- •Передмова
- •Частина 1. Теоретичні основи фізіології фізичних вправ
- •Основні принципи тренувальних навантажень
- •Контрольні питання
- •1.2. Фізіологічна класифікація фізичних вправ спортивної та оздоровчої спрямованості
- •Циклічні вправи
- •Енергетична та ергометрична характеристика циклічних вправ
- •Ациклічні вправи
- •Контрольні питання
- •1.3. Динаміка функціональних станів організму під час м’язової діяльності
- •Фізичні вправи оздоровчого характеру
- •Причини виникнення стомлення
- •Проміжні продукти метаболізму та стомлення
- •Нервово – м’язове стомлення
- •Відновлення фізіологічних функцій після припинення фізичних вправ
- •Контрольні питання
- •Загальні поняття про адаптацію організму до фізичних навантажень
- •Фізичне навантаження → робоча гіпертрофія → збільшення м'язової маси
- •Формування довготривалої адаптації
- •Специфічність реакцій адаптації
- •Явище деадаптації, реадаптації, переадаптації
- •Контрольні питання
- •Загальні закономірності росту та розвитку дітей і підлітків
- •Вікова періодизація
- •Вікова періодизація (за а.А.Маркосяном, 1969)
- •Контрольні питання
- •Розділ 2. Нервова система і руховий апарат людини та їх роль у забезпеченні м’язової діяльності
- •Структура та функції нервової системи
- •Нервовий імпульс
- •Центральна нервова система
- •Периферична нервова система
- •Рефлекторна діяльність
- •Сенсорний імпульс та руховий контроль (Дж. Вілмор, д.Костіл, 2003)
- •Контрольні питання
- •2.2. Скелетний м’яз. Механізм м’язового скорочення м’язова система
- •(Дж. Вілмор, д.Костіл, 2003)
- •Скорочення м'язового волокна
- •Контрольні питання
- •2.3. Фізіологічні основи формування рухових навичок і навчання спортивної техніки
- •Умовно-рефлекторні механізми як основа формування рухових навичок
- •Фази формування рухових навичок (м.В.Зімкін)
- •Динамічний стереотип та екстраполяція рухових навичок
- •Роль зворотних зв'язків, аферентного синтезу й акцептора дії у формуванні рухових навичок
- •Контрольні питання
- •2.4. Скелетний м’яз та фізичне навантаження
- •Тип волокна і фізичне навантаження
- •Типи м'язового скорочення
- •Контрольні питання
- •2.5. Адаптація нервової системи та рухового апарату людини до фізичних навантажень Адаптація нервової системи до фізичних навантажень
- •Нервово-м’язова адаптація людини до силової підготовки
- •Контрольні питання
- •Вікові особливості нервової системи та рухового апарату людини Вікові особливості нервової системи
- •Розвиток м’язової системи
- •Вікові особливості розвитку рухової функції
- •Система судин
- •Контрольні питання
- •3.2. Реакції серцево-судинної системи на фізичне навантаження
- •Частота серцевих скорочень
- •Систолічний об'єм крові
- •Кровоток
- •Артеріальний тиск
- •Контрольні питання
- •3.3. Фізіологічні особливості дихальної системи
- •Легенева вентиляція
- •Дифузійна здатність легень
- •Транспорт кисню та діоксиду вуглецю
- •Механізми регуляції легеневої вентиляції
- •(Дж. Вілмор, д.Костіл, 2003) контрольні питання
- •3.4. Реакції дихальної системи на фізичні навантаження Артеріовенозна різниця за киснем
- •Легенева вентиляція при фізичному навантаженні
- •Проблеми дихання при виконанні фізичного навантаження
- •Вентиляційний еквівалент за киснем
- •Контрольні питання
- •3.5. Адаптація кардіореспіраторної системи до систематичних занять фізичними вправами Адаптаційні реакції серцево-судинної системи
- •Адаптаційні реакції дихальної системи на тренувальні впливи
- •Деякі фізіологічні зміни в результаті тренування, що спрямоване на розвиток витривалості у неспортсмена та спортсмена (Дж. Вілмор, д.Костіл, 2003)
