УДК 612:796.01 ББК 58.0

Солодков А. С., Сологуб Е. Б. Физиология спорта:

Учебное пособие/ СПбГАФК им. П. Ф. Лесгафта. СПб., 1999. 231 с.

 

В пособии представлены современные данные по основным разделам общей и ча­стной физиологии спорта. Материалы соответствуют учебной программе по физиоло­гии для вузов физической культуры и требованиям Государственного образовательно­го стандарта высшего профессионального образования.

Пособие предназначено для студентов, аспирантов, научных сотрудников, препо­давателей, тренеров и врачей, изучающих и разрабатывающих проблемы спортивной физиологии и осуществляющих контроль за лицами, которые занимаются физической культурой и спортом.

Табл. 9. библиогр. 13.

Рецензенты:

В. И. Кулешов, докт. мед. наук, проф. (ВМедА); О. С. Насонкин, докт. мед. наук, проф. (СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта).

 

Санкт-Петербургская государственная академия физической культуры им. П. Ф. Лесгафта, 1999

 

Предисловие

Бурное развитие физиологии и ускорение научно-технического про­гресса в стране обусловили появление в 30-х годах нашего столетия нового самостоятельного раздела физиологии человека - физиологии спорта, хо­тя отдельные работы, посвященные изучению функций организма при вы­полнении физических нагрузок публиковались еще в конце прошлого века (И. О. Розанов, С. С. Груздев, Ю. В. Блажевич, П. К. Горбачев и др.). При этом следует подчеркнуть, что систематические исследования и препода­вание физиологии спорта начались в нашей стране раньше, чем за рубежом и носили более целенаправленный характер. Кстати заметим, что только в 1989 г. Генеральная Ассамблея Международного Союза физиологических наук приняла решение о создании при ней комиссии "Физиология спорта", хотя подобные комиссии и секции в системе АН СССР, АМН СССР, Все­союзного физиологического общества им. И. П. Павлова и Госкомспорта СССР существовали в нашей стране с 1960-х годов.

Теоретические предпосылки для возникновения и развития физиологии спорта были созданы фундаментальными работами И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского, И. С. Бериташвили, К. М. Быкова и др. Однако систематическое изучение физиологических основ физической культуры и спорта началось значительно позже. Особенно большая заслуга в создании этого раздела физиологии принадлежит Л. А. Орбели и его ученику А. Н. Крестовникову, и оно неразрывно связано со становлением и развитием Академии физической культуры им, П. Ф. Лес­гафта и ее кафедры физиологии - первой подобной кафедры среди физ­культурных вузов страны.

3

Становление физиологии спорта в значительной мере было обусловле­но широким проведением фундаментальных и прикладных исследований по предмету. Развитие любой науки ставит перед представителями многих специальностей все новые и новые практические задачи, на которые теория не всегда и сразу же может дать однозначный ответ. Однако, как остроум­но заметил Д. Краукрофт (1970), - "... научные исследования обладают од­ной странной особенностью: у них есть привычка рано или поздно оказы­ваться полезными для кого-то или для чего-то". Анализ развития учебного и научного направлений физиологии спорта со всей очевидностью под­тверждает это положение.

Знание истории любой науки является необходимой предпосылкой для правильного понимания места, роли и значения дисциплины в содержании социально-политического статуса общества, его влияния на эту науку, а также науки и ее представителей на развитие общества. Поэтому рассмот­рение исторического пути развития физиологии спорта, упоминание наи­более ярких ее представителей и анализ естественно-научной базы, на ко­торой формировались основные понятия и представления этой дисципли­ны дают возможность оценить современное состояние предмета и опреде­лить перспективные направления его дальнейшего развития.

К настоящему времени имеются значительные фактические материалы по физиологии спорта, изложенные в соответствующих учебниках и учеб­ных пособиях. Однако в последние годы по некоторым разделам предмета появились новые данные, не вошедшие в прежние издания. Кроме того, в связи с постоянно меняющейся и дополняющейся учебной программой, со­держание ранее изданных разделов дисциплины не соответствует совре­менным тематическим планам, по которым ведется преподавание в физ­культурных вузах России. С учетом сказанного, изложению дополненных и ряда новых материалов в рамках сегодняшних учебных и научных сведе­ний и посвящено настоящее учебное пособие, в котором выделены общая и частная части физиологии спорта. В соответствующие разделы пособия включены и результаты собственных исследований авторов.

Авторы осознают, что при кратком изложении материала часть вопро­сов не нашла в пособии достаточно полного и всестороннего представле­ния. Они с благодарностью примут все замечания и предложения, направ­ленные на его дальнейшее совершенствование.

4

       

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

 

ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА

 

1.     ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА –

УЧЕБНАЯ И НАУЧНАЯ ДИСЦИПЛИНА.

 

Физиология спорта является как учебной, так и научной дисциплиной. Ее изучение осуществляется во всех высших и средних физ­культурных учебных заведениях, на факультетах физического воспитания педагогических вузов, а также на отдельных кафедрах государственных университетов и медицинских вузов. В преподавании предмета, практиче­ской деятельности тренеров, физиологов и спортивных врачей используют­ся материалы, полученные при выполнении научно-исследовательских ра­бот, которые проводятся в соответствующих НИИ, лабораториях и на ка­федрах.

 

            Физиология спорта, ее содержание и задачи.

 

Физиология спорта – это специальный раздел физиологии человека, изучающий изменения функций организма и их механизмы под влиянием мышечной (спортивной) деятельности и обосновывающий практические мероприятия по повышению ее эффективности.

Физиология спорта по своему месту в системе подготовки специалистов по физической культуре и спорту связана с тремя группами учебных и на­учных дисциплин. Первую группу составляют фундаментальные науки, на которых базируется физиология спорта, она и использует их теоретиче­ские достижения, методики исследования и сведения о факторах среды, с которыми взаимодействует организм спортсмена в процессе тренировоч­ной и соревновательной деятельности. К числу таких дисциплин следует отнести биологию, физиологию человека и животных, химию и физику.

Во вторую группу входят учебные и научные дисциплины, взаимодей­ствующие с физиологией спорта таким образом, что они взаимно обога­щают или дополняют друг друга. В этом плане физиология спорта тесно связана с анатомией, биохимией, биомеханикой, гигиеной и психологией.

5

И, наконец, третью группу дисциплин, с которыми связана физиология спорта, составляют те из них, которые используют ее научные достижения и методики исследования в своих целях. К ним относятся теория и методи­ка физической культуры, педагогика, спортивно-педагогические дисцип­лины, спортивная медицина, лечебная физкультура.

Физиология спорта включает в себя две относительно самостоятельные и вместе с тем связанные между собой части. Содержанием первой – об­щей спортивной физиологии - являются физиологические основы адап­тации к физическим нагрузкам и резервные возможности организма, функ­циональные изменения и состояния организма при спортивной деятельно­сти, а также физическая работоспособность спортсмена и физиологические основы утомления и восстановления в спорте. Вторая часть - частная спортивная физиология - включает в себя физиологическую классифика­цию физических упражнений, механизмы и закономерности формирования и развития двигательных качеств и навыков, спортивную работоспособ­ность в особых условиях внешней среды, физиологические особенности тренировки женщин и детей разного возраста, физиологические основы массовых форм оздоровительной физической культуры.

Одной из важных задач физиологии спорта является научное обоснова­ние, разработка и реализация мероприятий, обеспечивающих достижение высоких спортивных результатов и сохранения здоровья спортсменов. Следовательно, физиология спорта — наука прикладная и в основном профилактическая, так как, исследуя и учитывая резервные возможности организма человека, она обосновывает пути и средства повышения работо­способности, ускорения восстановительных процессов, предупреждения переутомления, перенапряжения и патологических сдвигов функций орга­низма, а также профилактику возникновения различных заболеваний.

7

Отличительной методической особенностью физиологии спорта является то, что ее материалы могут быть получены только на чело­веке, где применение ряда классических методов физиологии невозможно. В связи с этим лишь отдельные уточняющие эксперименты, как правило, с целью изучения механизмов физиологических сдвигов при физических нагрузках проводятся на животных. Важно также подчеркнуть, что основной задачей физиологии спорта является сравнительное изучение функцио­нального состояния организма человека, т.е. исследование проводится до, во время и после двигательной активности, что в натурных условиях весь­ма затруднительно. Поэтому разработаны специальные нагрузочные тесты, позволяющие дозировать физическую активность и регистрировать соот­ветствующие изменения функций организма в различные периоды дея­тельности человека. С этой целью используются велоэргометр, бегущая дорожка (тредбан), ступеньки разной высоты, а также различные приборы, позволяющие регистрировать функции сердечно-сосудистой, дыхательной, мышечной и центральной нервной системы на расстоянии, передавая соот­ветствующие показатели по телеметрическим каналам.

Физиология спорта занимает важное место в теории физической куль­туры, составляя фундамент знаний, необходимых тренеру и преподавате­лю для достижения высоких спортивных результатов и сохранения здоро­вья спортсменов. Поэтому тренер и педагог должны хорошо знать об из­менениях физиологических процессов, происходящих в организме спорт­смена во время тренировочной и соревновательной деятельности с тем, чтобы научно обоснованно строить и совершенствовать эту работу, уметь аргументировать свои распоряжения и рекомендации, избегать переутом­ления и перенапряжения и не причинить вреда здоровью тренирующихся. Они также должны понимать суть изменений, возникающих в организме спортсмена в реабилитационном периоде, чтобы активно и грамотно вли­ять на них, ускоряя восстановительные реакции.

