№63 Физиологическая характеристика циклических и ациклических физических упражнений.

• 29 Мар, 2009 at 10:07 PM

кл. слова:упражнения, офп, смешанные, мощность, циклические, ациклические, научные, физ качества

Введение.

Физические упражнения выполняются с различной скоростью и величиной внешнего отягощения. Напряжённость физиологических функций (интенсивность функционирования), оцениваемая по величине сдвигов от исходного уровня, при этом меняется. Следовательно, но относительной мощности работы циклического характера (измеряется в Вт или кДЖ/мин) можно судить и о реальной физиологической нагрузке на организм спортсмена.

Разумеется, степень физиологической нагрузки связана не только с измеряемыми, поддающимися точному учёту показателями физической нагрузки. Она зависит и от исходного функционального состояния организма спортсмена, от уровня его тренированности от условий среды. Например, одна и та же физическая нагрузка на уровне моря и в условиях высокогорья вызовет разные физиологические  сдвиги. Иначе говоря, если мощность работы измеряется достаточно точно и хорошо дозируется, то величина вызываемых её физиологических сдвигов не поддастся точному количественному учёту. Затруднено и прогнозирование физиологической нагрузки без учёта текущего функционального состояния организма спортсмена.

 

Физиологическая оценка адаптивных изменений в организме спортсмена невозможна без соотнесения их с тяжестью (напряжённостью) мышечной работы. Эти показатели учитываются при классификации физических упражнений по физиологической нагрузке на отдельные системы и организм в целом, а также по относительной мощности работы, выполняемой спортсменом.

Структурность движений

По структурности движения физические упражнения подразделяются на три вида: циклические, ациклические и смешанные.

1. Циклические упражнения (бег, ходьба, гребля, велоспорт, бег на коньках, плавание) отличаются повторяемостью фаз движений, лежащих в основе каждого цикла, и тесной связанностью каждого цикла с последующем и предыдущим. В основе циклических локомоций лежит ритмический двигательный рефлекс, проявляющийся автоматически. Таким образом, общими признаками циклических упражнений являются:

многократность повторения одного и того же цикла, состоящего из нескольких фаз;

все фазы движения одного цикла последовательно повторяются в другом цикле;

последняя фаза одного цикла является началом первой фазы движения последующего цикла;

2. Ациклические упражнения имеют выраженное начало и конец. Повторение не связано неразрывно с окончанием предыдущего движения и не обуславливает последующее. Ациклические движения не строятся на ритмическом двигательном рефлексе, хотя некоторые из них могут быть причислены к локомоциям (прыжки). Спортивные ациклические движения по характеру работы мышц преимущественно связанны с максимальной мобилизацией силы и скорости сокращения. Они часто служат целям развития силы и быстроты. Ациклические движения можно разделить на однократные двигательные акты и на их комбинации. Из физических упражнений к первым относятся, прежде всего, прыжки, метания и поднимание тяжести. В гимнастике широко используется как однократные движения, так и более или менее сложные комбинации.

3. Смешанные движения состоят из циклических и ациклических движений. Так, в прыжках в длину ациклическому прыжку предшествует циклический разбег. Это относится и к некоторым видам метаний.

Ситуационные упражнения.

В отличие от физических упражнений, совершаемых при строго постоянных условиях и представляющих собой хорошо упроченные двигательные стереотипы, данная группа упражнений характеризуется срочным реагированием на внезапно изменяющиеся условия (ситуации). Сюда относятся единоборства и спортивные игры. В каждом отдельном виде существуют некоторые постоянные условия, определяемые правилами, определённые двигательные действия - приёмы, однако, выбор того или иного действия зависит от складывающиеся во время единоборства или игры ситуации. Кроме того, спортсмен может совершать и непредусмотренные ранее движения, создавать новые действия, лишь бы они не выходили за рамки разрешённых правилами. Главное в единоборствах и спортивных играх – необходимость нахождения наиболее быстрого и правильного решения двигательной задачи в зависимости от воспринимаемой и перерабатываемой информации о сложившейся в данный момент ситуации. Например, в поединке боксёров спортсмен видит, что соперник наносит прямой удар в голову. Он может: подставить перчатки, отбить удар своей перчаткой, сделать уклон или нырок. Успех в этой ситуации зависит от технической подготовленности спортсмена и от скорости его двигательной реакции.

Мощность выполняемой работы.

Циклические упражнения отличаются друг от друга по мощности выполняемой спортсменами работы. По классификации, разработанной В.С. Фарфелем, следует различать циклические упражнения: максимальной мощности, в которых длительность работы не превышают 20-30 секунд (спринтерский бег до 200 м, гит на велотреке до 200 м, плавание до 50 м и др.); субмаксимальной мощности, длящиеся 3-5 минут (бег на 1500 м, плавание на 400 м, гит на треке до 1000 м, бег на коньках до 3000 м, гребля до 5 минут и др.); большой мощности, возможное время выполнения которых ограничивается 30 - 40 минутами (бег до 10000 м, велотрек, велогонки до 50 км, плавание 800 м - женщ., 1500 м - мужч., спортивная ходьба до 5 км и др.), и умеренной мощности которую спортсмен может удерживать от 30-40 минут до  нескольких часов (шоссейные велогонки, марафонские и сверхмарафонские пробеги, др).

