Физиологическая характеристика организма при занятиях спортом

Цели и содержание, средства и формы, распространение и эффективность физической культуры следует рассматривать во взаимосвязи с внешней средой, бытом, питанием, возрастом и полом.

Физкультура и спорт представляют собой субъективные аспекты жизни людей и поэтому являются составной частью формирова-

ния здорового образа жизни каждого человека в отдельности и всего общества в целом.

Правильные, систематические занятия физкультурой и спортом с учетом возраста и состояния здоровья приносят пользу, особенно если соблюдаются основные принципы: постепенность, систематичность и умелое регулирование (дозировка) физических нагрузок.

ЦИКЛИЧЕСКИЕ ВИДЫ СПОРТА

К циклическим видам спорта (движениям) относятся бег, ходьба, плавание, гребля, велоспорт, лыжные гонки, конькобежный спорт и многие другие. Все они имеют ряд общих черт как в отношении движений, так и в отношении энергозатрат. Циклические виды спорта, как правило, включают в оздоровительные программы с целью профилактики ряда заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной систем, а также с лечебной целью.

Чтобы достичь наилучшего результата наименее напряженным путем выбирают не традиционные общефизические гимнастические упражнения, а упражнения, требующие непрерывной работы больших групп мышц, например, лыжный спорт, кросс, бег, плавание, ходьбу по пересеченной местности и др. Чем меньше мышечных групп участвует в работе, тем ниже тренировочный эффект.

Общность циклических движений заключается в следующем. Все фазы движений, существующие в одном цикле, присутствуют и в остальных, причем в той же последовательности. Циклы друг от друга неотделимы.

Роль физиологической основы циклических движений выполняет ритмический двигательный цепной рефлекс, имеющий безус-ловнорефлекторное происхождение и поддерживаемый автоматически. Значительная часть циклических движений представляют собой естественные локомоции (движения) или базируются на них. Основными переменными величинами в циклических движениях являются мощность и длительность (продолжительность) выполняемой работы. Мощность определяется частотой двигательных циклов, амплитудой и силой движений.

Общей для всех циклических движений является зависимость предельной продолжительности работы от ее мощности или скорости передвижения.

Спортивная ходьба. Физиологический базис ходьбы - шага-тельный рефлекс. Цикл движений в спортивной ходьбе состоит из двойного шага, включает в себя по два периода одноопорного

и двухопорного положения спортсмена. Движения рук скорохода строго сочетаются с движениями ног и носят перекрестный характер.

Соревнования проводятся на дистанции 20 и 50 км (у мужчин) и 5—10 км (у женщин).

Характерен высокий темп движений (от 100 до 160 и более шагов в минуту). Отсутствие безопорной фазы приводит к преобладанию процесса возбуждения в нервных центрах регуляции движений.

Спортивная ходьба относится к работе умеренной интенсивности, сравнительно небольшой скорости.

У скороходов выше тонус мышц, менее выражена релаксация (расслабление) мышц по сравнению с лыжниками-гонщиками или бегунами-стайерами. Расход энергии в спортивной ходьбе значительный: 300-400 ккал на дистанции 5 км и более 3000 ккал на дистанции 50 км. Максимальное потребление кислорода (МПК) у мужчин - 71 мл/кг/мин. Частота дыхания и вентиляция легких зависит от темпа и функциональной готовности спортсмена и составляет 30-50 и более экс. в мин и 60-90 л/мин; поглощение кислорода - 3-5 л/мин и более. Функция сердечно-сосудистой системы: частота сердечных сокращений во время ходьбы - от 130 до 160 и более уд/мин. Лактат (молочная кислота) в крови повышается до 12 ммоль/л. Показатели красной крови меняются незначительно. Иногда отмечается (выявляется) анемия, особенно при выполнении больших по объему нагрузок.

Бег — основное и наиболее эффективное физическое упражнение для тренировки кардиореспираторной системы. Бег в большей степени способствует развитию физических качеств выносливости и скорости. Соревнования в беге проводятся на дистанции от 60 м до марафонского бега (42 км и 195 метров). Дистанции подразделяются на короткие, средние и длинные. В зависимости от длины дистанции это может быть работа максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной интенсивности.

Тренировки в беге формируют и закрепляют относительно однообразные динамические стереотипы нервной деятельности. В зависимости от того, гладкая это дистанция или барьерный бег, в зависимости от характера соревнований предъявляются требования к зрительному анализатору и проприоцептивной рецепции.

