Аэробные возможности организма и физическая работоспособность человека

При выполнении упражнений преимущественно аэробного характера скорость потребления кислорода (л 02/мин) тем выше, чем больше мощность выполняемой нагрузки (скорость перемещения). Поэтому в видах спорта, требующих проявления большой вьшосливости, спортсмены должны обладать большими аэробными возможностями:

1) высокой максимальной скоростью потребления кислорода, т. е. большой аэробной "мощностью", и

2) способностью длительно поддерживать высокую скорость потребления кислорода (большой
аэробной "емкостью").

Максимальное потребление кислорода МПК. , .

Аэробные возможности человека определяются, прежде всего, максимальной для него скоростью
потребления кислорода. Чем выше МПК, тем больше абсолютная мощность максимальной аэробной
нагрузки. Кроме того, чем выше МПК, тем относительно легче и потому длительнее выполнение
аэробной работы. .

Например, спортсмены А и Б должны бежать с одинаковой скоростью, которая требует у обоих одинакового потребления кислорода - 4 л/мин. У спортсмена А МПК. равно 5 л/мин и потому дистанционное потребление кислорода составляет 80% от его МПК. У спортсмена Б МПК равно 4,4 л/мин, следовательно, дистанционное потребление кислорода достигает 90% от его МПК. Соответственно для спортсмена А относительная физиологическая нагрузка при таком беге ниже (работа "легче"), и потому он может поддерживать заданную скорость бега в течение более продолжительного времени, чем спортсмен Б.

Таким образом, чем выше МПК у спортсмена, тем более высокую скорость он может поддерживать на дистанции, тем, следовательно, выше (при прочих равных условиях) его спортивный результат в упражнениях, требующих проявления выносливости. Чем выше МПК, тем больше аэробная работоспособность (выносливость), т. е. тем больший объем работы аэробного Характера способен вьшолнить человек. Причем эта зависимость вьшосливости от МПК проявляется (в некоторых пределах) тем больше, чем меньше относительная мощность аэробной нагрузки.

Отсюда понятно, почему в видах спорта, требующих проявления вьшосливости, МПК у спортсменов выше, чем у представителей других видов спорта, а тем более чем у нетренированных людей того же возраста. Если у нетренированных мужчин 20-30 лет МПК в среднем равно 3-3,5 л/мин (или 45- 50 мл/кг * мин), то у высококвалифицированных бегунов-стайеров и лыжников оно достигает 5-6 л/мин (или более 80 мл/кг * мин). У нетренированных женщин МПК равно в среднем 2-2,5 л/мин (или 35-40 мл/кг * мин), а у лыжниц - около 4 л/мин (или более 70 мл/кг * мин).

Абсолютные показатели МПК (л 02/мин) находятся в прямой связи с размерами (весом) тела. Поэтому наиболее высокие абсолютные показатели МПК имеют гребцы, пловцы, велосипедисты, конькобежцы. В этих видах спорта наибольшее значение для физиологической оценки данного качества имеют абсолютные показатели МПК.

Относительные показатели МПК (мл О2/кг * мин) у высококвалифицированных спортсменов находятся в обратной зависимости от веса тела. При беге и ходьбе выполняется значительная работа по вертикальному перемещению массы тела и, следовательно, при прочих равных условиях (одинаковой скорости передвижения) чем больше вес спортсмена, тем больше совершаемая им работа (потребление 02). Поэтому бегуны на длинные дистанции, как правило, имеют относительно небольшой вес тела (прежде всего за счет минимального количества жировой ткани и относительно небольшого веса костного скелета). Если у нетренированных мужчин 18-25 лет жировая ткань составляет 15- 17% веса тела, то у выдающихся стайеров - лишь 6-7% Наибольшие относительные показатели МПК обнаруживаются у бегунов на длинные дистанции и лыжников, наименьшие - у гребцов. В таких видах спорта, как легкоатлетический бег, спортивная ходьба, лыжные гонки, максимальные аэробные возможности спортсмена правильнее оценивать по относительному МПК.