- •Контрольні питання
- •3.6. Вікові особливості серцево-судинної та дихальної систем людини Вікові особливості системи крові та кровообігу
- •Вікові особливості дихальної системи
- •Джерела енергії
- •Запаси палива та енергії в організмі
- •Біоенергетика утворення атф
- •Система атф-кф
- •Гліколітична система
- •Окиснювальна система
- •Окиснювальні здатності м'язів
- •Контрольні питання
- •4.2. Баланс води та електролітів
- •Баланс води у стані спокою
- •Баланс води при фізичному навантаженні
- •Зневоднення організму та фізична діяльність
- •Баланс електролітів під час фізичного навантаження
- •Поповнення втрат рідини
- •Контрольні питання
- •4.3. Ендокринна система та м'язова діяльність
- •Природа та функції гормонів
- •Механізми дії гормонів
- •Вплив гормонів на обмін речовин та енергозабезпечення
- •Гормональні зміни, що зумовлені фізичними навантаженнями
- •Вплив гормонів на баланс рідини та електролітів під час фізичного навантаження
- •Контрольні питання
- •4.4. Адаптація обміну речовин та ендокринної системи до м'язової діяльності
- •Адаптаційні реакції м'язової системи
- •Адаптація ендокринної системи до фізичних навантажень
- •Контрольні питання
- •4.5. Коротка характеристика вікових особливостей обміну речовин та ендокринної системи дітей і підлітків Вікові особливості обміну речовин у дітей та підлітків
- •Вікові особливості гормональної системи
- •Контрольні питання
- •Розділ 5. Фізіологічні основи розвитку фізичних якостей. Вікові особливості розвитку фізичних якостей
- •5.1. Поняття про силові якості та вікові особливості їх розвитку Загальна характеристика сили як фізичної якості людини
- •Фактори, що зумовлюють силові можливості людини
- •Вікова динаміка природного розвитку сили
- •Контрольні питання
- •5.2. Загальна характеристика швидкості як фізичної якості людини. Вікові особливості її розвитку
- •Фактори, що зумовлюють прояв швидкості
- •Вікова динаміка розвитку швидкості
- •Контрольні питання
- •5.3. Поняття витривалості як фізичної якості та вікові її особливості
- •Фактори, що зумовлюють витривалість людини
- •Вікові особливості розвитку витривалості у дітей та підлітків
- •Біологічна потреба організму в руховій активності
- •Норми рухової активності дітей і підлітків
- •Контрольні питання
- •6.2. Вплив оздоровчої фізичної культури на організм людини. Види оздоровчої фізичної культури
- •Оздоровчі види гімнастики
- •Оздоровче тренування з ходьби та бігу
- •Контрольні питання
- •6.3. Фізіологічні основи оздоровчого фізичного тренування Показання і протипоказання до використання оздоровчого фізичного тренування
- •Принципи, методи і засоби оздоровчого фізичного тренування
- •Дозування фізичного навантаження в оздоровчому тренуванні
- •Обсяг, кратність і структура оздоровчого тренування
- •Контроль адекватності й ефективності оздоровчого тренування
- •Контрольні питання
- •6.4. Фізіологічні особливості людей літнього віку під час занять фізичними вправами Зміни дихальної системи в процесі старіння
- •Зміни функції серцево-судинної системи з віком
- •Зміни силових якостей з віком
- •Контрольні питання
- •Тестування:
- •Нормативи рухових тестів для оцінки основних фізичних якостей (в.А.Романенко, 2005) (фрагмент)
- •Хід роботи:
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №3. Зміна кровообігу і дихання під час вправ субмаксимальної інтенсивності
- •Література
- •Хід роботи
- •Тестування
- •Протокол реєстрації зміни чсс
- •Тестування
