Файл: Учебник для высших учебных заведений физической культуры Издание 2е, исправленное и дополненное.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 941
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис. 30. Кислородный запрос, потребление кислорода и кислородный
долг при легкой аэробной (слева) и тяжелой анаэробной работе (справа)
261 ного удовлетворения потребления кислорода во время работы не происходит, т, е. устанавливается кажущееся устойчивое состояние. ЧСС сохраняется достаточно постоянно на оптимальном рабочем уровне – 180 уд
мин
1
Единичные энерготраты — невысоки (0.5-0.4 ккал
с
1
), но суммарные энерготраты достигают 750-900 ккал.
Ведущее значение в зоне большой мощности имеют функции кардиореспираторной системы, а также системы терморегуляции и желез внутренней секреци и.
Работа умеренной мощности продолжается от 30-40 мин до нескольких
часов. Сюда входят сверхдлинные беговые дистанции—20, 30 км, марафон
42195 м, шоссейные велогонки— 100 км и более, лыжные гонки— 15, 30,50 км и более, спортивная ходьба на дистанциях от 10 до 50 км, гребля на байдарках и каноэ — 10000 м, сверхдлинные заплывы и пр.
Энергообеспечение осуществляется почти исключительно аэробным путем, причем по мере расходования глюкозы происходит переход на окисление жиров. Единичные энерготраты — незначительны (до 0.3 ккал
с
1
), зато суммарные энерготраты огромны — до 2-3 тыс. ккал и более. Потребление кислорода в этой зоне мощности составляет около 70-80% МП К и практически покрывает кислородный запрос во времяработы, так что кислородный долг к концу дистанции составляет менее 4 л, а концентрация лактата почти не превышает нормы (около 1-2 мМоль
л
1
). Сдвиги показателей дыхания и кровообращения ниже максимальных. ЧСС держится на уровне 160-180 уд
мин
1
. Несмотря на переключение окислительных процессов на утилизацию жиров (происходящую, например, у марафонцев после пробегания начальных 30 км пути), на дистанции продолжается расход углеводов. Это приводит куменьшению почти в 2 раза содержания в крови глюкозы — явлению гипогликемии. Это резко нарушает функции ЦНС, координацию движений, ориентацию в пространстве, а в тяжелых случаях вызывает потерю сознания. К тому же длительная монотонная работа приводит также к запредельному торможениюь ЦНС, называемому еще охранительным торможением, так как оно снижая темп движения или прекращая работу, предохраняет организм спортсмена, в первую очередь нервные клетки, от разрушения и гибели.
Ведущее значение в зоне умеренной мощности имеют большие запасы углеводов, предотвращающие гипогликемию, и функциональная устойчивость ЦНС к монотонии, противостоящая развитию запредельно го торможен ия.
8.4.2. СТАНДАРТНЫЕ АЦИКЛИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ
Данная группа движений характеризуется стереотипной программой двигательных актов, но в отличие от циклических упражнений,
262 эти акты разнообразны (1—2—3—4 и т. д.). Их подразделяют на движения качественного значения, оцениваемые в баллах — гимнастика, акробатика, фигурное катание, прыжки в воду, на батуте и др., и надвижения, имеющие количественную оценку. Среди движений с количественной оценкой выделяют:
• Собственно-силовые, характерные, например, для тяжелой атлетики, где сила спортсмена направлена на преодоление массы поднимаемой штанги, аускорение штанги изменяется мало (согласно второму закону Ньютона сила равна произведению массы на сообщаемое ей ускорение, в данном случае
a
m
F
max max
).
• Скоростно-силовые (прыжки, метания), где вес ядра, молота, диска, копья или вес собственного тела спортсмена — величина неизменная, а
спортивный результат определяется заданным снаряду или телу ускорением, т. е.
a
m
max max
F
• Прицельные движения (стрельба пулевая, излука, городки, дартс и пр.), требующие устойчивости позы, тонкой мышечной координации, точности анализа сенсорной информации.
Во всех этих упражнениях сочетается динамическая и статическая работа анаэробного (прыжки, метания) или анаэробно-аэробного характера
(например, вольные упражнения в гимнастике, произвольная программа в фигурном катании и др.), которые по длительности выполнения соответствуют зонам максимальной и субмаксимальной мощности.
Суммарные энерготраты здесь невысоки из-за краткости выполнения, кислородный запрос на работу и кислородный долг ( 2 л) малы.
Значительных требований к вегетативным системам организма не предъявляется. Выполнение упражнений требует хорошей координации, пространственной и временной точности движений, развитого чувства времени, концентрации внимания, значительной абсолютной и относительной силы.
Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двигательный аппарат.
8.5. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
НЕСТАНДАРТНЫХ ДВИЖЕНИЙ
К нестандартным или ситуационным движени-я м относят спортивные игры
(баскетбол, волейбол, теннис, футбол, хоккей и др.) и единоборства (бокс, борьба, фехтование). К этой же группе причисляют кроссы из-за большой сложности профиля современных трасс. Для этих движений характерны:
• переменная мощность работы (от максимальной до умеренной или полной остановки спортсмена), сопряженная с постоянньми изменениями структуры двигательных действий и направления движений;
263
• изменчивость ситуации, сочетаемая с дефицитом времени.
Нестандартные упражнения характеризуются ациклической или смешанной
(циклической и ациклической) структурой движений, преобладанием динамической скоростно-силовой работы (в борьбе существенны и статические напряжения), высокой эмоциональностью.
В отношении ДНС предъявляются высокие требования к «творческой» фунщиимозга из-за отсутствия стандартных программ двигательной деятельности. Особое значение имеют процессы восприятия и переработки информации в крайне ограниченные интервалы времени, что требует повышенного уровня пропускной способности мозга. Спортсмену необходима не только оценка текущей ситуации, но и предвосхищение возможных ее будущих изменений, т. е. развитая способность к экстраполяции.
При выполнении ударных действии и бросков (мяча, шайбы) основная
рабочая фаза движений занимает десятые и сотые доли секунды. Это исключает внесение сенсорных коррекций в текущий двигательный акти, следовательно, все движение должно быть заранее и очень точно запрограммировано. При этом сама программа действия и имеющиеся двигательные навыки спортсмена должны постоянно варьировать в зависимости от изменений условий их выполнения (исключение могут составлять только штрафные броски и удары). Все эти условия ситуационной деятельности требуют высокой возбудимости и лабильности нервных центров, силы и подвижности нервных процессов, преимущественного представительства среди спортсменов таких типов ВНД как холери к и сангвиник, помехоустойчивости к значительной нервно-эмоциональной на- пряженности, а также специфических черт умственной работоспособности — развитого оперативного мышления, большого объема и концентрации внимания, а в командных играх — и распределения внимания, способности к правильному при нятию решений и быстрой мобилизации из памяти тактических комбинаций, двигательных навыков и умений для эффективного решения тактических задач.
Роль сенсорных систем исключительно велика, особенно дистантных — зрительной и слуховой. В ситуационной деятельности имеют значение как центральное зрение (при бросках мяча в кольцо, нанесении ударов в боксе, фехтовании и т. п.), так и периферическое (для ориентировки на поле, ринге).
Для четкого восприятия действий игроков, соперников и летящего мяча, шайбы, особенно при больших скоростях (мяча в теннисе, шайбы в хоккее — до 200 км
час
1
и более) и малых размерах (настольный теннис)
264 спортсмену необходимы хорошая острота и глубина зрения, идеальный мышечный баланс глаз, а в командных играх — большие размеры поля зрения. Для ориентации в пространстве и во времени имеет важное значение слуховая сенсорная система. Резкие изменения направления и формы движений, повороты, падения, броски вызывают сильное раздражение отолитового и ампулярного аппаратов вестибулярной сенсорной системы.