Уровень МПК зависит от максимальных возможностей двух функциональных систем:

1) кислородтранспортной системы, абсорбирующей кислород из окружающего воздуха и
транспортирующей его к работающим мышцам и другим активным органам и тканям тела;

2) системы утилизации кислорода, т. е. мышечной системы, экстрагирующей и утилизирующей
доставляемый кровью кислород. У спортсменов, имеющих высокие показатели МПК, обе эти системы
обладают большими функциональными возможностями.

При физической работе возрастают частота сердечных сокращений, ударный объем сердца, артериальное давление, потребление организмом кислорода. При легкой и умеренной физической работе с постоянной нагрузкой в течение 5-10 мин частота сердечных сокращений увеличивается, после чего достигает постоянного уровня, или стационарного состояния, которое не приводит к утомлению человека в течение нескольких часов. Через 3-5 мин после завершения такой работы частота сердечных

окращений нормализуется. При тяжелой работе стационарное состояние не наступает, развивается утомление, частота сердечных сокращений увеличивается, а после прекращения тяжелой работы период восстановления нормальной частоты сердечных сокращений длится, несколько часов. У каждого человека есть свой индивидуальный предел утомительной работы. Он разделяет два уровня работоспособности. Работа, которую человек может выполнять в течение 8 ч без развития признаков мышечного утомления, считается легкой, она ниже предела. Выше него находится область максимальной работоспособности, выполнение которой существенно ограничено по времени. Максимальная работоспособность снижается по мере увеличения длительности работы. Тренировка повышает работоспособность человека. Как же определить предел утомительной динамической работы? Одним из важных показателей является частота пульса, которая сохраняется постоянно во время работы, не увеличиваясь в связи с утомлением. У нетренированных людей в возрасте от 20 до 30 лет она не превышает 130 ударов в 1 мин, менее чем через 5 минут после прекращения работы частота пульса становится менее 100. Восстановление, это процесс постепенного возвращения функций организма к исходному состоянию после прекращения работы. По мере восстановления степень утомления уменьшается, а работоспособность увеличивается. Если человек выполняет работу, лежащую выше пределов его утомления, необходимо периодически отдыхать. Лучше много кратковременных перерывов для отдыха, чем один-два длинных. Даже в состоянии полного покоя скелетная мышца сохраняет свою эластичность и определенную степень напряжения. Это называется мышечным тонусом. Мышечный тонус не сопровождается утомлением.

41. Признаки адаптации скелетных мышц у спортсменов, тренирующихся на выносливость

Работоспособность при постоянном объеме тренировки существенно возрастает уже в начальном периоде. В дальнейшем работоспособность повышается еще в некоторой степени, пока не достигнет стабильного устойчивого уровня (плато) - предела работоспособности. И дальнейшее повышение работоспособности возможно лишь в том случае, если нарастает объем тренировок. Стабильный уровень, который достигается путем предельного увеличения объема тренировок, отражает максимум работоспособности; продолжение тренировки не дает большего эффекта. Эта временная кривая применима в принципе ко всем формам тренировки. Физиологические сдвиги, вызванные адаптацией в период тренировки, могут изменяться в обратном направлении после ее прекращения. Процессы адаптации, связанные с тренировкой, существенно варьируют в зависимости от ее содержания. Может происходить адаптация скелетных мышц (метаболические изменения или увеличение площади поперечного сечения), сердца или дыхательной системы (увеличение максимальной дыхательной способности) либо нервной системы (внутри- и межмышечная координация). Большая часть этих изменений очень существенна для повышения работоспособности. Для того, чтобы оценить степень адаптации, необходимо знать исходное состояние тренированности. Степень адаптации к физической работе имеет индивидуальный характер. У одного и того же человека зависит от характера и величины (объема) физической нагрузки.

Тренировка на выносливость вызывает отчетливые изменения многих физиологических показателей. Из них наиболее резко выражено увеличение сердечного объема (дилатация сердца) и массы сердца (гипертрофия мускулатуры стенки). У спортсменов, тренирующихся на выносливость, происходит также отчетливое повышение жизненной емкости легких (ЖЕЛ). Главный фактор в работоспособности, требующей выносливости, - это адекватное поступление кислорода в мышцы, которое определяется максимальным сердечным выбросом.

