Практикум по физиологическим основам физической культуры и спорта. Учебное пособие

Результаты работы и их оформление. По количеству набранных баллов оценивается, к какому циркадианному ритму работоспособности относится испытуемый: 70-86 баллов - жаворонок, 59-69 - аритмик, ближе к жаворонку, 42-58 - аритмик, 31-41 - аритмик, ближе к сове, 16-30 — сова. Данные анализируются и пишется вывод.

ОПЫТ 2. Исследование взаимосвязи циркадианного ритма физиологических и психологических показателей

и времени тренировочного занятия

Оборудование. Бланк регистрации циркадианных ритмов, секундомер. Ход работы. Регистрация циркадианных ритмов ЧСС, ЧД (частоты дыхания), ИМ (индивидуальной минуты), самочувствия, активности и настроения проводится не менее трех суток подряд пять раз в течение дня в 7, 11, 15, 19 и 23 ч. Во время исследования уклад жизни обследуемого лица не меняется, то есть сохраняется привычный для него режим двигательной активности, приемов пиши и всего цикла сна-бодрствования. Каждое исследование осуществляется строго стандартно, и все полученные данные зано-

сятся в бланк регистрации циркадианных ритмов.

Подсчет ЧСС и ЧД проводится в течение одной минуты. Длительность "индивидуальной минуты" определяется путем равномерного счета про себя от 1 до 60, не глядя на секундомер (так, чтобы каждому счету соответствовала

1секунда). Когда обследуемый досчитает до 60, то он смотрит на секундомер

иотмечает, сколько прошло секунд. Записывается общая длительность счета. Оценка самочувствия, активности и настроения проводится согласно шкале. В графах бланка ставится одна из семи оценок.

Шкала оценок самочувствия, активности и настроения

21

Результаты работы и их оформление. Все полученные данные заносятся в протокол, затем по ним строится график.

Протокол 5 Бланк регистрации циркадианных(суточных) ритмов

На графике по оси абсцисс откладывается время регистрации показателей (7,11,15,19,23 ч.), а по оси ординат - величины ЧСС и ИМ, в результате чего получается кривая. На этом же графике (перпендикулярно) другим цветом отмечается время проведения тренировочных занятий в эти дни.

Рис. 1. Зависимость циркадианных ритмов ЧСС и ИМ и времени тренировочных занятий

Полученные данные анализируются и пишется вывод. Результаты работы оцениваются преподавателем на следующем занятии.

22

Практическое занятие №7

Тема. Физиологические основы нормирования физических нагрузок. Цель. Ознакомиться с функциональными резервами адаптации к наг-

рузкам различной направленности.

Задача. Освоить метод определения ПАНО с помощью теста Конкони.

Краткое теоретическое обоснование

Процессы адаптации человека и уровень работоспособности в значительной мере зависят от величины физиологических резервов организма. Адаптация к новым условиям представляет собой сложный динамический процесс целесообразной перестройки функциональных систем с использованием физиологических резервов, направленный на поддержание адекватного состояния органов, систем и организма в целом. Основное условие, обеспечивающее сохранение гомеостаза, состоит в том, чтобы возникшие при действии неблагоприятных факторов адаптивные сдвиги не выходили за пределы резервных возможностей организма. При адаптации к одним и тем же факторам среды функциональные сдвиги у различных людей могут колебаться в широких границах. Это зависит от величины физиологических резервов.

В самом общем виде под резервными возможностями адаптации человека понимаются его скрытые способности усиливать функционирование своих органов и систем в целях совершения необычно большой работы, приспособления к чрезвычайным сдвигам во внутренней среде. Все резервные возможности организма могут быть разделены на функциональные и структурные. Функциональные резервы - это скрытые возможности организма человека, которые мобилизуются в период активной его деятельности и связаны со значительным изменением функционирования органов и систем. Под структурными изменениями подразумеваются возможность изменения под воздействием нагрузок прочности костей и связок, количества митохондрий в клетках, утолщение миофибрилл и мышечных волокон, изменение в васкуляризации скелетных и сердечной мышц и т. д. Это оказывает существенное влияние на функциональные возможности организма спортсмена.

Продолжительность работы на уровне ПАНО служит хорошим показателем оценки емкости аэробного процесса. Нетренированные спортсмены обычно не могут работать на этом уровне более 5-6 мин., у спортсменов высокого класса, специализирующихся в видах спорта, предъявляющих высокие требования к аэробной производительности, продолжительность работы на уровне ПАНО может достигать 1,5-2 ч.

