- •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
Шкала оцінювання (за м.В.Макаренком)
Види подразників |
Високий |
Вищий від середнього |
Середній |
Нижчий від середнього |
Низький |
Предметні |
≤335 мс |
336-390 мс |
391-463 мс |
464-501 мс |
≥502 мс |
Словесні |
≤446 мс |
447-482 мс |
483-539 мс |
540-600 мс |
≥601 мс |
Пред'являється серія із 30 сигналів, 10 з яких – гальмівні. Латентні періоди реакцій вимірюються автоматично в процесі подачі сигналів і висвічуються на цифровому дисплеї. Після зупинки приладу, як і в підрежимах 1 і 2 почергово на цифровому дисплеї виводяться статистичні величини латентних періодів та реакцій та кількість помилок.
Завдання 4. Визначення часових характеристик реакції на рухомий об’єкт
Реакцію на рухомий об’єкт також визначали за допомогою комп’ютерної системи «Діагност-1». Завдання полягало в якомога швидшому реагуванні обстежуваного шляхом натиснення та відпусканням правою чи лівою рукою кнопки при появі на екрані рухомого об’єкту, коли цей він буде рухатися в місці певних «маяків». Обстежуваному пред’являли 10 сигналів у 3 серіях. Час руху об’єкту становив 1 с. Після закінчення пред’явлення подразників на екрані висвічувалися показники кількості правильних спів падань, випереджаючих відповідей, запізнюючих відповідей, середній час випереджаючих відповідей, середній час запізнюючих відповідей та середній час реакції на рухомий об’єкт (М сер) у мілісекундах. Ми для аналізу реакції на рухомий об’єкт брали лише кількість відповідей випередження та запізнення у 3 серіях завдання.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1. Що називають швидкісними якостями?
2. Які існують форми прояву швидкісних можливостей?
3. Які основні фізіологічні фактори визначають прояв швидкості?
4. Які методи використовують для визначення різних форм прояву швидкісних якостей?
5. Що таке латентний період?
6. Які різновиди рухових реакцій існують для визначення швидкісних можливостей?
Лабораторна робота №18.
ВИЗНАЧЕННЯ ФІЗИЧНОЇ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ ЗА ТЕСТОМ РWC 170 ЗА ДОПОМОГОЮ МЕТОДУ СТЕПЕРГОМЕТРІЇ
Мета: визначити стан фізичної працездатності організму при збільшенні навантаження методом степергометрії.
Обладнання: сходинка, секундомір, метроном.
Література
1. Шмалєй С.В, Щербина Т.І., Кубатько Б.І. Валеологія та методика викладання: Методичні рекомендації. – Херсон: Айлант, 2001. – 52 с.
2. Пирогова Е.А., Иващенко Л.Я., Страпко Н.П. Влияние физических упражнений на работоспособность и здоровье человека.- К.: Здоров'я, 1986. -152 с.
3. Романенко В.А. Диагностика двигательных способностей. – Донецк: Изд-во ДонНУ, 2005. – 290 с.
Хід роботи
Фізична працездатність характеризується максимальною роботою, яку може виконати обстежуваний. Р.М.Баєвський, В.П.Казначеєв та інші пов'язують фізичну працездатність з певним обсягом м'язової роботи, яка може бути виконана без зниження заданого (або того, що встановився на максимальному рівні для даного індивідуума) рівня функціонування організму, в першу чергу серцево-судинної та дихальної систем. Виходячи з цього, автори вважають, що фізичні можливості організму - це той рівень фізичної працездатності, який може бути досягнутий без перенапруги і виснаження механізмів адаптації.
Встановлено, що найбільше уявлення про функціональні резерви організму може бути в умовах навантаження, які включають не менше 2/3 м'язового масиву. Подібне навантаження забезпечують крайню інтенсифікацію всіх фізіологічних систем і дозволяють виявити не тільки глибинні механізми забезпечення працездатності, але й граничний з нормою стан та приховану нестачу функцій. Такі тести-навантаження все більше розповсюджуються у клінічній практиці, фізіології праці і спорту.
Всесвітньою організацією охорони здоров’я висунуті наступні вимоги до тестування з навантаженням:
1. навантаження повинно кількісно вимірюватися;
2. при повтореннях точно відтворюватися;
3. забезпечувати роботою близько 2/3 м'язового масиву і максимальну інтенсифікацію фізіологічних систем;
4. бути простою і виключати висококоординовані рухи;
5. забезпечувати змогу реєстрації фізіологічних показників під час виконання тесту.
На сьогодні запропоновано більше 200 різних тестів, які визначають "резервні можливості організму" на основі відповідних реакцій серцево-судинної системи. Найбільше розповсюджені проби з 20 присіданнями за 20-40 с, 3-хвилинний біг на місці, комбінована проба Лєтунова, орто-, і кліностатичні проби тощо.
Найчастіше про зміну фізичної працездатності (аеробної продуктивності) роблять висновки за зміною максимального споживання кисню або потужності навантаження, під час якої ЧСС встановлюється на рівні 170 ударів за 1 хвилину (РWC 170). У осіб старших за 50 років у зв'язку із віковими обмеженнями амплітуди зростання частоти пульсу під час виконання фізичних вправ оцінку фізичної працездатності виконують за тестом РWC150.