Требуется высокая вестибулярная устойчивость, чтобы не происходили при этом нарушения координации движений и негативные вегетативные реакции.
В двигательной сенсорной системе занятия ситуационными видами спорта вызывают повышение проприоцептивной чувствительности в тех суставах, которые имеют основное значение в данном виде спорта
(например, у баскетболистов — в лучезапястном суставе, у футболистов — в голеностопном).
Занятия ситуационными упражнениями развивают в двигательном аппарате высокую возбудимость и лабильность скелетных мышц, хорошую синхронизацию скоростных возможностей разных мышечных групп.
Развитие силы и скоростно-силовых способностей помогает осуществлению точных и резких бросков и ударов. Требуется также хорошая гибкость
(например, в борьбе) и выносливость.
Энерготраты в ситуационных упражнениях сравнительно низке, чем в
циклических. В связи с большими различиями в размерах площадок, числе участников, темпе движений соотношение аэробных и анаэробных процессов энергообразования заметно различается: в волейболе, например, преобладают аэробные нагрузки, в футболе — аэробно-анаэробные, в хоккее с шайбой — анаэробные. Переменная мощность физических нагрузок позволяет во многом удовлетворять кислородный запрос уже во время работы и снижает величину кислородного долга.
Основной характеристикой вегетативных функций в ситуационных движениях является не достигнутый во время нагрузки рабочий уровень, а степень его соответствия мощности работы в данный момент. ЧСС, постоянно изменяясь, колеблется, в основном, в диапазоне от 130 до 180-190 уд • мин
1
; частота дыхания — от 40 до 60 вдохов в 1 мин. Величины ударного и минутного объема крови, глубины и минутного объема дыхания,
МПКпри работе скромнее, чем у спортсменов в циклических видах спорта. В связи с большими потерями воды, а также рабочими энерготратами, масса тела спортсмена, особенно после соревновательных нагрузок, снижается на
1-3 кг.
Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двигательный аппарат.
265
9. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ
РАЗВИТИЯ ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ
Двигательная деятельность человека, в том числе спортивная характеризуется определенными качественными параметрами. Вчисле основных физических качеств различают мышечную силу, быстроту, выносливость, ловкость и гибкость. Ряд авторов выделяют в виде основного качества скоростно-силовые возможности человека.
Развитие физических качеств в разной мере зависит от врожденных особенностей. Вместе с тем в индивидуальном развитии ведущим механизмом является условно-рефлекторный. Этот механизм обеспечивает качественные особенности двигательной деятельности конкретного человека, специфику их проявления и взаимоотношений. При тренировке скелетных мышц (и соответствующих отделов центральной нервной системы) одной стороны тела условно-рефлекторным путем достигаются идентичные реакции отделов нервной системы и мышц другой половины тела, обеспечивающие развитие данного качества на неупражнявшихся симметричных мышцах.
Для проявления физических качеств характерна их меньшая осознаваемость по сравнению с двигательными навыками, большая значимость для них биохимических, морфологических и вегетативных изменений в организме.
9.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ, МЕХАНИЗМЫ
И РЕЗЕРВЫ РАЗВИТИЯ СИЛЫ
Сила является одним из ведущих физических качеств спортсмена. Она необходима при выполнении многих спортивных упражнений, особенно в стандартных ациклических видах спорта (тяжелой атлетике, спортивной
гимнастике, акробатике и др.).
9.1.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ
Сила мышцы — это способность за счет мышечных сокращений преодолевать внешнее сопротивление. При ее оценке различают абсолютную и относительную мышечную силу.
Абсолютная сила— это отношение мышечной силы к физиологическому поперечнику мышцы (площади поперечного разреза всех мышечных волокон). Она измеряется в Ньютонах или килограммах силы на
1 см
2
(Н/см
2
или кг/см
2
). В спортивной практике измеряют динамометром силу мышцы без учета ее поперечника.
Относительная сила— это отношение мышечной силы к ее анатомическому поперечнику (толщине мышцы в целом, которая зависит от числа и толщины отдельных мышечных волокон).
266
Она измеряется в тех же единицах. В спортивной практике для ее оценки используют более простой показатель: отношение мышечной силы к массе тела спортсмена, т. е. в расчете на 1 кг.
Абсолютная мышечная сила необходима в собственно-силовых упражнениях, где максимальное изометрическое напряжение обеспечивает преодоление большого внешнего сопротивления — при подъемах штанги максимального или околомаксимального веса, при выполнении в гимнастике стойки на кистях, переднего и заднего равновесия на кольцах и упора руки в сторону («крест») и др. Относительная мышечная сила определяет успешность перемещения собственного тела (например, в прыжках).
В зависимости от режима мышечного сокращения различают Г) статическую
(изометрическую) силу, проявляемую при статических усилиях, и 2) динамическую силу — при динамической работе, в том числе так называемую взрывную силу.
Взрывная сила определяется скоростно —силовыми возможностями человека, которые необходимы для придания возможно большего ускорения собственному телу или спортивному снаряду (например, при стартовом разгоне). Она лежит в основе таких важных для спортсмена качеств как прыгучесть (при прыжках) или резкость {в метаниях, ударах). При проявлении взрывной силы важна не столько величина силы, сколько ее нарастание во времени, т.е. градиент силы. Чем меньше длительность нарастания силы до ее максимального значения, тем выше результативность выполнения прыжков, метаний, бросков, ударов.
Скоростно-силовые возможности человека в большей мере зависят от наследственных свойств организма, чем абсолютная изометрическая сила.
9.1.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ СИЛЫ
В развитии мышечной силы имеют значение:
1) внутримышечные факторы,
2) особенности нервной регуляции и
3) психофизиологические механизмы.
Внутримышечные факторы развития силы включают в себя биохимические, морфологические и функциональные особенности мышечных волокон.
• Физиологический поперечник, зависящий от числа мышечных волокон
(он наибольший для мышц с перистым строением).
• Состав (композиция) мышечных волокон: соотношение слабых и более возбудимых медленных мышечных волокон (окислительных, малоутомляемых) и более мощных высокопороговых быстрых мышечных волокон (гликолитических, утомляемых).
267
• Миофибриллярная гипертрофия мышцы — т.е. увеличение мышечной массы, которая развивается при силовой тренировке в результате адаптационно-трофических влияний и характеризуется ростом толщины и более плотной упаковкой сократительных элементов мышечного волокна — миофибрилл. (При этом окружность плеча может достигать 80 см, а бедра —
95 см и более).
Нервная регуляция обеспечивает развитие силы за счет совершенствования деятельности отдельных мышечных волокон, двигательных единиц (ДЕ) целой мышцы и межмышечной координации. Она включает следующие факторы.
• Увеличение частоты нервных импульсов, поступающих в скелетные мышцы от мотонейронов спинного мозга и обеспечивающих переход от слабых одиночных сокращений их волокон к мощным тетаническим.
• Активация многих ДЕ — при увеличении числа вовлеченных в двигательный акт ДЕ повышается сила сокращения мышцы.
• Синхронизация активности ДЕ— одновременное сокращение возможно большего числа активных ДЕ резко увеличивает силутяги мышцы.