Таким образом, из изложенного следует, что физиология спорта как учебная и научная дисциплина, решает две основные проблемы. Одна из них состоит в физиологическом обосновании закономерностей укреп­ления здоровья человека с помощью физических упражнений и повыше­ния устойчивости его организма к действию различных неблагоприятных факторов внешней среды (температура, давление, радиация, загрязнен­ность воздуха и воды, инфекции и т. д.), а также в сохранении и восстанов­лении работоспособности, препятствии развитию раннего утомления и коррекции психоэмоциональных перегрузок в процессе профессиональной деятельности человека. Эти задачи физиологии спорта решаются в рамках массовых форм физической культуры.

8

Вторая проблема физиологии спорта заключается в физиологиче­ском обосновании мероприятий, направленных на достижение высоких спортивных результатов, особенно в большом спорте. Эти две пробле­мы полностью не совпадают, так как для достижения наивысших результа­тов в процессе тренировок в ряде случаев применяются такие нагрузки, ко­торые могут приводить к снижению устойчивости организма к неблаго­приятным воздействиям внешней среды, ухудшению состояния здоровья и даже к возникновению заболеваний.

Исходя из всего сказанного, становится очевидным, что физиологиче­ские особенности функций организма следует изучать и оценивать раз­дельно как в отношении массовой физической культуры и физической под­готовки специальных контингентов (военнослужащие, пожарные, геологи, студенты, школьники и некоторые другие категории), так и в отношении различных видов спорта, особенно спорта высших достижений.

 

                       Кафедра физиологии СПбГАФК им. П. Ф. Лесгафта и ее роль в становлении и развитии физиологии спорта.

 

Декретом Совета Народных Комиссаров от 22 октября 1919 г. на базе Высших курсов физического образования был создан институт физического образования им. П. Ф. Лесгафта (в 1929 г. преобразованный в Институт физической культуры им. П. Ф. Лесгафта, а в 1993 г. - в акаде­мию) с учреждением ряда кафедр, в том числе кафедры физиологии ~ первой такой кафедры среди физкультурных вузов страны

Организованную кафедру с 1919 г. по 1927 г. возглавлял Леон Абгарович Орбели, впоследствии действительный член АН СССР, АМН СССР и АН АрмССР, Герой Социалистического Труда, лауреат Государственных премий СССР, генерал-полковник медицинской службы, почетный член ряда зарубежных академий. Уже в те годы под руководством Л.А. Орбели были выполнены первые научно-исследовательские работы по влиянию физических нагрузок на организм. Однако предмет в основном препода­вался по программе медицинских институтов в виде чтения лекций и вы­полнения отдельных лабораторных занятий по курсу общей физиологии с некоторым акцентом на разделе "Физиология мышц". В прикладном плане освещались лишь отдельные медицинские вопросы, связанные с влиянием физических упражнений на организм. Такое содержание дисциплины от­ражало в то время объективное состояние научных знаний в области фи­зиологии мышечной деятельности как в нашей стране, так и за рубежом. Это был начальный, первый, период становления физиологии спорта.

После ухода из института Л. А. Орбели заведующим избирается Алек­сей Николаевич Крестовников, руководивший кафедрой физиологии на протяжении 28 лет - с 1927 по 1955 гг. В этот период сотрудники кафедры провели большую работу по сбору функциональных показателей организма спортсменов под влиянием различных физических упражнений и анализу их изменений. Обобщенный материал позволил профессору А. Н. Крестовникову издать первый в нашей стране учебник физиологии для институтов физической культуры (1938) и первую монографию по физиологии спорта (1939). Издание названных книг дало возможность выделить и оконча­тельно сформировать в физиологии человека новый учебный и научный разделы предмета - физиологию спорта. С этого времени начинается вто­рой, переходный, период развития физиологии спорта (1930-1950-е го­ды) как учебной и научной дисциплины. С 1955 по 1960 г. кафедрой руко­водит профессор Евграф Константинович Жуков.

Современный, третий, период развития физиологии спорта (1960-1990-е годы) характеризуется созданием систематического учебного и на­учного разделов дисциплины, соответствующих новым задачам подготовки высококвалифицированных, грамотных специалистов по физической куль­туре и спорту. В учебных программах этого периода отражаются две взаи­мосвязанные части предмета (общая и частная спортивная физиология). С этого времени физиологи спорта начинают изучать не только воздействие отдельных физических нагрузок на функции организма, но и влияние сис­тематических тренировок и их особенностей на функциональное состояние спортсменов, особенно в процессе достижения высшего спортивного мас­терства.

10

Важную роль в становлении современного курса физиологии спорта сыграли профессор Николай Васильевич Зимкин, заведовавший кафедрой физиологии с 1961 по 1975 гг. и выпустивший три издания учебника "Физиология человека" под его редакцией (1964, 1970, 1975). Интенсивно развиваются исследования в области кровообращения, нервно-мышечного аппарата, электроэнцефалографии, изучается физиология стрессовых со­стояний в спорте. Докторские диссертации защищают В. В. Васильева. Е. Б. Сологуб, Ю. 3. Захарьянц. В период 1975-1984 гг. кафедрой заведует За­служенный деятель науки РСФСР, профессор Александр Сергеевич Моз­жухин. Основным направлением научно-исследовательской работы стано­вится изучение функциональных резервов  спортсмена. На протяжении 1984-1986 гг. обязанности заведующего кафедрой временно исполняет Почетный работник высшего образования России, профессор Елена Бори­совна Сологуб. С 1986 г. кафедрой заведует Заслуженный деятель науки РФ, профессор Алексей Сергеевич Солодков. Научные интересы коллекти­ва сосредотачиваются на проблеме физиологической адаптации организма спортсменов к физическим нагрузкам.

Располагая высококвалифицированным составом сотрудников, ка­федра физиологии внесла большой вклад в подготовку научно-педагогических кадров и составление учебных программ, учебников и учебных пособий для институтов и техникумов физической культуры. Так, с 1935 г. (когда была введена защита диссертаций) по 1998 г. под ру­ководством сотрудников кафедры успешно защищено 13 докторских и 160 кандидатских диссертаций (в том числе иностранными аспирантами из Ку­бы, Китая, Индии, Египта и Польши).

11

Сотрудники кафедры принимали участие в составлении всех изданных с 1938 по 1990 гг. 11 учебных программ и 10 учебников по физиологии для институтов физической культуры. При этом редакторами 8 учебных про­грамм и 6 учебников были заведующие кафедрой физиологии ГДОИФК им. П. Ф. Лесгафта. В 13 учебниках по спортивно-педагогическим дисциплинам главы по физиологической характеристике физических упражнений написаны также сотрудниками кафедры физиологии. Кафедрой подготов­лено и издано 8 методических пособий в виде практикумов по проведению лабораторных занятий по физиологии, 7 специальных учебных пособий из­даны для студентов заочного факультета и 4 - для техникумов физической культуры. Опубликовано более 30 лекций по различным вопросам физио­логической характеристики физических упражнений.

Научно-исследовательская работа преподавателей охватывала все основные разделы физиологии: нервную и мышечную системы, органы чувств, кровообращение и дыхание, выделение, внутреннюю секрецию, а также специальные проблемы физиологии спорта: адаптация к физическим нагрузкам, функциональные резервы организма спортсмена, утомление и восстановление и др. Ежегодно по различным вопросам физиологии спорта печатаются десятки научных работ. С 1939 по 1990 г. сотрудниками ка­федры опубликовано 20 монографий, непосредственно связанных с физио­логией спорта, некоторые из них переведены за рубежом (Болгария, Гер­мания, Польша, Румыния, Греции, Чехословакия).

Высококвалифицированный коллектив сотрудников кафедры физиоло­гии постоянно привлекал к себе внимание преподавательского состава дру­гих институтов, особенно вновь образованных. Начиная с довоенных лет, на кафедре стажировались преподаватели ряда институтов физиче­ской культуры и факультетов физического воспитания педагогических институтов, институтов физической культуры социалистических стран и некоторых медицинских вузов. Только за последние 5 лет такую стажировку на кафедре прошли около 40 человек. Кроме того, повышение квалификации преподавателей из названных институтов по специализации "физиология" регулярно осуществляется в ИПК и ПК нашего вуза.

12

Существенна роль сотрудников кафедры и в области организаци­онной деятельности. Так, А. Н. Крестовников до 1955 г. возглавлял ме­тодическую комиссию по физиологии Всесоюзного комитета по физиче­ской культуре и спорту при Совете Министров СССР, Н. В. Зимкин с 1962 по 1976 г. наряду с руководством этой Комиссией был председателем научной комиссии по физиологии, биомеханике, морфологии и биохимии спорта, председателем координационной комиссии по преподаванию ме­дико-биологических дисциплин и членом президиума Научного совета при Госкомспорте СССР. А. С. Мозжухин с 1976 по 1985 г. состоял членом ме­тодической комиссии Госкомспорта СССР и был председателем Совета за­ведующих   кафедрами   физиологии   институтов   физической   культуры РСФСР, а А.С. Солодков -  членом Научного совета Госкомспорта СССР по биологическим наукам, председателем секции "Физиология спорта" Проблемной комиссии АН СССР и АМН СССР, а в настоящее время руко­водит секцией   "Физиология спорта" Санкт-Петербургского общества фи­зиологов, биохимиков и фармакологов им. И. М. Сеченова и состоит чле­ном Правления этого общества.

