Зміна фізіологічних показники при різних рівнях чсс

ЧСС і тривалість роботи	Фізіологічні показники
	Споживання кисню, % від макс.	Молочна кислота, мг/%	Легенева вентиляція л/хв.	Потужність роботи кгм/хв.
100 (тривалість – 90 хв.)	29/28	-	35,8/23	400/320
130 (тривалість – 90 хв.)	54,4/49,9	17,5/32	51,7/34,2	877/616
150 (тривалість – 60 хв.)	65/72	19,5/35,6	59,3/50,7	1000/875
165 (тривалість – 35 хв.)	76/71,8	49,3/52	88,3/62,2	1290/1027
180 (тривалість – 7-12 хв.)	90/94,5	60/69,5	116/86,1	1675/1355

При ЧСС 180 ударів за хвилину спостерігається найбільша продуктивність систем кровообігу, проте навантаження такого характеру викликає великі фізіологічні зміни. Тривала підтримка такого навантаження вимагає значних вольових зусиль. Уже через 3-4 хвилини спостерігається зниження інтенсивності роботи при збереженні ЧСС. Через 10-15 хвилин спортсмен або відмовляється від роботи, або знижується її інтенсивність. При роботі з ЧСС 180 ударів за хвилину спостерігається МСК. Цей режим рекомендується для розвитку аеробних та анаеробних можливостей спортсмена.

Наведена система "спортсмен-кардіолідер" належить до простих одноконтурних систем автоматичного регулювання функцій, тобто підтримується одна регульована величина – частота серцевих скорочень. Однак у процесі тренування застосовуються системи з декількома регульованими системами. Наприклад, спортсмен, виконуючи фізичну роботу, повинен підтримувати кардіолідером пульс, що задається, темп кроків, зусилля при відштовхуванні та ін. Можливість застосування такого методу була доведена В.В. Чепіком (1982). Цей метод можна успішно застосовувати в природних умовах тренування, конкретно оцінюючи працездатність спортсмена за здатністю тривалий час виконувати вправи в заданому режимі м'язової діяльності (наприклад, біг при певній частоті пульсу з визначеною частотою кроків). Цей метод уможливлює суворіше регламентувати тренувальні засоби і цілеспрямовано розвивати необхідні якості.

7.5. Фізіологічні показники тренованості

У процесі систематичної дії тренувальних навантажень в організмі спортсмена спостерігаються морфофункціональні зміни, тобто настає стан, при якому всі фізіологічні системи за своїм рівнем значно вищі, ніж були до занять спортом. Цей стан пов'язують з поняттям "тренованість". Оскільки спортивне тренування – це багатогранний процес, то під тренованістю слід розуміти високий рівень працездатності за рахунок фізичної, технічної, психологічної і функціональної підготовки. У біологічному аспекті тренованість розуміється як високий рівень спеціальної працездатності.

Тренування викликає адаптаційні реакції організму на навантаження. Ці пристосовувальні реакції мають специфічний характер. Так, наприклад, в одних видах спорту переважно розвиваються аеробні й анаеробні можливості, в других – швидкісно-силові та координаційні, в третіх – високий рівень тактико-технічної підготовки і психологічної стійкості.

Стан тренованості визначають за таких умов:

— у стані спокою;

— при фізичних навантаженнях;

• після фізичних навантажень у відновному періоді.

Розглянемо стан фізіологічних систем за цих умов.

У стані спокою тренованість характеризується зниженням фізіологічних показників вегетативних систем.

ЦНС характеризується рухливістю нервових процесів, що спричиняє скорочення часу рухової реакції. Спостерігається уточнення диференціювань і підвищення швидкості інформації, що надходить через сенсорні системи.

У нервово-м'язовому апараті спостерігаються морфологічні зміни. Збільшується маса скелетних м'язів за рахунок гіпертрофії, що призводить до підвищення силових можливостей. Значно поліпшується кровопостачання м'язів. Кількість капілярів збільшується до 350-400 на 1мм². Змінюється кількість швидких і повільних м'язових волокон залежно від специфіки роботи (у швидкісно-силових видах – більше швидких, а у видах витривалості – повільних волокон, що забезпечують анаеробні процеси). Незважаючи на високий рівень розвитку сили, здатність до довільного розслаблення м'язів підвищується.

Основний обмін при високих тренувальних навантаженнях може бути дещо збільшений від норми. Збільшені запаси вуглеводів, а жирові запаси знижені.

Система дихання характеризується підвищенням легеневих об'ємів і ємкостей. ЖЄЛ досягає найбільших величин, характерних для специфіки виду спорту. Життєвий показник (відношення ЖЄЛ до ваги тіла) найбільший. Продуктивність дихальних м'язів (проба Розенталя) висока й стійка. Частота дихання при цьому знижена (порівняно з тими, хто не займається спортом, і з рівнем початку мезоциклів і періодів тренування) і перевищує 14л за 1 хвилину. Глибина дихання збільшена до 800-1000мл. Хвилинний об'єм дихання і споживання кисню майже такі ж, як і в нетренованих. Однак, якщо тренування спрямовані на збільшення м'язової маси, то в спокої СК може бути дещо вище.