• Межмышечная координация — сила мышцы зависит от деятельности других мышечных групп: сила мышцы растет при одновременном расслаблении ее антагониста, она уменьшается при одновременном сокращении других мышц и увеличивается при фиксации туловища или отдельных суставов мышцами-антагонистами. Например, при подъеме штанги возникает явление натуживания (выдох при закрытой голосовой щели), приводящее к фиксации мышцами туловища спортсмена и создающее прочную основу для преодоления поднимаемого веса.
Психофизиологические механизмы увеличения мышечной силы связаны с изменениями функционального состояния (бодрости, сонливости, утомления), влияниями мотиваций и эмоций, усиливающих симпатические и гормональные воздействия со стороны гипофиза, надпочечников и половых желез; биоритмов.
Важную роль в развитии силы играют мужские половые гормоны
(андрогены), которые обеспечивают увеличение синтеза сократительных белков в скелетных мышцах, Их у мужчин в 10 раз больше, чем у женщин.
Этим объясняется больший тренировочный эффект развития силы у спортсменов по сравнению со спортсменками, даже при абсолютно одинаковыхтренировочных нагрузках.
Открытие эффекта андрогенов привело к попыткам ряда тренеров и спортсменов использовать для развития силы аналоги половых
268 гормонов — анаболические стероиды. Однако, вскоре обнаружились пагубные последствия их приема. В результате действия анаболиков у спортсменов-мужчин подавляется функция собственных половых желез
(вплоть до полной импотенции и бесплодия), а у женщин-спортсменок происходит изменение вторичных половых признаков по мужскому типу
(огрубение голоса, изменение характера оволосения) и нарушается специфический биологический цикл женского организма (возникают отклонения в длительности и регулярности месячного цикла, вплоть до полного его прекращения и подавления детородной функции). Особенно тяжелые последствия наблюдаются у спортсменов-подростков. В результате подобные препараты были отнесены к числу запрещенных допингов.
Попытки заставить мышцу развивать мощные тетанические сокращения с помощью электростимуляции также не привели к успеху. Эффект воздействия прекращался через 1 -2 недели, а искусственно вызванная способность развивать сильные сокращения не могла полноценно использоваться, так как не включалась в необходимые двигательные навыки.
9.1.3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЗЕРВЫ СИЛЫ
У каждого человека имеются определенные резервы мышечной силы, которые могут быть включены лишь при экстремальных ситуациях
(чрезвычайная опасность для жизни, чрезмерное психоэмоциональное напряжение и т.п.).
В условиях электрического раздражения мышцы или под гипнозом можно выявить максимальную мышечную силу, которая окажется больше той силы, которую человек проявляет при предельном произвольном усилии — так называемой максимальной произвольной силы. Разница между максишыъной мышечной силой и максимальной произвольной силой называется д е ф и ц и т о м м ы ш е ч н о й с и л ы. Этавеличинауменьшаетсявходе силовой тренировки, так как происходит перестройка морфофунк-циональных возможностей мышечных волокон и механизмов их произвольной регуляции.
У систематически тренирующихся спортсменов наряду с эконо-мизацией функций происходит относительное увеличение общих и специальных физиологических резервов. Приэтом первые реализуются через общие для различныхупражнений проявления физических качеств, а вторые — в виде специальных для каждого вида спорта навыков и особенностей силы, быстроты и выносливости.
К числу общих функциональных резервов мышечной силы отнесен ы следующие факторы:
269
• включениедополнительныхДЕвмышце;
• синхронизация возбуждения ДЕ в мышце;
• своевременное торможение мышц-антагонистов;
• координация (синхронизация) сокращений мышц-агонистов;
• повышение энергетических ресурсов мышечныхволокон;
• переход от одиночных сокращений мышечных волокон к тетаническим;
• усиление сокращения после оптимального растяжения мышцы;
• адаптивная перестройка структуры и биохимии мышечных волокон
(рабочая гипертрофия, изменение соотношения объемов медленных и быстрых волокон и др.).
1 ... 24 25 26 27 28 29 30 31 ... 56
42195 м, шоссейные велогонки— 100 км и более, лыжные гонки— 15, 30,50 км и более, спортивная ходьба на дистанциях от 10 до 50 км, гребля на байдарках и каноэ — 10000 м, сверхдлинные заплывы и пр.
Энергообеспечение осуществляется почти исключительно аэробным путем, причем по мере расходования глюкозы происходит переход на окисление жиров. Единичные энерготраты — незначительны (до 0.3 ккал
с
1
), зато суммарные энерготраты огромны — до 2-3 тыс. ккал и более. Потребление кислорода в этой зоне мощности составляет около 70-80% МП К и практически покрывает кислородный запрос во времяработы, так что кислородный долг к концу дистанции составляет менее 4 л, а концентрация лактата почти не превышает нормы (около 1-2 мМоль
л
1
). Сдвиги показателей дыхания и кровообращения ниже максимальных. ЧСС держится на уровне 160-180 уд
мин
1
. Несмотря на переключение окислительных процессов на утилизацию жиров (происходящую, например, у марафонцев после пробегания начальных 30 км пути), на дистанции продолжается расход углеводов. Это приводит куменьшению почти в 2 раза содержания в крови глюкозы — явлению гипогликемии. Это резко нарушает функции ЦНС, координацию движений, ориентацию в пространстве, а в тяжелых случаях вызывает потерю сознания. К тому же длительная монотонная работа приводит также к запредельному торможениюь ЦНС, называемому еще охранительным торможением, так как оно снижая темп движения или прекращая работу, предохраняет организм спортсмена, в первую очередь нервные клетки, от разрушения и гибели.
Ведущее значение в зоне умеренной мощности имеют большие запасы углеводов, предотвращающие гипогликемию, и функциональная устойчивость ЦНС к монотонии, противостоящая развитию запредельно го торможен ия.
8.4.2. СТАНДАРТНЫЕ АЦИКЛИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ
Данная группа движений характеризуется стереотипной программой двигательных актов, но в отличие от циклических упражнений,
262 эти акты разнообразны (1—2—3—4 и т. д.). Их подразделяют на движения качественного значения, оцениваемые в баллах — гимнастика, акробатика, фигурное катание, прыжки в воду, на батуте и др., и надвижения, имеющие количественную оценку. Среди движений с количественной оценкой выделяют:
• Собственно-силовые, характерные, например, для тяжелой атлетики, где сила спортсмена направлена на преодоление массы поднимаемой штанги, аускорение штанги изменяется мало (согласно второму закону Ньютона сила равна произведению массы на сообщаемое ей ускорение, в данном случае
a
m
F
max max
).
• Скоростно-силовые (прыжки, метания), где вес ядра, молота, диска, копья или вес собственного тела спортсмена — величина неизменная, а
a
m
max max
F
• Прицельные движения (стрельба пулевая, излука, городки, дартс и пр.), требующие устойчивости позы, тонкой мышечной координации, точности анализа сенсорной информации.
Во всех этих упражнениях сочетается динамическая и статическая работа анаэробного (прыжки, метания) или анаэробно-аэробного характера
(например, вольные упражнения в гимнастике, произвольная программа в фигурном катании и др.), которые по длительности выполнения соответствуют зонам максимальной и субмаксимальной мощности.
Суммарные энерготраты здесь невысоки из-за краткости выполнения, кислородный запрос на работу и кислородный долг ( 2 л) малы.
Значительных требований к вегетативным системам организма не предъявляется. Выполнение упражнений требует хорошей координации, пространственной и временной точности движений, развитого чувства времени, концентрации внимания, значительной абсолютной и относительной силы.
Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двигательный аппарат.
