3. Физи0л0г0-педаг0гический контроль за занятиями физической культурой и физиологические критерии восстановления организма школьников

Для эффективного нормирования и управления уроком физической культуры необходим комплексный физиолого-педагогический конт­роль, на основании которого оценивается эффект нагрузки и функцио­нальное состояние организма. Зарегистрированные в процессе конт­роля параметры функционального состояния и эффектов нагрузки сопоставляются с количественными и качественными её характерис­тиками, на основании чего составляется конспект урока и методичес­кие рекомендации по его проведению. Используются следующие виды контроля: оперативный, текущий к этапный.

Оперативный контроль предназначен для регистра­ции одного упражнения, серии упражнений и урока в целом, а также функциональных изменений организма. Анализ результатов конт­роля основан на оценке зависи мости типа «доза-эффект», где дозой является величина и время нагрузки, а эффектом — степень выра­женности и направленность функциональных сдвигов. Установле­но, что наибольшее потребление кислорода, более эффективное функционирование различных органов и систем отмечается при сред­них по величине объемах нагрузок. Малые нагрузки не вызывают не­обходимого физиологического эффекта, большие—угнетают дея­тельность кислородтранспортной системы, снижают функциональ­ные резервы и работоспособность учащихся.

Оперативная оценка физиологической стоимости упражнений имеет большое значение при выборе рациональной последователь­ности их выполнения и продолжительности на уроке. Нагрузку на уроке нужно распределять так, чтобы получить заданное (положи­тельное или отрицательное) взаимодействие срочных эффектов, ко­торое должно проявляться в увеличении или вуменьшении функци­ональных сдвигов, вызванных предшествующей энерготратой и последующей работой. Если во время урока используется много раз­личных упражнений, оценка величины и направленности срочных эффектов каждого из них позволяет установить их нагрузочную сто­имость и оптимизировать последовательность выполнения. Уста­новлено, что частота сердечных сокращений при выполнении упраж­нений на различных гимнастических снарядах практически одина­кова. Однако, если определять частоту пульса только в начале нагру­зок, то наибольшие сдвиги при этом наблюдаются при выполнении вольных упражнений, а наименьшие — во время прыжков. Особенно важен оперативный контроль за динамикой функциональных сдви - гов в игровых частях урока, когда упражнения выполняются одно­временно группой школьников.

Текущий контроль предусматривает регистрацию на­грузок и их влияние на организм за несколько уроков (5-10). В осно­ве текущего контроля лежат данные регистрации показателей каждо­го урока, их сопоставление с результатами контрольных заняти й и с показателями текущего функционального состояния школьников. Анализ данных текущего контроля проводится на основе оценки вос­становления основных функций организма в зависи мости от объема выполненной нагрузки. Полученные данные о характеристике вос­становительных процессов служат основой для планирования на­грузки на ближайшие уроки при обязательном учете гетерохроннос­ти восстановления различных функций. Поэтому подбор упражне­ний должен осуществляться таким образом, чтобы одинаковые по направленности нагрузки задавались через достаточные интервалы времени для восстановления ведущих функций организма.

Этапный контроль нагрузки заключается в регистра^ ции её Параметров и их анализе на протяжении нескольких меся цев, и даже всего учебного года. Количество этапов зависит от возраста, пола, подготовленности школьников и педагогических задач урока. Главными задачами этапного контроля являются анализ спортивных результатов, физического развития, функционального состояния иоп- ределения наиболее эффективных нагрузок, обладающих выраженным развивающим воздействием. Рассчитав соотношение нагрузок раз­ной направленности, следует сопоставлять полученные результаты с показателями кумулятивного эффекта нагрузки. Надежность полу­ченных при этом данных зависит, прежде всего, от информативности тестов этапного контроля, к числу которых относят энерготраты организма и показатели физической работоспособности школьников.

Наиболее доступными методиками для определения энерготрат являются различные расчетные показатели. Так, энерготраты в со­стоянии абсолютного покоя (основной обмен) рассчитывают по фор­муле Рида:

Е = 0,75 (ЧСС + 0,74 • ПД • 72),

где: Е — энерготраты в ккал/сут;

ПД — пульсовое артериальное давление в мм рт.ст.

Широкое распространение для этих целей получила формула Брейтмана:

Е = 0,75 • ЧСС + 0,5 • ПД - 74,

где: Е —энерготраты в % от стандартов Гарриса и Бенедикта.

В физиологии труда и спорта общие энерготраты организма (Е общ.) рассматривают как сумму энергетических расходов в покое (Е пок.) и при нагрузке (Е нагр.): Е общ.= Е пок. + Е нагр. При этом энерготраты в покое рассчитывают по формуле:

Е пок. = W исх. • 0,014,

где: Е пок. — мощность энерготрат в покое, ккал/мин;

W исх. — исходная мощность функционирования организма в Вт; 0,014 — коэффициент пересчета Вт в ккал/мин.

Энерготраты при выполнении физических нагрузок определяют по формуле:

Е нагр. = W нагр. • 0,014 • 5,

где: W нагр. — мощность функционирования организма в процессе физической работы в Вт;

5 — коэффициент перерасчета энерготрат организма

при выполнении работы на велоэргометре с КПД = 20%.