Критерий мощности, положенный в основу классификации циклических упражнений, предложенной В.С. Фарфелем (1949), является весьма относительным, на что указывает и сам автор. 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.

Несмотря на определённую схематичность разделения циклической работы на 4 зоны мощности, оно вполне оправдано, поскольку каждая из зон определённое воздействие на организм и имеет свои отличительные физиологические проявления. Вместе с тем, для каждой зоны мощности характерны общие закономерности функциональных изменений, мало связанные со спецификой различных циклических упражнений. Это даёт возможность по оценке мощности работы создать общее представление о влиянии соответствующих нагрузок на организм спортсмена.

Многие функциональные изменения, характерные для различных зон мощности работы, в значительной степени связаны с ходом энергетических превращений в работающих мышцах.

Как известно, освобождение энергии для работы мышц обеспечивается анаэробными и аэробными реакциями. Непосредственным источником энергии для мышечных сокращений является распад АТФ (анаэробная реакция), происходящий в результате взаимодействия этого вещества с миозином. Но запасы АТФ в мышцах ограниченны и длительная работа возможна только при условии одновременного ресинтеза креатинфосфата и гликогенолиза. Однако один анаэробный ресинтез АТФ не может обеспечить выполнение продолжительной работы в связи с тем, что он сопровождается накоплением больших количеств продуктов неполного обмена и, в частности, молочной кислоты, что снижает активность мышц и может привести к прекращению работы. Поэтому для выполнения длительной работы необходимы аэробные процессы, т.е. клеточное дыхание. Оно находится в зависимости от кислородного обеспечения организма, увеличивающегося при физической нагрузке за счёт усиления сердечно – сосудистой и дыхательной систем (до определённого предела). Доля участия анаэробных и аэробных процессов при циклической работе определяется её мощностью. Это, однако, не означает, что с переходом от одной зоны мощности к другой, имеют место такие же резкие переходы в характере энергетического обеспечения мышечной деятельности. Их в действительности нет, но при переходе от одной зоны мощности к другой происходит почти линейное снижение объёма анаэробного обеспечения работающих мышц и соответствующее повышение объёма аэробных превращений в организме. При работе умеренной мощности достигается относительное уравновешивание анаэробных и аэробных процессов.

Физиологические характеристики работ разной          относительной мощности (по В.С. Фарфелю, Баннистеру, Тейлору, Н.И. Волкову, Робинсону, В.М. Зациорскому)

  

Показатели	Зона относительной мощности работы
	максимальная	субмаксимальная	большая	умеренная
Предельное время работыОбщий расход энергии (кДж)Отношение потребления кислорода к кислородному запросуКислородный долг (дм 3)	Около 20 сМеньше350меньше 1/10меньше 8	От 20 с до5 мин6301/318	От 5 до 30мин31505/6меньше 12	Больше 30мин420001/1меньше 4

 

Зона максимальной мощности работы.

Данная мощность работы характеризуется достижением предельной физической возможности спортсмена. Для её осуществления необходима максимальная мобилизация энергетического обеспечения в скелетной мускулатуре, что связано исключительно с анаэробными процессами. Практически вся работа осуществляется за счёт распада макроэргов и только частично – гликогенолиза, поскольку известно, что уже первые сокращения мышц сопровождаются образованием в них молочной кислоты.

Длительность работы, например, в беге на 100 м меньше времени кругооборота крови. Уже это свидетельствует о невозможности достаточного обеспечения кислородом работающих мышц.

Из–за кратковременности работы врабатывание вегетативных систем практически не успевает завершится. Можно говорить только о полном врабатывание мышечный системы по локомоторным показателям (нарастание скорости, темпа и длинны шага после старта).

В связи с малым временем работы функциональные сдвиги в организме невелики, причём некоторые из них увеличиваются после финиша.

Работа максимальной мощности вызывает незначительные изменения в составе крови и мочи. Наблюдается кратковременное повышение в крови содержания молочной кислоты (до 70-100 мг %), небольшое повышение процента гемоглобина за счёт выхода в общую циркуляцию депонированной крови, некоторое увеличение содержания сахара. Последнее обусловлено больше эмоциональным фоном (предстартовое состояние), нежели самой физической нагрузкой. В моче могут быть обнаружены следы белка. Частота сердечных сокращений после финиша доходит до 150-170 и более ударов в минуту, артериальное давление повышается до 150-180 мм. рт. ст.

