Подраздел 3.3.1. Основы группы циклических видов спорта

Все циклические виды спорта (лёгкая атлетика, плавание, лыжный спорт, конькобежный спорт, велосипедный спорт, все виды гребли) характеризуются преимущественным проявлением выносливости и отличаются повторностью отдельных элементов двигательных действий, которые лежат в основе каждого цикла передвижения. Основой циклических упражнений является двигательный рефлекс, который проявляется автоматически.

Общими показателями циклических движений будут:

- многократное повторение одних и тех же движений цикла, состоящих из отдельных элементов;

- элементы движения одного цикла последовательно повторяются в последующих циклах двигательных действий;

- отдельные элементы движения изменяются в зависимости от вида спорта и способа передвижения.

При занятиях циклическими видами спорта, как правило, расходуется большое количество энергии, так как эта работа выполняется в течение длительного времени (до 2-3 и более часов) с различной интенсивностью – от низкой до высокой. Эти виды спортивной деятельности требуют необходимой мобилизации мышечной системы и внутренних органов, специализированного питания при передвижениях на длинные дистанции и длительное время, когда происходит переключение с аэробной системы энергообеспечения на анаэробные. Оптимальные и высокие результаты в циклических видах спорта зависят в первую очередь от функциональных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной системы, устойчивости организма к гипоксимическим сдвигам в организме спортсмена, способности проявлять волевые усилия, противостоять утомлению.

Особенностью занятий циклическими видами спорта является их доступность для людей разной степени подготовленности и разного возраста, не всегда требующих особых условий для занятий. Однако, они оказывают большое влияние на организм человека, способствуют разностороннему развитию мышечной системы, ускоряют и тренируют сердечно-сосудистую, дыхательную и нервную системы, опорно-двигательный аппарат, повышают обмен веществ. Основой циклических видов спорта являются естественные движения человека. Популярность этих видов спорта объясняется общедоступностью и большим разнообразием физических упражнений, а часто и простотой техники выполнения, возможностью варьировать и дозировать нагрузку, практически проводить занятия в любое время года в естественных условиях на открытом воздухе.

При любой мышечной деятельности в циклических видах спорта практически задействованы все группы мышц, а сама мышечная работа может быть статической, при которой происходит мышечное сокращение, но не происходит движение, а также динамической, при которой наблюдается как сокращение мышцы, так и перемещение частей тела в пространстве и относительно друг друга.

Чем большее количество мышечной массы участвует в работе, тем большие изменения такая работа вызывает в организме занимающегося и тем выше тренировочный эффект.

Несмотря на определённые различия в биомеханике, данные виды спорта имеют общие характеристики энергетики мышечных нагрузок.

Выделяют спринтерские виды спорта, в которых время, затрачиваемое на преодоление дистанции, не превышает 3 мин, и стайерские виды спорта, в которых продолжительность периода нагрузки может достигать многих часов.

Спринтерам необходимо обеспечение максимальной мощности физической работы в течение относительно короткого периода времени. От спортсмена требуется высокая скорость реакции и умение мобилизовать все силы, выложиться за короткое время. Поэтому рацион питания спринтеров включает значительное количество белка (2,4–2,5 г на 1 кг массы тела) для обеспечения высокого содержания гликогена в мышцах.

Стайерам в питании также требуется достаточное количество белка (от 2,0 до 2,8 г). Однако с учётом длительных аэробных нагрузок, которые обеспечиваются энергией за счёт окисления углеводов и жиров, содержание этих пищевых веществ в рационе несколько выше и составляет соответственно 10–11,5 и 2,0–2,1 г на 1 кг массы тела.

Отдельно стоят марафонцы и спортсмены, преодолевающие сверхдлинные дистанции в лыжном спорте, беге, ходьбе, велоспорте. В таких случаях происходит огромный расход энергии, который может достигать 10000 ккал и более в сутки. Для его компенсации требуется адекватное количество потребления углеводов – 11–14 г и 2,1–2,3 г на 1 кг массы тела соответственно. Требуется также повышенное потребление белков – 2,4–2,9 г на 1 кг массы тела. Желательно, чтобы пища была высококалорийной, но небольшой по объёму.

Циклические виды спорта связаны с преимущественным проявлением выносливости, поскольку предполагают многократное повторение стереотипных циклов движений и вызывают расход большого количества энергии.