8.5. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
НЕСТАНДАРТНЫХ ДВИЖЕНИЙ
К нестандартным или ситуационным движени-я м относят спортивные игры
(баскетбол, волейбол, теннис, футбол, хоккей и др.) и единоборства (бокс, борьба, фехтование). К этой же группе причисляют кроссы из-за большой сложности профиля современных трасс. Для этих движений характерны:
• переменная мощность работы (от максимальной до умеренной или полной остановки спортсмена), сопряженная с постоянньми изменениями структуры двигательных действий и направления движений;
263
• изменчивость ситуации, сочетаемая с дефицитом времени.
Нестандартные упражнения характеризуются ациклической или смешанной
(циклической и ациклической) структурой движений, преобладанием динамической скоростно-силовой работы (в борьбе существенны и статические напряжения), высокой эмоциональностью.
В отношении ДНС предъявляются высокие требования к «творческой» фунщиимозга из-за отсутствия стандартных программ двигательной деятельности. Особое значение имеют процессы восприятия и переработки информации в крайне ограниченные интервалы времени, что требует повышенного уровня пропускной способности мозга. Спортсмену необходима не только оценка текущей ситуации, но и предвосхищение возможных ее будущих изменений, т. е. развитая способность к экстраполяции.
При выполнении ударных действии и бросков (мяча, шайбы) основная
Роль сенсорных систем исключительно велика, особенно дистантных — зрительной и слуховой. В ситуационной деятельности имеют значение как центральное зрение (при бросках мяча в кольцо, нанесении ударов в боксе, фехтовании и т. п.), так и периферическое (для ориентировки на поле, ринге).
Для четкого восприятия действий игроков, соперников и летящего мяча, шайбы, особенно при больших скоростях (мяча в теннисе, шайбы в хоккее — до 200 км
час
1
и более) и малых размерах (настольный теннис)
264 спортсмену необходимы хорошая острота и глубина зрения, идеальный мышечный баланс глаз, а в командных играх — большие размеры поля зрения. Для ориентации в пространстве и во времени имеет важное значение слуховая сенсорная система. Резкие изменения направления и формы движений, повороты, падения, броски вызывают сильное раздражение отолитового и ампулярного аппаратов вестибулярной сенсорной системы.
Требуется высокая вестибулярная устойчивость, чтобы не происходили при этом нарушения координации движений и негативные вегетативные реакции.
В двигательной сенсорной системе занятия ситуационными видами спорта вызывают повышение проприоцептивной чувствительности в тех суставах, которые имеют основное значение в данном виде спорта
(например, у баскетболистов — в лучезапястном суставе, у футболистов — в голеностопном).
Занятия ситуационными упражнениями развивают в двигательном аппарате высокую возбудимость и лабильность скелетных мышц, хорошую синхронизацию скоростных возможностей разных мышечных групп.
Развитие силы и скоростно-силовых способностей помогает осуществлению точных и резких бросков и ударов. Требуется также хорошая гибкость
(например, в борьбе) и выносливость.
Энерготраты в ситуационных упражнениях сравнительно низке, чем в
Основной характеристикой вегетативных функций в ситуационных движениях является не достигнутый во время нагрузки рабочий уровень, а степень его соответствия мощности работы в данный момент. ЧСС, постоянно изменяясь, колеблется, в основном, в диапазоне от 130 до 180-190 уд • мин
1
; частота дыхания — от 40 до 60 вдохов в 1 мин. Величины ударного и минутного объема крови, глубины и минутного объема дыхания,
МПКпри работе скромнее, чем у спортсменов в циклических видах спорта. В связи с большими потерями воды, а также рабочими энерготратами, масса тела спортсмена, особенно после соревновательных нагрузок, снижается на
1-3 кг.
Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двигательный аппарат.
265
9. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ
РАЗВИТИЯ ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ
Двигательная деятельность человека, в том числе спортивная характеризуется определенными качественными параметрами. Вчисле основных физических качеств различают мышечную силу, быстроту, выносливость, ловкость и гибкость. Ряд авторов выделяют в виде основного качества скоростно-силовые возможности человека.
Развитие физических качеств в разной мере зависит от врожденных особенностей. Вместе с тем в индивидуальном развитии ведущим механизмом является условно-рефлекторный. Этот механизм обеспечивает качественные особенности двигательной деятельности конкретного человека, специфику их проявления и взаимоотношений. При тренировке скелетных мышц (и соответствующих отделов центральной нервной системы) одной стороны тела условно-рефлекторным путем достигаются идентичные реакции отделов нервной системы и мышц другой половины тела, обеспечивающие развитие данного качества на неупражнявшихся симметричных мышцах.
Для проявления физических качеств характерна их меньшая осознаваемость по сравнению с двигательными навыками, большая значимость для них биохимических, морфологических и вегетативных изменений в организме.
9.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ, МЕХАНИЗМЫ
И РЕЗЕРВЫ РАЗВИТИЯ СИЛЫ
Сила является одним из ведущих физических качеств спортсмена. Она необходима при выполнении многих спортивных упражнений, особенно в стандартных ациклических видах спорта (тяжелой атлетике, спортивной
9.1.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ МЫШЕЧНОЙ СИЛЫ
Сила мышцы — это способность за счет мышечных сокращений преодолевать внешнее сопротивление. При ее оценке различают абсолютную и относительную мышечную силу.
Абсолютная сила— это отношение мышечной силы к физиологическому поперечнику мышцы (площади поперечного разреза всех мышечных волокон). Она измеряется в Ньютонах или килограммах силы на
1 см
2
(Н/см
2
или кг/см
2
). В спортивной практике измеряют динамометром силу мышцы без учета ее поперечника.
Относительная сила— это отношение мышечной силы к ее анатомическому поперечнику (толщине мышцы в целом, которая зависит от числа и толщины отдельных мышечных волокон).
266
Она измеряется в тех же единицах. В спортивной практике для ее оценки используют более простой показатель: отношение мышечной силы к массе тела спортсмена, т. е. в расчете на 1 кг.
Абсолютная мышечная сила необходима в собственно-силовых упражнениях, где максимальное изометрическое напряжение обеспечивает преодоление большого внешнего сопротивления — при подъемах штанги максимального или околомаксимального веса, при выполнении в гимнастике стойки на кистях, переднего и заднего равновесия на кольцах и упора руки в сторону («крест») и др. Относительная мышечная сила определяет успешность перемещения собственного тела (например, в прыжках).
В зависимости от режима мышечного сокращения различают Г) статическую
(изометрическую) силу, проявляемую при статических усилиях, и 2) динамическую силу — при динамической работе, в том числе так называемую взрывную силу.
Взрывная сила определяется скоростно —силовыми возможностями человека, которые необходимы для придания возможно большего ускорения собственному телу или спортивному снаряду (например, при стартовом разгоне). Она лежит в основе таких важных для спортсмена качеств как прыгучесть (при прыжках) или резкость {в метаниях, ударах). При проявлении взрывной силы важна не столько величина силы, сколько ее нарастание во времени, т.е. градиент силы. Чем меньше длительность нарастания силы до ее максимального значения, тем выше результативность выполнения прыжков, метаний, бросков, ударов.
Скоростно-силовые возможности человека в большей мере зависят от наследственных свойств организма, чем абсолютная изометрическая сила.
9.1.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ СИЛЫ
В развитии мышечной силы имеют значение:
1) внутримышечные факторы,
2) особенности нервной регуляции и
3) психофизиологические механизмы.
Внутримышечные факторы развития силы включают в себя биохимические, морфологические и функциональные особенности мышечных волокон.
• Физиологический поперечник, зависящий от числа мышечных волокон
(он наибольший для мышц с перистым строением).
