Физиологические механизмы развития скорости движений
Лекция 22. Физиологические основы тренировки физических качеств
1. Общее понятие о физических качествах человека.
2. Биологические факторы, определяющие развитие силы.Физиологические основы тренировки мышечной силы.
3. Физиологические механизмы развития скорости движений.
4. Определение выносливости. Виды выносливости. Показателии критерии выносливости. Механизмы и резервы развитиявыносливости.
5. Понятие о ловкости и гибкости. Механизмы и закономерности ихразвития.
Общее понятие о физических качествах человека
Физическая подготовленность человека характеризуется степенью развития основных физических качеств – силы, выносливости, гибкости, быстроты, ловкости и координации. Физические качества отражают качественные и количественные характеристики движения.
В результате комплексной подготовки физических способностей лучше развиваются основные физические качества человека, не нарушается гармония в деятельности всех систем и органов человека. К примеру, развитие скорости должно происходить в единстве с развитием силы, выносливости, ловкости. Именно такая слаженность и приводит к овладению жизненно необходимыми навыками.
Основу двигательных способностей человека составляют физические качества, а форму проявления – двигательные умения и навыки. Физические качества и двигательные навыки, полученные в результате физических занятий, могут быть легко перенесены человеком в другие области его деятельности и способствовать быстрому приспособлению человека к изменяющимся условиям труда, быта, что очень важно в современных жизненных условиях.
|
|
|
Между развитием физических качеств и формированием двигательных
навыков существует тесная взаимосвязь.
Биологические факторы, определяющие развитие силы.Физиологические основы тренировки мышечной силы
Сила– способность за счет мышечных сокращений преодолевать сопротивление.
Различают:
1.Максимальную (абсолютную) силу.Она зависит от величины поперечного сечения мышцы.
В спортивной практике силу мышцы измеряют динамометром без учета ее поперечного сечения.
2. Скоростную силу - определяется скоростью, с которой может быть выполнено силовое упражнение или силовой прием.
3. Силовую выносливость - определяется по числу повторений силового упражнения до
крайней усталости.
Методы развития силы:
1. Для развития максимальной силы выработан метод максимальных усилий, рассчитанный на развитие мышечной силы за счет повторения с максимальным усилием необходимого упражнения.
2. Для развития скоростной силынеобходимо стремиться наращивать скорость выполнения упражнений или при той же скорости прибавлять нагрузку. Одновременно растет и максимальная сила, а на ней, как на платформе, формируется скоростная.
|
|
|
3. Для развития силовой выносливости применяется метод «до отказа», заключающийся в непрерывном упражнении со средним усилием до полной усталости мышц.
Средства развития силы:
1) укрепление мышечных групп всего двигательного аппарата;
2) развитие способности выдерживать различные усилия (динамические, статические и др.);
3) приобретение умения рационально использовать свою силу.
Сила особенно эффективно растет не от работы большой суммарной величины, а от кратковременных, но интенсивно выполняемых упражнений. Решающее значение для формирования силы имеют последние попытки, выполняемые на фоне утомления. Для повышения эффективности занятий рекомендуется включать в них вслед за силовыми упражнениями упражнения динамические, способствующие расслаблению мышц и пробуждающие положительные эмоции, – игры, плавание и т.п.
Уровень силы характеризует определенное морфофункциональное состояние мышечной системы, обеспечивающей двигательную, корсетную, насосную и обменную функции. Показателем мышечной силы отражается уровень состояния мышечной системы.
|
|
|
Влияние на проявление силовых способностей оказывают разные факторы, вклад которых в каждом конкретном случае меняется в зависимости от конкретных двигательных действий и условий их осуществления, вида силовых способностей, возрастных, половых индивидуальных особенностей человека. Среди них выделяют:
1) собственно мышечные -сократительные свойства мышц, которые зависят от соотношения белых (относительно быстро сокращающихся) и красных (относительно медленно сокращающихся) мышечных волокон; активность ферментов мышечного сокращения; мощность механизмов анаэробного энергообеспечения мышечной работы; физиологический поперечник и массу мышц; качество межмышечной координации;
2) центрально-нервные - заключаются в интенсивности (частоте) эффекторных импульсов, посылаемых к мышцам, в координации их сокращений и расслаблении, в трофическом влиянии центральной нервной системы на их функции.