У системі кровообігу відбуваються значні зміни. Це, передусім, стосується морфологічних змін. Спостерігається збільшення розмірів серця. Гіпертрофія міокарда супроводжується розвитком капілярної межі, що забезпечує поліпшення кровопостачання серцевого м'яза. Разом з тим спостерігається збільшення порожнин серця. Об'єм серця змінюється впродовж всього цілорічного макроциклу й може бути одним з критеріїв тренованості.

Частота серцевих скорочень знижується особливо в спортсменів, які займаються видами витривалості. Так, у стайєрів вона дорівнює 52, а в лижників-гонщиків – 44. Брадикардія розвивається в основному в перші роки систематичного тренування, і потім цей показник мало змінюється.

Із зростанням тренованості знижується систолічний об'єм крові (СОК), що свідчить про економність функції кровообігу. При цьому знижується і хвилинний об'єм крові. Це характеризує поліпшення адаптаційних механізмів організму, що виражається в підвищенні коефіцієнта утилізації кисню.

Підвищення тренованості забезпечується змінами, що відбуваються в системі крові. Передусім, у спортсменів дещо вищий об'єм циркулюючої крові за рахунок виходу її з депо. Збільшення циркулюючої крові призводить до збільшення вмісту формених елементів крові; Так, кількість еритроцитів – не менше 4,7мл/мм³, а інколи після тривалого тренування в горах підвищується до 6,5мл/мм³. Із збільшенням еритроцитів збільшується і вміст гемоглобіну до 15% і більше. Лейкоцитарна формула змінюєтеся у бік підвищення лімфоцитів. У плазмі крові підвищується потужність буферних систем, що забезпечує високу працездатність при значному накопиченню продуктів розпаду.

Наведені рівні фізіологічних функцій у спокої свідчать про економність всіх систем організму, що характерно для стану тренованості.

Для оцінки стану тренованості застосовують тестування при дозованих стандартних і граничних навантаженнях.

Застосовуючи стандартні навантаження, необхідно, Щоб ці навантаження мали певну потужність, тривалість і доступність. Аналізуючи реакції організму на стандартні навантаження, можна зробити висновки:

— при цих навантаженнях усі функції підвищуються швидше, що свідчить про скорочення періоду впрацьовування;

— рівень фізіологічних функцій менш виражений, ніж у малотренованих;

• процеси відновлення після дозованих навантажень проходять значно швидше.

Як стандартне навантаження, застосовують пробу РWС₁₇₀. Вона розкриває загальну працездатність. Величина РWС₁₇₀ змінюється залежно від періоду тренувань і виду спорту. За величиною РWС₁₇₀ обчислюють МСК (В.Л. Карпман):

МСК = 2,2 х РWС₁₇₀ + 1070.

Для нетренованих осіб:

МСК = 1,7 х РWС₁₇₀ +1240.

ЦНС реагує на стандартне навантаження скороченням часу реакції і кращим диференціюванням параметрів руху.

Витрата енергії у тренованих на 25% менша, ніж у нетренованих при однаковій інтенсивності тренувальних навантажень.

Дихальна система в тренованих скоординована з руховою діяльністю. Легенева вентиляція і коефіцієнт використання кисню зменшують кисневий борг.

Зміни серцево-судинної системи менше виражені під час навантаження. Жорсткість судин також менш виражена.

У системі крові не спостерігається значних змін. Буферні системи не дають великих коливань рН внаслідок накопичення продуктів розпаду.

Таким чином, у тренованих осіб при стандартних навантаженнях спостерігається економніша витрата енергетичних ресурсів, що забезпечується більш досконалою координацією фізіологічних функцій.

При граничних навантаженнях до забезпечувальних систем ставляться високі вимоги. З одного боку, функціональні системи тривалий час повинні працювати на близькомежових рівнях, а з іншого – мають дотримуватися економізації функцій. Разом з тим, функціональні системи повинні змінювати свою діяльність відповідно до ритму роботи: підвищувати свої рівні при збільшенні темпу роботи і знижувати їх в інтервалах відпочинку або зниженні інтенсивності.

Забезпечення м'язової роботи киснем є найголовнішою функцією киснево-транопортної системи. Показником її продуктивності є МСК. При роботі великої інтенсивності аеробні можливості мають бути дуже великі. Споживання кисню звичайно при спортивній діяльності становить 80-85% від МСК і підвищується лише при різкому збільшенні інтенсивності роботи (наприклад, при спуртах та ін.).

У стайєрів МСК досягає 85мл/кг/хв., а в лижників цей показник становить 90мл/кг/хв. За даними М.В. Зимкіна (1970), збільшення МСК на 1мл/кг/хв. поліпшує результат у бігу на 5км на 3,5 секунди.

Показник МСК змінюється в процесі річного циклу тренувань. Найбільших величин він досягає в періоді змагання. У процесі тренування дуже складно визначити МСК, і тому його часто обчислюють за величиною ЧСС, яку можна реєструвати безпосередньо при роботі телеметричним способом.