В последние годы коллектив кафедры ведет большую работу по пе­рестройке и совершенствованию преподавания физиологии и проведе­нию научных исследований. В соответствии с новым учебным планом и новой программой по физиологии переделаны рабочие программы и тема­тические планы лекций и лабораторных занятий по предмету. С учетом то­го, что количество лекционных часов в новой программе существенно уменьшено, лекции носят преимущественно проблемный характер. Лабо­раторные занятия проводятся таким образом, чтобы они способствовали пониманию сущности, механизмов и особенностей регуляции физиологи­ческих процессов при мышечной деятельности, овладению методиками ис­следования, привитию студентам навыков научно-исследовательской рабо­ты.

Реализация нового учебного плана по многоуровневой структуре выс­шего физкультурного образования требует создания специальных образо­вательно-профессиональных программ по физиологии с учетом подготовки бакалавров, дипломированных специалистов и магистров наук. Решение этих задач особенно важно и приоритетно для кафедры потому, что нашей академией разработан свой вариант учебного плана по осуществлению многоуровневой структуры высшего физкультурного образования в Рос­сии.

13

За достигнутые успехи в учебной и научной работе и в связи с 75-летием со дня основания кафедры в апреле 1995 года решением Ученого Совета академии ей присвоено имя профессора А. Н. Крестовникова, а для студентов учреждены две его именные стипендии.

 

1.3. Состояние и перспективы развития физиологии спорта.

Основные учебные и научные разработки по физиологии спорта впервые начались и неразрывно связаны с историей развития кафедры физиологии института физической культуры им. П. Ф. Лесгафта. Особен­ностью деятельности кафедры физиологии явилось создание при ней науч­ных лабораторий по основным разделам физиологии спорта.

Выполненные исследования в этих лабораториях позволили получить новые данные по спортивной биоэнергетике и осуществить классификацию спортивных упражнений с учетом их энергетической характеристики (А. Б. Гандельсман); была разработана методика неинвазивного определения композиции скелетных мышц и вскрыты механизмы развития двигательно­го навыка (Н. В. Зимкин); выявлен феномен синхронизации потенциалов на электромиограммах при утомлении (Е.К. Жуков); определены особенности сосудистых реакций у спортсменов различных специализаций (В.В. Ва­сильева); создана оригинальная методика регистрации электроэнцефалограмм непосредственно в процессе высокоинтенсивной мышечной работы и впервые исследованы корковые механизмы регуляции движений спорт­сменов (Е. Б. Сологуб); изучены эмоции соревновательной деятельности (С. А. Разумов); развито представление о физиологических резервах спорт­смена (А. С. Мозжухин); обосновано учение о функциональной системе адаптации спортсменов (А. С. Солодков) и др.

В дальнейшем изучение различных проблем физиологии спорта в на­шей стране существенно расширялось и углублялось, но при этом в боль­шинстве случаев использовались методические подходы, разработан­ные на кафедре физиологии ИФК им. П. Ф. Лесгафта. В настоящее вре­мя исследования ведутся во всех учебных и научно-исследовательских ин­ститутах физической культуры, во многих университетах, медицинских и педагогических вузах. Изучаются роль и значение всех физиологических систем организма при мышечной деятельности, а также приоритетные для физиологии спорта проблемы: адаптация к физическим нагрузкам, работо­способность, утомление и восстановление спортсменов, функциональные резервы организма и др.

14

Выяснение вопроса о процессах экстраполяции в ЦНС имеет сущест­венное значение для обоснования вариативности нагрузок в процессе спор­тивной тренировки. Только на основе этой концепции может быть пра­вильно построен тренировочный процесс, при котором должны варьиро­ваться величина, скорость и интенсивность нагрузок, что еще не всегда принимается во внимание медиками, тренерами и спортсменами. Необхо­димо также учитывать возрастную динамику локомоторных функций чело­века.

Приоритетными направлениями дальнейших исследований физио­логии ЦНС являются выяснение особенностей формирования и мобилиза­ции функциональных резервов мозга спортсменов и изучение перестроек корковых функциональных систем взаимосвязанной активности в процессе адаптации их к специализированным нагрузкам. Существенное внимание следует уделить исследованиям вызванной активности коры больших по­лушарий и спинного мозга, а также роли функциональной асимметрии и сенсорных систем в формировании некоторых специальных двигательных навыков.

В последние годы развивается новое направление физиологии спорта, связанное с разработкой спортивной генетики и рассматривающее осо­бенности наследственных влияний и тренируемости различных физиологи­ческих показателей и физических качеств и, в первую очередь, роли врож­денных индивидуально-типологических особенностей организма для спор­тивной ориентации, отбора и прогнозирования достижений в спорте.

Благоприятные изменения, происходящие в организме, и в частности, в сердечно-сосудистой системе при занятиях физической культурой и спортом - очевидны. Однако далеко не все вопросы этого раздела спор­тивной кардиологии решены, и изучение функциональных сдвигов нельзя считать законченным. Требует дальнейшего исследования возможность развития патологических изменений в сердце (патологическое спортивное сердце, по Г. Ф. Лангу), которые могут возникнуть прежде всего вследст­вие чрезмерных тренировочных нагрузок, превышающих возможности конкретного спортсмена. Трудности в изучении и предупреждении ряда заболеваний у спортсменов заключаются в том, что в настоящее время нет разработанного и научно-обоснованного курса патологической физиологии спорта, необходимость которого весьма очевидна.

15

До настоящего времени отсутствуют данные, касающиеся эффективно­сти разных сочетаний темпа движений и частоты дыхания в различных ви­дах спорта, а также о характере и степени произвольных коррекций внеш­него дыхания.

До сих пор остается спорным вопрос о длительности восстановления после напряженных тренировочных и соревновательных нагрузок.

Касаясь некоторых специальных теоретических вопросов, имеющих и несомненное прикладное значение в спорте, нужно в первую очередь ука­зать на проблемы адаптации к физическим нагрузкам, функциональных резервов организма, спортивной биоритмологии, психофизиологическо­го и медицинского отбора и профессиональной ориентации спортсме­нов. В частности, ближайшими задачами являются определение количест­венных критериев различных стадий адаптации, анализ адаптивных функ­циональных систем, формирующихся при различных видах спортивной деятельности, дифференцирование адаптационных изменений от предпатологических состояний и исследование компенсаторных реакций.

Уже многие годы проводятся исследования различных функций орга­низма спортсменов. Однако комплексные обследования осуществляются относительно редко, а анализ их результатов связан с длительной обработ­кой получаемых данных. В связи с этим в физиологии спорта большое зна­чение приобретают так называемые экспресс-методы, позволяющие оцени­вать функциональное состояние спортсмена не только после, но и в про­цессе тренировок и соревнований. Важными задачами спортивных физиологов явля­ются также обоснование, разработка и внедрение экспресс-методов с целью исследования функциональных систем адаптации, формирующих­ся к различным видам физических упражнений. Использование компьюте­ров даст возможность быстро анализировать и обобщать результаты, полу­ченные различными методами исследования, а наиболее важные и инфор­мативные сразу внедрять в практику.

16

Говоря о массовой физической культуре, нужно учитывать следую­щее. Применяемые нагрузки должны вызывать изменения, соответствую­щие   только   стадии    повышения   неспецифической   устойчивости (адаптированности) организма. Необходимо также предупреждение воз­можности возникновения травм. Все это относится и к физической подго­товке специальных контингентов: военнослужащих, спасательных команд и др. Особого внимания заслуживают занятия физической культурой с детьми, женщинами, инвалидами и лицами с ослабленным здоровьем. Тре­буются дальнейшая разработка и научное обоснование целого ряда физио­логических проблем, связанных с возрастными и медико-биологическими особенностями этих контингентов лиц, характером их адаптивных пере­строек.

В ближайшие годы в массовой физической культуре следует решить вопросы о минимальном объеме физических упражнений при различном их сочетании и необходимой продолжительности занятий, что в совокуп­ности позволит получить достаточный оздоровительный эффект в от­ношении устойчивости людей к действию неблагоприятных факторов окружающей среды и сохранения высокой умственной и физической ра­ботоспособности. Такого рода исследования сложны, объемны, но они крайне необходимы. При этом минимальные нормы нагрузки и времени при занятиях физическими упражнениями, очевидно, будут неодинаковы для лиц различного возраста, состояния здоровья, пола, профессии, что по­требует дифференцированного подхода к исследованиям разных групп на­селения. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что и до настоящего вре­мени основное внимание исследователей было обращено на спорт, особен­но спорт высших достижений. Физическая культура массового характера находится в стороне, и функциональные изменения, адаптивные пере­стройки при этом изучаются в меньшей степени.

17

Интенсивно развивающаяся практика физической культуры и спорта требует быстрейшей реализации прикладных направлений физиологии спорта. Вместе с тем, еще раз следует напомнить общеизвестное положе­ние о том, что не разрабатывая глубоко теоретических проблем и не про­водя фундаментальных исследований, мы постоянно будем отставать и в практике. Полезно напомнить слова известного итальянского физика и фи­зиолога Алессандро Вольта, сказанные им еще в 1815 году: "Нет ничего практичнее хорошей теории".

 

2. АДАПТАЦИЯ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ И РЕЗЕРВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОРГАНИЗМА.

 

Одной из важнейших проблем современной физиологии и медицины является исследование закономерностей процесса адаптации организма к различным факторам среды. Адаптация человека затрагивает широкий спектр общебиологических закономерностей, интересы работников различных научных дисциплин и связана, прежде всего, с саморегулированием многокомпонентных функциональных систем. Не случайно проблема  адаптации человека является одним из основных разделов обширной Меж­дународной биологической программы.

