Предмет и задачи физиологии.

Физиология изучает функции и механизмы деятельности организма в целом и его отделов, их регуляции при тренировочных и состязательных упражнениях.

Её основные задачи:

1. Физиологическая характеристика различных видов спортивной деятельности и состояний организма человека в процессе тренировочных занятий или соревнований.

2. Изучение физиологических механизмов формирования двигательных навыков и развития физических качеств.

3. Обоснование физиологических закономерностей спортивной тренировки.

4. Выявление физиологических особенностей жизнедеятельности организма в зависимости от пола, возраста и особых условий внешней среды при занятиях ФК и С.

5. Обоснование занятий оздоровительной ФК.

В.С. Фарфель-

один из основоположников отечественной физиологии спорта, выдающийся специалист в области физиологии труда, основатель и руководитель разветвленной научной школы спортивной физиологии, которая до настоящего времени сохраняет лидирующие позиции в отечественной спортивной науке. Многие его труды переведены на различные языки мира и изданы за рубежом.

Понятие о классификации и её принципах.

Классификация – логическая операция, направленная на объединение различных явлений, предметов по сходности или различию признаков. При этом происходит деление на группы по каким – то признакам. Она позволяет изучать явления и предметы, объединённые в одну группу более глубоко и детально.

Под двигательной активностью человека понимается количество регулярно выполняемых движений.

Движение – это перемещение организма или его отдельных частей.

Так как двигательная активность человека весьма разнообразна, необходима классификация физических упражнений, в том числе и спортивных. При этом учитываются мощность выполняемой работы, её длительность, характер усилий, особенности работы мышц и другие факторы.

В зависимости от объёма активной мышечной массы выделяют:

локальные упражнения, при выполнении которых участвует менее 1/3 мышечной массы тела;

региональные, когда сокращается от1/3 до Ѕ всей мышечной массы;

глобальные, в осуществлении которых задействовано более Ѕ всей мышечной массы. Большинство спортивных упражнений относится к глобальным.

В соответствии с типом работы мышц, осуществляющих выполнение данного упражнения, выделяют:

• Статические – сохранение фиксированной позы при удержании стойки на кистях у гимнастов, стойка стрелка и тд.

• Динамические упражнения - ходьба, бег, плавание, езда на велосипеде.

С учётом зависимости « нагрузка – скорость укорочения мышцы» сила, проявляемая при динамической работе, обратно пропорциональна скорости укорочения мышцы, то есть чем больше внешняя нагрузка на мышцу (сопротивление, масса), тем меньше скорость движения ( укорочение мышцы) и тем больше проявляемая сила. Произведение силы на скорость мышечного сокращения определяет его мощность.

По проявлению силы и мощности сокращений мышц ФУ подразделяются на силовые, скоростно – силовые и упражнения на выносливость.

При силовых упражнениях основные мышцы, принимающие участия в работе, развивают максимальное напряжение при малой скорости движений в условиях большого внешнего сопротивления. Предельная продолжительность таких упражнений исчисляется несколькими секундами.

К скоростно – силовым упражнениям относятся такие, в которых ведущие мышцы одновременно проявляют относительно большую силу и скорость сокращения, т.е. большую мощность. Продолжительность – от 3-5с до 1-2 мин.

При работе на выносливость активные мышцы развивают не очень большие по силе и скорости сокращения, но способны выполнять их на протяжении от нескольких десятков минут до нескольких часов.

По показателям энергозатрат за единицу времени ФУ подразделяются на лёгкие, умеренные, тяжёлые и очень тяжёлые.

Поза – закрепление частей скелета в определённом положении. Она необходима для организации движений и поддержания равновесия. Основные позы – лежание, сидение, стояние. Необычные – висы, упоры, стойки на руках и др.

Классификация ФУ по В.С. Фарфелю:

Все спортивные движения можно разделить на две группы:

1. Стереотипные ( стандартные) движения – относят упражнения, характеризующиеся строгой постоянностью движений, доведённых до стандартности (упражнения в лёгкой атлетике, тяжёлой атлетике, плавании, гимнастике, конькобежном и велосипедном спорте и др.). У них постоянная последовательность выполнения движений, которая выполняется в строго определённых, заранее известных условиях, предусмотренных спортивными правилами.