42. Физиологическая характеристика ловкости

Ловкость — (определение, данное Н. А. Берштейном) — способность двигательно выйти из любого положения, то есть способность справиться с любой возникшей двигательной задачей:

- правильно (адекватно и точно),

- быстро (то есть, скоро и споро),

- рационально (целесообразно и экономично),

- находчиво (изворотливо и инициативно).

Ловкость и координационные способности

Ловкость выражается через совокупность координационных способностей, а также способностей выполнять двигательные действия с необходимой амплитудой движений (подвижностью в суставах). Ловкость воспитывают посредством обучения двигательным действиям и решения двигательных задач, требующих постоянного изменения структуры действий. При обучении обязательным требованием является новизна разучиваемого упражнения и условий его применения. Элемент новизны поддерживается координационной трудностью действия и созданием внешних условий, затрудняющих выполнение упражнения. Решение двигательных задач предполагает выполнение освоенных двигательных действий в незнакомых ситуациях.

Координационные способности это умение человека наиболее совершенно, быстро, целесообразно, экономно, точно и находчиво решать двигательные задачи, при возникновении сложных и неожиданных ситуаций.

Координационные способности связаны с возможностями управления движениями в пространстве и времени и включают: а) пространственную ориентировку; б) точность воспроизведения движения по пространственным, силовым и временным параметрам; в) статическое и динамическое равновесие. Пространственная ориентировка подразумевает: 1)сохранение представлений о параметрах изменения внешних условий (ситуаций) и 2) умение перестраивать двигательное действие в соответствии с этими изменениями. Человек не просто реагирует на внешнюю ситуацию. Он должен учитывать возможную динамику её изменения, осуществлять прогнозирование предстоящих событий и в связи с этим строить соответствующую программу действий, направленную на достижение положительного результата. Воспроизведение пространственных, силовых и временных параметров движений проявляется в точности выполнения двигательных действий. Их развитие определяется совершенствованием сенсорных (чувствительных) механизмов регуляции движений. Точность пространственных перемещений в различных суставах (простая координация) прогрессивно увеличивается при использовании упражнений на воспроизведение поз, параметры которых задаются заранее. Точность воспроизведения силовых и временных параметров двигательного действия характеризуется способностью дифференцировать мышечные усилия по заданию или необходимости, связанной с условиями выполнения данного упражнения. Развитие точности временных параметров движений направлено на совершенствование так называемого чувства времени, т. е. умения дифференцировать временные характеристики двигательного действия. Его развитие обеспечивается упражнениями, позволяющими изменять амплитуду движений в большом диапазоне, а также циклическими упражнениями, выполняемыми с различной скоростью передвижения, с использованием технических средств (например, электролидеры, метрономы и т. д.). Развитию этого качества содействуют упражнения, позволяющие изменять продолжительность движений в большом диапазоне. В целостном двигательном действии все три ведущие координационные способности - точность пространственных, силовых и временных параметров - развиваются одновременно. Вместе с тем правильно выбранное средство (упражнение) позволяет, акцентировано воздействовать на одну из них. Нарастание утомления ведет к резкому повышению числа ошибок в точности воспроизведения, и если выполнение упражнения продолжается, то возможно закрепление ошибок. Сохранение устойчивости тела (равновесие) необходимо при вьшолнении любого двигательного действия. Различают статическое и динамическое равновесие. Первое проявляется при длительном сохранении определённых поз человека (например, стойка на лопатках в гимнастике), второе - при сохранении направленности перемещений человека при непрерывно меняющихся позах (например, передвижение на лыжах). Совершенствование динамического равновесия осуществляется с помощью упражнений циклического характера (например, ходьба или бег по наклонной плоскости с уменьшенной шириной опоры). Вестибулярная устойчивость характеризуется сохранением позы или направленности движений после раздражения вестибулярного аппарата (например, после вращения). В этих целях используют упражнения с поворотами в вертикальном и горизонтальном положениях, кувырки, вращения (например, ходьба по гимнастической скамейке после серии кувырков). Навыки в статическом равновесии формируют посредством постепенного изменения координационной сложности двигательного действия, а в динамическом - за счёт постепенного изменения условий выполнения упражнений.