Дыхание при работе максимальной мощности увеличивается незначительно, но существенно возрастает после завершения нагрузки в результате большой кислородной задолженности. Так, лёгочная вентиляция после финиша может возрастать до 40 и более литров в минуту.

Величина кислородного запроса достигает предельных величин, доходя до 40 литров. Однако это не абсолютная его величина, а рассчитанная на минуту, т.е. на время, превышающее возможность организма выполнять работу этой мощности. По окончании работы, в связи с возникшей большой кислородной задолженностью, функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем некоторое время остаются усиленными. Например, газообмен после пробегания спринтерских дистанций приходит к норме спустя 30-40 минут. За это время завершается в основном восстановление многих других функций и процессов.

Зона субмаксимальной мощности работы.

В отличие от работы максимальной мощности, при этой, более длительной нагрузке, происходит резкое усиление кровообращения и дыхания. Это обеспечивает доставку к мышцам значительного количества кислорода в момент выполнения физической работы. Потребление кислорода достигает к концу 3-5 минут работы предельных или близких к ним величин. (5-6 литров в минуту). Минутный объём крови возрастает до 25-30 литров. Однако несмотря на это, кислородный запрос в этой зоне мощности оказывается намного больше фактического потребления кислорода. Он доходит до 25-26 л/мин. Следовательно, абсолютная величина кислородного долга достигает 20 и более литров, т.е. максимально возможных значений. Эти цифры свидетельствуют, что при работе субмаксимальной мощности в организме, хотя и в меньшей степени, чем при спринтерских дистанциях, анаэробные процессы в освобождение энергии преобладают над аэробными. В результате интенсивного гликогенолиза в мышцах, в крови накапливается большое количество молочной кислоты. В крови её содержание доходит до 250 и более мг %, что вызывает резкий сдвиг рН крови в кислую сторону (до 7,0-6,9). К резким сдвигам кислотно-щелочного равновесия в крови присоединяется повышение в ней осмотического давления, в результате перехода воды из плазмы в мышцы и потери её при отделение. Всё это создаёт во время работы неблагоприятные условия для деятельности центральной нервной системы и мышц, вызывая снижение их работоспособности.

Характерным для этой зоны мощности является то, что некоторые функциональные сдвиги нарастают на протяжении всего периода работы, достигая предельных величин (содержание молочной кислоты в крови, снижение щелочного резерва крови, кислородная задолженность и др.).

Содержание молочной кислоты в крови после бега на короткие и средние дистанции (по Н.И. Волкову)

Показатели	Дистанция (м)
	100	200	400	800	1500
Скорость (м/с) Молочная кислота (мг %)	8,92 132	8,47 198	7,72 227	6,89 211	6,29 163

Частота сердечных сокращений достигает 190-220 мм рт. ст., лёгочная вентиляция возрастает до 140-160 л/мин. После работы субмаксимальной мощности функциональные сдвиги в организме ликвидируются в течение 2-3 часов. Быстрее восстанавливается артериальное давление. Частота сердечных сокращений и показатели газообмена нормализуются позже.

Зона большой мощности работы.

В этой зоне мощности работы, длящейся 30-40 минут, во всех случаях период врабатывания полностью завершается и многие функциональные показатели затем стабилизируются на достигнутом уровне, удерживаясь на нём до финиша.

Частота сердечных сокращений после врабатывания составляет 170-190 ударов в минуту, минутный объём крови находится в пределах 30-35 литров, лёгочная вентиляция устанавливается на уровне 140-180 литров в минуту. Таким образом, сердечно-сосудистая и дыхательная системы работают на пределе (или почти на пределе) своих возможностей. Однако мощность работы в этой зоне несколько превышает уровень аэробного энергообеспечения. И хотя потребление кислорода может увеличиваться при выполнение данной работы до 5-6 литров в минуту, всё же кислородный запас превышает эти цифры, вследствие чего происходит постепенное нарастание кислородного долга, особенно ощутимое к концу дистанции. Стабилизация показателей сердечно-сосудистой и дыхательной систем при сравнительно небольшой кислородной задолженности (10-15 % от кислородного запроса) обозначается как кажущееся  (ложное) устойчивое состояние. В связи с увеличением удельного веса аэробных процессов во время работы большой мощности, в крови спортсменов наблюдается несколько меньшие изменения, чем при работе субмаксимальной мощности. Так, содержание молочной кислоты достигает 200-220 мг %, рН сдвигается до 7,1-7,0. Несколько меньшее содержание молочной кислоты в крови при работе большой мощности связано и с её выведением органами выделения (почками и потовыми железами). Деятельность органов кровообращения и дыхания оказывается продолжительное время повышенной по окончание работы большой мощности. Требуется  не менее 5-6 часов, чтобы были ликвидированы кислородный долг и восстановлен гомеостаз.

Зона умеренной мощности работы.

