Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћатематическогоимитационного моделировани€




“еоретическое исследование эф≠фективности средств и методов физической культуры наиболее строго можно выполнить с применением математического моделировани€ ос≠новных систем и функций организ≠ма человека.

¬ ѕроблемной Ќ»Ћ –√ј‘  бы≠ла разработана компьютерна€ мате≠матическа€ модель, имитирующа€ долговременные адаптационные про≠цессы. ќна представл€ет собой систе≠му из дев€ти обычных дифференци≠альных уравнений первого пор€дка, которые описывают основные пара≠метры и закономерности функциони≠ровани€ мышц, эндокринной и им≠мунной систем. Ќа вход компьютер≠ной программы можно подавать ин≠тенсивность и продолжительность выполнени€ физического упражне≠ни€, а на выходе можно наблюдать изменени€ массы митохондрий и ми≠офибрилл в тренируемых мышцах, массы желез эндокринной системы, костного мозга, концентрации анти≠генов в крови.

—истематически изучить вли€≠ние различных сочетаний интенсив≠ности и объема (продолжительно≠сти) выполн€емых физических уп≠ражнений на состо€ние основных систем организма человека и пока≠зать практическую ценность компь≠ютерного моделировани€ тренер≠ской работы стало целью специаль≠ного исследовани€.

»сследование выполн€лось с по≠мощью математической модели, имитирующей долговременные адаптационные процессы в организ≠ме человека (ћ»ƒј). –асчеты выполн€лись на Ё¬ћ IBM (286-й и 386-й моделей). Ќа вход модели по≠давались значени€ величин интен≠сивности и продолжительности тре≠нировки, а также длительность ин≠тервала отдыха (микроцикл дли≠тельностью 1, 2, 3, 4 и более суток) и количество выполненных микро≠циклов. –езультат тренировки оце≠нивалс€ за год тренировочного про≠цесса. Ќапомним, что за интенсив≠ность 100% принималась макси≠мальна€ алактатна€ мощность, мак≠симальное потребление кислорода соответствует мощности 40%, мощ≠ность анаэробного порога - 30%, аэ≠робного порога - 20%. Ќаиболее адекватными средствами дл€ имита≠ции €вл€ютс€ велосипедна€ езда, бег на лыжах, гребл€ и другие цик≠лические упражнени€, кроме бега (при выполнении больших объемов бега основным лимитирующим зве≠ном становитс€ опорно-двигатель≠ный аппарат - св€зки и сухожили€). –асчеты показывают, что всего надо было рассчитать 10 Х 9 Х 7=630 вари≠антов, каждый длительностью 360 дней. Ќетрудно догадатьс€, что та≠кое количество вариантов в практи≠ческом эксперименте не может вы≠полнить ни один из испытуемых и ни один из экспериментаторов за всю свою жизнь. ѕрименение компью≠терной техники позволило решить эту задачу за 1000-1500 мин (12-18 часов работы на компьютере).

ƒл€ оценки эффективности со≠четани€ определенных объемов и интенсивностей были вычислены из менени€ масс миофибрилл, мито≠хондрий в мышцах и эндокринных железах за один год тренировки при заданном микроцикле.

 

 


 

 

Ќа рис. 7 представлены графи≠ки изменени€ масс миофибрилл (ћ‘), митохондрий (MX) и эндок≠ринной железы - адаптационный ре≠зерв (ј–) организма. ƒанные на этих графиках представл€ют ре≠зультат вычислени€ годичной трени≠ровки спортсмена с достаточно вы≠соким уровнем физической подгото≠вленности, примерно II разр€д по легкой атлетике. ѕричем данные графиков были выбраны из множе≠ства других вычислений при задан≠ной интенсивности и разной продол≠жительности, а именно от 2 до 240 мин. Ќа рис. 7 наносились значе≠ни€, соответствующие наивысшему эффекту по сохранению или увеличению адаптационного резерва ор≠ганизма.

ѕосле нанесени€ на рис. 7 ре≠зультатов всех расчетов можно вы≠брать зону наиболее рациональных с точки зрени€ сохранени€ физиче≠ских возможностей человека сочета≠ний объема и интенсивности оздоро≠вительных физических упражне≠ний. »сследовани€ кривой измене≠ни€ адаптационного резерва пока≠зывают, что устойчива€ гипертро≠фи€ наблюдаетс€ при всех вариан≠тах интенсивности упражнени€, но с учетом продолжительности (объе≠ма), представленного кривой (t-»).