В беге на короткие дистанции спортсмен выполняет работу в анаэробном режиме, при беге на длинные дистанции - в аэробном или смешанном режиме, а в беге на средние дистанции - смешанном или анаэробном режиме.

Тренировки увеличивают возбудимость и лабильность мышц. Так, хронаксия (косвенный показатель лабильности мышц) наиболее коротка у бегунов-спринтеров.

Расход энергии при беге на короткие дистанции составляет 3700-4200 ккал у мужчин и 3200-3600 ккал у женщин. У бегунов на длинные дистанции - 5000-5500 и 4200-4700 соответственно у мужчин и женщин.

МПК у бегунов на длинные дистанции у мужчин 80 мл / мин / кг, у женщин - 56 мл/мин/кг. У женщин расход энергии меньше на 15-20%, чем у мужчин.

У бегунов-стайеров в покое отмечается урежение частоты сердечных сокращений (брадикардия). Частота сердечных сокращений (ЧСС) при беге, в зависимости от дистанции, составляет от 150-200 и более уд/мин. Артериальное давление (АД) в пределах нормы, для стайеров характерна гипотония (105-120 мм рт. ст. систолическое давление и 55-65 мм рт. ст.'диастолическое давление).

У бегунов-стайеров показатели красной крови незначительно меняются, иногда имеет место анемии. Концентрация лактата в крови в зависимости от пробегаемой дистанции (отрезков дистанции во время тренировок) может быть (составлять) 6-8 ммоль/л и более 10-16. Иногда в моче у бегунов-стайеров определяется белок.

Лыжный спорт является важным средством поддержания и улучшения здоровья, функционального состояния и тренированности. Лыжным спортом можно заниматься с самого раннего детства и вплоть до глубокой старости. Наиболее широкое распространение получили лыжные гонки. Они представляют собой локомоции типа ходьбы с резко удлиненной одиночной опорой, с использованием работы рук.

Кроме того, лыжные гонки проходят на различных рельефных местностях, при различном скольжении. В лыжном спорте у женщин дистанции 5, 10, 15 и 30 км, у мужчин - 15, 30, 50 км.

Темп (скорость) гонки у квалифицированного лыжника существенно не зависит от длины пробегаемой дистанции. Однако скорость пробегания дистанции зависит от профиля дистанции, температуры воздуха и снега, смазки и тренированности (функционального состояния) лыжника-гонщика.

Работа лыжника-гонщика - большой интенсивности, но в связи с профилем дистанции эту работу следует отнести к переменной интенсивности.

Лыжный спорт развивает общую и скоростную выносливость, но при подготовке к соревнованиям используется силовая тренировка (лыжероллеры, бег в гору с лыжными палками и отягощающими поясами и т. п.).

Высококвалифицированные лыжники-гонщики при прохождении дистанции потребляют кислорода на 15-20% меньше, чем менее квалифицированные (Ю.Х. Кальюсто).

У лыжника-гонщика во время тренировки (соревнований) задействована большая группа мышц, отсюда и большие энергетические затраты. Тип работы у лыжника-гонщика аэробно-анаэробный, в зависимости от профиля трассы и климатических условий (температуры воздуха, снега, смазки), а если тренировки (или, особенно, соревнования) проводятся в среднегорье, то режим работы анаэробный.

При спусках и подъемах в гору с большой скоростью, несмотря на увеличение потребления кислорода (0₂), часть энергии освобождается за счет анаэробных реакций, о чем свидетельствует значительное повышение концентрации молочной кислоты в крови.

Суммарный расход энергии составляет от 4200 до 6000 ккал. На лыжном марафоне (50 км и более) расход энергии значительно превышает эту величину. МПК у мужчин 83 мл/кг/мин, у женщин - 63 мл/кг/мин. Дыхание при попеременном двухшажном ходе ритмичное - 1:1, 1:2, а при одновременных ходах выдох производится во время толчка палками и наклоне туловища. Правильное сочетание дыхания и движений всегда повышает эффективность работы. У лыжников-гонщиков хорошо развита дыхательная мускулатура. Поэтому у них большая амплитуда дыхательных движений и высокие показатели ЖЕЛ (у мужчин от 5,5 до 7,5 л, у жен- -щин - 3,5-4,5 л). Легочная вентиляция у лыжников во время бега повышается до 1200 л в минуту. Потребление кислорода у квалифицированных лыжников достигает 4-5 л/мин, что составляет 85-90% их МПК. При передвижении по равнине эта величина не превышает 80% МПК, на подъемах она возрастает до 100%, на спусках снижается до 50-55%.