- •Протокол реєстрації зміни фізіологічних показників
- •Хід роботи
- •Оцінка термінових фізіологічних реакцій на фізичне навантаження динамічного характеру
- •Оцінка термінових фізіологічних реакцій на фізичне навантаження статичного характеру
- •Оцінка значення адаптаційного потенціалу
- •Тестування
- •Дослідження рівня функціонального стану
- •Тестування
- •Величини заданих і дійсних зусиль під час стискання обстежуваними кистьового (розтягуванні станового) динамометра
- •Хід роботи
- •Шкала оцінювання функціональної рухливості нервових процесів
- •Шкала оцінювання сили нервових процесів (сигн. / за 5 хвилин)
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота № 13. Визначення фізіологічного стану кардіореспіраторної системи під час фізичного навантаження
- •Література
- •Хід роботи:
- •Контрольні питання
- •Лабораторна робота №14. Визначення анаеробної потужності
- •Література
- •Хід роботи:
- •Визначення силових якостей
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №17. Визначення часових характеристик різних за складністю сенсомоторних реакцій у спортсменів
- •Література
- •Хід роботи:
- •Шкала оцінювання (за м.В.Макаренком)
- •Хід роботи
- •Оцінка рівня фізичної працездатності за даними тесту рwc 170 , кг·м/хв (с.Н.Попов, 1987)
- •Контрольні запитання
- •Контрольні запитання
- •Словник основних понять та термінів
- •Список рекомендованої літератури Основна література
- •Додаткова література
Фізичні вправи оздоровчого характеру
За ступенем впливу на організм всі види оздоровчої фізичної культури (залежно від структури рухів) можна розділити на дві великі групи:
Циклічні вправи — це такі рухові акти, у яких тривалий час постійно повторюється той самий закінчений руховий цикл. До них відносяться ходьба, біг, ходьба на лижах, їзда на велосипеді, плавання, веслування тощо.
В ациклічних вправах структура рухів не має стереотипного циклу й змінюється в ході їхнього виконання. До них відносяться гімнастичні та силові вправи, стрибки, метання, спортивні ігри, єдиноборства. Ациклічні вправи впливають на функції опорно-рухового апарата, у результаті чого підвищуються сила м'язів, швидкість реакції, гнучкість і рухливість у суглобах, лабільність нервово-м'язового апарата.
До видів з переважним використанням ациклічних вправ можна віднести гігієнічну й виробничу гімнастику, заняття в групах здоров'я й загальної фізичної підготовки (ЗФП), ритмічну й атлетичну гімнастику, гімнастику за системою «хатха-йога», аеробіку, шейпінг, пілатес тощо.
Серед вправ циклічного характеру найбільш розповсюдженими та популярними є оздоровча ходьба та біг, широко використовується ходьба на лижах та оздоровче плавання.
Знання особливостей впливу на організм різних видів циклічних вправ дозволяє правильно вибрати оздоровчі програми залежно від стану здоров'я, віку й рівня фізичної підготовленості. Для більш різнобічного впливу на організм, виключення монотонності занять і адаптації до звичного фізичного навантаження протягом багаторічних тренувань доцільно тимчасове переключення з одного виду циклічних вправ на інший або ж використання їх у сполученні.
Контрольні питання
Розглянути основні види фізіологічної класифікації фізичних вправ.
Особливості циклічних та ациклічних видів спорту.
Який критерій лежить в основі класифікації циклічних видів спорту на анаеробні та аеробні види?
Охарактеризуйте види фізичних вправ анаеробного характеру.
Охарактеризуйте види фізичних вправ аеробного характеру.
Особливості ациклічних видів спорту.
Дайте характеристику оздоровчих фізичних вправ.