В настоящее время имеется ряд определений адаптации. На наш взгляд, наиболее полным является понятие физиологической адаптации, данное в третьем издании Большой Советской Энциклопедии: "Адаптация физио­логическая - совокупность физиологических реакций, лежащая в осно­ве приспособления организма к изменению окружающих условий и на­правленная к сохранению относительного постоянства его внутренней среды - гомеостаза". (М., 1969. Т.]. С.216).

18

Значение проблемы адаптации в спорте определяется прежде всего тем, что организм спортсмена должен приспосабливаться к физическим на­грузкам в относительно короткое время. Именно скорость наступления адаптации и ее длительность во многом определяют состояние здоровья и тренированность спортсмена. В этой связи значительный научный интерес для практики спорта представляет разработка системного обоснования адаптации организма в процессе достижения высшего спортивного мастер­ства. Вместе с тем общеизвестно, что морфофункциональные особенности организма человека, сформировавшиеся в течение длительного периода эволюции, не могут изменяться с такой же быстротой, с какой изменяются структура и характер тренировочных и соревновательных нагрузок в спор­те. Несоответствие во времени между этими процессами может приводить к возникновению функциональных расстройств, которые проявляются раз­личными патологическими нарушениями.

 

2.1. Динамика функций организма при адаптации и ее стадии.

 

Определение функциональных изменений, возникающих в период тре­нировочных и соревновательных нагрузок, необходимо прежде всего для оценки процесса адаптации, степени утомления, уровня тренированности и работоспособности спортсменов и является основой для совершенствова­ния восстановительных мероприятий. О влиянии физических нагрузок на человека можно судить только на основе всестороннего учета совокупно­сти реакций целостного организма, включая реакции со стороны централь­ной нервной системы, гормонального аппарата, сердечно-сосудистой и ды­хательной систем, анализаторов, обмена веществ и др. Следует подчерк­нуть, что выраженность изменений функций организма в ответ на физиче­скую нагрузку зависит прежде всего от индивидуальных особенностей че­ловека и уровня его тренированности. Изменения функциональных показа­телей организма спортсменов могут быть правильно проанализированы и всесторонне оценены только при рассмотрении их в отношении к процессу адаптации.

Приспособительные изменения в здоровом организме бывают двух видов: изменения в привычной зоне колебаний факторов среды, когда система функционирует в обычном составе; изменения при действии чрезмерных (непривычных) факторов с включением в функциональную систему дополнительных элементов и механизмов.

19

В литературе первая и вторая группы приспособительных изменений нередко называются адап­тационными. По-видимому, более оправданным будет называть первую группу изменений обычными физиологическими реакциями, поскольку эти сдвиги не связаны с существенными физиологическими перестройками в организме и не выходят за пределы физиологической нормы. Вторая группа приспособительных изменений отличается значительным использо­ванием физиологических резервов и перестройкой функциональных сис­тем в связи с чем их целесообразно называть адаптационными сдвига­ми (Солодков А. С., 1981).

Несомненный интерес представляет понятие общего адаптационного син­дрома, предложенное канадским ученым Гансом Селье (1960). Под по­следним он понимает совокупность защитных реакций организма чело­века или животных., возникающих в условиях стрессовых ситуаций. В адаптационном синдроме автор выделяет три стадии: стадию тревоги, обусловленную мобилизацией защитных сил организма; стадию резистентности, связанную с приспособлением человека к экстремальным факторам среды и стадию истощения, возникающую при длительном стрессе, что может привести к возникновению заболеваний и даже смерти.

В динамике адаптационных изменений у спортсменов мы выделяем четыре стадии, каждой из которых присущи свои функциональные изме­нения и регуляторно-энергетические механизмы. Естественно, основными, имеющими принципиальное значение в спорте следует считать две первые стадии. Применительно к общей схеме адаптации такие стадии свойствен­ны людям в процессе приспособления к любым условиям деятельности. Это положение было теоретически обосновано, экспериментально доказа­но и опубликовано А. С. Солодковым еще в 1974 году.

Стадия физиологического напряжения организма характеризуется преобладанием процессов возбуждения в коре головно­го мозга и распространением их на подкорковые и нижележащие двига­тельные и вегетативные центры, возрастанием функции коры надпочечни­ков, увеличением показателей вегетативных систем и уровня обмена веществ. На уровне двигательного аппарата характерным для этой стадии является увеличение числа активных моторных единиц, дополнительное включение мышечных волокон, увеличение силы и скорости сокращения мышц, увеличение в мышцах гликогена, АТФ и креатинфосфата. Спор­тивная работоспособность - неустойчива.

20

В стадии напряжения организма основная нагрузка ложится на регуляторные механизмы. За счет напряжения регуляторных механизмов осуществляется приспособление физиологических реакций и метаболизма к возросшим физическим нагрузкам. При этом в некоторых случаях изме­нения функций организма могут носить выраженный характер.

Стадия адаптированности организма в значительной ме­ре тождественна состоянию его тренированности. Другими словами, в основе развития тренированности лежит процесс адаптации организма к физическим нагрузкам. Физиологическую основу этой стадии составля­ет вновь установившийся уровень функционирования различных орга­нов и систем для поддержания гомеостаза в конкретных условиях деятельности. Определяемые в это время функциональные сдвиги не вы­ходят за рамки физиологических колебаний, а работоспособность спорт­сменов стабильна и даже повышается.

Стадия дизадаптации организма развивается в результате перенапряжения адаптационных механизмов и включения компенса­торных реакций вследствие интенсивных тренировочных нагрузок и недостаточного отдыха между ними. Процесс дизадаптации по сравне­нию с процессом приспособления развивается, как правило, медленнее, причем сроки его наступления, продолжительность и степень выраженно­сти функциональных изменений при этом отличаются большой вариатив­ностью и зависят от индивидуальных особенностей организма. Стадия ди­задаптации характеризуется еще и тем, что отсутствуют признаки ак­тивации нервной и эндокринной систем и имеет место некоторое снижение общей функциональной устойчивости организма. Это со­стояние может быть отнесено к предболезненному. При дизадаптации на­блюдаются эмоциональная и вегетативная неустойчивость, раздражительность, вспыльчивость, головные боли, нарушение сна. Снижается умст­венная и физическая работоспособность.

21

Процесс дизадаптации является результатом того, что биосоциальная плата за адаптацию к интенсивным тренировочным и соревновательным нагрузкам вышла за пределы физиологических резервов организма и вы­двинула перед ним новые проблемы. Конечный исход дизадаптационных расстройств может протекать с достаточной еще способностью к восста­новлению всех функций организма и работоспособности, что чаще всего и наблюдается у спортсменов. В других случаях дизадаптация будет иметь скрытые дефекты, которые выявляются только с течением времени под влиянием или очень высоких нагрузок, или какой-то дополнительной вред­ности. И, наконец, дизадаптация может закончиться стойкими неблагопри­ятными изменениями функций организма, снижением или утратой спор­тивной работоспособности. Очевидно, стадия дизадаптации по своим патофизиологическим основам в значительной мере соответствует состоянию перетренированности спортсменов.

Стадия реадаптации возникает после длительного перерыва в систематических тренировках или их прекращения совсем и характеризу­ется приобретением некоторых исходных свойств и качеств организ­ма. Физиологический смысл этой стадии - снижение уровня тренированности и возвращение некоторых показателей к исход­ным величинам. Можно полагать, что спортсменам, систематически тре­нировавшимся многие годы и оставляющим большой спорт, требуются специальные, научно обоснованные оздоровительные мероприятия для возвращения организма к нормальной жизнедеятельности.

Следует иметь в виду, что возникшие в процессе длительных и интен­сивных физических нагрузок структурные изменения в миокарде и скелет­ных мышцах, нарушенный уровень обмена веществ, гормональные и фер­ментативные перестройки, своеобразно закрепленные механизмы регуля­ции к исходным значениям, как правило, не возвращаются. За системати­ческие чрезмерные физические нагрузки, а затем за их прекращение орга­низм спортсменов в дальнейшем платит определенную биологическую цену, что может проявляться развитием кардиосклероза, ожирением, сниже­нием резистентности клеток и тканей к различным неблагоприятным воз­действиям и повышением уровня общей заболеваемости.

22

При адаптации к чрезмерным для данного организма физическим на­грузкам в полной мере реализуется общебиологическая закономерность, которая состоит в том, что все приспособительные реакции организма к необычным факторам среды обладают лишь относительной целесообраз­ностью. Иными словами, даже устойчивая, долговременная адаптация к физическим нагрузкам имеет свою функциональную или структурную це­ну. Цена адаптации может проявляться в двух различных формах: 1) в прямом изнашивании функциональной системы, на которую при адаптации падает главная нагрузка, 2) в явлениях отрицательной пере­крестной адаптации, т. е. в нарушении у адаптированных к определенной физической нагрузке людей других функциональных систем и адаптацион­ных реакций, не связанных с этой нагрузкой.

Прямая функциональная недостаточность может реализоваться в усло­виях остро возникшей большой нагрузки, при которой наблюдаются пря­мые повреждения структур сердца, скелетных мышц, нарушения фермент­ной активности и другие изменения, являющиеся как итогом самой нагруз­ки, так и возникающей при этом стресс-реакции (Пшенникова М. Г., 1986). Эта цена срочной адаптации ярко проявляется при первых нагрузках не­тренированных людей и устраняется правильно построенным тренировоч­ным процессом и развитием адаптированности.