Конькобежный спорт. Занятия конькобежным спортом способствуют не только развитию скорости, выносливости, координации движений, но и закаливанию организма, повышению сопротивляемости простудным заболеваниям.

В зависимости от длины дистанция может быть субмаксимальной (500, 1000, 1500 м) и большой интенсивности (5000 и 10 000 м).

Движения конькобежца имеют циклический характер, сложный по координации, особенно при (на) повороте. Малая опорная поверхность конька, высокая скорость, наличие скольжения и наклонное положение туловища затрудняют сохранение равновесия и усложняют двигательную деятельность конькобежца.

Расход энергии при беге на коньках зависит от длины дистанции, скорости передвижения (бега) и метеологических условий и составляет 4400-4800 ккал у мужчин и 3700-4100 ккал у женщин. Следу-

ет заметить, что все крупные соревнования последних лет проводятся в крытых дворцах спорта. МПК у мужчин 78 мл/кг/мин и у женщин 54 мл/кг/мин.

Легочная вентиляция при беге на коньках достигает 100— 160 л/мин, потребление кислорода - 4-4,5 л/мин. Имеет место кислородный долг, особенно при беге на 500-1500 м. У конькобежцев в покое пульс составляет 40-50 уд/мин у мужчин, у женщин он несколько ниже.

ЧСС во время бега резко возрастает и может достигать 190— 200 и более уд/мин. Концентрация лактата в крови возрастает до 16 и более ммол/л.

Велосипедный спорт. В зависимости от длины дистанции езда на велосипеде относится к работе максимальной, субмаксимальной, большой и умеренной интенсивности. Работа максимальной мощности выполняется на дистанции 200 и 500 м велосипедистом на треке; субмаксимальной - на дистанции 1000 м; большой - на дистанции 5000, 10 000 и 20 000 м и умеренной - на дистанции 100 км и более на шоссе.

Несмотря на некоторые затруднения дыхания во время гонок, легочная вентиляция у велогонщиков достигает 60-120 и более л/мин, а поглощение кислорода - 5 и более л/мин. МПК у мужчин составляет 75 л/кг/мин.

Расход энергии у мужчин 5400-6000 ккал, у женщин - 4100— 4600. ЧСС у велосипедистов-шоссейников в состоянии покоя в среднем составляет 45-50 уд/мин, а во время гонки ЧСС зависит от темпа гонки, рельефа, климатических условий, функциональной готовности и может достигать 140-190 и более уд/мин. При спурте, на финише ЧСС может достигать 200 и более уд/мин. АД у велогонщиков низкое (гипотония).

Показатели красной крови в пределах нормы, иногда у спортсменов, участвующих в многодневных велогонках, отмечается анемия и в моче определяется белок.

Гребля (академическая, на каноэ и байдарках). Греблей можно заниматься в любом возрасте, она относится к числу общераз-вивающих упражнений и одновременно может служить отличным средством активного отдыха.

Движения гребцов сложны по координации, которая связана с подвижностью сиденья и малой устойчивостью академических судов (лодок). Это обязывает спортсмена постоянно поддерживать равновесие, особенно это важно в 2-, 4-, 6-местных судах.

Академическая гребля предъявляет большие требования к анализаторам, особенно проприоцептивному, осязательному, вестибулярному рецептору, периферическому зрению и слуху.

Гребля способствует развитию скелетных мышц, особенно мышц-спины, верхнего плечевого пояса, мышц живота и нижних конечностей, т. е. крупных мышечных массивов. Суммарный расход энергии в академической гребле велик. У мужчин - 5200-5600 ккал, у женщин - 4200-4800. МПК - 62 мл/кг/мин у мужчин.

Частота дыхания гребца совпадает с ритмом движений и равна в среднем 30-40 экс. в мин. В процессе гонки дыхание меняется, к примеру на финише оно увеличивается (учащается). Рациональное дыхание очень важно для гребца.

Легочная вентиляция у квалифицированных гребцов достигает до 150 л/мин, это становится возможным за счет увеличения глубины дыхания. Дыхательная мускулатура хорошо развита у гребцов. ЖЕЛ может достигать 6 и более литров у мужчин и 4 и бол-ее литров у женщин.

Работа гребца проходит, как правило, в анаэробном режиме. Потребление кислорода у высококвалифицированных спортсменов может достигать 5-5,5 л/мин. Кислородный запрос при гребле на дистанции 1500-2000 м в среднем составляет 50-60 л, кислородный долг равен 20-30% по отношению к запросу. ЧСС в покое в среднем равно 40-50 уд/мин, а во время гонок может достичь 160—» 200 и более уд/мин.