Выносливость – это способность к эффективному выполнению физических нагрузок длительное время, преодолевая развивающееся утомление. В самой общей форме утомление характеризуют как обратимые физиологические и биохимические изменения в организме спортсмена, которые компенсируются в посленагрузочном режиме. Выносливость измеряется временем и полностью зависит от интенсивности выполняемой нагрузки. Уровень развития выносливости обусловливается энергетическим потенциалом организма спортсменов и его соответствием требованиям вида спорта.

В спортивной физиологии термин «выносливость» включает два отдельных, но взаимосвязанных понятия – мышечную и кардиореспираторную выносливость, значение каждой из которых в различных видах спорта неодинаково.

Мышечная выносливость выражается в способности отдельной мышцы или группы мышц выдерживать нагрузку в течение длительного времени. При этом мышечная деятельность может быть ритмичной (циклические виды спорта).

Кардиореспираторная выносливость связана со способностью организма выдерживать длительную циклическую нагрузку и характеризует возможности всего организма в целом. Она зависит от развития и функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем и характеризуется аэробными возможностями организма. При тестировании данного вида выносливости используют непрерывную, ступенеобразно повышающуюся нагрузку без интервалов отдыха, при которой кардиореспираторные показатели достигают устойчивого состояния в каждой ступени. Для проведения тестирования целесообразно использовать велоэргометр.

Существенное значение для классификации двигательной деятельности имеет разделение её по преобладающему отношению к источнику энергии для мышечного сокращения. По преимущественному преобладанию способа энергообеспечения мышечной работы различают аэробную, при которой энергообеспечение происходит за счёт кислородного распада веществ, и анаэробную – без участия кислорода. Отдельно можно выделить и смешанную работу, при которой энергообеспечение происходит путём чередования аэробного и анаэробного обеспечения в зависимости от напряжённости выполняемой физической нагрузки. Под аэробным энергообеспечением следует понимать любую малоинтенсивную работу, которая продолжается длительное время. Признано аэробной нагрузкой считать такую нагрузку, которая осуществляется в пульсовом режиме до 130–140 уд./мин. Физическая нагрузка в предложенном режиме полностью выполняется поступлением необходимого количества кислорода, т.е. занимающийся обеспечивает свой организм достаточным количества кислорода при выполнении конкретного упражнения, что не приводит к кислородной задолженности и накоплению молочной кислоты. Примерами такой работы в циклических видах спорта может быть длительное передвижение на лыжах, велосипеде, длительная ходьба и непрерывный бег слабой интенсивности, гребной, конькобежный спорт такой же интенсивности.

Анаэробная физическая нагрузка продолжается кратковременно (до 3, 4,5 мин). Она выполняется при ЧСС 170 уд./мин и выше. При работе в анаэробном режиме, когда используются максимальные и предельные нагрузки, организм спортсмена не может обеспечить себя необходимым количеством кислорода, в связи с чем расщепление белков и углеводов происходит в бескислородном режиме, что приводит к образованию молочной кислоты и других продуктов распада. Часто спортсмены после таких тренировочных нагрузок жалуются на боли в мышцах. Такое состояние бывает по причине накопления молочной кислоты во время выполнения физических упражнений анаэробного характера. К таким упражнениям можно отнести ускорения на короткие отрезки с максимальной скоростью, а также подобные нагрузки в плавании, велосипедном, конькобежном, гребном видах спорта.

Считается целесообразным выделить промежуточный режим работы между аэробным и анаэробным энергообеспечением, который называется смешанным и продолжается от 5 до 30 мин. В смешанном режиме энергообеспечения отдельные мышцы или группы мышц могут работать в режиме достаточного кислородного энергообеспечения. Например, мышцы верхнего плечевого пояса, лица во время бега.

Все упражнения циклических видов спорта отличаются интенсивностью их выполнения или мощностью работы.

По классификации, принятой в физиологии, различают циклические упражнения:

- умеренной мощности. Это такая работа, которую спортсмен может выполнять от 30–40 мин до нескольких часов (передвижение на лыжах, шоссейные гонки, марафонские пробеги, длительные тренировочные занятия);

- большой мощности. Время выполняемой работы ограничивается пределами 30–40 мин (бег на лыжах до 10–15 км, велогонки до 50 км, плавание до 1 км, спортивная ходьба до 5 км и др.);

- субмаксимальной мощности. Это нагрузки, выполняемые в течение 3–5 мин (спринтерские лыжные гонки, велогонки на треке до 1000 м, бег на коньках до 3000 м, легкоатлетический бег до 1500 м и др.);

- максимальной мощности. Продолжительность при такой работе не превышает 20–30 сек (спринтерский бег до 200 м, гонки на велотреке до 200 м, плавание до 50 м, отдельные ускорения в тренировочном режиме и др.).