ѕрирост или сохранение мы≠шечной массы (ћ‘) наблюдаетс€ только при интенсивности более 70%. ћасса митохондрий несколько снижена по отношению к исходному уровню, однако удерживаетс€ на уровне 90% в диапазоне интенсив≠ности 70 - 90 %. «аметим, что необ≠ходимо соблюдать оптимальную продолжительность выполнени€ уп≠ражнений. ќна в данном случае со≠ставила 3-2 мин. Ёти 3-2 мин выра≠жают суммарный итог той части от≠дельных упражнений, которые вы≠звали существенный стресс и выход большого количества гормонов в кровь/

 

 


 

 

Ќа рис. 8 представлены данные аналогичных расчетов, но при двух дн€х отдыха после тренировки, т.е. микроцикл состо€л из 3 дней. ¬ этом случае наиболее рациональна€ зона сочетани€ объема и интенсивности оздоровительных физических уп≠ражнений, где адаптационный ре≠зерв организма достигает максиму≠ма (108-111 %), находитс€ в преде≠лах интенсивности физической нагрузки от 60 до 90 %. ќптимальна€ продолжительность упражнени€ со≠ставл€ла 8-2 мин. ¬ этом же диапа≠зоне интенсивности физической на≠грузки наблюдаетс€ снижение мы≠шечной массы до 88-91%. ќсобенно негативно сказываетс€ на величине мышечной массы (ћ‘) выполне≠ние упражнений с интенсивностью 30-50% и продолжительностью бо≠лее 30-10 мин соответственно.

ћасса митохондрий резко сни≠жаетс€ в диапазоне интенсивности от 62 до 100%, замедл€етс€ и при выполнении физической нагрузки продолжительностью 8-3 мин сни≠жаетс€ всего лишь на 3%.

 

 


 

Ќа рис. 9 представлены дан≠ные расчетов дл€ микроцикла из одного дн€ тренировки и трех дней отдыха. ¬ этом случае рост адап≠тационных возможностей орга низма выше исходного уровн€ на≠блюдаетс€ после достижени€ ин≠тенсивности более 45%. Ќаивыс≠шие показатели адаптационных возможностей можно наблюдать при выполнении физических уп≠ражнений с интенсивностью от 80 до 100% и продолжительностью от 4 до 2 мин.

¬ этом промежутке интенсивно≠сти упражнений (80-100%) наблю≠даетс€ величина мышечной массы: 87-88%.

ћасса митохондрий оказывает≠с€ сниженной при любых вариантах нагрузок. ћаксимальный показа≠тель сохранени€ массы митохондрий (67%) достигаетс€ при интенсивно≠сти 20% и продолжительности вы≠полнени€ физических упражнений 90 мин. Ќа графике видна тенден≠ци€ к снижению массы митохондрий

как при меньшей интенсивности вы≠полнени€ упражнений 20%, так и при большей интенсивности.

¬ зоне высоких показателей адаптационных возможностей орга≠низма (105-106% интенсивности) масса митохондрий стабилизируетс€ на уровне 53-51%, миофибрилл -88%.

»сходный уровень адаптацион≠ных возможностей организма (100%) достигаетс€ при выполне≠нии физической нагрузки интенсив≠ностью 90-100%. ѕродолжитель≠ность таких упражнений составл€ет 2 мин.

ћасса миофибрилл на всем про≠межутке зон интенсивностей выпол≠нени€ упражнений (от 10 до 100%) ниже исходного уровн€ и в зоне 90-100% достигает своего максимума -84-85%.

 

 


 

 

Ќа рис. 10 представлены расче≠ты дл€ микроцикла из 6 дней (1 день тренировки, 5 дней отдыха). ¬идно, что исходный уровень адаптацион≠ных возможностей организма (100%) может поддерживатьс€ только при выполнении физической нагрузки интенсивностью 90-100%, продолжительностью около 2 мин.

ћасса миофибрилл и митохонд≠рий на всем промежутке зон интен≠сивностей выполнени€ упражнений (от 10 до 100%) ниже исходного уровн€.

јнализ полученных результатов вычислений позвол€ет дать теорети≠ческую интерпретацию основным эмпирическим принципам физиче≠ской подготовки.

 

ѕринцип непрерывности. ”ве≠личение продолжительности интер≠вала отдыха, или снижение количества тренировочных зан€тий в еди≠ницу времени, приводит к сниже≠нию эффективности тренировочно≠го процесса. Ёто относитс€ ко всем физиологическим системам.