У гребцов при проводке весел в воде имеет место кратковременное натуживание, которое затрудняет венозный приток в правое предсердие и этим несколько осложняет работу сердца. Натуживание также ведет к повышению венозного давления. После интенсивных тренировок (соревнований) и охлаждения (переохлаждения), особенно весной и осенью, у гребцов в моче нередко появляется белок.

Плавание. Спортивное плавание включает четыре вида: вольный стиль (кроль), плавание на спине, брасс, баттерфляй. Дистанция на соревнованиях от 50 до 1500 м. Плавание на дистанции 50,100,200 м относится к субмаксимальной интенсивности; на 400, 800, 1500 м - к большой интенсивности; при заплывах в море (15, 25 км) - к умеренной интенсивности.

Плавание осуществляется в водной среде, где температура -25,5-28,5°С, это существенно влияет на работоспособность.

Кроме того, плавание характеризуется горизонтальным положением тела пловца, что существенно влияет на работу сердца и легких - не тратится энергия на поддержание положения тела в вертикальном положении. Все это позволяет пловцу длительно выполнять большой объем работы, которую на суше он выполнять не может. Температуры тела пловца и воды различны, и вода явля-

ется раздражителем рецепторов. Кроме того, пловец преодолевает сопротивление воды, которое возрастает по мере повышения скорости плавания. Плавучесть зависит от телосложения техники выполнения движений, веса спортсмена и соотношения мышечной и жировой ткани.

Частота дыхания во время плавания (в зависимости от способа) может достигать 30-45 экс. в мин. Легочная вентиляция при этом может достигать 90-100 и более литров в минуту, поглощение кислорода - 5,0-5,5 л. МПК у мужчин 67 мл/кг/мин, у женщин - 57 мл/кг/мин Расход энергии у мужчин 4200-4800 ккал, у женщин - 3600-4100 ккал.

Красная кровь в норме, но при интенсивных тренировках иногда отмечается снижение гемоглобина (анемия).

Лактат после соревнований (или тренировки) может составлять 14-16 и более ммоль/л. Нередко у пловцов после длительных интенсивных тренировок и низкой температуры воды в бассейне отмечен белок в моче.

ИГРОВЫЕ ВИДЫ СПОРТА

Спортивные игры (футбол, баскетбол, волейбол, хоккей, гандбол, теннис и др.) характеризуются разнообразием движений. Они включают бег, прыжки, броски мяча с места и в прыжке, удары, различные силовые элементы и т. п. Все эти движения выполняются в условиях взаимодействия (в борьбе) игроков. Изменение структуры движений и их интенсивности происходит во время игры непрерывно.

Некоторые виды игр (хоккей с шайбой, баскетбол, регби, гандбол и др.) носят скоростно-силовую направленность, которая отражается в тренировочном процессе. Спортивные игры способствуют развитию быстроты, силы, ловкости и других качеств. В зависимости от вида игр физиологические сдвиги в организме различны.

Расход энергии в игровых видах спорта зависит от размеров площадки, темпа и ритма игры, единоборства, квалификации спортсменов и их тренированности. Так, расход энергии у волейболистов, баскетболистов 4200-4500 (у мужчин) и 3600-3800 ккал (у женщин). МПК у баскетболисток 44 мл/мин/кг (Л. \УПтоге, 1980), у мужчин-баскетболистов - 53 мл/мин/кг, у футболистов, волейболистов (мужчин) - 58 мл/мин/кг и 57 мл/мин/кг соответственно О. ШПтоге, 1980). Частота дыхания (ЧД) в играх может составлять от 20-30 до 60 экс. в мин. ЖЕЛ составляет от 3500

до 5000 мл, а у женщин - 3000-4500 мл. ЧСС в покое составляет от 45 до 55 уд/мин, во время игры в хоккей с шайбой может достигать 160-200 и более уд/мин, в баскетболе, футболе, гандболе - 140-180 и более уд/мин.

Лактат после игры (тренировки) может составлять 8-14 и более ммоль/л.

Водное поло - игра с мячом на воде. Ватерполисты выступают в спортивных плавках (с раковиной) и в специальных шапочках. Для водного поло характерны техника плавания кролем, когда голова поднята над водой, а гребок короче. Для ведения мяча дриблингом спортсмены используют носовую волну и двигают мяч головой. Основные технические приемы - это захват мяча с поворотом кисти, ловля мяча и броски.

