Файл: Kots_Ya_M_-_Sportivnaya_fiziologia_Uchebnik_dlya_institutov_fizicheskoy_kultury.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.11.2020
Просмотров: 4344
Скачиваний: 9
СОДЕРЖАНИЕ
Коц Я.М. - Спортивная физиология. Учебник для институтов физической культуры.
Общая физиологическая классификация физических упражнений
Физиологическая классификация спортивных упражнений
Глава 2. Динамика физиологического состояния организма при спортивной деятельности
Предстартовое состояние и разминка
Врабатывание, "мертвая точка", "второе дыхание"
Глава 3. Физиологические основы мышечной силы и скоростно-силовых качеств (мощности)
Физиологические основы мышечной силы
Физиологические основы сноростно-силовых качеств (мощности)
Глава 4. Физиологические основы выносливости
Аэробные возможности организма и выносливость
Кислородтранспортная система и выносливость
Мышечный аппарат и выносливость
Глава 5. Физиологические основы формирования двигательных навыков и обучения спортивной технике
Условнорефлекторные механизмы как физиологическая основа формирования двигательных навыков
Роль афферентации (обратных связей) в формировании и сохранении двигательного навыка
Спортивная техника и энергетическая экономичность выполнения физических упражнений
Физиологическое обоснование принципов обучения спортивной технике
Глава 6. Влияние температуры и влажности воздуха на спортивную работоспособность
Физические механизмы теплоотдачи в условиях повышения температуры и влажности воздуха
Физиологические механизмы усиления теплоотдачи в условиях повышенных температуры и влажности воздуха
Тепловая адаптация (акклиматизация)
Спортивная деятельность в условиях пониженной температуры воздуха (холода)
Острые физиологические эффекты пониженного атмосферного давления
Горная акклиматизация (адаптация к высоте)
Спортивная работоспособность в среднегорье и после возвращения на уровень моря
Смена поясно-климатических условий
Максимальное потребление кислорода
Глава 9. Физиологические особенности спортивной тренировки женщин
Зависимость функциональных возможностей организма от размеров тела
Силовые, скоростно-силовые и анаэробные возможности женщин
Аэробная работоспособность (выносливость) женщин
Менструальный цикл и физическая работоспособность
Глава 10. Физиологические особенности спортивной тренировки детей школьного возраста
Индивидуальное развитие и возрастная периодизация
Возрастньш особенности физиологических функций и систем
Развитие движений и формирование двигательных (физических) качеств
Физиологическая характеристика юных спортсменов
Глава 11. Общие физиологические закономерности (принципы) занятий физической культурой и спортом
Два основных функциональных эффекта тренировки
Пороговые тренирующие нагрузки
Специфичность тренировочных эффектов
Разница пульсовой реакции на нагрузку у людей с разным уровнем тренированности практически полностью исчезает, если не только нагрузка, но и ЧСС выражаются в относительных величинах (рис. 44, В). Иначе говоря, при равных относительных аэробных нагрузках (одинаковом % МПК) относительная рабочая пульсовая реакция (% максимальной ЧСС) в среднем одинакова у людей с разной степенью тренированности (с разным МПК).
Размеры, эффективность работы и метаболизм спортивного сердца. Как уже говорилось, важнейшими механизмами, обеспечивающими увеличение производительности сердца (сердечного выброса), служат увеличение - размеров сердца (дилятация), повышение сократимости миокарда, а также рост эффективности работы сердца. Все эти механизмы взаимосвязаны.
"Большое (спортивное) сердце". У представителей видов- спорта, требующих проявления выносливости, общий объем сердца, определяемый по рентгенограммам, в среднем значительно больше, чем у представителей других видов спорта и у нёспортсменов (табл. 14).
Таблица 14. Общий и относительный объемы сердца, рассчитанные по рентгенограммам, у спортсменов разных специализаций и у неспортсменов (средние данные) (В. Л. Карпман, С. В. Хрущёв и Ю. А. Борисова, 1978)
Контингент исследуемых |
Общий объем сердца, см3 |
Относительный объем сердца, см3/кг |
Мужчины-неспортсмены |
760 |
11,2 |
Лыжники |
1073 |
15,5 |
Велосипедисты (шоссейники) |
1030 |
14,2 |
Бегуны на длинные дистанции |
1020 |
15,5 |
Бегуны на средние дистанции |
1020 |
14,9 |
Пловцы |
1065 |
13,9 |
Борцы |
953 |
12,2 |
Конькобежцы |
935 |
12,5 |
Бегуны на короткие дистанции |
870 |
12,5 |
Гимнасты |
790 |
12,2 |
Тяжелоатлеты |
825 |
10,8 |
Общий объем сердца у выносливых спортсменов превышает 1000 см3 (максимально до 1700 см3), а у других спортсменов ненамного больше, чем у нетренированных людей, - около 800 см3. Еще большие различия выявляются в относительных объемах сердца, т. е. в отношении общего объема сердца к весу тела. У спортсменов, тренирующих выносливость, относительный объем сердца равен в среднем 15 см3/кг (максимально - до 20 см3/кг), а у нетренированных - около 11 см3/кг. У спортсменов, тренирующих выносливость, между общим и относительным объемами сердца, с одной стороны, и МПК, с другой, выявляется положительная корреляционная связь. В среднем чем выше спортивная квалификация (спортивный результат), тем больше объем сердца у спортсменов одной специализации.