• Состав (композиция) мышечных волокон: соотношение слабых и более возбудимых медленных мышечных волокон (окислительных, малоутомляемых) и более мощных высокопороговых быстрых мышечных волокон (гликолитических, утомляемых).
267
• Миофибриллярная гипертрофия мышцы — т.е. увеличение мышечной массы, которая развивается при силовой тренировке в результате адаптационно-трофических влияний и характеризуется ростом толщины и более плотной упаковкой сократительных элементов мышечного волокна — миофибрилл. (При этом окружность плеча может достигать 80 см, а бедра —
95 см и более).
Нервная регуляция обеспечивает развитие силы за счет совершенствования деятельности отдельных мышечных волокон, двигательных единиц (ДЕ) целой мышцы и межмышечной координации. Она включает следующие факторы.
• Увеличение частоты нервных импульсов, поступающих в скелетные мышцы от мотонейронов спинного мозга и обеспечивающих переход от слабых одиночных сокращений их волокон к мощным тетаническим.
• Активация многих ДЕ — при увеличении числа вовлеченных в двигательный акт ДЕ повышается сила сокращения мышцы.
• Синхронизация активности ДЕ— одновременное сокращение возможно большего числа активных ДЕ резко увеличивает силутяги мышцы.
• Межмышечная координация — сила мышцы зависит от деятельности других мышечных групп: сила мышцы растет при одновременном расслаблении ее антагониста, она уменьшается при одновременном сокращении других мышц и увеличивается при фиксации туловища или отдельных суставов мышцами-антагонистами. Например, при подъеме штанги возникает явление натуживания (выдох при закрытой голосовой щели), приводящее к фиксации мышцами туловища спортсмена и создающее прочную основу для преодоления поднимаемого веса.
Психофизиологические механизмы увеличения мышечной силы связаны с изменениями функционального состояния (бодрости, сонливости, утомления), влияниями мотиваций и эмоций, усиливающих симпатические и гормональные воздействия со стороны гипофиза, надпочечников и половых желез; биоритмов.
Важную роль в развитии силы играют мужские половые гормоны
(андрогены), которые обеспечивают увеличение синтеза сократительных белков в скелетных мышцах, Их у мужчин в 10 раз больше, чем у женщин.
Этим объясняется больший тренировочный эффект развития силы у спортсменов по сравнению со спортсменками, даже при абсолютно одинаковыхтренировочных нагрузках.
Открытие эффекта андрогенов привело к попыткам ряда тренеров и спортсменов использовать для развития силы аналоги половых
268 гормонов — анаболические стероиды. Однако, вскоре обнаружились пагубные последствия их приема. В результате действия анаболиков у спортсменов-мужчин подавляется функция собственных половых желез
(вплоть до полной импотенции и бесплодия), а у женщин-спортсменок происходит изменение вторичных половых признаков по мужскому типу
(огрубение голоса, изменение характера оволосения) и нарушается специфический биологический цикл женского организма (возникают отклонения в длительности и регулярности месячного цикла, вплоть до полного его прекращения и подавления детородной функции). Особенно тяжелые последствия наблюдаются у спортсменов-подростков. В результате подобные препараты были отнесены к числу запрещенных допингов.
Попытки заставить мышцу развивать мощные тетанические сокращения с помощью электростимуляции также не привели к успеху. Эффект воздействия прекращался через 1 -2 недели, а искусственно вызванная способность развивать сильные сокращения не могла полноценно использоваться, так как не включалась в необходимые двигательные навыки.
9.1.3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЗЕРВЫ СИЛЫ
У каждого человека имеются определенные резервы мышечной силы, которые могут быть включены лишь при экстремальных ситуациях
(чрезвычайная опасность для жизни, чрезмерное психоэмоциональное напряжение и т.п.).
В условиях электрического раздражения мышцы или под гипнозом можно выявить максимальную мышечную силу, которая окажется больше той силы, которую человек проявляет при предельном произвольном усилии — так называемой максимальной произвольной силы. Разница между максишыъной мышечной силой и максимальной произвольной силой называется д е ф и ц и т о м м ы ш е ч н о й с и л ы. Этавеличинауменьшаетсявходе силовой тренировки, так как происходит перестройка морфофунк-циональных возможностей мышечных волокон и механизмов их произвольной регуляции.
У систематически тренирующихся спортсменов наряду с эконо-мизацией функций происходит относительное увеличение общих и специальных физиологических резервов. Приэтом первые реализуются через общие для различныхупражнений проявления физических качеств, а вторые — в виде специальных для каждого вида спорта навыков и особенностей силы, быстроты и выносливости.
К числу общих функциональных резервов мышечной силы отнесен ы следующие факторы:
269
• включениедополнительныхДЕвмышце;
• синхронизация возбуждения ДЕ в мышце;
• своевременное торможение мышц-антагонистов;
• координация (синхронизация) сокращений мышц-агонистов;
• повышение энергетических ресурсов мышечныхволокон;
• переход от одиночных сокращений мышечных волокон к тетаническим;
• усиление сокращения после оптимального растяжения мышцы;
• адаптивная перестройка структуры и биохимии мышечных волокон
(рабочая гипертрофия, изменение соотношения объемов медленных и быстрых волокон и др.).
1 ... 24 25 26 27 28 29 30 31 ... 56
9.2. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ, МЕХАНИЗМЫ И РЕЗЕРВЫ РАЗВИТИЯ
БЫСТРОТЫ
Значительная часть спортивных упражнений не только требует максимально возможного развития скорости движений, но и происходит в условиях дефицита времени. Достижение успеха в подобных упражнениях возможно лишь при хорошем развитии физического качества быстроты.
9.2.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ БЫСТРОТЫ
Быстрота— это способность совершать движения в минимальной для данных условий отрезок времени. Различают комплексные и элементарные формы проявления быстроты.
В естественных условиях спортивной деятельности быстрота проявляется обычно в комплексных формах, включающих скорость двигательных действий и кратковременность умственных операций., и в сочетании с другими качествами.
К элементарным формам проявления быстроты относятся следующие.
• Общая скорость однократных движений (или время одиночных действий)
— например, прыжков, метаний.
• Время двигательной реакции — латентный (скрытый) период простой (без выбора) и сложной (с выбором) сенсомоторной реакции, реакции на движущийся объект (имеющее особенное значение в ситуационных упражнениях и спринте).
• Максимальный темп движений, характерный, например, для спринтерского бега.
Оценка времени двигательной реакции (ВДР) производится от момента подачи сигнала до ответного действия. Она является одним из наиболее распространенных показателей при тестировании быстроты.
270
Это время чрезвычайно мало для передачи возбуждения от рецепторов в нервные центры и от них к мышцам. В основном оно затрачивается на проведение и обработку информации в высших отделах мозга и поэтому служит показателем функционального состояния центральной нервной системы.
У нетренированных лиц величина ВДР при движении пальцем в ответ на световой сигнал укорачивается с возрастом от 500-800 мс у детей 2-3-х лет до
190 мсу взрослых людей. Для спортсменов характерны более короткие величины этой реакции: в среднем, 120 мс у спортсменов и 140 мс — у спортсменок. У высококвалифицированных представителей ситуационных видов спорта и бегунов на короткие дистанции эти величины еще меньше —
порядка 110 мс, в отличие от бегунов-стайеров, показывающих 200-300 мс и более.