Характерной особенностью динамической работы умеренной мощности является наступление истинного устойчивого состояния (А. Хилл). Под ним понимается равное соотношение между кислородным запросом и кислородным потреблением. Следовательно, освобождение энергии идёт здесь преимущественно за счёт окисления в мышцах гликогена. Кроме того, только в этой зоне мощности работы, в связи с её длительностью, источником энергии являются липиды. Не исключается  также окисление белков в энергообеспечение мышечной деятельности. Поэтому дыхательный коэффициент у марофонцев сразу после финиша (или в конце дистанции) обычно меньше единицы.

Величины потребления кислорода на сверхдлительных дистанциях всегда устанавливаются ниже их максимального значения (на уровне 70-80 %). Функциональные сдвиги в кардиореспираторной системе заметно меньше тех, которые наблюдаются при работе большой мощности. Частота сердечных сокращений, обычно, не превышает 150-170 ударов в минуту, минутный объём крови равен 15-20 литров, лёгочная вентиляция 50-60 л/минуту. Содержание в крови молочной кислоты в начале работы заметно повышается, достигая 80-100 мг %, а затем приближается к норме. Характерным для этой зоны мощности является наступление гипогликемии, обычно развивающийся спустя 30-40- минут от начала работы, при которой содержание сахара в крови к концу дистанции может уменьшаться до 50-60 мг %. Наблюдается также выраженный лейкоцитоз с появлением незрелых форм лейкоцитов в 1 куб. мм может доходить до 25-30 тысяч.

Существенное значение для высокой работоспособности спортсменов имеет функция коркового слоя надпочечников. Недлительные интенсивные физические нагрузки вызывают повышенное образование глюкокортикоидов. При работе же умеренной мощности, по-видимому, в связи с её большой длительностью, после первоначального усиления происходит угнетение продукции этих гормонов (А. Виру). Причём, у менее подготовленных спортсменов эта реакция особенно выражена.

Необходимо заметить, что при нарушениях равномерности пробегания марафонских дистанций или во время работы преодоления подъёмов кислородное потребление несколько отстаёт от увеличившего кислородного запроса и возникает небольшой кислородный долг, который погашается при переходе на постоянную мощность работы. Кислородный долг у марафонцев также, обычно, возникает в конце дистанции, в связи сфинишным ускорением. При работе умеренной мощности, вследствие обильного потоотделения, организмом теряется много воды и солей, что может привести к нарушениям водно-солевого равновесия и снижению работоспособности. Повышенный газообмен после этой работы наблюдается в течение многих часов. Восстановление же нормальной лейкоцитарной формулы и работоспособности продолжается несколько дней.

         № 65 Физиологическая характеристика разминки

Посещая семинары, изучая специальную литературу по Каратэдо, приходится констатировать, что такой важной составляющей физической тренировки, а в какой то мере и ментальной, в Каратэ как разминка, уделяется крайне мало внимания. А если и присутствует разминка на тренировках, то это часто беспорядочный и ничем не обоснованный процесс. В этом, вряд ли, кого стоит упрекать потому, что не все же тренера обладают достаточным запасом  специальных знаний из области физиологии человека и спортивной медицины. И, согласитесь, это не их вина.

Поэтому мы постараемся на более-менее популярном уровне объяснить значение разминки для оптимальной работы организма в процессе тренировки, и, соответственно, достижения максимального эффекта от отработки упражнений и приемов.

Начнем с того, что слаженное функционирование организма человека в целом зависит, чаще всего, от оптимальной работы сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной и эндокринной систем. Причем все эти системы связаны между собой и изменения в одной из них неизбежно приведет к соответствующей реакции других. Поэтому разминка должна быть определенным образом систематизирована, и упражнения выполняться в строгой последовательности и в специфической технике. Однако главенствующее значение следует отдать нервной системе, которая регулирует тонус сосудов, сократимость мышц, создает определенный эмоциональный фон, являясь морфологическим субстратом интеллекта.

Функциональной единицей деятельности нервной системы является рефлекс. В свою очередь морфо-функциональная единица  любого рефлекса – рефлекторная дуга. Рассмотрим в качестве простого примера так называемую двухнейронную моносинаптическую рефлекторную дугу. Это простейшая дуга, в состав которой входят рецепторы  мышечных веретен,  афферентный  (приводящий) нейрон, эфферентный (отводящий) нейрон и эффектор-мышца. Примером такой дуги может служить рефлекторная дуга коленного рефлекса. Более сложной является многонейронная полисинаптическая рефлекторная дуга. В этом варианте между афферентным и эфферентным  нервными волокнами в проведении импульса участвуют еще и вставочные нейроны, количество которых может быть от одного до сотен. Афферентное звено этих рефлекторных дуг включает волокна групп  А, В и С.  С увеличением количества вставочных нейронов возрастает количество синапсов, через которые проводится возбуждение, а следовательно, время суммарной синаптической задержки и латентный период рефлекса.

(Рис.1).