Цена адаптации в значительной мере зависит от вида физических нагрузок, к которым происходит приспособление. Так, например, у тя­желоатлетов высокотренированных к статическим силовым нагрузкам, на­блюдается снижение выносливости к динамической работе; утомление при таких нагрузках у них развивается быстрее, чем у нетренированных здоро­вых людей. Одновременно у тяжелоатлетов в противоположность людям, тренированным на выносливость, обнаружено снижение плотности капил­ляров в скелетных мышцах и отсутствие роста массы митохондрий.

На фоне высокой тренированности у штангистов, борцов и других спортсменов нередко наблюдается снижение резистентности к действию холода и простудным заболеваниям, нарушение клеточного и гумораль­ного иммунитета. У высокотренированных на выносливость спортсменов наблюдаются нарушения функций желудочно-кишечного тракта, печени и почек, что является следствием ограниченного кровоснабжения этих орга­нов в период длительной мышечной работы.

23

Однако высокая цена адаптации и феномены отрицательной перекрест­ной резистентности при таком приспособлении представляют собой воз­можное, но вовсе не обязательное явление. Наиболее рациональный путь к предупреждению адаптационных нарушений состоит в правильно постро­енном режиме тренировок, отдыха и питания, закаливании, повышении ус­тойчивости к стрессорным воздействиям и гармоничном физическом и психическом развитии личности спортсмена.

 

2.2. Физиологические особенности адаптации к физическим нагрузкам.

 

Адаптация как общее универсальное свойство живого обеспечивает жизнеспособность организма в изменяющихся условиях и представля­ет процесс адекватного приспособления его функциональных и струк­турных элементов к окружающей среде. В целом исследование процесса адаптации и ее механизмов, по-видимому, следует отнести к междисцип­линарной проблеме, которая может стать ключевой в понимании многих аспектов развития тренированности, здоровья и заболеваемости спортсме­нов.

Система закаливания и формирования сильного, красивого и выносли­вого человека всегда связывалась с адаптацией его к физическим нагруз­кам. Физические нагрузки - самый естественный и древний фактор, воз­действовавший на человека. Будучи обусловленным самой природой зем­ной гравитации, этот фактор во все времена сопровождал человека, и дви­гательная активность всегда была важным звеном его приспособления к окружающему миру. Одним из непременных условий развития адаптации к физическим нагрузкам является мобилизация и использование физиологи­ческих резервов организма.

24

С физиологической точки зрения ведущими в тренировке являются повторность и возрастание физических нагрузок, что за счет обратных связей позволяет совершенствовать функциональные возможности органов и сис­тем и их энергетическое обеспечение на основе механизма саморегуляции организма. С этих позиций тренировка сводится к активизации механизмов адаптации, включению физиологических резервов, благодаря которым ор­ганизм человека легче и быстрее приспосабливается к повышенным на­грузкам, совершенствуя свои физические, физиологические и психические качества, повышая состояние тренированности.

Физиологическая сущность состояния тренированности - это та­кой уровень функционального состояния организма, который характе­ризуется совершенствованием механизмов регуляции, увеличением фи­зиологических резервов и готовностью к их мобилизации, что выража­ется в его повышенной устойчивости к длительным и интенсивным физическим нагрузкам и высокой работоспособности.

Развившееся в процессе тренировки состояние тренированности по сво­им физиологическим механизмам и морфофункциональной сути соответст­вует стадии адаптированности организма к физическим нагрузкам. В поня­тиях "адаптация, адаптированность", с одной стороны, и "тренировка, тренированность", с другой стороны, много общих черт, главной из ко­торых является достижение нового уровня работоспособности на основе образования в организме специальной адаптивной функциональной систе­мы с определенным уровнем физиологических констант. Тренировка и тренированность - понятия педагогические, хотя и базируются они на зна­ниях физиологических закономерностей организма спортсменов. Исследо­вание и характеристика этих процессов и состояний, связанных прежде всего с обоснованием рационально построенных тренировочных нагрузок, является прерогативой педагогов. Адаптация и адаптированность спорт­сменов к физическим нагрузкам и все функциональные и структурные пе­рестройки, совершающиеся при этом в организме, относятся к биологиче­ским категориям и составляют основные научные и учебные проблемы ме­диков и физиологов.

25

Адаптация организма к физическим нагрузкам заключается в моби­лизации и использовании функциональных резервов организма, в совер­шенствовании имеющихся физиологических механизмов регуляции. Ни­каких новых функциональных явлений и механизмов в процессе адаптации не наблюдается, просто имеющиеся уже механизмы начинают работать со­вершеннее, интенсивнее и экономичнее. В основе адаптации к физическим нагрузкам лежат нервно-гуморальные механизмы, включающиеся в дея­тельность и совершенствующиеся при работе двигательных единиц (мышц и мышечных групп). При адаптации спортсменов происходит усиление деятельности ряда функциональных систем за счет мобилизации и использования их резервов, а системообразующим фактором при этом должен являться приспособительный полезный результат - выполне­ние поставленной задачи, т. е. конечный спортивный результат.

Комплекс функциональных систем, обеспечивающих конечный спор­тивный результат, формируется организмом спортсмена ради достижения этого результата. Отсутствие результата или систематически недостаточ­ный его уровень могут не только стимулировать формирование данного комплекса, но и разрушать его, прекращать функционирование в зависимо­сти от величины и характера физиологических резервов, воли, мотивации и других факторов. Таким образом, адаптация к мышечной деятельности представляет собой системный ответ организма, направленный на достижение состояния высокой тренированности и минимизацию фи­зиологической цены за это.

 

2.3. Срочная и долговременная адаптация к физическим нагрузкам.

 

При всем многообразии индивидуальной фенотипической адаптации развитие ее у человека характеризуется некоторыми общими чертами. Сре­ди таких черт в приспособлении организма к любым факторам среды сле­дует выделять два вида адаптации - срочную, но несовершенную, и дол­говременную, совершенную (Меерсон Ф.З., 1986).

Срочная адаптация возникает непосредственно после нача­ла действия раздражителя и может реализоваться на основе готовых, ранее сформировавшихся  физиологических механизмов и  программ.

Очевидными проявлениями срочной адаптации являются увеличение теп­лопродукции в ответ на холод, увеличение теплоотдачи в ответ на жару, рост легочной вентиляции, ударного и минутного объемов крови в ответ на физическую нагрузку и недостаток кислорода, приспособление органа зре­ния к темноте, бег человека, обусловленный социально значимой необхо­димостью, и др. Отличительной чертой срочной адаптации является то, что деятельность организма протекает на пределе его возможностей при почти полной мобилизации физиологических резервов, но далеко не всегда обес­печивает необходимый адаптационный эффект. Так, бег неадаптированно­го человека происходит при близких к предельным величинах ударного объема крови и легочной вентиляции, при максимальной мобилизации гликогена в печени. Быстрое накопление молочной кислоты в крови лими­тирует интенсивность физической нагрузки - двигательная реакция не мо­жет быть ни достаточно быстрой, ни достаточно длительной. Таким образом, функциональная адаптивная система, ответственная за двигательную реакцию при срочной адаптации, характеризуется предельным напряжением отдельных ее звеньев и вместе с тем опре­деленным несовершенством самой двигательной реакции.

На уровне нервной и нейрогуморальной регуляции реализуется интен­сивное, избыточное по своему пространственному распространению воз­буждение корковых, подкорковых и нижележащих двигательных центров, которому соответствует значительная, но недостаточно координированная двигательная деятельность. Этот процесс характеризует начальный этап формирования двигательного навыка.

Со стороны двигательного аппарата срочная адаптация проявляется включением в реакцию дополнительной части двигательных единиц, а также генерализованным вовлечением лишних мышечных групп. В резуль­тате сила и скорость сокращения мобилизованных мышц оказываются ог­раниченными, но максимально достижимыми для данного вида адаптации; координация мышц недостаточно совершенна.

На уровне вегетативных систем обеспечения срочной адаптации к физическим нагрузкам наблюдается максимальная мобилизация функцио­нальных резервов органов дыхания и кровообращения, но реализующихся при этом неэкономным путем. Так, увеличение минутного объема крови достигается ростом частоты сердечных сокращений при ограниченном возрастании ударного объема. Увеличение легочной вентиляции осуществ­ляется за счет возрастания частоты дыхания, но не глубины дыхания, при этом наблюдается несоответствие между частотой дыхания и движений. В итоге легочная вентиляция все же не избавляет от развития гипоксии и гиперкапнии.

В целом срочная адаптация к физическим нагрузкам характеризу­ется максимальной по уровню и неэкономной гиперфункцией, ответ­ственной за адаптацию функциональной системы, резким снижением физиологических резервов  данной  системы,  явлениями   чрезмерной стресс-реакции организма и возможным повреждением органов и сис­тем. В результате двигательные, т. е. по существу, поведенческие ре­акции организма оказываются в значительной мере лимитированными.

Долговременная   адаптация   возникает постепенно, в результате длительного или многократного действия на организм факторов среды. Принципиальной особенностью такой адаптации являет­ся то, что она возникает не на основе готовых физиологических механиз­мов, а на базе вновь сформированных программ регулирования. Долго­временная адаптация, по существу, развивается на основе многократной реализации срочной адаптации и характеризуется тем, что в итоге посте­пенного количественного накопления каких-то изменений организм приоб­ретает новое качество в определенном виде деятельности - из неадаптиро­ванного превращается в адаптированный.  В результате обеспечивается осуществление организмом ранее недостижимых силы, скорости и вынос­ливости при физических нагрузках, развитие устойчивости организма к значительной гипоксии, которая ранее была несовместима с активной жиз­недеятельностью, способность организма к работе при существенно изме­ненных показателях гомеостаза, развитие устойчивости к холоду, теплу, большим дозам ядов, введение которых ранее было смертельным.

