Файл: Учебник для высших учебных заведений физической культуры Издание 2е, исправленное и дополненное.docx

Часть мероприятий этой группы апробирована и внедрена в практику спорта, в отношении других (особенно фармакологичес­ких средств) следует говорить пока с определенной осторожностью. Во-первых, отдельные вещества, не относившиеся ранее к допин­гам, начинают причислять к последним, а во-вторых, системати­ческое применение некоторых препаратов может приводить к исто­щению резервных возможностей организма, снижению его неспе­цифической устойчивости и возникновению ряда патологических состояний.

Из числа биологически активных веществ, рекомендуемых для ускорения восстановительных процессов и повышения работоспо­собности, наибольшее распространение получили растительные сти­муляторы и адаптогены (женьшень, элеутерококк, левзея, китайс­кий лимонник, заманиха и др.). Они характеризуются широким ди­апазоном действия, низкой токсичностью, возможностью использо­вания их как в качестве тонизирующих и стимулирующих средств при выполнении ответственных работ, так и с целью ускорения адап­тации, повышения общей неспецифической резистентности орга­низма и улучшения восстановительных процессов.

251

В экстренных случаях можно рекомендовать препараты, стиму­лирующего действия, которые быстро снимают усталость, ускоряют восстановление пластических и энергетических процессов и повы­шают работоспособность; положительное действие при этом появля­ется лишь на фоне выраженного утомления. К числу таким препара­тов относят сиднокарб, биметил, пироцетам, олифен и актовит. Они восстанавливают функциональное состояние путем срочной моби­лизации сохранившихся резервных возможностей организма. Одна­ко следует иметь в виду, что длительное применение подобных ве­ществ без дополнительного отдыха может приводить к возникнове­нию нежелательных изменений в организме. Поэтому непременным условием достижения благоприятного эффекта является правиль­ный выбор курса приема, а также индивидуализация дозировки в зависимости от функционального состояния организма и характера спортивной деятельности.

Контроль за восстановлением функций организма и работоспособ­ности — довольно трудная задача, для решения которой требуются подготовленные специалисты, необходимое аппаратурное обеспече­ние и условия для проведения исследований. Однако существуют ре­комендации по использованию более простых методических приемов. В частности, для оценки эффективности восстановления при заняти­ях оздоровительными физическим упражнениями Е. Г. Мильнер (1985) рекомендует испол ьзовать пульсометрию или ортостатическую пробу. Если при ежедневном подсчете частоты пульса утром после сна лежа его колебания не превышают

---

2-4 уд • мин , можно полагать, что нагрузка адекватна функциональным возможностям организма и вос­становительные процессы протекают нормально. При выполнении ортостатической пробы в этих условиях (подсчет пульса лежа и после медленного вставания) принято считать, что разница пульсовых уда­ров менее 16 свидетельствует о хорошем восстановлении, при разнице 16-18 ударов — восстановительные процессы удовлетворительные, и если частота сердечных сокращений повысилась на 18 уд • мин и более — это говорит о переутомлении и неполном восстановлении. Существуют и другие аналогичные рекомендации.

Совершенно очевидно, что некоторые из названных физиологи­ческих восстановительных мероприятий используются педагогами, психологами и спортивными врачами, что, во-первых— характери­зует восстановление как комплексную проблему, а во-вторых, гово-ритотом, что физиологические закономерности функционирования организма должны учитываться и учитываются различными специа­листами. В заключение отметим, что проблема восстановления в спорте состоит в дальнейшем изыскании и разработке наиболее эф­фективных реабилитационных средств и особенно в научном обо­сновании системы их применения.

252

---

Раздел II

ЧАСТНАЯ СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

К разделу частной спортивной физиологии, как уже указывал ось выше, относятся физиологическая классификация физических уп­ражнений, характеристика двигательных качеств и навыков и осо­бенности функционального состояния и работоспособности лиц раз­ного возраста и пола в особых условиях внешней среды. Важной фи­зиологической особенностью этого раздела является также, рассмот­рение механизмов и закономерностей функционирования организма при специфической профессиональной деятельности спортсменов с учетом их тренированности и генетической обуслов­ленности.

8. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ

Физические упражнения — это двигательная деятельность, с по­мощью которой решаются задачи физического воспитания — обра­зовательная, воспитательная и оздоровительная.

Физические упражнения чрезвычайно многообразны. Для их классификации невозможно применить один единственный крите­рий. Этим объясняется наличие различных систем физиологической классификации по разным критериям, положенным в их основу.