В спортивной медицине есть такое понятие, как «врабатывание». Это явление основано на том, что нервные волокна групп А, В и С (которые упоминались выше)  изначально обладают разной степенью проводимости нервного импульса. То есть  волокно А обладает проводимостью 1, волокно В – проводимостью 2, а волокно С – проводимостью 3 (в относительных величинах) и вся система обладает проводимостью 3, а значит тело, движимое мышцами работает относительно медленно.  Иначе говоря, до мышц и их сосудов нервный импульс дойдет позже, чем до сердца и других внутренних органов. В процессе же  врабатывания (во время разминки)  происходит уравнивание степеней проводимости нервных волокон, то есть ?=(1+2+3)/3=1, 66 - а это уже быстрее!

Однако, без должного уровня кровоснабжения мышц и внутренних органов, опять таки, не достижим максимальный тренировочный эффект. Каким же образом должна изменяться гемодинамика? Для разогрева мышц необходимо создать в них гиперемию (усиленный приток крови). Этого можно добиться массой способов: массаж (точечный или общий), йога, специальная разминка и др. Нас же интересует разминка, которая может выполняться как стоя на месте, так и в движении по Додзе.

При выполнении разминки важно учитывать, что избирательно разминать отдельные группы мышц выгоднее, чем, в общем, и целом, но только в том случае, если специфика тренировки определяет работу избирательно только этой группы мышц. Для обычной же тренировки, включающей работу всего тела необходимо подготовить и все группы мышц. Повышение кровотока по сосудам, как мышц, так и внутренних органов необходимо для увеличения обменных процессов до необходимого уровня, обеспечивающего должную работоспособность. Капилляры – это «обменные» микрососуды, в которых осуществляется обмен газами и различными веществами между кровью и тканями. Общее число капилляров у человека равно приблизительно 2 млрд., а протяженность капиллярного русла большого круга около 8000 км. Число капилляров на 1 мм2 поперечного сечения органа может меняться в зависимости от интенсивности обмена веществ, происходящего в данном органе. По А.Крогу, на 1 мм2 поперечного сечения скелетной мышцы  человека приходится в среднем 2000 капилляров. Физическая работа увеличивает число капилляров в 30 раз, а кровоснабжение мышцы в 10 раз. В процессе разминки очень важна правильная последовательность, так как при хаотичном наборе упражнений кровь будет устремляться и органа в орган зачастую сильно удалённых друг от друга, и упражнение, может быть, окажется уже законченным, а перераспределение крови  может ещё не произойти, отсюда орган будет разогрет, а следовательно, кровоснабжаем, не качественно, а эффективность разминки сведена к минимуму. 

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что упражнения должны быть упорядочены таким образом, чтобы изменение гемодинамики происходило логично, то есть последовательно должны разминаться органы, находящиеся рядом друг с другом. Путём  более чем десятилетней практики,  мы пришли к выводу, что самый оптимальный способ сроить последовательность упражнений – разминать  мышцы сверху вниз и от периферии к центру. Это основано на том, что в нормальном состоянии кровь в сосудистом русле централизована, то есть находится преимущественно в глубоких сосудах, кровоснабжая максимально внутренние органы, а самый сильно кровоснабжаемый внутренний орган-это головной мозг. Исходя из этого, и необходимо стремиться «разогнать» кровь от центра к периферии, направляя её по точной программе. Поэтому мы рекомендуем начинать разминку сверху вниз, последовательно рефлексогенно изменяя тонус мышц. Аргументом же в пользу работы от периферии к центру служит то, что при работе более срединно расположенных мышц происходит расширение центральных сосудов, которые, взяв на себя большое количество крови, не выпустят её быстро на периферию, поэтому и необходимо разогнать сначала кровь в удалённые отделы, а затем собирать её к центру. Конечно, вариантов много и каждый волен выбирать то, что ему больше по душе, но базовый принцип перехода от соседнего к соседнему должен сохраняться неизменно.

Следующим важным звеном в подготовке организма к оптимальному функционированию является правильное дыхание. Согласно физиологическим исследованиям, в мозге человека есть особый участок, называемый дыхательным центром, который ответственен за процесс дыхания в человеческом организме. Этот центр находится в затылочной части головного мозга, в отделе, называемом продолговатым мозгом. Очевидно, что деятельность дыхательного центра может оказывать решающее влияние на жизнь человека. Иногда этот центр называют «центром жизни». Поэтому если мы хотим улучшить деятельность этого центра посредством правильного дыхания, то можно сказать мы найдем источник жизни.