При выполнении специализированных упражнений ВДР у высококвалифицированных спортсменов также очень невелико. Так, стартовое время (от выстрела стартового пистолета до ухода со старта) у бегунов-спринтеров, участников Олимпийских игр и чемпионатов мира, составляет, в среднем, при беге на 50-60 м 139 мс у мужчин и 159 мсу женщин, при беге на 100 м, соответственно, 150-160 мс и 190 мс. Знаменитый спринтер Бен Джонсон мог уходить со старта через 99,7 мс. По теоретическим расчетам ВДР, равное 80-90 мс, вообще составляет для человека предел его функциональных возможностей.
Факторами, влияющими на ВДР, являются врожденные особенности человека, его текущее функциональное состояние, мотивации и эмоции, спортивная специализация, уровень спортивного мастерства, количество воспринимаемой спортсменом информации.
Другим простым показателем быстроты является максимальный темп постукиваний пальцем за короткий интервал времени — 10 с, так называемый теппинг-тест. Взрослые лица производят 50-60 движений за 10 с, спортсмены ситуационных видов спорта и спринтеры — порядка 60-80 движений и более.
Особым проявлением быстроты является скорость специализированных умственных операций: при решении тактических задач высококвалифицированные спортсмены затрачивают всего 0,5-1,0 с, а время принятия решения составляет у них половину этого периода.
9.2.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ БЫСТРОТЫ
В основе проявления качества быстроты лежат индивидуальные особенности протекания физиологических процессов в нервной и мышечной системах.
Быстрота зависит от следующих факторов.
• Лабильность — скорость протекания возбуждения в нервных и мышечных клетках.
271
• Подвижность нервных процессов — скорость смены в коре больших полушарий возбуждения торможением и наоборот.
• Соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в скелетных мышцах.
Уровень лабильности и подвижности нервных процессов определяет скорость восприятия и переработки поступающей информации, а лабильность мышц и преобладание быстрых двигательных единиц — скорость мышечного компонента быстроты (сокращения и расслабления мышцы, максимальный темп движений).
В сложных ситуациях, требующих реакции с выбором, и при увеличении поступающей информации большое значение имеет пропускная способность мозга спортсмена — количество перерабатываемой информации за единицу времени. Величина ВДР прямо-пропорционально нарастает с увеличением числа возможных альтернативных решений — до 8 альтернатив, а при боль-
При выполнении специализированных упражнений ВДР у высококвалифицированных спортсменов также очень невелико. Так, стартовое время (от выстрела стартового пистолета до ухода со старта) у бегунов-спринтеров, участников Олимпийских игр и чемпионатов мира, составляет, в среднем, при беге на 50-60 м 139 мс у мужчин и 159 мсу женщин, при беге на 100 м, соответственно, 150-160 мс и 190 мс. Знаменитый спринтер Бен Джонсон мог уходить со старта через 99,7 мс. По теоретическим расчетам ВДР, равное 80-90 мс, вообще составляет для человека предел его функциональных возможностей.
Факторами, влияющими на ВДР, являются врожденные особенности человека, его текущее функциональное состояние, мотивации и эмоции, спортивная специализация, уровень спортивного мастерства, количество воспринимаемой спортсменом информации.
Другим простым показателем быстроты является максимальный темп постукиваний пальцем за короткий интервал времени — 10 с, так называемый теппинг-тест. Взрослые лица производят 50-60 движений за 10 с, спортсмены ситуационных видов спорта и спринтеры — порядка 60-80 движений и более.
Особым проявлением быстроты является скорость специализированных умственных операций: при решении тактических задач высококвалифицированные спортсмены затрачивают всего 0,5-1,0 с, а время принятия решения составляет у них половину этого периода.
9.2.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ БЫСТРОТЫ
В основе проявления качества быстроты лежат индивидуальные особенности протекания физиологических процессов в нервной и мышечной системах.
Быстрота зависит от следующих факторов.
• Лабильность — скорость протекания возбуждения в нервных и мышечных клетках.
271
• Подвижность нервных процессов — скорость смены в коре больших полушарий возбуждения торможением и наоборот.
• Соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в скелетных мышцах.
Уровень лабильности и подвижности нервных процессов определяет скорость восприятия и переработки поступающей информации, а лабильность мышц и преобладание быстрых двигательных единиц — скорость мышечного компонента быстроты (сокращения и расслабления мышцы, максимальный темп движений).
В сложных ситуациях, требующих реакции с выбором, и при увеличении поступающей информации большое значение имеет пропускная способность мозга спортсмена — количество перерабатываемой информации за единицу времени. Величина ВДР прямо-пропорционально нарастает с увеличением числа возможных альтернативных решений — до 8 альтернатив, а при боль-
шем их числе оно резко и непропорционально повышается.
При осуществленииреакчии на движущийся объект (РДО) большое значение приобретают явления экстраполяции, позволяющие предвидеть возможные траектории перемещения соперников или спортивных снарядов, что ускоряет подготовку ответных действий спортсмена. Это особенно необходимо, например, в хоккее, теннисе, стрельбе по летящим тарелкам и т. п.
Способствуют этому и поисковые движения глаз: быстрота действий спортсмена здесь связана со скоростными возможностями мышц глазо-двигательного аппарата, без которых невозможно эффекти вно осуществлять следящие движения.
9.2.3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЗЕРВЫ РАЗВИТИЯ БЫСТРОТЫ
В особых ситуациях (электрическое раздражение, гипноз, сильное эмоциональное потрясение) у человека может неимоверно возрасти быстрота его реакций. Так, например, максимальный темп постукиваний достигает 15 в 1 с, хотя при произвольных движениях он не превышает 6-12 в 1 с. Это доказывает наличие физиологических резервов быстроты даже у нетренированного человека.
В процессе спортивной тренировки рост быстроты обусловлен следующими механизмами.
• Увеличение лабильности нервных и мышечных клеток, ускоряющих проведение возбуждения по нервам и мышцам.
• Ростлабшьности и подвижности нервных процессов, увеличивающих скорость переработки информации в мозгу.
• Сокращение времени проведения возбуждения через межнейронные и нервно-мышечные синапсы.
• Синхронизация активности ДЕ в отдельных мышцах и разных мышечных группах.
272
• Своевременное торможение мышц-антагонистов.
• Повышение скорости расслабления мышц.
Для каждого человека имеются свои пределы роста быстроты, контролируемые генетически. Скорость ее нарастания также является врожденным свойством. Кроме того, в спорте существует явление стабилизации скорости движений на некотором достигнутом уровне.
Повысить этот предел произвольно обычно не удается, и в тренировке применяются специальные средства: бег под горку, бег на тредбане с повышенной скоростью с использованием виса на ремнях, бег за мотоциклом, за лошадью, плавание с тянущей резиной и т. п. Этим путем достигается дополнительное повышение лабильности нервных центров и работающих мышц.
9.3. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ, МЕХАНИЗМЫ И РЕЗЕРВЫ РАЗВИТИЯ
ВЫНОСЛИВОСТИ
Выносливостью называют способность наиболее длительно или в заданных границах времени выполнять специализированную работу без снижения ее эффективности. Ее определяют также как способность преодолевать
При осуществленииреакчии на движущийся объект (РДО) большое значение приобретают явления экстраполяции, позволяющие предвидеть возможные траектории перемещения соперников или спортивных снарядов, что ускоряет подготовку ответных действий спортсмена. Это особенно необходимо, например, в хоккее, теннисе, стрельбе по летящим тарелкам и т. п.
Способствуют этому и поисковые движения глаз: быстрота действий спортсмена здесь связана со скоростными возможностями мышц глазо-двигательного аппарата, без которых невозможно эффекти вно осуществлять следящие движения.