В теории спортивных дисциплин (лыжный спорт, велосипедный спорт, лёгкая атлетика, плавание) используется другая терминология: слабая, средняя, сильная и предельная нагрузки, которые по своему физиологическому воздействию аналогичны вышеизложенным характеристикам.

Учитывая определённую условность разделения работы циклических видов спорта, следует знать, что каждая из зон мощности или интенсивности имеет свои физиологические проявления. Это дает возможность оценить влияние соответствующих нагрузок на организм занимающегося физическими упражнениями.

Любой вид физической активности требует затрат необходимого количества энергии, источником которой для мышечной работы служит расщепление АТФ. Запасы АТФ в мышцах не велики, на 1–2 сек, поэтому существует постоянная необходимость восстанавливать расщепляющуюся АТФ по ходу работы с такой же скоростью, с какой она расщепляется. Это происходит с помощью двух видов химических процессов: аэробных (дыхательных), в которых участвует О₂, поступающий в организм из вдыхаемого воздуха, и анаэробный, происходящий в организме спортсмена без кислорода.

Восстановление АТФ в анаэробных процессах осуществляется за счёт резервных веществ, находящихся в самих мышцах – фосфатных соединений и углеводов. Как только уровень АТФ в мышцах начинает снижаться, сразу же подключается креатинфосфатный источник восстановления АТФ. Он обеспечивает мгновенное восстановление АТФ за счёт высокоэнергетического соединения КрФ. Содержание КрФ в мышцах в 3–4 раза выше, чем концентрация АТФ. Скорость расщепления КрФ в работающих мышцах находится в прямой зависимости от интенсивности выполняемой работы или величины мышечных напряжений.

После того, как запасы КрФ будут использованы примерно на 1/3 (через 5–6 сек от начала работы), скорость восстановления АТФ за счёт КрФ начинает уменьшаться и к процессу восстановления АТФ начинает подключаться следующий источник – гликолиз.

Гликолитический источник восстановления АТФ и КрФ происходит за счёт анаэробного расщепления углеводов – гликогена и глюкозы. В процессе гликолиза внутримышечные запасы гликогена и глюкоза, поступающая в клетки из крови, расщепляются до молочной кислоты – конечного продукта гликолиза, который обеспечивает поддержание заданной мощности работы от 30 сек до 2,5 мин. Продолжительность периода восстановления АТФ за счёт гликолиза ограничивается не запасами гликогена и глюкозы, а концентрацией молочной кислоты и волевыми усилиями спортсмена.

Следующий этап энергообеспечения мышечной деятельности окислительный, который обеспечивает восстановление АТФ в условиях непрерывного поступления кислорода в митохондрии клеток и использует долговременные источники энергии, такие как углеводы (гликоген и глюкоза), аминокислоты, жиры, доставляемые в мышечную клетку через капиллярную сеть.

Максимальная мощность анаэробного процесса зависит от скорости усвоения кислорода в клетках и от скорости поступления кислорода в ткани. Преимущественное восстановление АТФ за счёт окислительных источников начинается при выполнении упражнений, длительность которых превышает 6–7 мин. Энергообеспечение мышечного сокращения в двигательной деятельности циклических видов спорта является определяющим фактором всех зон мощности.

Во время регулярных занятий циклическими видами спорта существенные изменения происходят в работе ССС и дыхательной системы, опорно-двигательном аппарате и других органах жизнеобеспечения.

Так, в результате физических нагрузок размеры и масса сердца увеличиваются в связи с гипертрофией сердечной мышцы и увеличением его объема. В результате повышается мощность и работоспособность сердечной мышцы.

Одним из важных показателей в работе сердца является ЧСС. По мере улучшения тренированности спортсмена ЧСС становится реже, увеличивается мощность каждого сердечного сокращения и зависит от многих факторов: возраста, пола, положений тела, условий окружающей среды. У тренированных спортсменов ЧСС в покое ниже, чем у нетренированных: соответственно у мужчин 50–60 уд./мин и 70–80 уд./мин, у женщин на 8–10 уд./мин больше. У наиболее подготовленных спортсменов она может быть около 40 уд/мин.