Стимулирование центра дыхания вызывает стимуляцию дыхательных мышц, заставляя их ритмично двигаться. Такое ритмичное мышечное сокращение и такой механизм воздействия будут обеспечивать стабильное оптимальное функционирование органов дыхания, что, в свою очередь, будет стимулировать дыхательный центр в мозге, улучшая деятельность органов и общее физическое состояние. Движения диафрагмы оказывает подобное воздействие на физическое и психическое состояние человека. Ритмические колебания диафрагмы оказывают стимулирующее воздействие на солнечное сплетение, и стабилизирует психическую деятельность. Это, в свою очередь, приводит к стабилизации дыхательного цикла и последующей стабилизации психического и физического состояния. С другой стороны, было обнаружено, что при глубоком и ритмичном дыхании в крови человека появляются наркотикоподобные белковые вещества (пептиды), называемые эндорфинами. Их наркотикоподобное действие в 20 раз сильнее морфина в равных концентрациях. Эндорфины, выделяясь особыми клетками головного мозга и оказывая воздействие на кору головного мозга, помогают человеку избавиться от состояний психического дискомфорта, повысить пороговый уровень болевой чувствительности, а также стабильно и эффективно регулируют функции разных органов человеческого тела.

Ритм, частота дыхания, глубина вдоха и выдоха могут меняться в зависимости от волевого усилия человека. Основная цель дыхательных упражнений – способствовать развитию спокойного и глубокого дыхания. У тех, кто использует правильное дыхание, средний минутный дыхательный цикл – шесть, а нормальная вентиляция легких составляет 12000 см3 , в то время как минутный дыхательный цикл обычного человека – восемнадцать, а нормальная вентиляция легких 7500 см3 . Судите сами!

Таб.1  Соотношение между минутным объемом дыхания и альвеолярной вентиляцией при различной глубине и частоте дыхания.

Минутный Объем Дыхания Мл/мин	Частота Дыхания В 1 мин	Дыхательный Объём мл	«Мертвое пространство» мл	Альвеолярная вентиляция Мл/мин	АВ/МОД %
8000 8000 8000	32 16 8	250 500 1000	150 150 150	3200 5600 6800	40 70 85

            Таким образом, наибольшая альвеолярная вентиляция (АВ) – та часть минутного объема дыхания (МОД), которая фактически обеспечивает обмен газов в легких,  достигается при низкой частоте дыхания и высоком дыхательном объёме.

Как же улучшается работа внутренних органов?

1. Прямая и опосредованная стимуляция деятельности желудка, печени, почек, кишечника и других органов оказывает благотворное воздействие на секрецию пищеварительных и других ферментов, а также способствует усвоению питательных веществ. Удаляется избыточный жир, накопившийся около кишечника и на брюшной стенке, и стимулируется выделение продуктов жизнедеятельности.

2. Улучшается усвоение жидкостей и деятельность почек.

3. Стабилизируется равновесие между синаптической и парасинаптической нервными системами, устанавливается строгий контроль нервной системы над стимулятивными и тормозящими функциями различных гормонов  и повышается чувствительность периферических нервов.

4. При этом улучшается функционирование различных частей организма и приводится в норму внутренние системы органов.

Как нетрудно заметить, дыхание и кровообращение – тесно связанные между собой непрерывные процессы. Если они хорошо сбалансированы – биологические ритмы организма в порядке, но если это равновесие нарушено, нарушаются и ритмы физиологических функций. Поэтому при выполнении упражнений в разминке необходимо соотносить ритм дыхания, длину, глубину и силу каждого вдоха и выдоха с соответствующими параметрами телодвижений.

В качестве примера воздействия специфической техники дыхания на организм в целом, приведем один из используемых нами типов восстановительного дыхания НОГАРЭ. Технически это выполняется  так: И.П. хейко дачи, руки вдоль тела, сжаты в кулаки, первый вдох  глубокий выполняется через нос с выпячиванием низа живота (ХАРА), при этом надплечья остаются на месте, а обе руки приходят в положение ХИКИТЭ. Этот этап, как и все последующие, выполняется на три счета. Далее следует задержка дыхания с напряжением только живота в области ХАРА. Затем выполняется активный выдох с максимальным втягиванием  ХАРА и обязательным напряжением сфинктера заднего прохода, а руки двигаются вниз в исходное положение с легким напряжением, оставаясь сжатыми в кулаки. Второй вдох подобен первому. При второй задержке дыхания необходимо приподняться на пальцах стоп и напрячь все мышцы тела, как говорится «от кончика носа до кончика хвоста», руки при этом, выпрямляясь, отводятся назад, а кулаки разжимаются. Второй выдох подобен первому. При такой технике восстановительного дыхания сразу же после интенсивной физической нагрузки, даже при однократном выполнении, частота сердечных сокращений падает с 150-160 ударов в минуту до  - 90-100.

Что же происходит  в организме? При первом вдохе легкие максимально наполняются воздухом, при последующей задержке дыхания и напряжения мышц живота создаётся повышенное положительное давление в легких, что способствует максимальному насыщению крови кислородом и выведению углекислого газа. Во время первого выдоха максимально возможное количество СО2  выделяется в атмосферу. Процессы, происходящие в организме при вторых вдохе и выдохе подобны первым. При второй же задержке дыхания (с напряжением всех мышц тела), происходит интенсивный газообмен,  как в скелетной мускулатуре, так и во внутренних органах. То есть из тканей максимально выводится в кровь СО2   и поступает кислород. Таким образом, предлагаемый тип дыхания способствует максимальному восстановлению за очень короткий промежуток времени.