9.2.3. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЗЕРВЫ РАЗВИТИЯ БЫСТРОТЫ
В особых ситуациях (электрическое раздражение, гипноз, сильное эмоциональное потрясение) у человека может неимоверно возрасти быстрота его реакций. Так, например, максимальный темп постукиваний достигает 15 в 1 с, хотя при произвольных движениях он не превышает 6-12 в 1 с. Это доказывает наличие физиологических резервов быстроты даже у нетренированного человека.
В процессе спортивной тренировки рост быстроты обусловлен следующими механизмами.
• Увеличение лабильности нервных и мышечных клеток, ускоряющих проведение возбуждения по нервам и мышцам.
• Ростлабшьности и подвижности нервных процессов, увеличивающих скорость переработки информации в мозгу.
• Сокращение времени проведения возбуждения через межнейронные и нервно-мышечные синапсы.
• Синхронизация активности ДЕ в отдельных мышцах и разных мышечных группах.
272
• Своевременное торможение мышц-антагонистов.
• Повышение скорости расслабления мышц.
Для каждого человека имеются свои пределы роста быстроты, контролируемые генетически. Скорость ее нарастания также является врожденным свойством. Кроме того, в спорте существует явление стабилизации скорости движений на некотором достигнутом уровне.
Повысить этот предел произвольно обычно не удается, и в тренировке применяются специальные средства: бег под горку, бег на тредбане с повышенной скоростью с использованием виса на ремнях, бег за мотоциклом, за лошадью, плавание с тянущей резиной и т. п. Этим путем достигается дополнительное повышение лабильности нервных центров и работающих мышц.
9.3. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ, МЕХАНИЗМЫ И РЕЗЕРВЫ РАЗВИТИЯ
ВЫНОСЛИВОСТИ
Выносливостью называют способность наиболее длительно или в заданных границах времени выполнять специализированную работу без снижения ее эффективности. Ее определяют также как способность преодолевать
развивающееся утомление или снижение работоспособности человека.
9.3.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ ВЫНОСЛИВОСТИ
Различают 2 формы проявления выносливости — общую и специальную.
Общая выносливость характеризует способность длительно выполнять любую циклическую работу умеренной мощности с участием больших мышечных групп, а специальная выносливость проявляется в различных конкретных видах двигательной деятельности.
Физиологической основой общей выносливости является высокий уровень аэробных возможностей человека — способность выполнять работу за счет энергии окислительных реакций.
Аэробные возможности зависят от:
• аэробной мощности, которая определяется абсолютной и относительной величиной максимального потребления кислорода (МПК);
• аэробной емкости — суммарной величины потребления кислорода на всю работу.
Специальная выносливость определяется теми требованиями, которые предъявляются конкретными физическими нагрузками организму спортсмена.
273
9.3.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ
ВЫНОСЛИВОСТИ
Общая выносливость зависит от доставки кислорода работаю-щиммышцами, главным образом, определяется функционированием кислородтранспортной системы: сердечно-сосудистой, дыхательной и системой крови.
Развитие общей выносливости прежде всего обеспечивается разносторонними перестройками в дыхательной системе. Повышение эффективности дыхания достигается:
• увеличением (на 10-20 %) легочных объемов и емкостей (ЖЕЛ достигает
6-8 л и более),
• нарастанием глубины дыхания (до 50-55% ЖЕЛ),
• увеличением диффузионной способности легких, что обусловлено увеличением альвеолярной поверхности и объема крови в легких, протекающей через расширяющуюся сеть капилляров,
• увеличением мощности и выносливости дыхательных мышц, что приводит к росту объема вдыхаемого воздуха по отношению к функциональной остаточной емкости легких (остаточному объему и резервному объему выдоха).
Все эти изменения способствуют также экономизации дыхания: большему поступлению кислорода в кровь при меньших величинах легочной вентиляции. Повышение возможности более выгодной работы за счет аэробных источников энергии позволяет спортсмену дольше не переходить к энергетически менее выгодному использованию анаэробных источников, т. е. повышает вентиляционный порог анаэробного обмена (ПАНО).
Решающую роль в развитии общей выносливости играют также
9.3.1. ФОРМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ ВЫНОСЛИВОСТИ
Различают 2 формы проявления выносливости — общую и специальную.
Общая выносливость характеризует способность длительно выполнять любую циклическую работу умеренной мощности с участием больших мышечных групп, а специальная выносливость проявляется в различных конкретных видах двигательной деятельности.
Физиологической основой общей выносливости является высокий уровень аэробных возможностей человека — способность выполнять работу за счет энергии окислительных реакций.
Аэробные возможности зависят от:
• аэробной мощности, которая определяется абсолютной и относительной величиной максимального потребления кислорода (МПК);
• аэробной емкости — суммарной величины потребления кислорода на всю работу.
Специальная выносливость определяется теми требованиями, которые предъявляются конкретными физическими нагрузками организму спортсмена.
273
9.3.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ
ВЫНОСЛИВОСТИ
Общая выносливость зависит от доставки кислорода работаю-щиммышцами, главным образом, определяется функционированием кислородтранспортной системы: сердечно-сосудистой, дыхательной и системой крови.
Развитие общей выносливости прежде всего обеспечивается разносторонними перестройками в дыхательной системе. Повышение эффективности дыхания достигается:
• увеличением (на 10-20 %) легочных объемов и емкостей (ЖЕЛ достигает
6-8 л и более),
• нарастанием глубины дыхания (до 50-55% ЖЕЛ),
• увеличением диффузионной способности легких, что обусловлено увеличением альвеолярной поверхности и объема крови в легких, протекающей через расширяющуюся сеть капилляров,
• увеличением мощности и выносливости дыхательных мышц, что приводит к росту объема вдыхаемого воздуха по отношению к функциональной остаточной емкости легких (остаточному объему и резервному объему выдоха).
Все эти изменения способствуют также экономизации дыхания: большему поступлению кислорода в кровь при меньших величинах легочной вентиляции. Повышение возможности более выгодной работы за счет аэробных источников энергии позволяет спортсмену дольше не переходить к энергетически менее выгодному использованию анаэробных источников, т. е. повышает вентиляционный порог анаэробного обмена (ПАНО).
Решающую роль в развитии общей выносливости играют также
морфофункциональные перестройки в сердечно-сосудистой системе, отражающие адаптацию к длительной работе:
• увеличение объема сердца («большое сердце» особенно характерно для спортсменов-стайеров — рис. 31) и утолщение сердечной мышцы — спортивная гипертрофия,
• рост сердечного выброса (увеличение ударного объема крови),
• замедление частоты сердечных сокращений в покое (до 40-50 уд./мин) в результате усиления парасимпатических влияний — спортивная брадикардия, что облегчает восстановление сердечной мышцы и последующую ее работоспособность,
• снижение систолического артериального давления в покое (ниже 105 мм рт. ст.) — спортивная гипотония.
В системе крови повышению общей выносливости способствуют:
• увеличение объема циркулирующей крови (в среднем на 20%) за счет, главным образом, увеличения объема плазмы, при
274
Рис. 31. Сердце нетренированного (а) и тренированного (б) человека
этом адаптивный эффект обеспечивается:
1) снижением вязкости крови и соответствующим облегчением кровотока и
2) большим венозным возвратом крови, стимулирующим более сильные сокращения сердца,
• увеличение общего количества эритроцитов и гемоглобина (следует заметить, что при росте объема плазмы показател и их относительной концентрации в крови снижаются),
• уменьшение содержания лактата (молочной кислоты) в крови при работе, связанное, во-первых, с преобладанием в мышцах выносливых людей медленных волокон, использующих лак-тат как источник энергии, и во- вторых, обусловленное увеличением емкости буферных систем крови, в частности, ее щелочных резервов. При этом лактатный порог анаэробного об- мена (ПАНО) также нарастает, как и вентиляционный ПАНО.