Общий размер сердца зависит от объемов его полостей и от толщины их стенок и поэтому-может изменяться как за счет д и л я-тации (увеличения размеров полостей), так и за счет гипертрофии миокарда (утолщения стенок полостей).
|
Для сердца спортсменов, тренирующих выносливость, характерны большая дйлятация желудочков и нормальная или слегка увеличенная толщина их стенок (рис. 45). Делятированные желудочки способны вмещать большое количество крови в период диастолы, что создает предпо-.сылки для увеличенного систолического объема.
Наоборот, у представителей скоростно-силовых видов спорта сердце обычно имеет нормальные или лишь слегка увеличенные размеры полостей желудочков, но заметную гипертрофию стенок. Общий объем сердца у этих спортсменов может превышать таковой у неспортсменов, но способность увеличивать систолический объем у тех и других почти одинаковая.
Таким образом, гипертрофия сердца специфична - тип ее определяется особенностями тренировочной деятельности. Упражнения на выносливость характеризуются многократными, но относительно небольшими по силе сокращениями большого числа скелетных мышц и требуют поддержания большого объема сердечного выброса. В ответ на действие таких тренировочных стимулов, которые можно назвать "объемным стрессором", возникает дйлятация полостей сердда большим количеством крови, заполняющим их и вызывающим повышение конечно-диас-толического давления. Поэтому данный тип гипертрофии называют тоногенной дилятацией (тонос - давление). При выполнении скоростно-силовых упражнений необходимо сильное кратковременное повышение АД ("стрессор напряжения"). В ответ на этот стимул развивается гипертрофия сердца с утолщением стенок желудочков.
В основе гипертрофии миокарда лежит усиление синтеза белка в миокардиальных волокнах. Причем при тренировке выносливости в сердце усиливается- синтез не только контрактильных белков (актина, миозина и др.), но и белков, связанных с его окислительным метаболизмом, в частности митохондриальных белков и ферментов. Параллельно увеличивается и число капилляров, что улучшает условия кровоснабжения и аэробного метаболизма сердечной мышцы.
Эффективность работы дилятированного сердца. Дилятация сердца дает ему ряд энергетических преимуществ. Дилятированное сердце спортсмена позволяет в большей степени: повышать сердечный выброс за счет увеличения систолического объема при относительно низкой ЧСС. Это снижает энергозатраты сердца и повышает его механическую эффективность но сравнению с нетренированным сердцем, обеспечивающим такой же сердечный выброс за счет более высокой ЧСС. Кроме того, удлиненные мио-кардиальные волокна дилятированного сердца развивают большее напряжение при меньшем укорочении, чем волокна сердца обычных размеров (механизм Франка-Старлинга). В результате спортсмены с большим объемом полостей сердца способны поддерживать большой систолический объем даже при высокой ЧСС.
Метаболизм сердца протекает, как известно, почти исключительно по аэробному пути. Поэтому работа сердца целиком зависит от постоянного и достаточного снабжения кислородом и энергетическими веществами (глюкозой, жирными кислотами и лактатом). Наиболее важные особенности метаболизма тренированного сердца у выносливых спортсменов состоят в следующем.
-
Благодаря увеличенной капилляризации и повышенно-му содержанию митохондрий и митохондриальных окислительных ферментов максимальная скорость доставки и утилизации О2 тренированным сердцем больше, чем нетренированным.
-
При одинаковой субмаксимальной аэробной работе кровоснабжение и потребление О2 тренированным сердцем меньше, чем нетренированным. Более высокое парциальное напряжение О2 в венозной крови, оттекающей от тренированного сердца, указывает на благоприятные условия для снабжения кислородом всех миокардиальных клеток.
