Глава 5. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ

ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Физические качества - отдельные стороны двигательных способностей человека. В физиологии спорта к основным физическим качествам относят силу, быстроту и выносливость, а ловкость и гибкость рассматриваются как вторичные (производные) качества. В самом начале систематических тренировок все качества совершенствуются одновременно, но в дальнейшем это развитие дифференцируется. Любое физическое качество имеет определенный возрастной период, когда развитие происходит наиболее успешно.

Сила

Сила – способность развивать максимальное напряжение при сокращении мышцы. Статическая сила – мышцы обеспечивают определенное положение тела и противодействие внешним силам, стремящимся изменить это положение. Динамическая сила – сокращающиеся мышцы производят перемещение в пространстве тела или отдельных его частей относительно друг друга.

При оценке силы различают абсолютную и относительную мышечную силу. Абсолютная сила – отношение мышечной силы к физиологическому поперечнику (разрез мышцы проведен перпендикулярно к ходу ее волокон). Относительная сила – отношение мышечной силы к ее анатомическому поперечнику (площади поперечного сечения мышцы, т.е. толщине мышцы в целом без учета хода ее волокон).

Максимальная статическая сила определяется в изометрических условиях с использованием сокращения мышцы, вызванного раздражением с помощью электрического тока, чтобы были возбуждены все волокна данной мышцы. Максимальная произвольная сила измеряется у человека при его произвольном усилии. В естественных условиях максимальная произвольная сила всегда меньше истинной максимальной силы мышц на величину силового дефицита.

Максимальная произвольная сила зависит от внутримышечных и центральных факторов. К первым относятся количество мышечных волокон; их длина, толщина и ход; композиция мышцы; количество миофибрилл в каждом волокне; биомеханические условия действия мышечной тяги. Среди центральных факторов выделяют механизмы внутримышечной координации (число активных двигательных единиц и синхронизация их работы во времени, увеличение частоты нервных импульсов для перехода от слабых одиночных сокращений к мощным тетаническим) и межмышечной координации (выбор необходимых для выполнения поставленной задачи мышц-синергистов и сопряженное торможение мышц-антагонистов).

Выделяют два крайних типа рабочей гипертрофии мышечных волокон – миофибриллярную и саркоплазматическую.

Быстрота

Быстрота – способность человека совершать движения в максимально короткий отрезок времени. Слагаемыми быстроты являются:

1) скрытый период двигательной реакции – время, затраченное на появление возбуждения в рецепторе, передаче его в нервный центр, распространение его по нейронам и формирование эфферентного сигнала, проведение последнего к мышце, ее возбуждение и появление механической активности;

2) быстрота выполнения движения зависит от композиции мышц, скорости биохимических процессов, величины оказываемого сопротивления, степени синхронизации мышечных сокращений;

3) поддержание высокого темпа движений, то есть быстрота смены одного движения другим, обусловлено высокой функциональной подвижностью нервной системы, обеспечивающей быструю смену мышечных сокращений и расслаблений, содержанием АТФ и креатинфосфата в мышцах и быстротой их распада.

Во многих спортивных упражнениях требуется одновременно проявить большие силу и скорость сокращения, то есть большую мощность, в этом случае говорят о скоростно-силовых качествах. Чем выше развиваемая мощность, тем большая скорость перемещения в пространстве сообщается снаряду или телу спортсмена.

Максимальная мощность является результатом оптимального сочетания силы и скорости, т.е. мощность можно увеличить за счет повышения либо силы, либо скорости сокращения, либо скорости и силы одновременно. Наибольший прирост мощности обычно достигается за счет увеличения мышечной силы. В значительной степени мощность определяется максимальной динамической мышечной силой. Одной из ее разновидностей является взрывная сила, характеризующая способность к быстрому проявлению мышечной силы. Эта сила зависит от координационных способностей моторных центров и скоростных сократительных способностей мышц.

Выносливость

Выносливость – способность человека длительно выполнять какую-либо деятельность без снижения ее эффективности. В спортивной физиологии под выносливостью понимается способность человека длительно выполнять глобальную динамическую работу, преимущественно или исключительно аэробного характера. Выносливость зависит от аэробных возможностей организма, которые определяются величиной максимального потребления кислорода и способностью длительно поддерживать высокую скорость потребления кислорода. Поступление и утилизация кислорода при мышечной деятельности оцениваются величиной максимального потребления кислорода (МПК) – максимального количества кислорода, поглощенного организмом в течение минуты. Чем выше МПК, тем больше абсолютная мощность максимальной аэробной нагрузки, выполняемой спортсменом и тем относительно легче и поэтому длиннее выполнение аэробной работы.