Несмотря на указанные адаптивные перестройки функций, в организме стайера происходят значительные нарушения постоянства внутренней среды
(перегревание и переохлаждение, падение содержания глюкозы в крови и т.
• увеличение объема сердца («большое сердце» особенно характерно для спортсменов-стайеров — рис. 31) и утолщение сердечной мышцы — спортивная гипертрофия,
• рост сердечного выброса (увеличение ударного объема крови),
• замедление частоты сердечных сокращений в покое (до 40-50 уд./мин) в результате усиления парасимпатических влияний — спортивная брадикардия, что облегчает восстановление сердечной мышцы и последующую ее работоспособность,
• снижение систолического артериального давления в покое (ниже 105 мм рт. ст.) — спортивная гипотония.
В системе крови повышению общей выносливости способствуют:
• увеличение объема циркулирующей крови (в среднем на 20%) за счет, главным образом, увеличения объема плазмы, при
274
Рис. 31. Сердце нетренированного (а) и тренированного (б) человека
этом адаптивный эффект обеспечивается:
1) снижением вязкости крови и соответствующим облегчением кровотока и
2) большим венозным возвратом крови, стимулирующим более сильные сокращения сердца,
• увеличение общего количества эритроцитов и гемоглобина (следует заметить, что при росте объема плазмы показател и их относительной концентрации в крови снижаются),
• уменьшение содержания лактата (молочной кислоты) в крови при работе, связанное, во-первых, с преобладанием в мышцах выносливых людей медленных волокон, использующих лак-тат как источник энергии, и во- вторых, обусловленное увеличением емкости буферных систем крови, в частности, ее щелочных резервов. При этом лактатный порог анаэробного об- мена (ПАНО) также нарастает, как и вентиляционный ПАНО.
Несмотря на указанные адаптивные перестройки функций, в организме стайера происходят значительные нарушения постоянства внутренней среды
(перегревание и переохлаждение, падение содержания глюкозы в крови и т.
п.). Способность спортсмена переносить весьма длительные нагрузки обеспечивается его способностью «терпеть» такие изменения.
В скелетных мышцах у спортсменов, специализирующихся в работе на выносливость, преобладают медленные мышечные волокна (до 80-90 %).
Рабочая гипертрофия протекает по саркоплазматическому типу, т.е. за счет роста объема саркоплазмы. В ней накапливаются запасы гликогена, липидов, миоглобина, становится богаче капиллярная сеть, увеличивается число и размеры митохондрий. Мышечные волокна при длительной работе включаются посменно, восстанавливая свои ресурсы в моменты отдыха.
275
В центральной нервной системе работа на выносливость сопровождается формированием стабильных рабочих доминант, которые обладают высокой помехоустойчивостью, отдаляя развитие запредельного торможения в условиях монотонной работы. Особой способностью к длительным циклическим нагрузкам обладают спортсмены с сильной уравновешенной нервной системой и невысоким уровнем подвижности — флегматики.
Специальные формы выносливости характеризуются разными адаптивным перестройками организма в зависимости от специфики физической нагрузки.
Специальная выносливость в циклических видах спорта зависит от длины дистанции, которая определяет соотношение аэробного и анаэробного энергообеспечения.
В лыжных гонках на длинные дистанции соотношение аэробной и анаэробной работы порядка 95% и 5%; в академической гребле на 2 км, соответственно, 70% и 30%; в спринте — 5% и 95%. Это определяет разные требования к двигательному аппарату и вегетативным системам в организме спортсмена.
Специальная выносливость к статической работе базируется на высокой способности нервных центров и работающих мышц поддерживать непрерывную активность (без интервалов отдыха) в анаэробных условиях.
Торможение вегетативных функций со стороны мощной моторной доминанты по мере адаптации спортсмена к нагрузке постепенно снижается, что облегчает дыхание и кровообращение. Статическая выносливость мышц шеи и туловища, содержащих больше медленных волокон, выше по сравнению с мышцами конечностей, более богатых быстрыми волокнами.
Силовая выносливость зависит от переносимости нервной системой и двигательным аппаратом многократных повторений натуживания, вызывающего прекращение кровотока в нагруженных мышцах и кислородное голодание мозга. Повышение резервов мышечного гликогена и кислородных запасов в миоглобине облегчает работу мышц. Однако почти полное и одновременное вовлечение в работу всех ДЕ лишает мышцы резервных ДЕ, что лимитирует длительность поддержания усилий.
Скоростная выносливость определяется устойчивостью нервных центров к высокому темпу активности. Она зависит от быстрого восстановления АТФ в анаэробных условиях за счет креатинфосфата и реакций гликолиза.
Выносливость в ситуационных видах спорта обусловлена устойчивостью
В скелетных мышцах у спортсменов, специализирующихся в работе на выносливость, преобладают медленные мышечные волокна (до 80-90 %).
Рабочая гипертрофия протекает по саркоплазматическому типу, т.е. за счет роста объема саркоплазмы. В ней накапливаются запасы гликогена, липидов, миоглобина, становится богаче капиллярная сеть, увеличивается число и размеры митохондрий. Мышечные волокна при длительной работе включаются посменно, восстанавливая свои ресурсы в моменты отдыха.
275
В центральной нервной системе работа на выносливость сопровождается формированием стабильных рабочих доминант, которые обладают высокой помехоустойчивостью, отдаляя развитие запредельного торможения в условиях монотонной работы. Особой способностью к длительным циклическим нагрузкам обладают спортсмены с сильной уравновешенной нервной системой и невысоким уровнем подвижности — флегматики.
Специальные формы выносливости характеризуются разными адаптивным перестройками организма в зависимости от специфики физической нагрузки.
Специальная выносливость в циклических видах спорта зависит от длины дистанции, которая определяет соотношение аэробного и анаэробного энергообеспечения.
В лыжных гонках на длинные дистанции соотношение аэробной и анаэробной работы порядка 95% и 5%; в академической гребле на 2 км, соответственно, 70% и 30%; в спринте — 5% и 95%. Это определяет разные требования к двигательному аппарату и вегетативным системам в организме спортсмена.
Специальная выносливость к статической работе базируется на высокой способности нервных центров и работающих мышц поддерживать непрерывную активность (без интервалов отдыха) в анаэробных условиях.
Торможение вегетативных функций со стороны мощной моторной доминанты по мере адаптации спортсмена к нагрузке постепенно снижается, что облегчает дыхание и кровообращение. Статическая выносливость мышц шеи и туловища, содержащих больше медленных волокон, выше по сравнению с мышцами конечностей, более богатых быстрыми волокнами.
Силовая выносливость зависит от переносимости нервной системой и двигательным аппаратом многократных повторений натуживания, вызывающего прекращение кровотока в нагруженных мышцах и кислородное голодание мозга. Повышение резервов мышечного гликогена и кислородных запасов в миоглобине облегчает работу мышц. Однако почти полное и одновременное вовлечение в работу всех ДЕ лишает мышцы резервных ДЕ, что лимитирует длительность поддержания усилий.
Скоростная выносливость определяется устойчивостью нервных центров к высокому темпу активности. Она зависит от быстрого восстановления АТФ в анаэробных условиях за счет креатинфосфата и реакций гликолиза.
Выносливость в ситуационных видах спорта обусловлена устойчивостью