12

Биомеханика ЛЕКЦИЯ № 6

Биомеханические основы выносливости.

1. Утомление и его биомеханическое проявление.

Выносливость- это способность противостоять наступающему утомлению в процессе мышечной деятельности.

Мерилом выносливости является время , в течение которого осуществляется мышечная деятельность определенного характера и интенсивности до появления утомления. В игровых видах деятельности и единоборствах фиксируeтся время . течение которого удается поддерживать заданную эффективность двигательной деятельности. В сложнокординационных видах деятельности .связанных с выполнением необходимой точности движений ( фигурное катание , гимнастика и т.п. ) . показателем выносливости является стабильность технически правильного выполнения действия.

Утомление _ особый вид функционального состояния человека , временно возникающего под влиянием продолжительной или интенсивной работы и сигнализирующее о приближении неблагоприятных функциональных и биохимических сдвигов в организме , защитная предупреждаюшая реакция Утомление проявляется во временном снижении работоспособности , уменьшении силы , ухудшении координации движений ,.увеличении затрат энергии на одинаковый объем работы, замедлении реакций и скорости переработки информации и др. .

В комплексе причин , приводящих к развитию утомления ,.роль ведущего звена может принимать на себя любой орган или функция , возможности которых в определенный момент работы становятся неадекватными требованиям выполняемой нагрузки.

В зависимости от участвующих в работе количества мышц, выделяют следующие виды утомления :

• локальное (например, усталостные явления в биомеханиче­ском звене: кисти, стопе и т.д.);

• региональное (например, усталостные явления в биомехани­ ческой цепи: ногах, руках и т.д.);

• глобальное (усталостные явления во всей биомеханической системе тела человека при выполнении высокоинтенсивной ра­боты, в которой принимают участие свыше ²/₃ объема мышечной массы спортсмена — весь организм устает). При выполнении спортивных упражнений глобальное физическое утомление ока­ зывает существенное влияние на пространственно-временные, силовые и ритмовые характеристики выполнения специфических для каждого вида спорта технических действий.

• Известны несколько типов утомления: умственное ,сенсорное , эмоциональное . физическое. Основным фактором , вызывающим утомление , является физическая или умственная нагрузка.

• Утомление динамично по по своей сущности и в своем развитии имеет несколько последовательно возникающих признаков. Первым признаком возникновения утомления при физической работе является нарушение автоматичности рабочих движений. Второй признак – это нарушение координации движений ; третий признак- значительное напряжение вегетативных функций при одновременном падении производительности , а затем и нарушение самого вегетативного компонента.

2. Особенности утомления при различных видах физических нагрузок

1.) При выполнении циклической работы максимальной мощности основной причиной снижения работоспособности и развития утом­ления является уменьшение подвижности основных нервных процес­сов в ЦНС с преобладанием торможения вследствие большого пото­ка эфферентной импульсации от нервных центров к мышцам и аф­ферентных импульсов от работающих мышц к центрам. Разрушает­ся рабочая система взаимосвязанной активности корковых нейронов. Кроме того, в нейронах падает уровень содержания АТФ и креатин -фосфата, и в структурах мозга повышается содержание тормозного медиатора — гамма-аминомасляной кислоты. Существенное значе­ние в развитии утомления при этом имеет изменение функциональ­ного состояния самих мышц, снижение их возбудимости, лабильно­сти и скорости расслабления.

2.) При циклической работе субмаксимальной мощности ведущими причинами утомления являются угнетение деятельности нервных центров и изменения внутренней среды организма. Причина этого — большой недостаток кислорода, вследствие которого развивается гипоксемия, снижается рН крови, в 20-25 раз увеличивается содержа­ние молочной кислоты в крови. Кислородный долг достигает макси­мальных величин — 20-22 л. Недоокисленные продукты обмена ве­ществ, всасываясь в кровь, ухудшают деятельность нервных клеток. Напряженная деятельность нервных центров осуществляется на фоне кислородной недостаточности, что и приводит к быстрому раз­витию утомления.