Нервная регуляция обеспечивает развитие силы за счет совершенствования деятельности отдельных мышечных волокон двигательных единиц целой мышцы и межмышечной координации. Она включает следующие факторы:
|
|
|
– увеличение частоты нервных импульсов, поступающих в скелетные мышцы от мотонейроновспинного мозга и обеспечивающих переход от слабых одиночных сокращений их волокон к мощным тетаническим;
– активация многих двигательных единиц; при увеличении числа вовлеченных в двигательный акт двигательных единиц повышается сила сокращения мышцы;
– синхронизация активности двигательных единиц – одновременное сокращение большего числа активных двигательных единиц резко увеличивает силу тяги мышцы;
– межмышечная координация – сила мышцы зависит от деятельности других мышечных групп: сила мышцы растет при одновременном расслаблении ее антагониста, она уменьшается при одновременном сокращении других мышц и увеличивается при фиксации туловища или отдельных суставов мышцами-антагонистами;
3) личностно-психические - зависит готовность человека к проявлению мышечных усилий. Они включают в себя мотивационные и волевые компоненты, а также эмоциональные процессы, способствующие проявлению максимальных либо интенсивных и длительных мышечных напряжений;
4) биомеханические - расположение тела и его частей в пространстве, прочность звеньев опорно-двигательного аппарата, величина перемещаемых масс и др.;
5) биохимические - гормональные;
6) физиологические факторы - особенности функционирования периферического и центрального кровообращения, дыхания);
7) различные условия внешней среды, в которых осуществляется двигательная деятельность.
Воспитание силы сопровождается целым комплексом изменений в организме:
- в ЦНС увеличивается сила нервных процессов, что позволяет добиться мощного потока импульсов, направляемых к соответствующим группам мышц; в результате увеличивается как количество включаемых в работу двигательных единиц, так и степень напряжения каждой из них.
- в самих мышцах за счет активизации синтеза белка при этом происходит увеличение так называемого физиологического поперечника, преимущественно за счет утолщения мышечных волокон (в меньшей степени - их числа); это явление называется рабочей гипертрофией мышц. Именно благодаря ей тренируемые мышцы становятся более плотными, рельефными, упругими.
- упражнения «на силу» сопровождаются возрастанием кровоснабжения мышц за счет увеличения количества капилляров на единицу сечения мышцы, что обеспечивает больший приток крови в условиях усиления процессов белкового синтеза. Естественно, что это создает дополнительную нагрузку для сердца: с одной стороны, каждая единица активной мышечной массы требует
большего кровоснабжения, а с другой − самих таких единиц в связи с гипертрофией становится все больше и растет масса тела человека.
Физиологические механизмы развития скорости движений
Под быстротойобычно понимается способность выполнять движения
с большой скоростью и высокой частотой. Это качество характерно для бегунов на короткие дистанции.
Сама быстрота движения определяется рядом компонентов:
- временем скрытой двигательной реакции,
- временем выполнения единичного движения,
- частотой смены одиночных движений (темпом движений) и др.
Необходимо отметить, что первый и третий компоненты во многом детерминированы генетически. Именно поэтому при тренировке быстроты обращают внимание на развитие силы, за счет которой удается серьезно повлиять на результат.Быстрота определяется подвижностью нервных процессов, координацией мышц со стороны центральной нервной системы, особенностями строения и сократительными свойствами мышц.
С физиологической точки зрения быстрота реакции зависит от скорости протекания следующих фаз:
1) возникновения возбуждения в рецепторе (зрительном, слуховом, тактильном и др.), участвующем в восприятии сигнала;
2) передачи возбуждения в ЦНС;
3) перехода сигнальной информации по нервным путям, ее анализа и
формирования эфферентного сигнала;
4) проведения эфферентного сигнала от центральной нервной системы
к мышце;
5) возбуждения мышцы и появления в ней механизма активности.
Максимальная частота движений зависит от скорости перехода двигательных нервных центров из состояния возбуждения в состояние торможения и обратно, она зависит от лабильности нервных процессов.
Развитие быстроты – это развитие способности быстро осуществлять движения. Тренировка быстроты способствует улучшению показателей практически всех физиологических систем: в ЦНС растет сила и подвижность нервных процессов, достигает высоких значений состояние кислород-транспортных систем, в опорно-двигательном аппарате происходят изменения, соответствующие возникающим при тренировке силы, и т.д. При занятиях упражнениями на быстроту (особенно на скоростную выносливость) максимальных значений достигают показатели минутного объема крови,
кровотока в мышцах и в миокарде, потребления кислорода организмом и пр.
Увеличение максимальной частоты движений в различные возрастные периоды неодинаково.
Наибольший ежегодный прирост отмечается у детей от 4 до 6 и от 7 до 9 лет. В последующие возрастные периоды темпы прироста снижаются.
В настоящее время принято различать два типа мышечных волокон по
структуре и функциональным возможностям:
– «быстрые» (белые), способные развивать большую силу и скорость мышечного сокращения, но не приспособленные к длительной работе на выносливость;
– «медленные» (красные), работающие в медленном, но длительном режиме.