2. Ситуационные (нестандартные)движения характеризуются непостоянством условий, отсутствием жёсткой стереотипности (стандартности) в совершаемых движениях. Это - единоборства, спортивные игры и кроссы. Характер движений спортсмена, взаимодействующего с противником или с участниками команд, не определён заранее и изменяется в соответствии с действиями противников партнёров. Движения спортсмена основаны на постоянном решении задач – как поступить в данный момент, какое движение целесообразнее всего совершить в соответствии с возникшей в данный момент ситуацией.

Виды упражнений со стандартным (стереотипным) характером движений , в свою очередь делятся на две группы:

1. Движения количественного значения – движения, результат которых можно объективно измерить. Результаты оцениваются в единицах времени (бег – в секундах), длины ( прыжок в длину – в сантиметрах),массы (вес поднятой штанги – в килограммах). Они направлены на развитие силы, быстроты и выносливости.

2. Движения качественного значения – не подлежат количественной оценке и оцениваются в баллах. Основная задача спортсмена при их выполнении – показать способность управлять своими движениями, использовать для движения различные группы мышц и т.п. К этим видам спорта относят спортивную и художественную гимнастику, акробатику, фигурное катание, прыжки в воду и на батуте.

Движения количественного значения также делятся на две группы:

1. Циклического характера – повторение одного и того же цикла – круга движений. Например, в ходьбе шаг правой ногой и шаг левой составляют один цикл. К циклическим упражнениям относятся бег, плавание, гребля, бег на лыжах, конькобежный и велосипедный спорт. Но все движения в циклических упражнениях не могут быть строго одинаковы. Например, длина шагов в беге может меняться при ускорениях и утомлении.

2. Ациклического характера – в их основе лежат однократные, состоящие из разных фаз, имеющие чёткие начало и конец движения. К нему относят скоростно – силовые виды спорта (прыжки, метание), собственно – силовые ( поднимание штанги) и прицельные (стрельба во всех её разновидностях).

Циклические упражнения делятся на группы в зависимости от мощности, интенсивности выполняемой работы. Различают работу максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной мощности.

Лекция №2.

Характеристика циклических движений различной относительной мощности.

План:

1. Физиологическая мощность нагрузки.

2. Выделения зон относительной мощности:

а) работа максимальной мощности;

б) субмаксимальной мощности;

в) большой мощности;

г) умеренной мощности.

Расход энергии – количество энергии в килоджоулях (ккал), расходуемое человеком на разные виды деятельности.

Кислородный запрос - количество кислорода, которое требуется для осуществления работы.

Максимальное потребление кислорода МПК – наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить за 1 минуту при предельно тяжёлой для него работе.

Кислородный долг – количество кислорода, которое требуется для окисления продуктов обмена, образовавшихся при физической работе. В покое человеческому организму требуется 200-300 мл кислорода.

Минутный объём крови - количество крови выбрасываемое сердцем в течение 1 минуты (5-6 л/мин).

ЧСС - 60-78 уд/мин (у детей больше).

Мощность выполняемой работы.

Механическая (физическая) мощность выполняемого упражнения измеряется в ваттах или кгм/мин. Физиологическая мощность нагрузки, или физиологическая нагрузка определяется совокупностью физиологических реакций организма на данную работу. Она находится в прямой зависимости от физической нагрузки, степени подготовленности (тренированности), индивидуальных особенностей и условий внешней среды.

Циклические упражнения отличаются друг от друга по мощности выполняемой спортсменами работы. В.С. Фарфель выделил четыре зоны относительной мощности циклических движений: максимальную, субмаксимальную, большую и умеренную.

Критерий мощности весьма относительны. Действительно, мастер спорта проплывает 400 метров быстрее четырёх минут, что соответствует зоне субмаксимальной мощности, новичок же проплывает эту дистанцию за 6 минут и более, т.е. фактически совершает работу, относящуюся к зоне большой мощности.

Каждая из зон несёт определённое воздействие на организм и имеет свои отличительные физиологические проявления. Это даёт возможность по оценке мощности работы создать общее представление о влиянии соответствующих нагрузок на организм спортсмена.