За даними багатьох авторів, МСК досягається при ЧСС 180 ударів за 1 хвилину. Підтримка роботи на такому рівні ЧСС викликає великі труднощі в спортсменів. Тому, чим довше спортсмен може виконувати роботу на рівні ЧСС 180 ударів за хвилину, тим вищий рівень функціональної готовності. Саме підтримка працездатності організму на рівні, близькому до цієї величини, свідчить про ступінь тренованості.

Показником продуктивності дихальної системи слугує вентиляція легенів, яка може досягати понад 200л/хв. у чоловіків і 150л/хв. у жінок. Підвищення вентиляції легенів не повинне супроводжуватися зниженням коефіцієнта утилізації кисню.

Серцево-судинна система зазнає великих навантажень. Особливо це наочно виявляється в циклічних видах спорту з виявленням витривалості. Систолічний об'єм крові підвищується до 300мл, а хвилинний – до 35 л. Отже, серце спортсмена за 2 години змагальної або тренувальної, роботи перекачує понад 4200л крові. Такий рівень продуктивності серця можливий тільки при дуже високому ступені тренованості.

При дуже тривалій і тяжкій фізичній роботі киснева ємкість крові може знижуватися внаслідок гемолізу еритроцитів, який спричиняється деякими продуктами обміну й пригніченням кровотворної функції.

Робота циклічного характеру субмаксимальної й великої інтенсивності викликає кисневий борг і зміну рН у кислий бік. Величина кисневого боргу змінюється залежно від інтенсивності роботи і рівня підготовленості тих, що займаються. У нетренованих величина кисневого боргу не перевищує 7л, а в тренованих може досягати більше 24л. Накопичення молочної кислоти в спортсменів високого класу може досягати понад 300мг%. Саме в цьому виявляються високі адаптаційні механізми до зміни внутрішнього середовища організму.

Вміст лейкоцитів і тромбоцитів у крові підвищується, що забезпечує захист інтоксикації і захист при крововтраті при можливих пошкодженнях судин.

Після напруженої роботи в сечі можуть з'являтися продукти білкового обміну, а при дуже напруженій роботі – еритроцити, що свідчить про невідповідність рівня підготовленості спортсмена виконуваній роботі.

Післяробочий стан характеризується відновними процесами, час яких залежить від величини навантаження і рівня підготовленості спортсменів. Із зростанням тренованості відновлення проходить швидше. Після гранично напруженої роботи відновлення може тривати декілька діб, що пов'язано насамперед з кровотворною функцією.

Часто відновні процеси проходять і в процесі спортивної діяльності (у спортивних іграх – зупинки, викликані заміною, порушенням правил і т.д.). Ці короткочасні паузи сприяють підтримці високого рівня працездатності. Однак, це можливо тільки в спортсменів високої кваліфікації.

Високий оптимальний рівень готовності до досягнення вагомих спортивних результатів прийнято називати спортивною формою. Вона характеризується комплексом фізіологічних, педагогічних і психічних ознак. Процес становлення спортивної форми має три фази:

1) набуття спортивної форми;

2) збереження спортивної форми;

3) тимчасова втрата спортивної форми.

Перша фаза відповідає підготовчому періоду, де формуються вищі рівні функціонування всіх систем організму, на базі якого виникає спортивна форма.

Друга фаза відповідає періоду змагання і характеризується стабілізацією високого рівня фізіологічних систем. У цій фазі відбувається подальше вдосконалення всіх компонентів, які забезпечують спортивний результат. Коливання спортивних результатів можливі, але вони викликані не рівнем фізіологічних меж, а технічною, тактичною, психологічною підготовкою.

Третя фаза відзначається зміною спрямованості адаптаційних процесів, переведенням режиму функцій організму на реабілітаційний рівень, ослабленням або частковим руйнуванням тимчасових зв'язків.

Рівень спортивної форми змінюється залежно від ряду фізіологічних закономірностей:

1. Спортивна форма є зовнішнім станом фізіологічних систем для певного рівня спортивних досягнень. Для досягнення вищого результату необхідний вищий рівень спортивної форми.

2. Внаслідок тривалої дії великих тренувальних і змагальних навантажень виникає охоронна реакція організму проти перенапруження адаптаційних механізмів.

3. Підтримка динамічної рівноваги між фізіологічними функціями і рівнем рухової діяльності забезпечується центральною нервовою системою. Постійні стресові ситуації можуть призвести до перевтоми ЦНС.

Незважаючи на досконалість системи спортивного тренування, існує індивідуальна межа зростання спортивних досягнень, яка генетично зумовлена. Наприклад, МСК можна підвищити в процесі спортивного тренування лише на 33% від генетично успадкованого. Необхідно пам'ятати, що генетичні передумови можуть реалізуватися тільки в результаті специфічного тренування.

Зниження рівня працездатності, викликане перервами в тренуванні (хвороба, травми і т.д.), багато в чому залежить від рівня гіпокінезії, Зворотність тренувальних ефектів виявляється після підвищення тренувальних навантажень і можлива тільки при систематичних тренуваннях з надпороговою інтенсивністю. Цей найважливіший біологічний чинник є основою принципів повторності та систематичності. Дуже важлива при цьому цільова установка; збереження або підвищення тренувального ефекту.