ћасса эндокринных желез в на≠шем примере увеличиваетс€ только в случае применени€ упражнений с высокой интенсивностью 70-100% при оптимальной продолжительно≠сти его выполнени€. ”величение длительности интервала отдыха сни≠жает степень эффективности трени≠ровочного процесса от 27% при еже≠дневной тренировке, до 0% - при ин≠тервале отдыха более 6 дней. Ћогика работы математической модели из≠вестна, поэтому полученный резуль≠тат имеет однозначную интерпрета≠цию. ”пражнение с высокой интен≠сивностью и оптимальной продол≠жительностью стимулирует выход из эндокринных желез имеющегос€ за≠паса гормонов. ќни стимулируют синтез всех структур в клетках раз≠личных тканей, в том числе и желез эндокринной системы. √ормоны ос≠таютс€ в ткан€х значительное врем€ - 1-3 суток, но концентраци€ их постепенно снижаетс€ - идет метабо≠лизм гормонов. ѕоэтому при интервале отдыха I-2 суток концентраци€ гормонов в крови и ткан€х нарастает и стабилизируетс€ на повышенном уровне, что приводит к преобладанию процессов синтеза в клетках. ”величение продолжительности отдыха приводит к постепенному снижению концентрации ниже необхо≠димого уровн€ даже дл€ поддержа≠ни€ уже достигнутых изменений на клеточном уровне, поэтому уровень адаптационных перестроек в ткан€х снижаетс€. —ледовательно, принцип непрерывности в случае спортивной тренировки означает наращивание адаптационных перестроек в клетках с целью достижени€ все более высоких спортивных результатов. ¬
оздоровительной физической культуре принцип непрерывности св€зан с необходимостью гипертрофии же≠лез эндокринной и иммунной систем дл€ повышени€ адаптационного резерва с целью минимизации риска заболевани€, а в случае заболевани€ - скорейшего выздоровлени€ без существенных осложнений.

 

ѕринцип специфичности и гетерохронности адаптационных процессов. ¬ математической моде≠ли одновременно идут изменени€ в мышце, эндокринных железах и костном мозге (основном органе им≠мунной системы). ѕричем дл€ ги≠перплазии миофибрилл требуетс€ рекрутирование мышечных волокон, анаэробный гликолиз и повышенна€ концентраци€ анаболических гормо≠нов, а дл€ гиперплазии митохондрий требуетс€ аэробный гликолиз, поэто≠му тренировочный процесс должен существенно различатьс€. ¬ нашем случае максимум прироста массы миофибрилл наблюдалс€ при еже≠дневной тренировке с интенсивно≠стью 80-100% и суммарной продол≠жительностью силовых упражнений 8-2 мин. ћаксимум прироста мито≠хондрий был также при ежедневной тренировке, но с интенсивностью 10-20%. ћожно также отметить, что удержать заданный уровень гипер≠плазии миофибрилл можно даже с интервалом отдыха в 6 дней, тогда как дл€ поддержани€ заданной ги≠перплазии митохондрий требуетс€ ежедневна€ тренировка, а дл€ ги≠перплазии клеток желез эндокрин≠ной системы 4-5 дней.

ѕринцип цикличности. “рени≠ровочный процесс должен строитьс€ с учетом одновременного развити€ всех основных систем организма при некотором преобладании в раз≠витии какой-либо избранной систе≠мы, необходимой дл€ данного вида спорта. Ќапример, дл€ скоростно-силовых видов спорта следует стре≠митьс€ к опережающему развитию миофибрилл в мышцах, а дл€ выностливостных видов спорта - митохондрий мышц. ¬ оздоровительной физической культуре ставитс€ зада≠ча удержани€ повышенной гиперплазии миофибрилл и митохондрий при максимальной гипертрофии и гиперплазии клеток желез эндок≠ринной и иммунной систем. ѕоэтому необходимо планировать последовательность применени€ различ≠ных тренировочных средств в рам≠ках определенного цикла (микроци≠кла). Ётот цикл должен характери≠зоватьс€ синергичным взаимодейст≠вием процессов восстановлени€ пос≠ле тренировок различной направ≠ленности. ќн должен приводить к положительным и заданным сдвигам в системах и органах человека.

ѕринцип экономии гормонов. јдаптационные перестройки, св€≠занные с усилением процесса синте≠за белка в клетках, завис€т от кон≠центрации гормонов в крови и тка≠н€х. —ледовательно, надо учитывать два €влени€:

- больше гормонов выдел€етс€ в состо€нии предельного напр€жени€
- стресса, а именно при максимальной интенсивности или болевых
ощущени€х, св€занных с локальным или общим закислением;

- выполнение упражнений с высоким потреблением кислорода при
недостатке глюкозы в крови, повы≠шении концентрации ионов водоро≠да субстратом дл€ метаболизма ста≠нов€тс€ белки, в том числе гормоны.

—ледовательно, после трениров≠ки, стимулирующей выделение боль≠шого количества гормонов, нельз€ продолжительно тренироватьс€ с интенсивностью, вызывающей мак≠симальный метаболизм в организме, т.е. на уровне јнѕ и выше.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 493 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћибо вы управл€ете вашим днем, либо день управл€ет вами. © ƒжим –он
==> читать все изречени€...

2071 - | 1810 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.013 с.