8.1. РАЗЛИЧНЫЕ КРИТЕРИИ

КЛАССИФИКАЦИИ УПРАЖНЕНИЙ

В связи с многообразием физических упражнений, различными их формами и физиологическими механизмами в основу классифи­кации положены различные критерии. Среди них различают следу­ющие основные критерии.

• Энергетические критерии — классифицирующие упражнения по преобладающим источникам энергии (аэробные и анаэроб­ные) и по уровню энерготрат (единичным — ккал в I с) и сум­марные, навею выполненную работу).

• Биомеханические — выделяющие по структуре движений уп -ражнения циклические, ациклические и смешанные.

• Критерии ведущего физического качества — упражнения сило­вые, скоростные, скоростно-силовые, упражнения на вынос­ливость, координационные или сложно-технические.

• Критерии предельного времени работы — подразделяющие уп -ражнения по зонам относительной мощности.

253

Предлагали также классифицировать упражнения по отношению мощности энерготрат к основному обмену (Seliger V., 1972); учиты­вали взаимодействие со спортивным снарядом и человека с челове­ком (Фомин В. С, 1985); классифицировали виды спорта по соотно­шению интенсивности статической и динамической работы и степени опасности для здоровья (Mitchellat all., 1985). Выделяли также 2 груп­пы спортивных упражнений: 1) связанные с предельными физичес­кими нагрузками и развитием физических качеств и 2) технические, требующие специальных психофизиологических качеств — автомо­тоспорт, санный, парусный, парашютный, конный спорт, дельтапла-неризмидр. (КоцЯ.М. 1986). Существует также ряд педагогических классификаций упражнений, которые здесь не рассматриваются.

Классификация по энергетическим критериям рассматривает подразделение спортивных упражнений по преобладающему источ­нику энергии: анаэробные алактатные (осуществляемые за счет энергии фосфагенной системы — АТФ и КрФ), анаэробные лактат-ные (за счет энергии гликолиза — распада углеводов с образованием молочной кислоты) и аэробные (за счет энергии окисления углево­дов и жиров). Соотношение аэробных и анаэробных источников энергии зависит от длительности работы (табл. 11).

Таблица 11

Соотношение анаэробных и аэробных источников энергии (%)

при различной длительности физических упражнений

(по: P. Astrandetal., 1970; И. В. Аулик, 1979)

Путь энерго-продукции	Продолжительность работы
	10 с	1 мин	2 мин	4 мин	10 мин	30 мин	1 час	2 часа
Анаэробный Аэробный	85 15	70 30	50 50	30 70	10 90	5 95	2 98	1 99

При классификации по уровню энерготрат выделяют упражне­ния по величине суммарных и единичных затрат энергии. С увеличением длины дистанции суммарные энерготраты растут, а единичные снижаются.

8.2. СОВРЕМЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ

Общепринятой в настоящее время считается классификация физических упражнений, предложенная В. С. Фарфелем (1970). В этой системе в силу многообразия и разнохарактерности физических упражнений

254

применены различные критерии классификации (см. схему классификации).

Схема физиологической классификации упражнений в спорте

(по В. С. Фарфелю, 1970)

ПОЗЫ

• Лежание

• Сидение

• Стояние

• Опора на руки

ДВИЖЕНИЯ

I. Стереотипные (стандартные) движения

1) Качественного значения (с оценкой в баллах)

2) Количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах)
Циклические
По зонам мощности:

• Максимальной

• Субмаксимальной

• Большой

• Умеренной
Ациклические
• Собственно-силовые

• Скоростно-силовые

• Прицельные

II. Ситуационные (нестандартные) движения

• Спортивные игры

• Единоборства

• Кроссы


Все спортивные упражнения разделены первоначально на позы и движения. Затем все движения подразделены по критерию стандарт­ности на стандартные или стереотипные (с повторяющимся поряд­ком действий) и нестандартные или ситуационные (спортивные игры и единоборства). Стандартные движения разбиты на 2 группы по характеру оценки спортивного результата — на упражнения каче­ственного значения (с оценкой в баллах — гимнастика, фигурное ка­тание, прыжки в воду и др.) и количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах). Из последних выделены упражне­ния с разной структурой — ациклические и циклические Среди ациклических упражнений выделены собственно-силовые (тяжелая атлетика), скоростно-силовые (прыжки, метания) и прицельные (стрельба).