Долговременная адаптация характеризуется возникновением в ЦНС новых временных связей, а также перестройкой аппарата гуморальной регуляции функциональной системы - экономичностью функционирования гуморального звена и повышением его мощности. В ответ на ту же самую нагрузку не возникает резких изменений в организме и мышечная работа сопровождается меньшим увеличением легочной вентиляции, минутного объема крови, ферментов, гормонов, лактата, аммиака, отсутствием выра­женных повреждений. В результате становится возможным длительное и стабильное выполнение физических нагрузок. Переход от срочной к долго­временной адаптации знаменует собой узловой момент адаптационных процессов, так как именно этот переход делает возможной жизнь организ­ма в новых условиях, расширяет сферу его обитания и свободу поведения в меняющейся среде. Этот момент определяется прежде всего тем, что воз­никает активация синтеза нуклеиновых кислот и белков, что приводит к избирательному развитию определенных структур, лимитирующих двига­тельную деятельность. Формируются устойчивые двигательные динамиче­ские стереотипы, развивается экстраполяция, повышающая возможность быстрой перестройки ответных реакций при изменениях среды, происхо­дит умеренная гипертрофия в скелетных мышцах, сердце, дыхательных мышцах и других рабочих органах, увеличение массы митохондрий. Суще­ственно увеличивается аэробная и анаэробная мощность организма. Нор­мализуется гомеостаз организма, уменьшается стресс-реакция. Интенсив­ность и длительность мышечной работы возрастают.

В процессе адаптации организма обмен перестраивается в направле­нии более экономного расходования энергии в состоянии покоя и повы­шенной мощности метаболизма в условиях физического напряжения. Такая перестройка биологически более целесообразна и может явиться общим механизмом физиологической адаптации.

Адаптивные сдвиги энергетического обмена заключаются в переключе­нии с углеводного типа на жировой Ведущую роль в этом играют гормо­ны: глюкокортикоиды ускоряют распад белка, активируя превращение аминокислот в глюкозу, а катехоламины вызывают мобилизацию резерва гликогена в печени и активацию липолиза жировой ткани, увеличивая при­ток кислорода, глюкозы, аминокислот и жирных кислот к работающим

тканям.

Определенные черты фенотипа, сформировавшиеся в результате долго­временной адаптации организма к физическим нагрузкам, становятся фактором профилактики конкретных болезней или патологических синдромов. Повышение расхода жиров приводит к атрофии жировой тка­ни, снижению избыточного веса и, при прочих равных условиях, уменьша­ет развитие атеросклероза. Увеличение емкости и пропускной способности коронарных сосудов, развитие системы экстракардиальных анастомозов способствуют уменьшению вероятности закупорки коронарных артерий и возникновения инфаркта миокарда. Увеличение потенциальных резервов и мощности сердечной мышцы может в течение даже длительного времени воздействия неблагоприятных факторов на организм не приводить к воз­никновению сердечно-сосудистых расстройств у тренированных людей.

 

2.4. Функциональная система адаптации.

 

Проведенные в последние годы исследования механизмов и закономер­ностей адаптации людей к различным условиям деятельности привели нас к убеждению в том, что долговременная адаптация обязательно сопро­вождается следующими физиологическими процессами: а) перестрой­кой регуляторных механизмов, б) мобилизацией и использованием ре­зервных возможностей организма, в) формированием специальной функциональной системы адаптации к конкретной трудовой (спортивной) деятельности человека (Солодков А.С., 1981, 1988). По сути дела, эти три физиологические реакции являются главными и основными составляющими процесса адаптации, а общебиологическая закономерность таких приспособительных перестроек относится к любой деятельности че­ловека.

30

В достижении устойчивой и совершенной адаптации большую роль иг­рают перестройка регуляторных приспособительных механизмов и моби­лизация физиологических резервов, а также последовательность их включения на разных функциональных уровнях. Очевидно, вначале включаются обычные физиологические реакции и лишь затем - реакции напряжения механизмов адаптации, требующие значительных энергетических затрат с использованием резервных возможностей организма, что приводит в ко­нечном итоге к формированию специальной функциональной системы адаптации, обеспечивающей конкретную деятельность человека (Солодков А.С., 1998).

Такая функциональная система у спортсменов представляет собой вновь сформированное взаимоотношение нервных центров, гормональных, ве­гетативных и исполнительных органов, необходимое для решения за­дач приспособления организма к физическим нагрузкам. Морфофункциональной основой такой системы является образование в организме системного структурного следа (по Ф. 3. Меерсону, 1981) в ответ на мышечную работу, что проявляется созданием новых межцентральных взаимосвязей, повышением активности дыхательных ферментов, гипер­трофией сердца, скелетных мышц и надпочечников, увеличением количе­ства митохондрий, усилением функций вегетативных систем. В целом, функциональная система, ответственная за адаптацию к физическим нагрузкам, включает в себя три звена: афферентное, центральное регуляторное и эффекторное.

Афферентное звено функциональной системы адаптации со­стоит из рецепторов, а также чувствительных нейронов и совокупностей афферентных нервных клеток в центральной нервной системе. Все эти элементы нервной системы воспринимают раздражения из внешней среды и от самого организма и участвуют в осуществлении так называемого аф­ферентного синтеза, необходимого для адаптации. Афферентный синтез возникает, по П. К. Анохину, при взаимодействии мотивации, памяти, об­становочной и пусковой информации. В спорте, в одних случаях (например, у бегунов, лыжников, гимнастов), афферентный синтез для принятия решения о начале своих движений относительно прост и это об­легчает формирование адаптивной системы, в других же (единоборства, спортивные игры), весьма сложен и это затрудняет образование такой сис­темы.

31

Центральное регуляторное звено функциональной системы представлено нейрогенными и гуморальными процессами управ­ления адаптивными реакциями. В ответ на афферентные сигналы нейрогенная часть звена включает двигательную реакцию и мобилизует вегета­тивные системы на основе рефлекторного принципа регуляции функций. Афферентная импульсация от рецепторов к коре головного мозга вызывает возникновение положительных (возбудительных) и отрицательных (тормозных) процессов, которые и формируют функциональную адаптив­ную систему. В адаптированном организме нейрогенная часть звена быст­ро и четко реагирует на афферентную импульсацию соответствующей мы­шечной активностью и мобилизацией вегетативных функций. В неадапти­рованном организме такого совершенства нет, мышечное движение будет выполнено приблизительно, а вегетативное обеспечение окажется недоста­точным.

При поступлении сигнала о физической нагрузке одновременно с опи­санными выше изменениями происходит нейрогенная активация гумораль­ной части центрального регуляторного звена, ответственного за управление адаптационным процессом. Функциональное значение гуморальных реак­ций (повышенное высвобождение гормонов, ферментов и медиаторов) оп­ределяется тем, что они путем воздействия на метаболизм органов и тканей обеспечивают более полноценную мобилизацию функциональной адаптив­ной системы и ее способность к длительной работе на повышенном уровне.

Эффекторное звено функциональной системы адаптации включает в себя скелетные мышцы, органы дыхания, кровообращения, кровь и другие вегетативные системы. Интенсивность и длительность фи­зических нагрузок на уровне скелетных мышц определяется тремя основ­ными факторами: числом и типом активируемых моторных единиц; уров­нем и характером биохимических процессов в мышечных клетках; особен­ностями кровоснабжения мышц, от чего зависит приток кислорода, пита­тельных веществ и удаление метаболитов. Увеличение силы, скорости и точности движений в процессе долговременной адаптации достигается двумя основными процессами: формированием в центральной нервной системе функциональной системы управления движениями и морфофункциональными изменениями в мышцах (гипертрофия мышц, увеличение мощности систем аэробного и анаэробного энергообразования, возраста­ние количества миоглобина и митохондрий, уменьшение образования и на­копления аммиака, перераспределение кровотока и др.).

Таким образом, формирование функциональной адаптивной системы с вовлечением в этот процесс различных морфофункциональных структур организма составляет принципиальную основу долговременной адаптации к физическим нагрузкам и реализуется повышением эффективности дея­тельности различных органов и систем, и организма в целом. Зная законо­мерности формирования функциональной системы, можно различными средствами эффективно влиять на отдельные ее звенья, ускоряя приспо­собление к физическим нагрузкам и повышая тренированность, т. е. управ­лять адаптационным процессом.

 

2.5. Понятие о физиологических резервах организма, их характеристика и классификация.

 

Учение о физиологических резервах представляет одну из важнейших основ физиологии спорта, так как позволяет правильно оценивать и решать задачи по сохранению здоровья и повышению тренированности спортсме­нов. Представление о резервных возможностях организма связаны с фи­зиологическим учением К. Бернара, П. Бэра, У. Кеннона о сохранении гомеостаза при действии на организм различных неблагоприятных факторов за счет усиления функций жизненно важных органов и систем с использо­ванием их резервов.

Принципиальные положения учения о физиологических резервах в на­шей стране были разработаны в 30-х годах академиком Л. А. Орбели, ко­торый неоднократно подчеркивал положение о значительных возможно­стях организма человека приспосабливаться к необычным условиям внешней среды за счет его резервных возможностей. В дальнейшем идеи Л. А. Орбели нашли плодотворное теоретическое и прикладное развитие прежде всего в физиологии военного труда (Бресткин М. П., 1968; Сапов И. А. и Солодков А. С., 1970; Загрядский В. П., 1976; Солодков А. С., 1978, и др.). В физиологии спорта эта проблема начала изучаться в Москве В. В. Кузне­цовым (1970) и в Ленинграде А. С. Мозжухиным (1979).