Выполнение физической нагрузки обязательно приводит к увеличению ЧСС, необходимому для обеспечения возрастания систолического и минутного объёмов крови. Систолический (ударный) объем сердца при переходе из состояния покоя к нагрузке быстро увеличивается и переходит к стабильному уровню через 5–10 мин. Вот почему в начале тренировки или занятия по ФК крайне необходима разминка.

У здорового человека при каждом сокращении сердце выбрасывает в сосуды 60-70 мл крови. У тренированных спортсменов во время физических нагрузок ЧСС может увеличиваться незначительно, но при каждом сокращении сердца может выбрасывать 120–150 и даже 200 мл крови, что свидетельствует о значительных резервных возможностях тренированного организма. Минутный объём крови определяется ударным (систолическим) объемом и ЧСС. В покое за 1 минуту сердце прокачивает около 5 л крови, при физической нагрузке 12–18 л, за сутки 6–8 тыс. л.

При каждом сокращении сердца в артерии выбрасывается определенное количество крови. Её свободному перемещению препятствует сопротивление сосудов. В итоге в кровеносных сосудах создается давление. У человека в состоянии покоя оно составляет 120–125 мм.рт.ст. (максимальное артериальное давление) и 70–80 мм.рт.ст. (минимальное артериальное давление). При переходе из состояния покоя к физической активности максимальное артериальное давление повышается до 150–200 мм.рт.ст., минимальное давление может оставаться прежним или несколько повысится.

В циклических видах спорта скелетная мускулатура и кости являются основными действующими элементами, при помощи которых совершаются разнообразные физические упражнения.

Циклические двигательные действия способствуют развитию и укреплению костей, сухожилий и связок. Кости становятся более прочными и массивными, а сухожилия и связки более крепкими и эластичными. Толщина трубчатых костей возрастает за счёт новых наслоений костной ткани, которая увеличивается с ростом физической нагрузки. В костной ткани накапливается больше солей кальция, фосфора, питательных веществ. В результате подобных изменений расширяются адаптационные возможности человека к различной физической работе.

Основными особенностями двигательной деятельности в циклических видах спорта является их оздоровительное влияние на организм человека, поскольку в большинстве видов спорта (лыжные гонки, биатлон, лёгкая атлетика, велосипедный спорт, конькобежный спорт, гребля) тренировочная и соревновательная деятельность проходят на открытом воздухе. В зимних видах спорта спортивная деятельность проводится в морозную погоду, что способствует закаливанию организма. Летние виды спорта привлекают своей доступностью, возможностью проявлять свои личные способности в различных двигательных действиях, благотворным влиянием на внутренние органы и нервную систему.

Бег или бег трусцой оказывает на организм человека универсальное воздействие. Занятия бегом тренируют и укрепляют сердечно-сосудистую и дыхательную системы, опорно-двигательный аппарат, способствуют равномерному развитию мышц не только ног, но и всего тела, удерживают позвоночник в вертикальном положении. Занятия на свежем воздухе, непосредственное общение с природой во время бега укрепляют нервную систему, оказывают сильное психологическое воздействие на организм в плане его разрядки и восстановления.

Бег – идеальное средство, позволяющее широко варьировать нагрузку на организм. Функционируют все самые значительные группы мышц – мышцы ног, туловища и верхнего плечевого пояса. Основные усилия в беге направлены на преодоление силы тяжести. При каждом шаге бегущий как бы поднимается на несколько сантиметров вверх, а затем опускается вниз. Такое непрерывное движение требует большого напряжения.

Особенно большой оздоровительный эффект наблюдается при неторопливом длительном беге в ровном темпе. Он снимает эмоциональную напряжённость, уменьшает аритмию сердца. После беговых тренировок количество сердечных сокращений уменьшается до 50–40 уд./мин, артериальное давление снижается, но каждый пульсовой удар становится более полным.

Бег является не только отличным средством профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, но и улучшает подвижность нервных процессов, повышает психический тонус, ускоряет обменные процессы.

Плавание. В отличие от бега, который позволяют нагружать в основном ноги, в плавании задействованы мышцы и суставы рук и плечевого пояса. Оно также подразумевает некоторое двигательное разнообразие, так как можно использовать разные стили.

В воде уменьшается нагрузка на позвоночник, к тому же вода не позволяет делать быстрые неконтролируемые движения, способные повредить скелетно-мышечную систему. По этой причине плавание часто используется как средство реабилитации для людей, восстанавливающих свое здоровье после серьезной травмы или болезни. Кроме того, плавание – идеальный вид спорта для страдающих от излишнего веса или нарушения осанки, когда все другие виды физических упражнений могут быть противопоказаны.