3.)Циклическая работа большой мощности приводит к развитию утомления вследствие дискоординации моторных и вегетативных функций. При этой работе кис­лородный запрос несколько превышает потребление кислорода и кислородный долг достигает 12-15 л. Суммарный расход энергии при такой работе очень велик, при этом расходуется до 200 г глюко­зы, что приводит к некоторому ее снижению в крови. Происходит также уменьшение в крови гормонов некоторых желез внутренней секреции (гипофиза, надпочечников).

4.) .Длительность выполнения циклической работы умеренной мощно­сти приводит к развитию охранительного торможения в ЦНС, ис­тощению энергоресурсов, напряжению функций кислородтранспортной системы, желез внутренней системы и изменению обмена веществ. В организме снижаются запасы гликогена, что ведет к уменьшению содержания глюкозы в крови. Значительная потеря организмом воды и солей, изменение их количественного соотно­шения, нарушение терморегуляции также ведут к понижению ра­ботоспособности и возникновению утомления у спортсменов.. В крови снижается концентрация глюко— и минералкортикоидов, катехоламинов и гормонов щитовидной железы.. В нервных центрах возникает торможение. Угнетение деятельности этих центров приводит к снижению эф­фективности регуляции движений и нарушению их координации.

5).При различных видах ациклических движений механизмы раз­вития утомления также неодинаковы.

При выполне­нии ситуационных упражнений, при разных формах работы пере­менной мощности' большие нагрузки испытывают высшие отделы головного мозга и сенсорные системы, так как спортсменам необхо­димо постоянно анализировать изменяющуюся ситуацию, программировать свои действия и осуществлять переключение темпа и структуры движений. При выполнении гимнастических уп­ражнений и в единоборствах, утомление развивается вследствие ухудшения пропускной способности мозга и снижения функциональ­ного состояния мышц (уменьшается их сила и возбудимость, сни­жается скорость сокращения и расслабления).

Общим положением при анализе двигательных действий подобного типа является следующее заключение: утомление проявляется в деятельности самых сложных уровней организации движений, которые первыми проявляют тенденцию к структурному упрощению . Своеобразие реакций упрощения проявляется в технико-тактических действиях ( например, спортивные игры ) , либо в выборе более простых действий на предъявление ситуации, либо в попытках как-то обозначить свои действия. Это позволяет судить об уровне технического мастерства у представителей спортивных игр и единоборств по величине «запаса» программ ( алгоритмов) движений , которые удается реализовать с наибольшей эффективностью в сложных ситуациях.

Рассмотрим конкретные примеры, иллюстрирующие общее положение.

В спортивных единоборствах изменение индивидуального штампа выполнения технического действия при физическом утомлении борца, приводит к нарушению привычной структуры выполнения приема ( межмышечной координации ) и в итоге существенно понижает возможность его проведения.

В баскетболе под влиянием утомления целевая точность по результатам попадания в кольцо снижается на 10% Показательно то, что утомление отражается на изменениях технической результативности в большей степени ,чем в двигательных проявлениях , характеризующимися величинами сил , скоростей и ускорений. Например, в волейболе : коэффициент вариации по показателю точности в условиях утомления составляет 40 % , тогда как разброс в скорости полета мяча не превышает 5%..

Из-за этих обстоятельств на тренировках упражнения макси­мальной интенсивности применяют в малом объеме. Постановка заданий на совершенствование в технике, когда спортсмен пол­ностью выполняет упражнение соревновательного характера, мало оправдана, так как противодействие утомлению вызывает серьез­ные нарушения в межмышечной координации. Последние приво­дят не только к упрощениям структуры движений (уменьшению рабочего эффекта основных мышечных групп), но и к таким внеш­ним скрытым формам этого упрощения, которые маскируют сни­жение рабочих эффектов повышенной активностью второстепен­ных двигательных компонентов системы движений (И. П. Ратов). Поэтому силовые акценты приходятся не на те моменты време­ни, в которых осуществление движения будет поддерживаться на необходимом уровне.

6.)При статической работе основными причинами утомления являются непрерывное напряжение нервных центров и мышц, выключение деятельности менее устойчивых мышечных волокон и большой поток афферен­тных и эфферентных импульсов между мышцами и моторными центрами.