1.3. Динаміка функціональних станів організму під час м’язової діяльності
Під час тренувальних занять та змагань в змінах функціонального стану організму людини виділяють три стани: передстартовий, основний та відновлювальний (Б.И.Ткаченко, 1994).
Передстартовий стан. У передстартовому стані, що виникає за декілька хвилин або годин до початку змагань, зростають частота серцевих скорочень, систоличний об’єм та хвилинний об’єм кровообігу, підвищується артеріальний тиск, зростають легенева вентиляція, енерговитрати, температура тіла.
Передстартові зміни функцій являються умовно-рефлекторними реакціями. Вони підготовлюють організм в цілому до майбутньої роботи та прискорюють процеси впрацьовування. Обумовлені ці зміни підсиленням діяльності симпато-адреналової системи, про що свідчить підвищення концентрації норадреналіну та адреналіну в крові ще до початку роботи.
В залежності від характеру змін фізіологічних функцій і емоційного статусу спортсмена виділяють три різновиди передстартових станів:
перший характеризується помірним емоційним збудженням і забезпечує високий спортивний результат (стан «бойової» готовності);
для другого характерне підвищення збудження центральної нервової системи (ЦНС) під впливом якого працездатність може як збільшуватися, так і зменшуватися (стан «передстартової лихоманки»);
третій вид станів відрізняється переважанням гальмівних процесів, що призводять, як правило, до зниження спортивного результату (стан «передстартової апатії»).
Зміни стану організму при розминці. Розминка – комплекс спеціальних вправ, що виконуються перед тренуванням або змаганням і що сприяє прискоренню процесу впрацьовування та підвищенню працездатності.
Фізіологічні ефекти розминки різноманітні:
вона підвищує збудливість і активність сенсорних, моторних та вегетативних центрів;
підсилює діяльність ендокринних залоз, створюючи тим самим умови для більш ефективної регуляції вегетативних та моторних функцій при наступній роботі;
підвищується температура тіла і, особливо, працюючих м’язів, завдяки чому збільшується активність ферментів, відповідно, швидкість біохімічних реакцій в м’язових волокнах, збудливість та лабільність м’язів, підвищується швидкість їх скорочення.
Розминка підсилює роботу систем, що забезпечують транспорт кисню до працюючих м’язів. Зростає легенева вентиляція, швидкість дифузії кисню із альвеол в кров, хвилинний об’єм кровообігу, розширюються артеріальні судини скелетних м’язів, збільшується венозне повернення крові, підвищується (завдяки збільшенню температури тіла) інтенсивність дисоціації оксигемоглобіна в тканинах.
Розминка спортсмена буває загальною та спеціальною. Загальна розминка складається з вправ, що здатні підвищити збудливість центральної нервової системи, температуру тіла, активізувати систему транспорту кисню. Спеціальна частина розминки за своєю структурою повинна бути якомога ближчою до характеру майбутньої діяльності.
Стан основної роботи поділяється на три окремих періоди: впрацьовування, основний стан (стійкий стан) та втома (стомлення).
Впрацьовування. Поступове збільшення працездатності людини на початку виконання спортивних вправ називається впрацьовуванням. В цей час відбувається перебудова нейрогуморальних механізмів регуляції рухів і вегетативних функцій на новий більш напружений режим діяльності з покращенням координації рухів.
Швидкість підсилення діяльності фізіологічних систем під час впрацьовування неоднакова. Руховий апарат, що володіє відносно високою збудливістю і лабільністю, на новий робочий рівень налаштовується швидше, чим вегетативні системи. Так, наприклад, під час інтенсивного бігу максимальна швидкість руху досягається вже на 5-6 с. В той же час розширення артеріальних судин м’язів відбувається за 60-90 с, а ЧСС, систоличний об’єм та хвилинний об’єм кровообігу досягають максимальних величин тільки через 1,5-2 хв. Навіть при роботі максимальної аеробної потужності необхідний рівень споживання кисню досягається лише через 2-3 хв.