В настоящее время под физиологическими резервами организма понимается выработанная в процессе эволюции адаптацион­ная и компенсаторная способность органа, системы и организма в це­лом усиливать во много раз интенсивность своей деятельности по сравнению с состоянием относительного покоя (Бресткин М. П., 1968). Физиологические резервы, по мнению автора, обеспечиваются определен­ными анатомо-физиологическими и функциональными особенностями строения и деятельности организма, а именно наличием парных органов, обеспечивающих замещение нарушенных функций (анализаторы, железы внутренней секреции, почки и др.); значительным усилением деятельности сердца, увеличением общей интенсивности кровотока, легочной вентиля­ции и усилением деятельности других органов и систем; высокой резистентностью клеток и тканей организма к различным внешним воздействи­ям и внутренним изменениям условий их функционирования.

В качестве примера проявления физиологических резервов можно ука­зать на то, что во время тяжелой физической нагрузки минутный объем крови у хорошо тренированного человека может достигать 40 л. т. е. уве­личиваться в 8 раз, легочная вентиляция при этом возрастает в 10 раз, обу­славливая увеличение потребления кислорода и выделение углекислого га­за в 15 раз и более. В этих условиях работа сердца человека, как показыва­ют расчеты, возрастает в 10 раз.

Все резервные возможности организма А. С. Мозжухин (1979) пред­лагает разделить на две группы: социальные резервы (психологические и спортивно-технические) и биологические резервы (структурные, био­химические и физиологические). Морфофункциональной основой физио­логических резервов являются органы, системы организма и механизмы их регуляции, обеспечивающие переработку информации, поддержание гомеостаза и координацию двигательных и вегетативных актов.

34

Физиологические резервы, по мнению автора, включаются не все сразу, а поочередно. Первая очередь резервов реализуется при работе до 30% от абсолютных возможностей организма и включает переход от состояния покоя к повседневной деятельности. Механизм этого процесса - условные и безусловные рефлексы. Вторая очередь включения осуществляется при напряженной деятельности, нередко в экстремальных условиях при работе от 30% до 65% от максимальных возможностей (тренировки, соревнова­ния). При этом включение резервов происходит благодаря нейрогуморальным влияниям, а также волевым усилиям и эмоциям. Резервы третьей очереди включаются обычно в борьбе за жизнь, часто после потери созна­ния, в агонии. Включение резервов этой очереди обеспечивается, по-видимому, безусловно-рефлекторным путем и обратной гуморальной свя­зью.

Во время соревнований или работы в экстремальных условиях диапазон физиологических резервов снижается, поэтому основная задача состоит в его повышении. Оно может достигаться закаливанием организма, общей и специально направленной физической тренировкой, использованием фар­макологических средств и адаптогенов. При этом тренировки восстанав­ливают и закрепляют физиологические резервы организма, ведут к их расширению. Еще в 1890 г. И. П. Павлов указывал, что израсходованные ресурсы организма восстанавливаются не только до исходного уровня, но и с некоторым избытком (феномен избыточной компенсации). Биологиче­ский смысл этого феномена огромен Повторные нагрузки, приводящие к суперкомпенсации, обеспечивают повышение рабочих возможностей организма. В этом и состоит главный эффект систематических тренировок. Под влиянием тренирующих воздействий спортсмен в процессе восстанов­ления становится сильнее, быстрее и выносливее, т. е. в конечном итоге расширяются его физиологические резервы.

35

3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ.

физические нагрузки вызывают перестройки различных функций орга­низма, особенности и степень которых зависят от мощности и характера двигательной деятельности.

 

3.1. Изменения функций различных органов и систем организма.

 

В состоянии покоя деятельность различных функций отрегулирована соответственно невысокому уровню кислородного запроса и энергообеспе­чения. При переходе к рабочему уровню необходима перестройка функций различных органов и систем на более высокий уровень активности и новое межсистемное согласование на рабочем уровне.

В центральной нервной системе происходит повыше­ние лабильности и возбудимости многих проекционных и ассоциативных нейронов. Во время работы "нейроны движения" организуют через пира­мидный путь моторную активность, а "нейроны положения" через экстра­пирамидную систему - формирование рабочей позы. В различных отделах ЦНС создается функциональная система нервных центров, обеспечи­вающая выполнение задуманной цели действия на основе анализа внешней информации, действующих в 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 преднастройки на предстоящее движение, которые отражаются в различных формах изме­нений электрической активности. Происходит избирательное увеличение межцентральных взаимосвязей корковых потенциалов, изменяется форма кривой, огибающей амплитуду колебаний ЭЭГ, появляются "меченые ритмы" ЭЭГ - потенциалы в темпе предстоящего движения, воз­никают условные отрицательные колебания или так называемые "волны ожидания", а также премоторные и моторные потенциалы.

36

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 роль 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 от мощности 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).

37

Минутный объем дыхания при этом может увеличиваться до 150-200 л • мин^-1.Однако большое потребление кислорода дыхательными мышцами (до 1л•мин^-1) делает нецелесообразным предельное напряжение внешнего дыхания.

Сердечно-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^-1и более), растет минутный объем крови (у тренированных спортсменов до 35 л • мин^-1 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 больше мощность работы. Количество циркулирующей крови при ра-6Ъте 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 эритроцитов (до 5.5-6•10¹²•л^-1) имиогенный тромбоцитоз (увеличение в 2 раза). В зависимости от тяже­сти работы проявляются различные стадии миогенного лейкоцитоза. Не­большие тренировочные нагрузки вызывают появление 1-й стадии - лимфоцитарной с преобладанием в лейкоцитарной формуле лимфоцитов и ростом общего количества лейкоцитов до 10-12•10⁹•л^-1 . Более значитель­ные нагрузки, особенно в соревнованиях, вызывают появление 2-й стадии или 1-й нейтрофильной с ростом количества нейтрофилов (особенно юных и палочкоядерных) и увеличением количества лейкоцитов до 16-18•10⁹•л^-1 . Истощающая нагрузка приводит к 3-й стадии или 2-й - нейтрофильной с резким ростом количества лейкоцитов в крови до 20-50•10^-9•л^-1, преоб­ладанием незрелых форм нейтрофилов и исчезновением других форм лей­коцитов (эозинофилов, базофилов).

При работе увеличивается отдача кислорода из крови в ткани. Соответ­ственно, становится больше артериовенозная разность по кислороду и коэффициент использования кислорода.

38

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

При циклических упражнениях различной длительности с увеличением дистанции снижаются единичные энерготраты (ккал в 1с) и растут суммар­ные энерготраты (до 2-3 ккал на всю работу), а анаэробный путь энергопродукции (за счет АТФ, КрФ и гликолиза) сменяется постепенно аэроб­ным путем (за счет окисления углеводов, а затем и жиров).

 

3.2. Функциональные сдвиги при нагрузках постоянной мощности.

 

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 потребление кислорода в единицу времени, минутный объем крови и дыхания, ЧСС, выброс катехоламинов. Эти изме­нения имеют индивидуальные особенности, связанные с генетическими свойствами организма: у некоторых лиц 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^-1, а у пожилых – от 110 до 150-160 уд • мин^-1. Эта закономерность позволяет контролировать мощность работы спортсменов на дистанции (например, у пловцов, бегу­нов, лыжников с помощью кардиолидеров), а также она лежит в основе различных тестов физической работоспособности, так как регистрация ЧСС наиболее доступна в естественных условиях двигательной деятельно­сти.

39

 

3.3. Функциональные сдвиги при нагрузках переменной мощности.

 

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. При этом 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. Важно при этом, что восстановление по ходу работы не доводит функцио­нальные показатели до уровня покоя, а сохраняет их на некотором опти­мальном уровне. Например, ЧСС в процессе игры в баскетбол колеблется в Диапазоне от 130 до 180 уд•мин^-1. 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.

40

Для тестирования адаптации спортсменов к работе переменной мощно­сти используют физические нагрузки (степт-тест, велоэргометрический 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.

 

3.4. Прикладное значение функциональных изменений для оценки работоспособности спортсменов.

 

Знание основных закономерностей функциональных сдвигов организма человека при мышечной работе позволяет их использовать для решения многих прикладных задач, в частности - для физиологии спорта. Среди важнейших физиологических критериев, определяющих адаптированностъ организма спортсмена к физическим нагрузкам и текущий уровень работо­способности, можно отметить следующие.

§  Скорость перестройки деятельности отдельных органов и систем организма от уровня покоя на оптимальный рабочий уровень и ско­рость обратного перехода к уровню покоя, что характеризует хоро­шую приспособленность организма спортсменов к физическим на­грузкам.

§  Длительность удержания рабочих сдвигов различных функций на оптимальном рабочем уровне, что определяет адаптацию к работе постоянной мощности.

§  Величина функциональных сдвигов при одинаковой работе, по ко­торой можно оценивать более высокую подготовленность спортсме­на к  более экономному выполнению нагрузки.

41

§  Тесное соответствие перестроек вегетативных функций перемен­ному характеру работы, что характеризует адаптацию к работе пере­менной мощности.

§  Прямо пропорциональная зависимость между уровнем потребле­ния кислорода, ЧСС, минутного объема дыхания и кровообращения, с одной стороны, и мощностью работы, с другой стороны, которая позволяет использовать различные нагрузочные тесты с регистраци­ей данных показателей для оценки работоспособности спортсменов.