 

Таб.2  Состав и парциальное давление газов в артериальной и смешанной венозной крови.

	О2		СО2
	Содержание (мл на 100 мл)	Парциальное давление (мм. рт. ст.)	Содержание (мл на 100 мл)	Парциальное давление (мм. рт. ст.)
Артериальная кровь Смешанная венозная кровь Артерио-венозная разность	20,3 15,5 +4,8	95 40 +55	49,0 53,1 - 4,1	41,0 46,5 - 5,5

Следующей звеном, требующим правильной и, желательно, повседневной разминки, является связочно-суставной аппарат. Суставы – образования, обеспечивающие скелету человека подвижность.  Соединение костей происходит с помощью суставов (головка одной кости соответствует  суставной впадине другой), без непосредственного контакта сочленяющихся поверхностей. Суставные поверхности покрыты тонким слоем хрящевой ткани. Эти хрящевые пластины благодаря своей ровной, гладкой поверхности обеспечивают скольжение с очень малым трением. В некоторых суставах, например в коленных,  сочленяющиеся поверхности недостаточно плотно контактируют друг с другом, а контакт происходит посредством особых хрящевых прокладок – менисков. Сустав полностью заключен в суставную сумку, стенки которой выделяют синовиальную жидкость, выполняющую роль смазки. Связочно-капсульный аппарат укрепляет суставную сумку и стабилизирует сустав. Такую же функцию выполняют и мышцы, окружающие его.

С «восточной» точки зрения в не разогретых суставах тормозится течение и происходит накопление КИ, делая не эффективной работу организма в целом, а с другой стороны разрушая суставы. Поэтому с возрастом суставы становятся менее устойчивы к физическим нагрузкам. Однако регулярные тренировки с использованием правильных движений противодействуют или задерживают возрастные изменения в суставах. Важным критерием работоспособности сустава является степень его подвижности. Подвижность суставов определяется, прежде всего, формой суставной впадины. Так, глубокая суставная впадина, например в тазобедренном суставе, обусловливает его меньшую подвижность, чем более мелкая суставная впадина, например  в плечевом суставе. Далее подвижность изменяется в зависимости от степени активности. В суставе, зафиксированном гипсом, после нескольких недель покоя способность к движениям значительно снижается. Изменение подвижности суставов – также типичный возрастной симптом. Но благодаря регулярной физической тренировке можно увеличить подвижность суставов. Нужно при этом стремиться подбирать движения с учетом анатомо-физиологических возможностей суставов (Таб.3., Рис.1.).

№67 «Мертвая точка» и «второе дыхание», механизмы возникновения этих состояний. Пути преодоления «мертвой точки».

Врабатывание, «мертвая точка», «второе дыхание»

Автор: mb. Дата: Июль 13, 2011

Врабатывание - это первая фаза функциональных изменений, происходящих во время работы. Тесно связаны с процессомвраба-тывания явления «мертвой точки» и «второго дыхания».

Врабатывание происходит в начальный период работы, на протяжении которого быстро усиливается деятельность функциональных систем, обеспечивающих выполнение данной работы. В процессе врабатывания происходят:

1. настройка нервных и нейрогормональных механизмов управления движениями и вегетативных процессов;

2. постепенное формирование.необходимого стереотипа движений (по характеру, форме, амплитуде, скорости, силе и ритму), т, е. улучшение координации движений;

3. достижение требуемого уровня вегетативных функций, обеспечивающих данную мышечную деятельность.

Первая особенность врабатывания - относительная замедленность в усилении вегетативных процессов, инертность в развертывании вегетативных функций, что в значительной мере связано с характером нервной и гуморальной регуляции этих процессов в данный период.

Вторая особенность врабатывания – гетерохронизм, т. е. неодновременность, в усилении отдельных функций организма. Врабатывание двигательного аппарата протекает быстрее, чем вегетативных систем. С неодинаковой скоростью изменяются разные показатели, деятельности вегетативных систем, концентрация метаболических веществ в мышцах и .крови (рис. 11). Например, ЧСС растет быстрее, чем сердечный выброс и АД, ЛВ усиливается быстрее, чем потребление О2 (М. Я. Горкин).