Работа ватерполиста, в основном, осуществляется в аэробно-анаэробном режиме. Легочная вентиляция у ватерполиста высокая и может составлять (достигать) 100-160 и более литров в минуту, поглощение кислорода - 5,5-6 л, МПК - 58 мл/мин/кг, ЖЕЛ -более 5 литров. ЧСС в покое 45-50 уд/мин, а во время игры может увеличиваться до 160-190 и более уд/мин.

ЕДИНОБОРСТВА

Борьба (вольная, греко-римская, самбо, дзюдо и др.) относится к единоборствам. Средствами борьбы являются приемы, с помощью которых соперника захватывают, выводя из равновесия, и бросают на землю (ковер).

В борьбе сочетается скоростно-силовая работа со статическими напряжениями, она развивает силу, быстроту, ловкость. Для успешной двигательной деятельности борца необходимо развитие проприоцептивной чувствительности.

У борцов хорошо развита мышечная система, она адаптирована к работе преимущественно в анаэробном режиме. Расход энергии при борьбе очень высокий. При схватках он достигает в среднем 10-12 ккал и более за 1 мин. ЧД во время схватки увеличивается до 35-40 и более экс. в мин. Отмечены моменты задержки дыхания и нату-живания - во время захвата, подготовки к выполнению броска и при броске. Расход энергии от 3700 до 6000 ккал и более, в зависимости от весовой категории. Кислородная потребность зависит от интенсивности работы. Кислородный долг к концу схватки может достигать значительных величин. МПК составляет 57 мл/кг/мин.

В состоянии покоя ЧСС в среднем составляет 45-60 уд/мин. Во время схватки и особенно после схватки ЧСС достигает 180—

200 и более уд/мин. АД может повышаться до 150-160 мм рт. ст. (систолическое) и 80-100 мм рт. ст. (диастолическое).

Лактат в крови после схватки повышен и составляет 8-10 и более ммоль/л. Для борцов характерна усиленная функция потовых желез - необходимо это учитывать при подготовке борца к схватке: его нельзя массировать с маслом и втирать масла.

Бокс представляет собой широко распространенный вид единоборств. Для занятий боксом необходимы большая выдержка, сила, мужество, ловкость, быстрота, твердость и решительность, а также другие специфические качества.

Расход энергии зависит от интенсивности работы, он выше у спортсменов малых весовых категорий и достигает 15-25 ккал в мин. В общей сложности после тренировки расход энергии может составлять от 3700 до 6000 ккал в зависимости от весовой категории, температуры внешней среды и тренированности спортсмена. МПК составляет 55 мл/мин/кг (О. Ситгспп^, 1968). ЧД может достигать 35-50 экс. в мин, а легочная вентиляция составляет от 80 до 120 и более литров. Поглощение кислорода может равняться 4-5 л/мин и имеет место кислородный долг. ЖЕЛ у боксеров в среднем 3500-4500 мл.

ЧСС имеет тенденцию к замедлению и в покое составляет 45-55 уд/мин. Во время боя ЧСС достигает 180-200 и более уд/ мин. После боя лактат в крови резко повышается и составляет 8-12 и более ммоль/л.

Фехтование - это вид спорта, в основе которого лежит единоборство в одном из видов спортивного холодного оружия. Занятия фехтованием развивают быстроту, ловкость, выносливость, самообладание, способность к молниеносным решениям и действиям в сложных ситуациях.

В фехтовальном бою на рапирах, шпагах или саблях цель спортсмена состоит в том, чтобы в заданное время нанести сопернику определенное количество ударов (или уколов).

В современном фехтовании различают следующие виды оружия: рапира, шпага, сабля. Рапира и шпага - колющее оружие. Сабля -рубящее оружие.

В фехтовании на рапирах и шпагах используют электроаппаратуру - после нанесения укола замыкается электроцепь и загорается лампочка.

ЧСС во время боя увеличивается и может составлять 160-180 и более уд/мин МПК у мужчин 56 мл/мин/кг, у женщин -44 мл/мин/кг.

В фехтовании большое значение имеют зрительный, вестибулярный и двигательный аппараты. Зрительное восприятие, в основ-

ном, определяет все поведение фехтовальщика. ЧД увеличивается во время боя до 30-40 и более экс. в мин. Расход энергии в связи с кратковременностью выполнения уколов и всей схватки незначительный. Легочная вентиляция у фехтовальщиков во время соревнований повышается до 60-100 л/мин. Расход энергии 3600-4200 ккал у мужчин и 3000-3600 у женщин.