23

Для определения ПАНО по точке отклонения, используется тест Конкони. В основе теста Конкони лежат результаты исследовательских работ, показавших закономерность изменения концентрации лактата в крови и ЧСС при ступенчатом увеличении интенсивности физической нагрузки. Значение ЧСС, при которой исчезает прямолинейная зависимость между приростом сердечного ритма и интенсивностью физической нагрузки, называется точкой отклонения, и она соответствует анаэробному порогу.

Чем большему значению ЧСС соответствует точка отклонения, тем выше уровень анаэробного порога спортсмена. У хорошо тренированных спортсменов значение точки отклонения может быть на 5-20 ударов ниже максимального значения ЧСС. У нетренированного человека значение точки отклонения ниже максимальной величины ЧСС на 20-30 ударов. Чем лучше тренированность спортсмена, тем выше значение точки отклонения и анаэробного порога.

ОПЫТ. Определение ПАНО с помощью теста Конкони по точке отклонения

Оборудование: 2 секундомера.

Ход работы. В группе создаются две бригады, включающие испытуемого и исследователя. Испытуемый после непродолжительной и легкой разминки начинает легкий бег по беговой дорожке стадиона (400 метров). Через каждые 200 м фиксируется скорость (время) спортсмена и ЧСС (за 6 секунд). Первые 200 м хорошо тренированным спортсменам рекомендуется преодолеть за 60 с, для слабо тренированных - за 70 с. Скорость бега постепенно увеличивается через каждые 200 м, так чтобы каждые последующие 200 м испытуемый пробегал на 1 -2 с быстрее предыдущих. Длина дистанции должна составлять 3400-3600 м (17-18 двухсотметровых отрезков).

Результаты работы и их оформление. После окончания теста его результаты заносятся в протокол и рисуется график, на котором на оси абсцисс откладывается скорость прохождения дистанции, а на оси ординат - ЧСС.

24

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Рис. 2. Определение ПАНО по точке отклонения

Участок кривой, на котором происходит нелинейный рост ЧСС (или точка отклонения) соответствует уровню ПАНО испытуемого. Полученные данные анализируются и пишется вывод.

Практическое занятие №8

Тема. Физиологические основы нормирования физических нагрузок (продолжение).

Цель. Ознакомиться с критериями "переносимости" тренировочных нагрузок.

Задача. Освоить методы определения функционального состояния нервной системы спортсмена.

Краткое теоретическое обоснование

В качестве критериев переносимости физических нагрузок и для ранней диагностики переутомления и перенапряжения можно использовать различные биохимические методы, а также критерии и тесты, основанные на

25

изучении функционального состояния сердечно-сосудистой, нервной и сенсорных систем.

К биохимическим методам относятся: метод исследования содержания мочевины в крови, способ определения содержания средних молекул в крови и моче, изучение активности коры надпочечников (по содержанию в моче 17-оксикортикоидов). К ним также относятся методы определения переносимости нагрузок по показателям красной и белой крови (исследование спонтанной хемилюминесценции нейтрофилов, эффективного СОЭ и показателей гематокрита, концетрации глобулинов и лимфоцитов, осмотической резистентности эритроцитов) и иммунологические критерии переносимости нагрузок.

В группу критериев переносимости нагрузок, основанных на изучении сердечно-сосудистой системы, входят: вариабельность сердечного ритма, методы исследования центральной и переферической гемодинамики: метод тетраполярной грудной реографии с определением основных ее показателей (ударного объема крови, минутного объема кровообращения, ударного индекса, сердечного индекса, объемной скорости выброса крови, ЧСС), методы регистрации параметров регионарного печеночного и внутримозгового кровообращения, а также периферических сосудистых областей (голени).

Критерии переносимости нагрузок, основанные на изучении нервной системы и сенсорных систем, включают: метод определения латентного времени, вызванного сокращением мышцы, исследование вестибулярной устойчивости и скорости произвольного расслабления мышц, а также показателей, характеризующих функциональное состояние сенсорных систем.

Наиболее доступными методами исследования функционального состояния человека по показателям нервной системы являются определение времени двигательной реакции и ортопроба. Время двигательной реакции (или латентное время сенсорно-моторной реакции) человека является важной характеристикой функционального состояния его ЦНС. Лишь при оптимальном состоянии нервных центров обеспечивается успешное восприятие, наиболее быстрая и качественная переработка поступающей информации, а также наиболее эффективное программирование и осуществление ответных реакций. У спортсменов время двигательной реакции (100-200 мс) короче, чем у лиц, не занимающихся физическими упражнениями и спортом (200300 мс). По данному критерию можно судить о стабильности деятельности ЦНС и ее функциональных возможностях.

