Л.3 Функциональные изменения во время и при физических нагрузках

1. Изменение функций различных органов и систем организма.

2. Функциональные сдвиги при нагрузках постоянной мощности.

3. Функциональные изменения при нагрузках переменной мощности.

8 вопрос Физические нагрузки вызывают перестройки различных функ­ций организма, особенности и степень которых зависят от мощности и характера двигательной деятельности.В состоянии покоя деятельность различных функций отрегулирова­на соответственно невысокому уровню кислородного запроса и энерго­обеспечения. При переходекрабочему уровню необходимаперестройка функций различных органов и систем на более высокий уровень актив­ности.

В центральной нервной системе происходит повышение лабильности и возбудимости многих проекционных и ассоциативных нейронов. В различных отделах ЦНС создается функциональная система нервных центров, обеспечивающая выполнение задуман­ной цели действия на основе анализа внешней информации, действу-ющихв данный момент мотиваций и хранящихся в мозгу памятных следов двигательных навыков и тактических комбинаций. Возника­ющий комплекс нервных центров становится рабочей доминантой.которая имеет повышенную возбудимость, подкрепляется различ­ными афферентными раздражениями и избирательно затормаживает реакции на посторонние раздражители. В пределах доминирующих нервных центров создается цепь условных и безусловных рефлексов или двигательный динамический стереотип, облегчающий последо­вательное выполнение одинаковых движений (в циклических уп­ражнениях) или программы различных двигательных актов (в ацик­лических упражнениях).Еще перед началом работы в коре больших полушарий происхо­дит предварительное программирование и формирование преднаст-ройки на предстоящее движение, которые отражаются в различных формах изменений электрической активности: появляются «меченые ритмы» ЭЭГ — потенциалы в темпе предстоящего движения.

В спинном мозгу за 60 мс перед началом двигательного акта повы­шается возбудимость мотонейронов, что отражается в нарастании амплитуды вызываемых в этот момент спинальных рефлексов (Н-рефлексов).

В мобилизации функций организма и их резервов значительна рол ь симпатической нервной системы, выделения гормонов гипофиза и надпочечников, нейропептидов.

В двигательном аппарате при работе повышаются возбудимость и лабильность работающих мышц, повышается чув­ствительность их проприорецепторов, растет температура и снижает­ся вязкость мышечных волокон. В мышцах дополнительно открыва­ются капилляры, которые в состоянии покоя находились в спавшем­ся состоянии, и улучшается кровоснабжение. Однако при больших статических напряжениях (более 30% максимального усилия) кро­воток в мышцах резко затрудняется или вовсе прекращается из-за сдавливания кровеносных сосудов. Нервные импульсы, приходя­щие в мышцу с небольшой частотой, вызывают слабые одиночные сокращения мышечных волокон, а при повышении частоты — их бо­лее мощные тетанические сокращения.

Различные двигательные единицы (ДЕ) в целой скелетной мышце при длительных физических нагрузках вовлекаются в рабо­ту попеременно, восстанавливаясь в периоды отдыха, а при больших кратковременных напряжениях —- включаются синхронно. В зави­симости отмощности работы активируются разные ДЕ: при неболь­шой интенсивности работы активны лишь высоковозбудимые и ме­нее мощные медленные ДЕ, а с повышением мощности работы — промежуточные и, наконец, маловозбудимые, но наиболее мощные быстрые ДЕ.

Дыхание значительно увеличивается при мышечной работе — растет глубина дыхания (до 2-3 л) и частота дыхания (до 40-60 вдохов в 1мин). Минутный объем дыхания при этом может увеличиваться до 150-200 л мин . Однако большое потребление кислорода дыхательными мышцами (до 1 л мин ) делает нецелесообразным пре­дельное напряжение внешнего дыхания.

9ВОПРОСсердечно —сосудистая система, участвуя в доставке кислорода работающим тканям, претерпевает заметные рабочие изменения. Увеличивается систолический объем крови (при боль­ших нагрузках у спортсменов до 150-200 мл), нарастает ЧСС (до 180 уд мин и более), растет минутный объем крови (у трениро­ванных спортсменов до 35 л • мин и более). Происходит перерас­пределение крови в пользу работающих органов — главным обра­зом, скелетных мышц, а также сердечной мышцы, легких, актив­ных зон мозга — и снижение кровоснабжения внутренних органов и кожи. Перераспределение крови тем более выражено, чем большемощность работы. Количество циркулирующей крови при ра­боте увеличивается за счет ее выхода из кровяных депо. Увеличи­вается скорость кровотока, а время кругооборота крови снижается вдвое.

В системе крови наблюдается увеличение количества форменных элементов. Наблюдается миогенный эритроцитоз (до 5.5-6 10 л ) и миогенный тромбоцитоз (увеличение в 2 раза). В зависимости от тяжести работы проявляются различные стадии миогенного лейкоцитоза.

1. Не большие тренировочные нагрузки вы­зывают появление 1-ой стадии — лимфоцитарной с преобладани­ем в лейкоцитарной формуле лимфоцитов и ростом общего коли­чества лейкоцитов до 10-12 10 л .

2. Более значительные нагруз­ки, особенно в соревнованиях, вызывают появление 2-ой стадии или 1-ой нейтрофильной с ростом количества нейтрофилов (осо­бенно юныхипалочкоядерных) и увеличением количества лейко­цитов до 16-18 10 • л .

3. Истощающая нагрузка приводит к 3-ей стадии или 2-ой нейтрофильной с резким ростом количества лей­коцитов в крови до 20-50 10 л , преобладанием незрелых форм нейтрофилов и исчезновением других форм лейкоцитов.

