виконання фізичного навантаження. Кисень надходить до мітохондрій у проміжний період між початком виконання фізичного навантаження та підвищеною доставкою кисню серцево-судинною системою.
Точний внесок міоглобіну у доставку кисню не вивчений. Однак тренувальні навантаження, спрямовані на розвиток витривалості, збільшують вміст гемоглобіну у м'язах на 75-80 %. Цю адаптаційну реакцію можна було б вважати сприятливою, якби вона підвищувала здатність м'язів здійснювати окиснювальний метаболізм.
Функції мітохондрій. Аеробне утворення енергії здійснюється у мітохондріях. Тому недивно, що тренування, спрямоване на розвиток витривалості, спричиняє зміни функції мітохондрій, підвищуючи здатність м'язових волокон утворювати АТФ. Здатність використовувати кисень та утворювати АТФ шляхом окиснення залежить від кількості, розміру і продуктивності мітохондрій м'язів. Тренування, спрямоване на розвиток витривалості, позитивно впливає на усі перемінні.
Аеробне тренування призводить до збільшення розмірів і кількості мітохондрій скелетного м'яза, що підвищує ефективність її окиснювального метаболізму.
Окиснювальні ферменти. Збільшення розмірів і кількості мітохондрій підвищує аеробну спроможність м'язів. Інтенсивність цих змін зростає в результаті підвищення продуктивності мітохондрій. Окиснювальне розщеплення джерел енергії та кінцеве утворення АТФ залежать від дії мітохондріальних ферментів. Активність цих ферментів збільшується внаслідок тренування, спрямованого на розвиток витривалості.
Тренування, спрямоване на збільшення рівня витривалості, справляє значний вплив на активність таких м'язових ферментів, як сукцинатдегідрогеназа та цитратсинтаза. Навіть при середньому рівні щоденних фізичних навантажень активність названих ферментів підвищується, а з нею зростають і аеробні можливості м'язів.
Підвищення активності цих окиснювальних ферментів внаслідок тренувань відображає як збільшення кількості та розмірів м'язових мітохондрій, так і підвищення здатності утворювати АТФ. Спочатку збільшення активності ферментів співпадає з підвищенням МСК.
На думку деяких науковців, МСК регулюється киснетранспортною системою (системою кровообігу). Інші вважають, що його аеробні можливості визначаються окиснювальними якостями м'язів. Суперечки про те, яка з систем важливіша, є чисто академічним інтересом, оскільки адаптаційні реакції обох систем є вкрай важливими для поліпшення функцій окиснювальної системи та інтенсифікації м'язової діяльності, що потребує прояву витривалості. Внаслідок тренувальних навантажень, спрямованих на розвиток витривалості, здатність м'язів використовувати жири обумовлена вищою утилізацією вільних жирних кислот та окисненням жирів.
Адаптаційні реакції на тренувальний процес досягаються при виконанні оптимального обсягу роботи на кожному тренувальному занятті протягом певного періоду часу. Безсумнівно, оптимальний обсяг фізичних навантажень буде визначатися індивідуальними можливостями кожного спортсмена, разом з тим, як показують результати спостережень за бігунами на довгі дистанції, середній оптимальний обсяг навантажень відповідає енерговитратам порядку 5000-6000 ккал на тиждень (близько 715-860 ккал на день). Це відповідає пробіганню дистанції 80-95 км на тиждень. Для плавців середній оптимальний обсяг навантажень становитиме 4000-6000 м на день. Цілком очевидно, що ці значення відображають усього лише оцінку величини стимулу, необхідного для тренування м'язів. Деякі спортсмени можуть значно підвищити свої аеробні можливості, виконуючи менший обсяг роботи, іншим для цього, можливо, доведеться ще збільшити тренувальні навантаження.
Ступінь підвищення аеробних можливостей частково залежить від кількості калорій, що витрачаються на кожному тренувальному занятті, а також від обсягу роботи, яку виконують протягом кількох тижнів. Багато спортсменів і тренерів вважають у цьому зв'язку, що підвищення аеробної витривалості є прямо пропорційним обсягу тренувань. Однак якби обсяг тренувальних навантажень був найважливішим чинником, котрий зумовлює адаптаційні реакції м'язової системи, то ті спортсмени, які витрачали б найбільше енергії під час тренувальних занять, мали б найвищий показник МСК. Однак це не так.
Підвищення аеробних можливостей в результаті тренування, спрямованого на розвиток витривалості має свої межі. Спортсмени, які поступово збільшують фізичні навантаження, насамкінець досягають межі аеробних можливостей, коли подальше збільшення обсягу навантаження не приводить до підвищення витривалості або МСК.
Адаптаційні реакції на тренування, спрямоване на розвиток витривалості, залежать не тільки від обсягу, але й від інтенсивності тренувальних занять.
Адаптаційні реакції м'язової системи залежать як від швидкості, так і від тривалості зусилля, що докладається під час тренувального заняття. Бігуни, велосипедисти та плавці, у тренувальний процес котрих включають короткочасні, високоінтенсивні фізичні навантаження, досягають кращих результатів, ніж ті, режим тренувальних занять котрих побудований на тривалих, повільно виконуваних фізичних вправах невеликої інтенсивності, оскільки останні не забезпечують залучення великого числа м'язових волокон у скоротливий процес та високу інтенсивність утворення енергії, необхідних для максимальної м'язової діяльності циклічного характеру.