Циклические упражнения по предельному времени работы разде­лены по зонам относительной мощности — максимальной мощности (продолжающиеся до 10-30 с), субмаксимальной (от 30-40 с до 3-5

255

мин), большой (от 5-6 мин до 20-30 мин) и умеренной мощности (от 30-40 мин до нескольких часов). При этом учитывалось, что физи­ческая нагрузка не равна физиологической нагрузке на организм че­ловека, а основной величиной, характеризующей физиологическую нагрузку является предельное время выполнения работы. Анализ спортивных рекордов на различных дистанциях у бегунов, конько­бежцев, пловцов и др. позволил построить логарифмическую зави­симость между логарифмом интенсивности энерготрат (и соответ­ственно скорости прохождения дистанций) и логарифмом предель­ного времени работы.

На графике этой зависимости выделились 4 различныхучастка:

1) с наивысшей скоростью (около 10 м с ) — зона максимальной мощности;

2) со скоростью близкой к максимальной (с резким падением скорости в диапазоне от 10 до 7 м с ) — зона субмаксимальной мощности;

3) с более медленным падением скорос­ти (7 — 6 м с ) и

4) зона с новым резким падением скорости (до 5 м с и менее) — зона умеренной мощности.

8.3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПОРТИВНЫХ ПОЗ

И СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Двигательная деятельность человека проявляется в поддержании позы и выполнении моторных актов.

Поза— это закрепление частей скелета в определенном положе­нии. При этом обеспечивается поддержание заданного угла или необ­ходимого напряжения мышц.

При сохранении позы скелетные мышцы осуществляют две фор­мы механической реакции — тонического напряжения (пока воз­можно достаточно стабильное сохранение позы) и фазных (тетанических) сокращений (для коррекции позы при ее заметных отклоне­ниях от заданного положения и при больших усилиях).

Основные позы, которые сопровождают спортивную де­ятельность, — это лежание (плавание, стрельба), сидение (гребля, авто-, вело- и мотоспорт, конный спорти др.), стояние (тяжелая атле­тика, борьба, бокс, фехтование и др.), с опорой на руки (висы, стой­ки, упоры).При лежании усилия мышц минимальны, сиде­ние требуетнапряжениямышцтуловищаишеи,а стояние — из-за высокого положения общего центра масс и малой опоры —

зна­чительных усилий антигравитационных мышц-разгибателей задней поверхности тела. Наиболее сложными являются позы с опо­рой на руки. В позах «вис» и «упор» координация менее слож­на, но требуются большие усилия мышц (например, упор руки в сто­рону на кольцах). Наибольшую сложность представляют стойки (на­пример, стойка на кистях). В этом случае требуется не только боль­шая сила мышц рук, но и хорошая координация при малой опоре и

256

необычном положении вниз головой, которое вызывает у нетрени­рованных лиц значительный приток крови к голове и массивную аф­ферентную импульсацию от смещенных внутренних органов и от вестибулярного аппарата.

Правильная организация позы имеет большое значение для двига­тельной деятельности. Она является основой любого движения, обес­печивая опору работающим мышцам, выполняя фиксацию суставов в нужные моменты (например, при отталкивании ног от опоры при ходьбе). Закрепляя тело человека в вертикальном положении, она осуществляет антигравитационную функцию, помогая преодолеть силу земного притяжения и противодействуя падению. Поддержа­ние сложных поз (например, при выполнении на одной ноге высоко­го равновесия на полупальцах в художественной гимнасти ке) в не­подвижном положении или при движении обеспечивает сохранение равновесия тела.

Позы, как и движения, могут быть произвольными и непроизволь­ными. Произвольное управление позой осуществляется корой боль­ших полушарий. После автоматизации многие позные реакции мо­гут осуществляться непроизвольно, безучастия сознания. В органи­зации непроизвольных поз участвуют условные и безусловные реф­лексы. Специальные статические и статокинетические рефлексы поддержания позы (установочные рефлексы) происходят с участием продолговатого и среднего мозга.

Различают рабочую позу, обеспечивающую текущую де­ятельность, и предрабочую позу, котораянеобходимадля подготовки к предстоящему действию. Поза может быть удобной (и тогда работоспособность человека повышается) и неудобной, при ко­торой эффективность работы снижается. Например, при стендовой стрельбе в положении стоя опытные спортсмены так распределяют нагрузку на части скелета, что на ЭМ Г наблюдается минимальная активность мышц туловища. Это позволяет спортсменам длительное время стоять без утомления. В то же время у менее подготовленных стрелков при плохой организации позы имеется значительное на­пряжение мышц, что быстро приводит к утомлению и снижению точности стрельбы.