У зв’язку з тим, що транспорт кисню підсилюється поступово, на початку будь-якої роботи скорочення м’язів здійснюється, в основному, в анаеробних умовах. Різниця між потребою організму в кисню під час періоду впрацьовування і його реальним потребам називається кисневим дефіцитом. При неважких навантаженнях дефіцит кисню перекривається ще під час фізичних вправ, а при важких навантаженнях дефіцит кисню ліквідується тільки після завершення роботи і є складовою частиною загального кисневого боргу.
Швидкість зміни фізіологічних функцій під час впрацьовування залежить від інтенсивності (потужності) роботи, що виконується. Чим більша потужність, тим швидше відбувається підсилення діяльності серцево-судинної та дихальної систем. При однакових за характером і потужністю вправах впрацьовування відбувається тим швидше, чим вище рівень тренованості людини.
Стан фізіологічних функцій при основній роботі. Після закінчення періоду впрацьовування при тривалій аеробній роботі виникає стійкий стан протягом якого працездатність і показники фізіологічних функцій, що забезпечують транспорт кисню, змінюються несуттєво. При роботі максимальної та субмаксимальної потужності період стійкого стану відсутній, так як ця робота відбувається за короткий час, постійне зростання частоти серцевих скорочень, систоличного об’єму кровообігу і, відповідно, споживання кисню не встигає досягнути стійких показників.
Розрізняють справжній та хибний стійкі стани фізіологічних функцій при роботі. Справжній стійкий стан характеризується високою узгодженістю роботи рухового апарату і вегетативних систем, що приймають участь у її забезпеченні:
функції серцево-судинної та дихальних систем не досягають своїх межових величин;
ресинтез макроергічних фосфорних сполук відбувається за рахунок аеробних окислювальних реакцій;
споживання кисню, як правило, нижче максимально можливих для людини величин;
сіль молочної кислоти (лактат) майже не накопичується у м’язах, що забезпечує збереження кислотно-основної рівноваги у рідинних середовищах організму.
При хибному стійкому стані споживання кисню людини або близько до максимально можливої для нього величини, або навіть дорівнює їй, але потреба м’язів в кисні все ж повністю не задовільняється. Поступово в організмі утворюється і зростає кисневий борг. З метою поповнення недостатнього споживання кисню легенева вентиляція, частота серцевих скорочень та хвилинний об’єм кровообігу збільшується і досягає максимально можливих величин. Нестача кисню призводить до підвищення частки анаеробних процесів у забезпеченні м’язів енергією. У результаті цього, в м’язах і у крові зростає концентрація молочної кислоти. Відбувається зрушення рН крові у кислий бік. Таким чином, при хибному стійкому стані відносна стабільність фізіологічних функцій протягом роботи обумовлена не відповідністю їх рівнів замовленням організму для забезпечення роботи необхідної потужності, а неможливістю їх подальшого зусилля.
Стомлення (втома) – функціональний стан людини, що тимчасово виникає під впливом тривалої або інтенсивної роботи і призводить до зниження її ефективності (Дж.Вілмор, Д.Костілл, 2003).
До основних причин виникнення стомлення можна віднести наступні:
1) «втома» енергетичних систем;
2) накопичення проміжних продуктів метаболізму;
3) «втома» нервової системи;
4) порушення скоротливого механізму м’язових волокон.
Жоден з цих параметрів окремо не може пояснити усі аспекти стомлення. Наприклад, хоча відсутність необхідної кількості енергії може призвести до зниження здатності м'язів продукувати фізичні зусилля, енергетичні системи самі по собі не можуть бути причиною виникнення усіх форм стомлення. Так, відчуття стомлення, котрого ми часто зазнаємо наприкінці робочого дня, не має нічого спільного з наявністю АТФ. Стомлення може виникати і під дією стресу, довколишніх умов, що змінюють гомеостаз. На багато питань щодо стомлення доки ще не отримано відповідей.