При работе увеличивается отдача кислорода из крови в ткани. Соответственно, становится больше артерио-венознаяразность по кислороду и коэффициент использования кислорода.

Рост кислородного долга при передвижениях спортсменов на средних и длинных дистанциях сопровождается увеличением в крови концентрации молочной кислоты и снижениемрН крови. В связи с потерей воды и увеличением количества форменных элементов по­вышение вязкости крови достигает 70 %.

10 вопрос Функциональные изменения в организме спортсмена зависят от характера физической нагрузки. Если работа совершается с относи­тельно постоянной мощностью (что характерно для циклических упражнений, выполняемых на средних, длинных и сверхдлинных дистанциях), то степень функциональных сдвигов зависит от уровня ее мощности. Чем больше мощность работы, тем больше потреблениекислорода в единицу времени, минутный объем крови и дыхания, ЧСС, выброс катехоламинов. Эти изменения имеют индивидуаль­ные особенности, связанные с генетическими свойствами организма: у некоторых л иц реакция на нагрузку сильно выражена, а у других — незначительна. Функциональные сдвиги также зависят от уровня работоспособности и спортивного мастерства. Имеются также поло­вые и возрастные различия. При одинаковой мощности мышечной работы функциональные сдвиги больше у менее подготовленных лиц, а также у женщин по сравнению с мужчинами и у детей по срав­нению со взрослыми.Особенно следует отметить прямо пропорциональную зависимость между мощностью работы и ЧСС, которая у взрослых тренирован­ных лиц наблюдается в диапазоне от 130 до 180 уд • мин , а у пожи­лых—от 110 до 150-160 уд • мин (рис. 24). Эта закономерность по­зволяет контролировать мощность работы спортсменов на дистан­ции (например, у пловцов, бегунов, лыжников с помощью кардио-лидеров), а также она лежит в основе различныхтестов физической работоспособности, так как регистрация ЧСС наиболее доступна в естественных условиях двигательной деятельности.

11 вопрос Работа переменной мощности особенно характерна для спортив­ных игр и единоборств, она наблюдается и при стандартных ацикли­ческих упражнениях — в гимнастике, акробатике, фигурном ката­нии и др., а также при рывках, спуртах, финишировании в цикличес­ких упражнениях.Каждое изменение мощности работы требует нового сдвига ак­тивности различных органов и систем организма спортсмена.

Приэтом быстрые изменения в деятельности ЦНС и двигательного ап­парата, не могут сопровождаться столь же быстрыми перестройка­ми вегетативного обеспечения работы. На этот переходный про­цесс затрачивается некоторое время, так называемое время задерж­ки. В это время ткани организма испытывают недостаточность кис­лородного снабжения и возникает кислородный долг. Чем больше спортсмен адаптирован к работе переменной мощности, тем меньше

у него время задержки, т. е. быстрее возникают сдвиги в дыхании, кровообращении, энерготратах и накапливается меньший кислород­ный долг. Вегетативные системы у адаптированных спортсменов ста­новятся более лабильными — они легче повышают функциональную активность при повышении мощности работы и быстрее успевают восстанавливаться при каждом ее снижении, даже в процессе работы (рис. 25). Важно при этом, что восстановление по ходу работы не до­водит функциональные показатели до уровня покоя,асохраняетих на некотором оптимальном уровне. Например, ЧСС в процессе игры в баскетбол колеблется в диапазоне от 130 до 180уд • мин . У фехто­вальщиков в ходе тренировочных индивидуальных уроков или со­ревновательных поединков каждая отдельная микропауза позволя­ет несколько снять высокий уровень нервно-эмоциональной на­пряженности и немного восстановить функции дыхания и крово­обращения, но при этом сохраняется необходимый рабочий уровень их показателей и не удлиняется время реакции. Для тестирования адаптации спортсменов к работе переменной мощности используют физические нагрузки (степт-тест, велоэрго-метрический тест), в которых в случайном порядке или с определен­ной закономерностью варьируют мощность работы и при этом реги­стрируют ЧСС (или другие физиологические показатели). Расчет корреляции ЧСС и мощности нагрузки позволяет судить о приспо­собленности организма конкретного спортсмена к данной работе.

Л.4 Физиологическая классификация и характеристика физических упражнений

1. Различные критерии классификации физических упражнений.

2. Современная классификация физ. Упр в спорте.

3. Физ. Характеристика спорт поз и статических нагрузок.

4. Физ. Характеристика стандартных циклических и ациклических упр.

5. Физ. Характеристика не стандартных движений.

12 вопросВ связи с многообразием физических упражнений, различными их формами и физиологическими механизмами в основу классифи­кации положены различные критерии. Среди них различают следу­ющие основные критерии.

• Энергетические критерии — классифицирующие упражнения по преобладающим источникам энергии (аэробные и анаэроб­ные) и по уровню энерготрат (единичным — ккал в I с) и сум­марные, навею выполненную работу).

• Биомеханические — выделяющие по структуре движений уп-ражнения циклические, ациклические и смешанные.

• Критерии ведущего физического качества — упражнения сило­вые, скоростные, скоростно-силовые, упражнения на вынос­ливость, координационные или сложно-технические.

• Критерии предельного времени работы — подразделяющие уп-ражнения по зонам относительной мощности.

Путь энерго-продукции	Продолжительность работы
	10 с	1 мин	2 мин	4 мин	10 мин	30 мин	1 час	2 часа
Анаэробный Аэробный	85 15	70 30	50 50	30 70	10 90	5 95	2 98	1 99

Общепринятой в настоящее время считается классификация физических упражнений, предложенная В. С. Фарфелем (1970). В этой системе в силу многообразия и разнохарактерности физических упражненийприменены различные критерии классификации.