Работая в условиях неподвижной позы человек, выполняет ста­тическую работу. При этом его мышцы работают в изометри­ческом режиме и их механическая работа равна нулю, так как отсут­ствует перемещение тела или его частей. (посколькуА= Р Н,аН = 0, то и А = 0). Однако с физиологической точки зрения человек испыты­вает определенную нагрузку, тратит на нее энергию, устает, и егорд-ботаможет оцениваться по длительности ее выполнения. В спорте, как правило, статическая работа связана с большим напряжением мышц.

257

В центральной нервной системе (в первую очередь — в моторной области коры) при такой работе создается мощный очаг возбужде­ния —рабочая доминанта, которая оказывает тормозящее влия­ние на другие нервные центры, в частности на центры дыхания и сердечной деятельности. Так как при этом, в отличие от динамичес­кой работы, активность нервных центров должна поддерживаться непрерывно, без интервалов отдыха, то статические напряжения весьма утомительны и не могут поддерживаться длительное время. Специфические системы взаимосвязанной активности нервных центров проявляются в коре больших полушарий у спортсменов (по данным ЭЭГ) лишь при достаточных статических усилиях (напри­мер, у штангистов при подъеме штанги весом не менее 70-80% от максимальной произвольной силы), одновременно в мышцах в ре­акцию вовлекаются наименее возбудимые и мощные быстрые дви­гательные единицы. Этим объясняется необходимость включения в тренировочные занятия максимальных и околомаксимальных на­грузок.

В двигательном аппарате при статической работе наблюдается непрерывная активность мышц, что делает ее более утомительной, чем динамическая работа с той же нагрузкой.

Лишь при статических напряжениях, не превышающих 7-8-% от максимальных, кровоснабжение мыши, обеспечивает необходимый кислородный запрос. При 20-процентных статических усилиях кро­воток через мы шцу уменьшается в 5-6 раз, а при усилиях более 30% от максимальной произвольной силы — прекращается вовсе (рис. 29).



Рис. 29. Кровоснабжение мыши, предплечья и голени при статической работе

(по: Тхоревскии В.И., 1978)

258

В настоящее время обнаружено, что артериальное давление в мышцахпри статической работе может достигать 400-500 мм рт.ст., так как это необходимо для преодоления периферического сопро­тивления кровотоку. Однако даже прекращение кровотока заметно не снижает работу мышц, так как в них имеются запасы кислорода и анаэробных источников энергии, а сама работа кратковременна.

Изменения вегетативных функций демонстрируют так называе­мый феномен статических усилий (или феномен Л индгарта- Вереща­гина): в момент выполнения работы уменьшаются ЖЕЛ, глубина и минутный объем дыхания, падает ЧСС и потребление кислорода, а после окончания работы наблюдается резкое повышение этих показа­телей. Этот эффект больше выражену новичков, но по мере адаптации спортсменов к статической работе он проявляется гораздо меньше.

При статической работе содержание кислорода в альвеолах легких зависит от принятой позы: из-за ухудшения легочного кровотока и неравномерности вентиляции различных долей легких оно составля­ет в позе стояния — 14.9%, сидения— 14.4%, лежания— 14.1%.

При значительных усилиях наблюдается явление н а т у ж и в а н и я, которое представляет собой выдох при закрытой голосовой щели, в результате чего туловище получает хорошую механическую опору, а сила скелетных мышц увеличивается.

Напряжение скелетных мышц при позно-тонических реакциях и статических усилиях оказывает в результате повышенной проприо-цептивной импульсации регулирующее влияние на вегетативные процессы — м о т о р н о-в исцеральные рефлексы (Могендович М. Р., 1972). Это, в частности, нарастание ЧСС (мо-торно-кардиальныерефлексы) и угнетение работы почек — уменьше­ние диуреза (моторно-ренальные рефлексы). Так, при положении вниз головой ЧСС составляет — 50, при лежании — 60, сидении — 70, стоянии — 75 уд мин , а количество мочи, образовавшейся за 1.5 часа, в позе лежания — 177 мл, а в позе стояния— 136 мл.

8.4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНДАРТНЫХ ЦИКЛИЧЕСКИХ И АЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ

Стандартные или стереотипные движения характеризуются сравнительным постоянством движений и их пос­ледовательностью, закрепляемой в виде двигательного динамическо­го стереотипа. По структуре движений различают циклические и ациклические стандартные движения.

3.4.1. СТАНДАРТНЫЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ

Стандартные циклические упражнения отличаются повторением одних и тех же двигательных актов (1 — 2— 1 —2— 1 —2 и

259

т.д.). По предельной длительности работы они подразделяются на 4зоны относительной мощности — максимальную, субмаксималь­ную, большую и умеренную.