Фізіологічною передумовою визначення РWC150 є наявність лінійної залежності між ЧСС і потужністю роботи, що виконується. При більш високих величинах ЧСС прямолінійний характер зв'язку порушується. ЧСС170 є оптимальною для роботи серця здорової молодої людини і при цьому відмічається максимальне значення серцевої продуктивності. Подальше прискорення призводить до зниження ударного об'єму крові. Перевага цього методу в тому, що при виконанні двох навантажень помірної потужності визначається працездатність (РWC 170).
Існує два шляхи визначення РWC 170: методом велоергометрії та методом степергометрії.
При методі степергометрії обстежуваному пропонують виконати два навантаження, потужність яких розраховують за формулою:
N = 1,33 ×Р×h×n,
де N - потужність навантаження;
Р - маса тіла, кг;
h - висота сходинки;
n - кількість циклів підйомів на сходинку;
1,33 - коефіцієнт, що враховує величину роботи під час спуску зі сходинки.
Висота сходинки вибирається в залежності від ноги обстежуваного. Досвід практичних досліджень вчених показує, що для степ-тесту краще за все використовувати сходинку для жінок - 30 см висотою, а для чоловіків – 40 см.
При проведенні степергометрії навантаження призначають такої інтенсивності, щоб ЧСС у кінці першого навантаження стабільно знаходилося у межах 100-120, а у кінці другого - 140-160 за хвилину. Під час менших потужностей навантажень і відповідно менших значеннях ЧСС величина РWC 170 буде визначена не точно.
Потужність другого навантаження можна підвищити за рахунок збільшення темпу підйому на сходинку. Це дозволяє скоротити загальний час випробувань до 5 хвилин. При степ-тесті виконуються два навантаження без відпочинку між ними. Термін часу першої 3 хвилини, а другої - 2 хвилини. При цьому стійкий стан досягається на 2-3 хвилині першого навантаження, а при виконання другого навантаження - на 2 хвилині. Це пов'язано з підвищенням рівня функціонування всіх систем в результаті виконання першого навантаження.
При більшому скороченні часу виконання навантаження фізіологічні процеси не досягають стійкості і величина РWC 170 буде невірно визначеною. Відсутність стійкого стану потребує продовження навантаження ще на 1-2 хвилини. Якщо величина пульсу 170 уд./хв. буде досягнута в кінці першого навантаження, то друге не призначається. Таке підвищення ЧСС може бути пов'язано з невірним вибором потужності першого навантаження, вираженим станом детренованості серцево-судинної системи, емоційною лабільністю тощо.
Розрахунок РWC 170 при степ-тесті здійснюють за формулою В.Л.Карпмана:
РWC 170 = N1 + (N2 – N1)× (170 – f 1)/ (f 2 - f 1)
де N1 - потужність першого навантаження,
N2 - потужність другого навантаження,
f1 - ЧСС у кінці першого навантаження,
f2 - ЧСС у кінці другого навантаження.
Найбільш високі середні величини РWC 170 зареєстровано у спортсменів, що займаються циклічними видами спорту (лижників). За даними В.Л.Карпмана у нетренованих чоловіків РWC 170 коливається у межах 142-187,7 Вт, рідко підвищується до 200,4-250,5 Вт У жінок абсолютна величина РWC 170 складає тільки 60% від показників чоловіків.
Деякі дослідження встановили високий кореляційний зв'язок між тестом РWC 170 і максимальним споживанням кисню (МСК). Це дозволило виконувати тест на визначення РWC 170 для прогнозування МСК.
Для нетренованих людей встановлена формула розрахунку МСК за РWC 170:
МСК =1,7×РWC 170 +1240.
Практичне завдання: провести визначення фізичної працездатності РWC 170 та максимального споживання кисню використовуючи метод степергометрії.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
1. Чому при дослідженні стану загальної працездатності ЧСС повинна бути саме 170 ударів за хвилину?
2. Чим обумовлений термін проведення дослідження РWC 170 за 5 хвилин?
3. Як і чому змінюють хід випробування, якщо ЧСС досягає максимального значення вже під час першого навантаження?
4. Як ви гадаєте, чому існує кореляційна залежність між величинами РWC 170 та МСК?
Лабораторна робота №19.
ВИЗНАЧЕННЯ ФІЗИЧНОЇ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ ТА МАКСИМАЛЬНОГО СПОЖИВАННЯ КИСНЮ ЗА ДОПОМОГОЮ МЕТОДУ ВЕЛОЕРГОМЕТРІЇ
Мета роботи: визначити стан фізичної працездатності організму та максимального споживання кисню при збільшенні навантаження методом велоергометрії.
Обладнання: велоергометр (велотренажер), секундомір.
Література
Чижик В.В. Оздоровча фізична культура в умовах проживання на радіоактивно забруднених територіях. – Луцьк: Вежа, 2000. - 197 с.
Пирогова Е.А., Иващенко Л.Я., Страпко Н.П. Влияние физических упражнений на работоспособность и здоровье человека.- К.: Здоров'я, 1986.-152с.
Романенко В.А. Диагностика двигательных способностей. – Донецк: Изд-во ДонНУ, 2005. – 290 с.