43. Физиологическая характеристика гибкости (динамическая, статическая)

Гибкость— способность человека выполнять упражнения с большой амплитудой. Также гибкость— абсолютный диапазон движения в суставе или ряде суставов, который достигается в мгновенном усилии. Гибкость важна в некоторых спортивных дисциплинах, особенно в художественной гимнастике.

У человека гибкость не является одинаковой во всех суставах. Занимающийся, который легко выполняет продольный шпагат может с трудом выполнять поперечный шпагат. Кроме того, в зависимости от вида тренировок гибкость различных суставов может увеличиваться. Также для отдельного сустава гибкость может быть различной в разных направлениях.

Существует три разновидности гибкости, каждая из которых может быть у человека развита в большей или меньшей степени:

динамическая (кинетическая) гибкость — возможность выполнения динамических движений в
суставе по полной амплитуде , ;

статически-активная гибкость — способность принятия и поддержания растянутого положения только мышечным усилием

статически-пассивная гибкость— способность принятия растянутого положения и его поддержания своим собственным весом, удержанием руками или с помощью снарядов или партнёра.

В зависимости от того, какую разновидность гибкости хочет развивать спортсмен, необходимо использовать разные виды растягивания.

'•■ ' Уровень гибкости

Растяжка, выполняемая гимнасткой для увеличения гибкости. Уровень гибкости зависит от различных факторов: Физиологические: -тип сустава

- эластичность сухожилий и связок, окружающих сустав

- способность мышцы расслабляться и контрактироваться

- температура тела
другие:

- возраст человека

- пол человека

- тип телосложения и индивидуальное развитие

- тренировки.

: 44. Физиологическая характеристика быстроты

Латентное время реакции слагается из пяти составляющих: появление возбуждения в рецепторе, передача возбуждения в центральную нервную систему, переход возбуждения по нервным сетям и формирование эффекторного сигнала, проведение сигнала от центральной нервной системы к мышце, возбуждение мышцы и появление в ней механической активности. Наибольшее время затрачивается на третью из названных фаз.

Движения, выполняемые с максимальной скоростью, отличаются по своим физиологическим характеристикам от более медленных. Наиболее существенное различие заключается в том, что при максимальной скорости затруднены сенсорные коррекции по ходу выполнения: рефлекторное кольцо не успевает сработать. С этим связана трудность выполнения достаточно точных движений на больших скоростях.

В очень быстрых и выполненных с высокой частотой движениях, например в спринтерском беге, мышцы работают лишь в крайних точках полной амплитуды движения. Какому-либо сегменту и сообщается кинетическая энергия, затем она гасится при участии мышц-антагонистов и сегменту придается ускорение в обратном правлении. При большой скорости движений активность мышц столько кратковременна, что мышца не успевает за этот период заметно укоротиться. Фактически мышцы работают в изометрическом режиме и чем больше скорость, тем ближе к изометрическому режиму работы. Эффекторная импульсация центральной нервной системы в быстрых и частых движениях выражается в виде концентрированных "залпов" разрядов мотонейронов. Особую значимость приобретает распределение этих "залпов" во времени таким образом, чтобы произошло полное использование внутреннего напряжения мышц при по существу изометрических условиях. Принято считать, что быстрота, в особенности, если она выражается в максимальной частоте движений, зависит от скорости перехода двигательных нервных центров из состояния возбуждения в состояние торможения и обратно, т. е. от подвижности нервных процессов.

С биохимической точки зрения качество быстроты зависит от содержания АТФ а мыпщах и скорости ее расщепления под влиянием нервного импульса, а также от быстроты ресинтеза АТФ. Поскольку скоростные упражнения кратковременны, то ресинтез АТФ осуществляется в данном случае почти-исключительно за счет анаэробных механизмов; фосфокреатинового и гликолитического. В таких упражнениях, например, как бег на 100 и 200 м, плавание на 25 и 50 м, доля анаэробных источников в энергетическом обеспечении деятельности" может превышать 90%. Такого рода работа приводит к образованию большого кислородного долга, оплата которого затягивается на несколько десятков минут. Зависимости между особенностями телосложения и максимальными скоростными показателями человека нет.