В быстрых мышечных волокнах преобладают анаэробные процессы энергообеспечения, а в медленных – аэробные (поэтому в них значительно больше кровеносных капилляров, выше содержание миоглобина, большая активность окислительных ферментов).
Состав мышечных волокон обусловлен генетически, но тренировки на выносливость в определенной степени увеличивают количество красных мышечных волокон. Но при выборе спортивной специализации наследственный фактор является доминирующим. Признавая значимость генетического фактора, не следует умалять роли внешней среды.
Генетическая информация может реализоваться только в том случае, если она в каждом возрастном периоде будет оптимально взаимодействовать с определенными условиями среды, соразмерными морфологическим и функциональным особенностям развития организма в соответствующем возрастном периоде.
Уровень лабильности и подвижности нервных процессов определяет скорость восприятия и переработки поступающей информации, а лабильность мышц и преобладание быстрых двигательных единиц — скорость мышечного компонента быстроты (сокращения и расслабления мышцы, максимальный темп движений).
На быстроту, проявляемую в целостных двигательных действиях, влияют:
– частота нервно-мышечной импульсации;
– скорость перехода мышц из фазы напряжения в фазу расслабления, темп чередования этих фаз;
– степень включения в процесс движения быстро сокращающихся мышечных волокон и их синхронная работа.
Проявление форм быстроты и скорости движений зависит от энергетических запасов в мышце (АТФ и креатинфосфат). С биохимической точки зрения быстрота движений зависит от содержания АТФ в мышцах, скорости ее расщепления и ресинтеза. В скоростных упражнениях ресинтез АТФ происходит за счет фосфорокреатинового и гликолитического механизмов (анаэробно – без участия кислорода). Доля аэробного (кислородного) источника в энергетическом обеспечении разной скоростной деятельности составляет 0-10%.ОСНОВЫ ТРЕНИРОВКИ
ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ
4. Определение выносливости. Виды выносливости. Показателии критерии выносливости. Механизмы и резервы развитиявыносливости
Выносливостьотражает способность человека выполнять работу определенной интенсивности без снижения ее эффективности в течение длительного времени.
Различают: общую и специально скоростную выносливость.
1. Общую выносливость -это способность человека производить длительную работу средней и малой интенсивности.
Общая выносливость играет существенную роль в оптимизации жизнедеятельности, выступает как важный компонент физического здоровья и, в свою очередь, служит предпосылкой развития специальной выносливости. Общая выносливость достигается в кроссовых тренировках до 1-2 часов равномерного бега.
2. Специальную выносливость– способность выполнять работу большой интенсивности. Это выносливость по отношению к определенной двигательной деятельности.
Специальная выносливость классифицируется:
- по признакам двигательного действия, с помощью которого решается
двигательная задача (например, прыжковая выносливость);
- по признакам двигательной деятельности, в условиях которой решается двигательная задача (например, игровая выносливость);
- по признакам взаимодействия с другими физическими качествами (способностями), необходимыми для успешного решения двигательной задачи (например, силовая выносливость, скоростная выносливость, координационная выносливость и т.д.).
Специальная выносливость зависит от возможностей нервно-мышечного аппарата, быстроты расходования ресурсов внутримышечных источников энергии, от техники владения двигательным действием и уровня развития других двигательных способностей.
Выносливость определяет возможность выполнения длительной работы, противостояния утомлению. Выносливость решающим образом определяет успех в таких видах спорта, как лыжи, коньки, плавание, бег, велоспорт, гребля.
В спорте под словом «выносливость» подразумевается способность выполнять интенсивную мышечную работу в условиях недостатка кислорода. Разные люди по-разному справляются со спортивными нагрузками. Кому-то они достаются легко, кому-то с напряжением, так как все зависит от индивидуальной устойчивости человека к кислородной недостаточности.
Кислородная недостаточность возникает при значительной физической нагрузке.
Не успевая получить из атмосферного воздуха необходимый кислород, организм спортсмена вырабатывает энергию за счет анаэробных реакций, при этом образуется молочная кислота. Для восстановления нарушенного равновесия и используется получаемый после финиша «кислородный долг».
Ученые установили, что чем выше кислородный долг после предельной работы, тем большими возможностями работать в бескислородных условиях он обладает. Секрет выносливости – в направленной подготовке организма. Для развития общей выносливости необходимы упражнения средней интенсивности, длительные по времени, выполняемые в равномерном темпе, с
прогрессивным возрастанием нагрузки по мере усиления подготовки. Чем
выше уровень аэробных возможностей, выносливость, тем лучше показатели
артериального давления, холестеринового обмена, чувствительности к стрессам.