Нередко д ля практических целей при расчете энерготрат спортсме­нов используют применяемое в физиологии и гигиене труда сопостав­ление энергетических характеристик определенных этапов физичес­ких упражнений с представленными влитературе константами, полу­ченными при аналогичных видах деятельности методом прямой и не­прямой калориметрии. Такая методика не является абсолютноточной, но при оценке энерготратвдинамике она вполне допустима.

При оценке физической работоспособности существуют различные методические подходы. Прежде всего используют её прямые показатели, которые позволяют оценивать профессиональную (спортивную) деятельность как с количественной (метры, секунды, килограммы, очки и т.д.),^{так и} с качественной (надежность и точ­ность выполнения конкретных физических упражнений) сторон.

К. косвенным критериям работоспособно­сти относят различные клинико-физиологические, биохимичес­кие и психофизиологические показатели, характеризующие измене­ния функций организма в процессе работы. Другими словами, кос­венные критерии работоспособности представляют собой реакции организма на определенную нагрузку и указывают на то, какой физио­логической ценойд ля человека обходится эта работа, т.е. чем, напри­мер, организм спортсмена расплачивается за достигнутые секунды, метры, килограммы и т.д. Кроме этого установлено, что косвенные показатели работоспособности в процессе труда ухудшаются значи - телыюраныие, чем ее прямые критерии. Это дает основание использр-¹ вать различные физиологические методики для прогнозирования ра­ботоспособности человека, а также для выяснения механизмов адапта­ции к конкретной профессиональной деятельности, оценке развития утомления и анализа других функциональных состояний организма.

В физиологии спорта определение физической работоспособ­ности осуществляется также путем применения различных нагрузоч­ных тестов (проба Летунова, Гарвардский степ-тест, PWC₁₇₀, МП К и др. — см. раздел 5.3 в Спортивной физиологии).

Доступными и в достаточной мере информативными показателями, характеризующими влияние нагрузок на организм школьников и эффек­тивность восстановительных процессов, являются частота сердечных сокращений и уровень артериалыюго давления, особенно пульсового. Доста- точную информацию даетчастота пульса, подсчитанная в течение 10 с троекратно после окончания урока: 0-10 с, 30-40 с, 60-70 с. В результате получаюттри показателя пульса (П1, П2, ПЗ), которые подвергаются дальнейшей математической обработке и анализу. Считается, что ве­личина П1 характеризует реактивность сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, П2 и ПЗ—эффективность её восстановле­ния. Комплексную оценку состояния сердечно-сосудистой системы осуществляют на основании суммы трех показателей (П1 + П2+ ПЗ).

Более достоверные данные о динамике восстановительных про­цессов в организме школьников дают два индекса восстановления пульса после окончания урока (И ВП1 и И ВП2), которые рассчиты­вают по следующим формулам:

П 2 — П1 ПЗ —П1

ИВП1 = — 100, ИВП2 = — 100

Чем больше величины ИВП1 и ИВП2,тем быстрее происходит восстановление сердечно-сосудистой системы и тем экономичнее школьник выполняет физические нагрузки на уроке.

Большой информативностью обладают константы, характери­зующие потребление кислорода, кислородный долг, уровень молоч­ной кислоты в крови, кислотно-щелочное состояние и порог анаэроб­ного обмена. Однако для их определения требуются соответствующие специалисты, необходимые условия и оборудование и выполняются они, как правило, сцелью научных исследований.

Одной из важнейших задач любого вида контроля за занятиями физической культурой является оценка выраженности функциональ­ных сдвигов и характеристика восстановительных процессов у школьников. Во время мышечной деятельности в организме учащихся происходят связанные друг с другом анаболические и ката- болические процессы, при этом диссимиляция преобладает над ассимиляцией. После окончания занятий в организме усиливаются процессы ассимиляции, когда восполняются израсходованные энер­горесурсы, ликвидируется кислородная задолженность, удаляются продукты распада, нормализуются нейроэндокринные, анимальные и вегетативные системы, стабилизируется гомеостаз.

При характеристике восстановительных процессов следует ис­ходить из учения И. П. Павлова о том, что процессы истощения и восстановления в организме (деятельном органе) тесно связаны меж­ду собой и с процессами возбуждения и торможения в центральной нервной системе. Специальными исследованиями последних лет по­казано, что чем выше энергетические траты во время работы, тем интенсивнее процесс их восстановления. Однако, если истощение функциональных потенциалов в процессе работы превышает опти­мальный уровень, то полного восстановления не происходит. В этом случае физическая нагрузка вызывает дальнейшее угнетение кле­точного анаболизма.

В настоящее время большинство исследователей (Луговцев В. П., 1988; Волков В. М., 1990; Солодков А. С., 1990,1992, и др.) сводят основные физиологические закономерности восстановительных про­цессов к следующему: их неравномерности, гетерохронности, фазово­му характеру восстановления работоспособности, избирательности восстановления и ее тренируемости. Как и всякие системы с обратной связью, восстановительные процессы вследствие морфофункцио­нальных перестроек приводят к супервосстановлению. Это явление составляет одну из важнейших физиологических основ физкультурных занятий, которое, расширяя функциональные резер­вы организма, обеспечивает рост силы, быстроты и выносливости.

Знание медико-биологических особенностей изменения функ­ций организма и восстановительных процессов, его реализация в практике физической культуры будут способствовать улучшению физического и функционального развития и самое главное — сохранению здоровья учащихся.