Третьей особенностью врабатывания является наличи’е прямой зависимости между интенсивностью (мощностью) выполняемой работы и скорое т ь ю изменения физиологических функций: чем интенсивнее выполняемая работа, тем быстрее происходит начальное усиление функций организма, непосредственно связанных с ее выполнением. Поэтому длительность периода врабатывания находится в обратной зависимости от интенсивности (мощности) упражнения. Например, в упражнениях малой аэробной мощности период врабатывания для достижения требуемого уровня потребления кислорода длится примерно 7-10 мин, средней аэробной мощности – 5-7 мин, субмаксимальной аэробной мощности – 3-5 мин, околомаксимальной аэробной мощности – до 2-3 мин, максимальной аэробной мощности- 1,5-2 мин.

Четвертая особенность врабатывания состоит в том, что оно протекает при выполнении одного и того же упражнения тем быстрее, чем выше уровень тренированности спортсмена.

Поскольку деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем, обеспечивающих доставку О2 к работающим мышцам, усиливается постепенно, в начале почти любой работы сокращение мышц осуществляется главным образом за счет энергии анаэробных механизмов, т. е. за счет расщепления АТФ, КрФ, анаэробного гликолиза с образованием молочной кислоты (только при выполнении очень легких упражнений (менее 50% МПК) их энергообеспечение с самого начала может происходить аэробным путем за счет кислорода, запасенного в мышцах в соединении с миоглобйном, и кислорода, содержащегося в крови, перфузирующей работающие мышцы). Имеющееся в начале работы несоответствие между потребностями организма (работающих мышц) в кислороде и их реальным удовлетворением в период врабатывания приводит к образованию кислородного дефицита, или О2-дефицита (рис. 12).

При выполнении нетяжёлых аэробных упражнений (вплоть до работы субмаксимальной аэробной мощности) кислородный дефицит покрывается («оплачивается») еще во время самого упражнения за счет некоторого излишка в потреблении О2 в начальный период «устойчивого» состояния. При выполнении упражнений околомаксимальной аэробной мощности кислородный дефицит лишь частично может быть покрыт во время самой работы; в большей степени он покрывается после прекращения работы, составляя значительную часть кислородного долга в период восстановления. При выполнении упражнений максимальной аэробной мощности кислородный дефицит целиком покрывается в период восстановления, составляя очень существенную часть кислородного долга.

Замедленное увеличение потребления О2 в начале работы, приводящее к образованию О2-дефицита, прежде всего объясняется инертным усилением деятельности систем дыхания и кровообращения, т. е. медленным приспособлением кислород-транспортной системы к мышечной деятельности. Однако имеются и другие причины возникновения кислородного дефицита, связанные с особенностями кинетики самого энергетического метаболизма в работающих мышцах.

Чем быстрее (короче) протекает процесс врабатывания, тем меньше О2-дефицит. Поэтому при выполнении одинаковых аэробных упражнений О2-дефицит у тренированных спортсменов меньше, чем у нетренированных людей.

«Мертвая точка» и «второе дыхание»

Через несколько минут после начала напряженной и продолжительной работы у нетренированного человека часто возникает особое состояние, называемое «мертвой точкой» (иногда оно отмечается и у тренированных спортсменов). Чрезмерно интенсивное начало работы повышает вероятность появления этого состояния. Оно. характеризуется тяжелыми субъективными ощущениями, среди которых главное – ощущение одышки. Кроме того, человек испытывает чувство стеснения в груди, головокружение, ощущение пульсации сосудов головного мозга, иногда боли в мышцах, желание прекратить работу. Объективными признаками состояния «мертвой точки» служат частое и относительно поверхностное дыхание, повышенное потребление О2 и увеличенное выделение СО2 с выдыхаемым воздухом, большой вентиляционный эквивалент кислорода, высокая ЧСС, повышенное содержание СО2 в крови и альвеолярном воздухе, сниженное рН крови, значительное потоотделение.

Общая причина наступления «мертвой точки» состоит, вероятно, в возникающем в процессе врабатывания несоответствии между высокими потребностями рабочих мышц в кислороде и недостаточным уровнем функционирования кислородтранспортной системы, призванной обеспечивать организм кислородом. В результате в мышцах и крови накапливаются продукты анаэробного метаболизма и прежде всего молочная кислота. Это касается и дыхательных мышц, которые могут испытывать состояние относительной гипоксии из-за медленного перераспределения сердечного выброса в начале работы между активными и неактивными органами и тканями тела.

Преодоление временного состояния «мертвой точки» требует» больших волевых усилий. Если работа продолжается, то сменяется чувством внезапного облегчения, которое прежде и чаще всего проявляется в появлении нормального («комфортного») дыхания. Поэтому состояние, сменяющее «мертвую точку», называют «вторым дыханием». С наступлением этого состояния ЛВ обычно уменьшается, частота дыхания замедляется, а глубина увеличивается, ЧСС также может несколько снижаться. Потребление О2 и выделение СО2 с выдыхаемым воздухом уменьшаются, рН крови растет. Потоотделение становится очень заметным. Состояние «второго дыхания» показывает, что организм достаточно мобилизован для удовлетворения рабочих запросов. Чем интенсивнее работа, тем раньше наступает «второе дыхание».