Абсолютные величины МПК находятся в прямой связи с размерами тела спортсмена. Относительные величины МПК у высококвалифицированных спортсменов находятся в обратной зависимости от их массы тела.

Тренировка выносливости вызывает определенные изменения в кислорододтранспортной системе, в которую входят система внешнего дыхания, система крови и сердечно-сосудистая система. В системе внешнего дыхания происходит увеличение легочных объемов и емкостей; повышение мощности внешнего дыхания; повышение эффективности легочной вентиляции; увеличение диффузионной способности легких. В системе крови происходит увеличение объема циркулирующей крови, общее количество эритроцитов и гемоглобина; уменьшение концентрации молочной кислоты в крови; незначительная гипогликемия, наступающая позднее. Адаптивные изменения сердечно-сосудистой системы проявляются в повышении производительности сердца; более совершенном перераспределении объема циркулирующей крови и усилении капилляризации тренируемых мышц и других активных органов и тканей; относительной рабочей брадикардии; увеличении систолического объема сердца.

Тренировка выносливости приводит к повышению порога анаэробного обмена (ПАНО) - той наименьшей физической нагрузки, превышение которой вызывает нелинейный рост концентрации молочной кислоты в крови. ПАНО служит показателем аэробных возможностей организма, чем они выше, тем выше порог.

На выносливость в значительной степени влияют физиологические изменения мышечной системы, возникающие в процессе тренировки: содержание в мышцах относительно высокого процента медленных волокон с аэробными процессами энергопродукции; рабочая гипертрофия саркоплазматического типа с увеличением числа и размеров митохондрий внутри мышечных волокон; увеличение числа капилляров, окружающих мышечные волокна; повышение емкости и мощности аэробного метаболизма за счет увеличения содержания и активности ферментов окислительного метаболизма, повышение содержания миоглобина.

Ловкость

Ловкость – является проявлением координационных способностей нервной системы, выражающихся в точности выполнения движений в пространстве и времени, согласовании их в целостную комбинацию в соответствии с требованиями меняющейся обстановки. К координационным способностям относятся: способности к кинестезическому дифференцированию, ориентированию в пространстве, сохранению равновесия, быстроте перестроения двигательных действий и чувство ритма.

В основе координационных движений лежит согласование деятельности различных мышечных групп при осуществлении двигательного акта на основе: интеграции информации от многих сенсорных систем; учета данных «моторной памяти»; деятельности иерархической многоуровневой системы регуляции движений; кольцевого управления движениями на основе сенсорных коррекций; способности ЦНС к экстраполяции.

Гибкость

Гибкость – способность человека выполнять движение в суставах с наибольшей амплитудой. Она лимитируется эластичностью мышц и объемом движений в суставах, то есть зависит от структурных и функциональных особенностей опорно-двигательного аппарата (пассивная гибкость). При воздействии мышц, влияющих на движение в данном суставе, возможно увеличение объема движений в нем (активная гибкость).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

Тема: Физиологическая характеристика физических качеств (силы, быстроты, ловкости).

Цель работы: ознакомиться с исследованием и оценкой различных физических качеств у спортсменов различных специализаций.

Аппаратура: динамометры, секундомеры, сантиметровая лента, лист бумаги формата А4, ростомер, весы.

Ход работы. У каждого испытуемого определяются проявления физических качеств по следующим показателям:

1) проявление мышечной силы – по данным кистевой динамометрии;

2) проявление быстроты – по данным теппинг-теста;

3) проявление взрывной силы – дальность прыжка с места.

Результаты опыта и их оформление. Результаты заносятся в протокол 12. При анализе следует обратить внимание на следующее:

1) отсутствие строгой зависимости между степенью развития отдельных физических качеств;

2) имеется ли связь между развитием того или иного качества и специализацией спортсмена.

Протокол 12

№	Ф.И.О.	Росто-весовые данные	Результаты выполнения тестов
			Кистевая сила, кг		Результаты теппинг-теста	Результат прыжка с места, см
			пр.рука	лв.рука
1
2
3
4

 

Выводы:

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

 

Тема. Физиологическая характеристика выносливости.

Цель работы: ознакомиться с методикой определения максимального потребления кислорода.

Аппаратура: велоэргометр или степ-платформы разновысотные (для юношей – 40 см, для девушек -33 см), секундомер, весы.