Биоэнергетические факторы, способствующие развитию выносливости, включают объем энергетических ресурсов, которым располагает организм, и функциональные возможности его систем (дыхания, сердечно-сосудистой, выделения и др.), обеспечивающих обмен, продуцирование и восстановление энергии в процессе работы. Основными источниками энергообразования при этом являются аэробные, анаэробные гликолитические и анаэробные алактатные реакции.
Физиологической основой выносливости считают аэробные возможности организма, которые обеспечивают определенную долю энергии в процессе работы и способствуют быстрому восстановлению работоспособности организма после работы любой продолжительности и мощности, обеспечивая быстрейшее удаление продуктов метаболического обмена.Упражнения на
выносливость благотворно влияют на состояние кардиореспирации, деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Происходит:
– увеличение объема сердца («большое сердце» особенно характерно для спортсменов-стайеров) и утолщение сердечной мышцы – спортивная гипертрофия;
– рост сердечного выброса (увеличение ударного объема крови). При этом увеличивается количество перекачиваемой сердцем крови, а деятельность его вместе с тем оказывается более экономной. Важным эффектом таких упражнений является хорошая эластичность артериальных стенок;
– замедление ЧСС в покое (до 40-50 уд/мин) в результате усиления парасимпатических влияний – спортивная брадикардия, что облегчает восстановление сердечной мышцы и последующую ее работоспособность;
– снижение систолического артериального давления в покое (ниже 105 мм рт. ст.) – спортивная гипотония.
Основным критерием эффективности тренировки выносливости считается экономичность деятельности организма: снижается активность обмена веществ и падает потребление кислорода в покое, частота пульса и частота дыхания, происходит эффективное очищение, организма от шлаков и возрастание количества эритроцитов в крови (причем не за счет увеличения продолжительности жизни старых, а за счет более активного формирования новых), повышается количество гемоглобина.
Тренировка выносливости ведет к значительному увеличению объема циркулирующей крови (ОЦК). У спортсменов он значительно больше – 6,4 л, чем у нетренированных людей – 5,5 (по данным Л. Реккер, 1977). Причем увеличение ОЦК − специфический эффект тренировки выносливости – его не наблюдается у представителей скоростно-силовых видов спорта. С учетом размеров (веса) тела разница между ОЦК у выносливых спортсменов, с одной стороны, и нетренированных людей и спортсменов, тренирующих другие физические качества, − с другой, в среднем составляет более 20 %. Прирост ОЦК у спортсменов в большей степени обусловлен увеличением объема плазмы, чем объемом эритроцитов. Соответственно показатель гематокрита у них имеет тенденцию быть ниже, чем у неспортсменов.
Увеличение объема плазмы у спортсменов, тренирующих выносливость, связано с повышением общего содержания белков в циркулирующей крови. Это повышение отражает стимулируемый тренировкой выносливости усиленный синтез белков в печени (главным образом, альбуминов и глобулинов). При росте объема плазмы показатели относительной концентрации в крови эритроцитов и гемоглобина снижаются.
При выполнении упражнений преимущественно аэробного характера скорость потребления кислорода (л кислорода/мин) тем выше, чем больше мощность выполняемой нагрузки (скорость перемещения). Поэтому в видах спорта, требующих проявления большой выносливости, спортсмены
должны обладать большими аэробными возможностями:
1) высокой максимальной скоростью потребления кислорода, большой аэробной «мощностью»;
2) способностью длительно поддерживать высокую скорость потребления кислорода (большой аэробной «емкостью»). Кислородная стоимость дыхания, как известно, очень растет с
увеличением легочной вентиляции (особенно при мощности выше критической, выше анаэробного порога). Благодаря увеличенной эффективности вентиляции, особенно при продолжительной работе (например, при марафонском беге), дыхательные мышцы у спортсменов затрачивают кислорода меньше, а к работающим скелетным мышцам его направляется больше, чем у нетренированного человека.
Личностно-психические факторы оказывают большое влияние на проявление выносливости, особенно в сложных условиях. К ним относят мотивацию на достижение высоких результатов, устойчивость установки на процесс и результаты длительной деятельности, а также такие волевые качества, как целеустремленность, настойчивость, выдержка и умение терпеть неблагоприятные сдвиги во внутренней среде организма, выполнять работу через «не могу».
Общая (аэробная) выносливость обусловлена влиянием наследственных факторов. Генетический фактор существенно воздействует и на развитие анаэробных возможностей организма. Высокие коэффициенты наследственности обнаружены в статической выносливости; для динамической силовой выносливости влияния наследственности и среды примерно одинаковы.
Развитие выносливости происходит от дошкольного возраста до 30 лет
(а к нагрузкам умеренной интенсивности и свыше). Наиболее интенсивный прирост наблюдается с 14 до 20 лет.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 2556; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!