-
Тренированное сердце обладает повышенной способностью к экстракции из крови и утилизации лактата. При одинаковой концентрации лактата в артериальной крови сердце выносливого спортсмена экстрагирует больше лактата, чем нетренированное сердце. Если при максимальной аэробной работе доля лактата среди всех окисляемых энергетических веществ у нетренированного человека может достигать примерно 60%, то у очень выносливого спортсмена - более 80%. Иначе говоря, подавляющая часть окислительного метаболизма тренированного сердца покрывается за .счет использования лактата.
Распределение сердечного выброса, мышечный кровоток и АВР-О2.
|
Следовательно, спортсмены, тренирующие выносливость, более эффективно реализуют свои кислородтранспортные возможности, так как "извлекают" из каждой единицы объема крови, прокачиваемого сердцем, больше О2, чем нетренированные люди.
|
В результате тренировки выносливости увеличивается число капилляров в тренируемых мышцах. Обильная капилляризация тренируемых мышц - один из важнейших механизмов повышения их работоспособности (см. ниже). Благодаря увеличению объема капиллярной сети максимально возможный мышечный кровоток у спортсменов выше, чем у неспортсменов (рис. 48). У спортсменов, тренирующих выносливость, повышена и общая скорость диффузии различных веществ, в том числе и О2, через капиллярные стенки, соответственно и максимальное количество О2, которое могут получать тренированные мышцы, больше того, которое могут получать нетренированные мышцы.
|
При выполнении одинаковой субмаксимальной аэробной работы (с равным потреблением О2) сердечный выброс у спортсменов и неспортсменов примерно одинаков. Следовательно, доля сердечного выброса (абсолютная в л/мин и относительная в %), направляемая к работающим мышцам, у спортсменов ниже. Таким образом, у них больше крови может быть направлено во время работы к другим органам и тканям тела, в частности в чревную область и в дожную сеть. Поэтому во время выполнения спортивных упражнений важнейшие внутренние органы у спортсменов находятся в более благоприятных условиях'кровоснабжения, чем у нетренированных людей.
|
Возможность направить более значительную часть сердечного, выброса в систему кожной циркуляции означает, что у спортсменов лучше условия для усиления теплоотдачи и тем самым для предотвращения нежелательного повышения температуры тела. Это одна из главных причин, почему температура тела у тренированного человека ниже, чем у нетренированного, при выполнении одинаковой работы (рис. 50).
Иначе обстоит дело при максимальной аэробной работе. Прежде всего, такие нагрузки по мощности и предельной продолжительности значительно выше у спортсменов, чем у неспортсменов, и недоступны последним. Возможность их выполнения спортсменами определяется, в частности, высокой способностью кислородтранспортной системы доставлять к работающим мышцам большое количество О2 в единицу времени, что обеспечивается большим сердечным выбросом и увеличенной долей его (%), направляемой к работающим мышцам. При максимальной аэробной нагрузке работающие мышцы спортсменов получают значительно большее количество крови в единицу времени и, кроме того, экстрагируют из него больше О2, чем нетренированные мышцы у.неспортсменов. Хотя в этих условиях очень большая доля сердечного выброса направляется к работающим мышцам (до 85-90%), условия кровоснабжения жизненно важных ("неактивных") органов и тканей тела у спортсменов лучше, чем у нетренированных людей.
Следует отметить также, что при выполнении максимальной аэробной работы У спортсменов значительно снижается рН и повышается температура венозной крови, протекающей через работающие мышцы. В результате происходит сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина вправо (эффект Бора), что облегчает освобождение гемоглобина от О2 в крови тканевых капилляров и его диффузию в мышечные клетки. Кроме того, сдвиг кривой диссоциации выполняет и важную "защитнук" Функцию: несмотря на усиленную экстракцию Ог тренированными мышцами и сильное снижение процента насыщения гемоглобина кислородом, парциальное напряжение О2 в мышечной венозной крови у спортсменов в среднем не отличается от такового у нетренированных людей и не падает ниже 10-20 мм рт. ст. Это обеспечивает поддержание достаточного градиента напряжения О2, так что даже мышечные клетки, расположенные вблизи венозного Конца капилляра, продолжают получать достаточное количество О2 из крови.
Таким образом, главные эффекты- тренировки выносливости в отношении сердечно-сосудистой системы состоят в:
-
повышении производительности сердца, т. е. увеличении максимального сердечного выброса (за счет систолического объема);
-
увеличении систолического объема;
-
снижении. ЧСС (брадикардии) как в условиях покоя, так и при стандартной работе;
-
повышении эффективности (экономичности) работы сердца;
-
более совершенном перераспределении кровотока между активными и неактивными органами и тканями тела;
-
усилении, капилляризации тренируемых мышц и других активных органов и тканей тела (в частности, сердца).