Характеристика циклических движений различной мощности

№	Показатели	Мощность циклических движений
		максимальная	Субмакси - мальная	Большая	Умеренная
1	2	3	4	5	6
1	Предельное время	до 20-30 с	До 4-5 мин	До 30-40 мин	Более 40мин
2	Общий расход энергии, ккал	Меньше 350	630	3150	3600 - 4200
4	Кислородный запрос, л/мин	8-12	25-12	5-6 л	Менее5 л
5	Потребление кислорода в % от МПК	незначительное	95-100%	85-95%	55-80%
6	Кислородный долг, л % от кислородного запроса	8 л 90 – 95%	15-20 л 75-85%	12 л 10-20%	4 л 1-2%
7	Работа сердце	Усиленна ЧСС- 150-180уд/мин	Нарастает до максимальной 190	170-190 Уд/мин	165-180 Уд/мин
8	Минутный объём крови, л/мин	_________	30-40	25-35	20-25
9	Виды ФУ	Бег – 100-200м Вело – 200м Плавание – 50м	Бег-400,800,1000, 1500м Плавание – 100,200,400м Бег на коньках – 500,1500,3000 Велогонки-300,1000,2000, 3000,4000м	Бег-2,3,5,10 км Плавание-800,1500м Бег на коньках-5,10 км Вело-5тыс, 10,20тыс м	Бег-15 км с/х-10км лыжи-15км
10	Причины прекращения работы	Невозможность долго поддерживать высокий темп движений (недостаток энергии для работы мышц)	Накопление большого количества продуктов обмена. Нарушает жизнедеятельность клеток и тканей	Повышение кислотности крови и накопление кислородного долга. Уменьшение концентрации глюкозы в крови.	Уменьшение энергетических запасов организма
11	Длительность восстановления	30-40 мин	1,5-2 часа	1-2 дня	6-7 дней
12	Возможные осложнения	Гравитационный шок	_______	______	Гипо- гликеми- ческий шок

Гравитационный шок. Он может наступить при внезапной остановке, после относительно интенсивного бега в связи с прекращением действия «мышечного насоса» возникает острая сосудистая недостаточность. Большая масса крови застаивается в раскрытых капиллярах и венах мышц нижних конечностей, на периферии. Поэтому возникает относительная анемия мозга, недостаточное снабжение его кислородом, так как по венам в правые отделы сердца, а оттуда в легкие и затем в левые отделы сердца поступает меньше крови, чем во время усиленной мышечной работы, предшествовавшей остановке. Острая сосудистая недостаточность проявляется резким побледнением лица, слабостью, головокружением, тошнотой, потерей сознания и исчезновением пульса. Явление это не опасно для здоровья. Основная профилактика гравитационного шока — не внезапная остановка, а постепенное замедление бега после финиша, постепенное прекращение работы.

Гипогликемический шок - следствия недостатка в организме сахара, острого нарушения углеводного обмена в результате продолжительной, напряженной физической работы (бега на длинные и сверхдлинные дистанции, лыжного марафона, преодоления сверхдлинной дистанции в плавании, велоспорте и т. д.). Основные симптомы гипогликемического шока: слабость, бледность кожных покровов, недомогание, обильное выделение пота, головокружение, учащенный пульс слабого наполнения, расширенные зрачки, ощущение острого голода, иногда спутанность сознания, несогласованные действия. Характерные признаки гипогликемического шока могут проявляться и при остром физическом перенапряжении, когда человек переоценивает свои физические возможности и пытается выполнить непосильные для себя по длительности и интенсивности физические упражнения.

 

Урок № 3. Лекция № 4 -5

Физиологическая характеристика ациклических и смешанных упражнений.

План:

1. Скоростно – силовые движения (взрывные усилия).

2. Силовые движения, натуживание.

3. Прицельные движения.

Стереотипные ациклические движения – это однократные, имеющие чёткое завершение и состоящие из определённой последовательности элементов разнообразных движений, в которых проявляется максимум силы, скорости или точности движений. Продолжительность такого движения измеряется секундами или даже долями секунды, поэтому функции дыхания и кровообращения значительно усилиться не могут и даже уменьшаются (задержка дыхания, затруднение кровообращения). Механизм энергообеспечения работы анаэробный. Аэробные процессы после работы обеспечивают ликвидацию кислородного долга, общая величина которого сравнительно мала из – за малой продолжительности упражнения. Все они условно делятся на три группы: скоростно – силовые, силовые и прицельные.