Вариационная кривая времени реакции сохраняет свою форму у одного и того же человека в разные дни и часы при нормальном его состоянии, при ухудшении его состояния вариационная кривая уплощается, растягивается и сдвигается вправо (в сторону больших значений времени реакции), при улучшении состояния происходит увеличение амплитуды и суживание

26

вариационной кривой (уменьшается рассеивание времени реакции), кривая сдвигается влево (в сторону укорочения времени реакции). Для надежного определения времени простой двигательной реакции минимальное число проб составляет 18, однако для более точного построения вариационной кривой целесообразно использовать 30 тестирующих проб.

Сведения о состоянии механизмов регуляции ЦНС, а также о соответствии задаваемой тренировочной нагрузки функциональному состоянию человека дает ортостатическая проба. Она заключается в переводе тела из горизонтального положения в вертикальное, а в ее основе лежит учет нейровегетативных изменений в процессе ортостатического возмущения. Фаза повышения сосудистого тонуса, длящаяся около одной минуты, сменяется фазой гуморальных сдвигов, которые поддерживают действие рефлекторных механизмов и продлевают устойчивость в "ортоположении".

ОПЫТ 1. Исследование функционального состояния ЦНС человека по вариационной кривой времени двигательной реакции

Оборудование: реакциометр.

Ход работы. Испытуемому дается инструкция - нажимать на кнопку как можно быстрее в ответ на звуковые сигналы. Подаются с различными интервалами 30 световых сигналов, и регистрируется время двигательной реакции (Т).

Результаты работы и их оформление. Полученные данные заносятся в протокол.

27

Подсчитываете*, сколько раз встречается каждое значение Т (Р) (например, 120 мс - 1 раз, 140 мс - 2 раза, 180 мс - 4 раза и т. д.), эти числа выражаются в долях от общего числа проб - от 30 (т. е. определяется вероятность появления каждого значения Т), и строится кривая распределения времени реакции: по оси ординат - вероятность появления каждого значения Т (Р), по оси абсцисс - значение Т в мс.

Рис. 3. Кривая распределения времени реакции

Находятся следующие параметры вариационной кривой:

Ртах - количество чаще всего встречаемых реакций (например, больше всего встречалось время 180 мс - в 8 случаях, т. е. вероятность (8/30= 0,27); 0,5 Ртах - половина максимального числа реакций (в этом примере - 0,13); дельта Т 0,5 - диапазон значений особенно часто встречаемых реакций (проводим на графике горизонтальную линию на уровне 0,5 Р, из точек пересечения с кривой опускаем перпендикуляры на ось абсцисс и из большего

значения Т вычитаем меньшее (например, 220 мс - 160 мс = бОмс = 0,06с). Т 0,5 - среднее значение Т (например, 190мс = 0,19с).

Стабильность корковых реакций по показателю устойчивости реакций (УР), уровень функциональных возможностей (УФВ) определяем по формулам:

УР = Рмакс/дельта Т 0,5 х 1/с (например, УР=0,27/0,06=4,5 с"1)

УФВ = Рмакс/дельта Т 0,5 *Т 0,5 х 1/с2 (например, УФВ = 0,27/0,06 ><0,19 = 23,7 с"2).

Оценка полученных результатов. Полученные величины УР и УФВ сравнивают с данными нормы (таблица 4).

28

Чем больше величина УР, тем более стабильны корковые реакции, меньше их вариативность. При снижении уровня внимания, утомлении, засыпании величина УР уменьшается. Чем выше уровень функционального состояния, тем больше устойчивость реакций - УР.

Показатель УФВ - уровень функциональных возможностей - отражает способность стабильно поддерживать высокий уровень функционального состояния. Чем выше показатель УФВ, тем на более высоком функциональном уровне осуществляется стабильная ответная реакция, т. е. более устойчиво удерживается этот уровень при выполнении проб. При утомлении, заболеваниях показатель УФВ снижается. У спортсменов (особенно после разминки и оптимальной нагрузки) величины показателей УР и УФВ могут превышать верхнюю границу нормы.

ОПЫТ 2. Определение функционального состояния по показателям ортопробы

Оборудование: секундомер, тонометр, фонендоскоп, кушетка.

Ход работы. У испытуемого через 5 минут после принятия горизонтального положения измеряют ЧСС (за 20 секунд) и АД, затем его переводят в вертикальное положение и измеряют ЧСС и АД на протяжении 10 минут в течение первых 20 секунд каждой минуты.

Результаты работы и их оформление. Все данные заносятся в протокол.

29