Работа максимальной мощности продолжается до 20-30 с (например, спринтерский бег на 60,100 и 200 м; плавание на 25 и 50 м; велогонки на треке — гиты на 200 и 500 м и т. п.).

Такая работа относится к анаэробным алактатным нагрузкам, т. е. выполняется на 90-95% за счет энергии фосфагенной системы — АТФ и КрФ. Единичные энерготраты — предельные и достигают 4 ккал • с , зато суммарные — минимальны (около 80 ккал). Огромный кислородный запрос (порядка 8 л или в пересчете на 1 мин

40 л) во время работы удовлетворяется крайне незначительно (менее 0.1л), но кислородный долг не успевает достичь большой величины из-за кратковременности нагрузки. Короткий рабочий период недостато­чен для заметных сдвигов в системах дыхания и кровообращения. Однако, в силу высокого уровня предстартового возбуждения ЧСС достигает высокого значения — до 200 уд

---

мин . В результате актив­ного выхода из печени углеводов в крови обнаруживается повышен­ное содержание глюкозы — гипергликемия.

Ведущими системами организма при работе в зоне максимальной мощности являются центральная нервная система и двигательный аппарат, так как требуется высокий уровень возбудимости и ла­бильности нервных центров и скелетных мышц, хорошая подвиж­ность нервных процессов, способность к быстрому расслаблению мышечных волокон и достаточные запасы в них креатинфосфата.

Работа субмаксимальной мощности продолжается от 20-30 с до 3-5 мин (например, бег на средние дистанции — 400, 800, 1000 и 1500 м; плавание на дистанции 100, 200 и 400 м; скоростной бег на коньках на 500,1000,1500 и 3000 м; велогонки —гиты на 1000 м; гребля — 500, 1000 м и др.).

Сюда относятся нагрузки анаэробно-аэробного характера. С уве­личением дистанции скорость локомоций в этой зоне резко падает, и, соответственно, быстро снижаются единичные энерготраты (от 1.5 до 0.6 ккал • с ), зато суммарные энерготраты возрастают (от 150 до 450 ккал). Покрытие энерготрат преимущественно за счет анаэроб­ных реакций гликолиза при водит к предельному нарастанию концен­трации лактата в крови (до 20-25 мМоль • л ), которая увеличивает­ся по сравнению с уровнем покоя в 25 раз. В этих условияхрН крови снижается до 7.0 и менее. Длительность работы достаточна для максимального усиления функций дыхания и кровообращения, в резуль­тате достигается МПК. ЧСС находится на уровне 180уд • мин'. Не­смотря на это, потребление кислорода удовлетворяет на дистанции лишь 1 /3 очень высокого кислородного запроса (на разныхдистанци-ях от 2.5 до 8.5 л • мин ), а кислородный долг, составляющий 50-80% от

260

запроса, возрастает у высококвалифицированных спортсменов до пре­дельной величины— порядка20-22л. В связи сэтим стабилизация по­требления кислорода и показателей кардиореспираторной системы, достигаемая к концу дистанции, получила название кажущегося или ложного устойчивого состояния (рис. 30).

Ведущими физиологическими системами обеспечения работы в зоне субмаксимальной мощности являются кислородтранспортные системы — кровь,

---

кровообращение и дыхание, а также центральная нервная система, роль которой очень велика, так как она должна управлять движениями, осуществляемыми с очень высокой скорос­тью, в условиях недостаточного кислородного снабжения самих не­рвных центров.

Работа большой мощности продолжается от 5-6 мин до 20-30 мин. Сюда относятся циклические упражнения с преодолени­ем длинных дистанций —бег на 3000, 5000, 10000м; плавание на 800, 1500 м; бег на коньках — 5000, 10000 м; лыжные гонки — 5, 10 км: гребля—1.5,2 км и др. Работа в этой зоне мощности характеризуется как аэробно-анаэробная. Особенное значение здесь, наряду с глико-литическим энергообразованием, цимеют реакции окисления углеводов (глюкозы). Максимальное усиление функций кардиореспираторной си­стемы обеспечивает достижение организмом спортсмена МПК. Однако кислородный долг, составляя 10-30% от запроса, при большой длительности работы достигает к концу дистанции большой величины (12-15 л). Этим объясняется высокая концентрация лактата в крови (около 10 мМоль • л ) и заметное снижение рН крови

На протяжении дистанции наблюдается стабилизация показате­лей потребления кислорода, дыхания и кровообращения, хотя пол-

---