Плавание активизирует деятельность всего организма. Температура воды, как правило, на 10⁰ ниже температуры тела, что стимулирует деятельность системы кровообращения. Плавание способствует укреплению сердечной мышцы. Оно благотворно сказывается на ритмичности дыхания, которое становится к тому же более глубоким. Вода оказывает легкое массирующее воздействие на кожный покров тела и на мышцы, успокаивающе действует на психику человека.

В воде суставы, позвоночник и мышцы спины почти не испытывают нагрузки, так как отпадает необходимость поддерживать тело в вертикальном положении.

Наибольшую нагрузку организм испытывает при плавании кролем. Поэтому во время плавания пульс должен быть на 10% меньше оптимального тренировочного (средней интенсивности). Следует ориентироваться на это показание ЧСС, так как в воде сердцу приходится прилагать больше усилий для распространения крови по всему организму. Плавание противопоказано лишь в исключительных случаях.

Велосипедный спорт предпочитают многие люди, ведущие активный образ жизни. Им пользуются люди разного возраста, но чаще дети и молодежь. Езда на велосипеде оказывает положительное влияние на функции сердца и систему кровообращения.

Укрепляются не только мышцы ног, но и всего тела, даже рук. Кроме того, езда на велосипеде тренирует и укрепляет вестибулярный аппарат, способствует улучшению координации движений и ориентировки в пространстве. Пребывание на природе и езда по красивым местам оказывает оздоровительное воздействие на психику человека.

Положительным является и то, что движения происходят под сравнительно низкой нагрузкой, так как центр тяжести тела находится ближе к седлу, суставы также испытывают меньшую нагрузку. В соответствии с рекомендациями спортивных медиков, корпус должен быть наклонен под углом приблизительно 45⁰, руки расположены на ширине плеч.

Во время езды на велосипеде следят за тем, чтобы пульс не превышал 130–140 уд./мин и приходил в норму через 10–15 мин после окончания занятий.

Важное условие при езде на велосипеде – соблюдение техники безопасности.

Гребля на байдарках и каноэ, академическая гребля – это виды спорта, которыми можно заниматься в любом возрасте. Механика и техника гребли на байдарках такова, что этим видом спорта могут заниматься даже люди, имеющие определённые отклонения в состоянии здоровья. Гребля способствует разносторонней подготовке основных мышечных групп рук, плечевого пояса, спины и брюшного пресса, а занятия академичной греблей – также и крупных мышц ног. Ни один вид гребли не предполагает ударной нагрузки на ступни ног. Кроме того, вода смягчает противодействие весел, приходящееся на ладони и мышцы ног. Движения, совершаемые при занятиях греблей, считаются более естественными, чем плавательные, поэтому их можно с успехом применять для укрепления здоровья.

Лыжный спорт в отличие от описанных ранее двигательных действий (бег, ходьба, велоспорт и др.) оказывает более разностороннее влияние на мышечную, сердечно-сосудистую и дыхательную системы. Практически нагружаются все мышцы тела.

Занятия лыжным спортом закаливают организм. Ходьба на лыжах способствует исправлению врожденных и приобретенных дефектов позвоночника, обеспечивает необходимую физическую нагрузку для всего организма. От занятия к занятию увеличивается работоспособность и тренированность человека. Длительные перерывы между занятиями и прогулками не способствуют развитию этих качеств.

При занятиях лыжным и другими циклическими видами спорта постепенно восстанавливается энергетический баланс организма, нормализуется вес.

Ходьба на лыжах в отличие от других циклических видов спорта в большей мере способствует повышению уровня кислородного обмена. Освоение техники передвижения на лыжах вполне доступно для каждого занимающегося.

Занятия циклическими видами спорта, развивающими выносливость (бег, езда на велосипеде, передвижение на лыжах и др.), способствуют в течение всего года проявлению высокой двигательной активности, которая систематически улучшает работоспособность, укрепляет различные системы и органы человека, позволяет достигать высоких результатов в избранном виде спорта. Использование знаний биомеханики, физиологии, спортивной медицины в решении многочисленных задач, стоящих перед педагогом, дает возможность управлять тренировочным процессом, возможностями восстановления после тренировочных и соревновательных нагрузок.