Ход работы. Работа выполняется без предварительной разминки в течение 5 минут на велоэргометре или методом подъема на ступеньку. Если работа проводится на велоэргометре, то мощность работы устанавливается для спортсменок – 100 Вт, для спортсменов – 150 Вт, для нетренированных лиц – 50 Вт. Частота педалирования составляет 50 оборотов в минуту. Подъемы на ступеньку производятся четырьмя шагами: левой на ступеньку, правой на ступеньку, левой на пол, правой на пол. Темп восхождений – 90 шагов в минуту (15 восхождений). Частота сердечных сокращений регистрируется за последние 10-15 секунд в конце пятой минуты работы или в начале восстановления. МПК определяется с использованием специальной номограммы Астранда (рис.1).

Порядок расчета по номограмме Астранда:

1. Осуществляется нахождение предполагаемой величины потребления кислорода (ПК) при выполнении стандартной работы. При выполнении степ-теста через точку, соответствующую массе тела испытуемого на шкале «вес», необходимо провести горизонтальную линию до шкалы «МПК».

2. Полученная точка на шкале «МПК» соединяется с соответствующей точкой на шкале «Частота сердцебиений», на которой откладывается достигнутая при работе ЧСС.

3. На средней шкале «МПК» считывается предполагаемая величина потребления кислорода. Точность исследования повышается, если испытуемому предлагают нагрузку, вызывающую учащение пульса свыше 140 уд/мин. Полученное расчетным путем значение умножается на поправочный коэффициент, представленный в таблице 4.

Например, у испытуемого возраст 35 лет, вес 61 кг при выполнении степ-теста ЧСС достигла 156 уд/мин, предполагаемая величина МПК равна 2,4 л/мин. После умножения на поправочный коэффициент получаем МПК – 2,09 л/мин.

Результаты опыта и их оформление. Полученные данные заносятся в протокол 13 и анализируются с использованием таблицы 5.

Протокол 13

№	Ф.И.О.	Воз-раст	Масса тела	Специ-ализация	Показатели
					Частота серд.сокращений		МПК абсол.	МПК относит
					покой	в конце теста
1
2

 

Выводы:

 

Таблица 4

Возрастные поправочные коэффициенты при расчете МПК

по номограмме Астранда

Возраст, лет	15	25	35	40	45	50
Коэффициент	1,10	1,0	0,87	0,83	0,75	0,75

 

Таблица 5

Оценка величин МПК для лиц разного возраста и пола

(по Астранду)

Возраст, лет	Уровень МПК
	низкий	сниженный	средний	высокий	очень высокий
Женщины
20-29	1,69 28	1,7 – 1,99 29 - 34	2,0 – 2,49 35 - 43	2,5 – 2,79 44 - 48	2,8 49
30-39	1,59 27	1,6 – 1,89 28-33	1,9 – 2,39 34-41	2,4 – 2,69 42-47	2,7 48
Мужчины
20-29	2,79 38	2,8 – 3,09 39-43	3,1 – 3,69 44-51	3,7 – 3,99 52-56	4,0 57
30-39	2,49 34	2,5 – 2,79 35-39	2,8 – 3,39 40-47	3,4 – 3,69 48-51	3,7 52

Примечание. В каждой возрастной группе цифры верхнего ряда МПК даны в л/мин, нижнего – в мл/мин/кг.

 

 

 

 

Рис. 4. Номограмма Астранда для вычисления максимального потребления кислорода по частоте сердцебиений при стандартной нагрузке

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Биологические факторы, обусловливающие развитие физических качеств (генетическая предопределённость, взаимозависимость развития и проявления, положительный и отрицательный перенос, возрастные периоды развития).

2. Биологические факторы, определяющие развитие силы. Относительная и абсолютная максимальная сила мышц.

3. Максимальная произвольная сила (МПС) и физиологические факторы, её определяющие. Понятие о силовом дефиците.

4. Виды рабочей гипертрофии скелетных мышц.

5. Факторы, определяющие скрытый период двигательной реакции, время одиночного движения и темп движений.

6. Скоростно-силовые качества (мощность).

7. Взрывная сила.

8. Энергетическая характеристика скоростно-силовых упражнений (максимальные анаэробные ёмкость и мощность).

9. Выносливость. Виды.

10. Максимальное потребление кислорода.

11. Функциональные изменение в организме при развитии выносливости.

12. Функциональные эффекты тренировки выносливости.

13. Ловкость как проявление координационных способностей нервной системы.

14. Физиологические механизмы ловкости. Роль сенсорных систем и моторной памяти.

15. Физиологические подходы к развитию координационных способностей.

16. Факторы, лимитирующие гибкость.

17. Активная и пассивная гибкость.

 

Глава 6. ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КЛАССИФИКАЦИИ ТРЕНИРОВОЧНЫХ НАГРУЗОК, ПРИНЦИПОВ И ПЛАНИРОВАНИЯ СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ

---

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 475; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!