Скоростно – силовые упражнения

При выполнении скоростно – силовых движений сила затрачивается, главным образом, на сообщение постоянной массе (масса тела прыгуна, масса метаемого снаряда) максимального ускорения. Мышцы, обеспечивающие такое движение, одновременно проявляют относительно большие силу и скорость, то есть большую мощность

Предельная продолжительность скоростно – силовых движений от3 – 5 секунд до 1 – 2 минут.

К этим упражнениям относятся прыжки с места, с разбега, в высоту и метания.

Составной частью многих скоростно – силовых упражнений является циклическое движение – разбег.

В скоростно – силовых упражнениях проявляемые спортсменом усилия максимальны. Высокие требования предъявляются к возбудимости мышц, а также к координации движений, к деятельности вестибулярной сенсорной системе (прыжок с шестом, где происходят не только повороты тела, но и падение с большой высоты; метание диска и молота).

Прыжки с места проще всего по координации. Прыжки с разбега в длину включают разбег и сам прыжок, требующий переключения на ациклическую локомацию.

Прыжок в высоту усложняется переключением горизонтальной составляющей на вертикальную составляющую и сложным распределением движений при переходе через планку. Прыжок с шестом, кроме этого, усложнён сложными акробатическими движениями при переходе через планку.

ЧСС при метаниях изменяется мало, а при прыжках, особенно с шестом, может достигать 140 – 150 уд/мин. Частота дыхания не велика. Кислородный долг составляет около 95% кислородного запроса. Так как скоростно – силовая работа длится всего несколько секунд. В крови спортсменов при скоростно – силовой работе почти не происходит сдвигов.

К силовым движениям относится поднимание тяжестей. Скорость мышечного сокращения при данном способе поднимания штанги изменяется незначительно, поэтому основной переменной величиной является масса штанги, от которой зависит проявляемая сила. Напряжение, развиваемое мышцей, соответствует массе поднимаемой штанги и тесно связано с массой тела штангиста, поэтому имеются весовые категории среди тяжелоатлетов. В движениях штангиста участвуют все скелетные мышцы. Эти движения обеспечиваются за счёт анаэробных механизмов энергообеспечения из – за своей высокой мощности, а кислородный запрос (при рекордном подъёме около 2 литров) выражается величинами кислородного долга.

Управление силовыми движениями осложняются из – за необходимости сохранения стереотипности их формы при обязательном увеличении силы и скорости мышечных сокращений. Кроме этого очень важны координационные способности спортсмена, так как необходимо удержать равновесие в сложных условиях поднятого над головой максимального веса и выполнить движение.

Все изменения, происходящие при силовой работе в системах крови, кровообращения и дыхания, обусловлены двумя характерными особенностями: во – первых, силовые упражнения осуществляются при задержке дыхания, во – вторых, в момент максимального мышечного напряжения осуществляется натуживание.

Для проявления большой силы необходимо натуживание - состояние, характеризующееся повышением внутригрудного и внутрибрюшного давления при задержке дыхания и способствующее повышению устойчивости тела из – за значительного напряжения мышц туловища и конечностей. Сильное сокращение мышц выдоха (мышц передней брюшной стенки) вызывает сжатие органов брюшной полости и их давлением на диафрагму, что при закрытой голосовой щели гортани повышает давление в грудной клетке, и оно может стать на 100 мм.рт.ст. выше атмосферного. В результате затрудняется приток крови из полых вен в правое сердце, а из – за сжатия лёгочных капилляров – в левое сердце. Внешними проявлениями повышения венозного давления в переферических венах являются покраснение лица и расширение шейных вен.

Во время натуживания уменьшается минутный объём кровотока, снижается систолическое и повышается диастолическое давление, а после его окончания из – за увеличенного кровонаполнения желудочков сердца систолическое давление резко возрастает, а диастолическое падает.

Развивающееся недостаточное кровоснабжение мозга может вызвать головокружение и потерю сознания, а затруднение венозного оттока из полости черепа и повышение внутричерепного давления создаёт угрозу кровоизлияния в мозг (особенно у лиц пожилого возраста). Из – за резких изменений в деятельности ССС при натуживании его следует исключать в детском и пожилом возрасте.

Натуживание важно сочетать с временем «основного» движения. Выдох через суженную голосовую щель при натуживании создаёт благоприятные биомеханические и физиологические условия для приложения усилия в конце движения.

Количество молочной кислоты в крови нарастает, а глюкозы становится значительно меньше.

Лекция №4. Урок №6