  

4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЙ ОРГАНИЗМА ПРИ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

 

В ходе систематической тренировки организм спортсмена испытывает ряд различных функциональных состояний, тесно взаимосвязанных друг с другом, где каждое предыдущее влияет на протекание последующе­го. До начала работы у спортсмена возникает предстартовое и собствен­но стартовое состояние, к которым присоединяется влияние разминки, от качества разминки и характера предстартового состояния зависят ско­рость и эффективность врабатывания в начале работы, а также наличие или отсутствие мертвой точки. Эти процессы определяют, в свою оче­редь, степень выраженности и длительность устойчивого состояния, а от него зависит скорость наступления и глубина развития утомления, что да­лее обуславливает особенности процессов восстановления. В зависимости от успешности протекания восстановительных процессов у спортсмена пе­ред началом следующего тренировочного занятия или соревнования про­явятся те или иные формы предстартовых реакций, что опять - таки будет определять последующую двигательную деятельность.

 

4.1. Роль эмоций при спортивной деятельности.

 

В регуляции функциональных состояний, которые являются базой дви­гательной деятельности человека, принимают участие различные психоло­гические, нервные и гуморальные механизмы: потребности, основные источники активности; мотивы, побуждающие к удовлетворению этих по­требностей; эмоции, подкрепляющие деятельность; речевая регуляция (самоорганизация и самомобилизация); гормональные влияния - выделе­ние гормонов гипофиза, надпочечников и др.

42

 

4.1.1. Значение эмоций.

 

Спортивная деятельность, и, в первую очередь, выступления на сорев­нованиях, вызывает в организме спортсмена двоякого рода влияния:

¨     физическое напряжение, связанное с осуществлением нагрузочной мышечной работы, и

¨     эмоционально-психическое напряжение, вызываемое экстремаль­ными раздражителями (стрессорами).

К последним относятся 3 фактора:

¨     большой объем информации поступающий к спортсмену, который создает информационную перегрузку (особенно, в игровых видах спорта, единоборствах, скоростном спуске на лыжах с гор и т. п.);

¨     необходимость перерабатывать информацию в условиях дефицита времени,

¨     высокий уровень мотивации - социальной значимости принимае­мых спортсменом решений.

При осуществлении этих процессов огромна роль эмоций.

Эмоции представляют собой личностное отношение человека к окружающей среде и себе, которое определяется его потребностями и мо­тивами. Их значение в поведении заключается в оценочном влиянии на деятельность специфических систем организма (сенсорных и мотор­ных). Эмоции обеспечивают избирательное поведение человека в ситуа­ции со многими выборами, подкрепляя определенные пути решения задач и способы действий.

В спорте они постоянно сопровождают спортсменов, которые испыты­вают "мышечную радость", "спортивную злость", "горечь поражения" и "радость победы". Эмоции ярко проявляются в предстартовом состоянии, а также во время спортивной борьбы, являются важным компонентом в процессе тактического мышления. Эмоциональный настрой увеличивает максимальную произвольную силу и скорость локомоций.

43

 

4.2.2. Психофизиологические механизмы проявлении эмоций.

 

Эмоции подразделяют на низшие (имеющиеся и у животных) и выс­шие, связанные с социальными аспектами жизни человека (интеллектуальные, моральные, эстетические), его сознательным поведе­нием и познавательной деятельностью - интересами, сознаваемыми и несознаваемыми мотивами (побуждениями, влечениями), чувствами, поис­ками информации. Они возникают при недостаточном удовлетворении по­требностей, при расхождении необходимой и реальной информации.

В возникновении эмоций участвуют некоторые отделы коры боль­ших полушарий и подкорковые образования - нижние и внутренние по­верхности больших полушарий (поясная извилина, гиппокамп), некоторые ядра таламуса, гипоталамус, сетевидное образование срединных отделов ствола мозга. Эти образования представляют собой так называемый лимбико-ретикулярный комплекс, который совместно с высшими отделами коры формирует эмоции человека.

Эмоциональные реакции включают двигательные, вегетативные и эндокринные проявления, изменения дыхания, частоты сердечных сокра­щений, артериального давления, деятельности скелетных и мимических мышц, выделение гормонов - адренокортикотропного гормона гипофиза, адреналина, норадреналина и кортикоидов, выделяемых надпочечниками.

Различают эмоции положительные и отрицательные. При электри­ческих раздражениях в опытах на животных и при лечебных процедурах в клинике у человека были обнаружены центры удовольствия (в гипотала­мусе, среднем мозге) и неудовольствия (в некоторых областях таламуса). Больные при раздражении этих центров испытывали "беспричинную ра­дость'', "беспредметную тоску", "безотчетный страх".

Включаясь в сложные психические процессы, эмоции участвуют в принятии решений, обеспечивают эвристическое мышление, подкрепляя "озарение". У детей 2-3 лет в отличие от взрослых эмоциональная окраска слов имеет большее значение, чем их смысловой компонент.

44

Эмоции являются механизмом регуляции интенсивности движе­ний, вызывая мобилизацию функциональных резервов организма в экстре­мальных ситуациях. Это особенно наглядно проявляется в соревнователь­ных условиях, когда результативность выступлений спортсмена превышает его достижения на тренировочных занятиях. Одиночное выполнение рабо­ты, при обычной мотивации, всегда менее длительно и менее эффективно, чем при соревновании с другими лицами, при повышенной мотивации. Способность к мобилизации функциональных резервов при повышенной мотивации в наибольшей мере присуща опытным квалифицированным спортсменам, в то же время нетренированные лица чаще всего исчерпыва­ют резервы своего организма уже при обычной мотивации.

Значительные нервно-психические напряжения при спортивной дея­тельности приводят к резкому усилению эмоциональных реакций, обуслав­ливая эмоциональный стресс у спортсменов, а при чрезмерном воздействии вызывают негативные проявления эмоций - дистресс (ухудшение функционального состояния и активности организма, сниже­ние иммунитета).

В формировании эмоций и эмоциональных стрессов участвует особый класс биологических регуляторов - нейропептиды (энкефалины, эндорфины. опиатные пептиды). Они представляют собой осколки белковых мо­лекул - короткие аминокислотные цепочки. Нейропептиды распределены широко и неравномерно в различных отделах головного и спинного мозга. Действуя в области контактов между нейронами, они способны усиливать или угнетать их функции, обеспечивая обезболивающий эффект, улучшая память и формирование двигательных навыков, изменяя сон и температуру тела, снимая тяжелые состояния при алкоголизме - абстиненции. Их кон­центрация в нервной системе уменьшается при ограничениях двигательной активности и увеличивается при эмоциональных реакциях, стрессах. Обна­ружено, в частности, что у спортсменов в соревновательных условиях концентрация нейропептидов в 5-6 раз превышает их обычное содержание у нетренированных лиц.

45

 

4.2. Предстартовые состояния.

 

Предстартовые состояния возникают задолго до выступ­ления, за несколько дней и недель до ответственных стартов. Возникает мысленная настройка на соревнование, повышенная мотивация, растет двигательная активность во время сна, повышается обмен веществ, увели­чивается мышечная сила, в крови повышается содержание гормонов, эрит­роцитов и гемоглобина.

Эти проявления усиливаются за несколько часов до старта и еще более за несколько минут перед началом работы, когда возникает собственно стартовое состояние.

 

4.2.1. Формы проявления и физиологические механизмы предстартовых состояний.

 

Предстартовые состояния возникают по механизму условных реф­лексов,

Физиологические изменения возникают на условные сигналы, которы­ми являются раздражители, сопутствующие предшествующим занятиям (вид стадиона, спортивного зала, наличие соперников, спортивная форма и др.).

В мозгу человека перед выполнением какого-либо произвольного дей­ствия появляются определенные сдвиги. Возникает замысел и план пред­стоящего действия. Происходят изменения электрической активности в ко­ре больших полушарий - усиливаются межцентральные взаимосвязи, из­меняется амплитуда потенциалов и огибающая их кривая, появляется от­ражающая подготовительные процессы условная негативная волна (так на­зываемая "волна ожидания"), наблюдаются медленные потенциалы в тем­пе предстоящего движения ("меченые ритмы" ЭЭГ), в моторной коре воз­никают так называемые премоторные и моторные потенциалы. Все эти изменения отражают подготовку мозга к предстоящему действию и вызы­вают сопутствующие вегетативные сдвиги и изменения моторной системы, т.е. происходит актуализация рабочей доминанты со всеми ее мотор­ными и вегетативными компонентами.

46

Различают предстартовые изменения двух видов - неспецифиче­ские (при любой работе) и специфические (связанные со спецификой предстоящих упражнений).

К числу неспецифических изменений относят 3 формы предстар­товых состояний: боевую готовность, предстартовую лихорадку и предстартовую апатию.

Боевая готовность обеспечивает наилучший психологиче­ский настрой и функциональную подготовку спортсменов к работе. Наблюдается оптимальный уровень физиологических сдвигов - повышен­ная возбудимость нервных центров и мышечных волокон, адекватная вели­чина поступления глюкозы в кровь из печени, благоприятное превышение концентрации норадреналина над адреналином, оптимальное усиление частоты и глубины дыхания и частоты сердцебиений, укорочение времени двигательных реакций.

В случае возникновения предстартовой лихорадки возбу­димость мозга чрезмерно повышена, что вызывает нарушение тонких механизмов межмышечной координации, излишние энерготраты и преж­девременный дорабочий расход углеводов, избыточные кардиореспираторные реакции. При этом у спортсменов отмечена повышенная нервоз­ность, возникают фальстарты, а движения начинаются в неоправданно бы­стром темпе и вскоре приводят к истощению ресурсов организма.

В противоположность этому, состояние предстартовой апатии харак­теризуется недостаточным уровнем возбудимости центральной нерв­ной системы, увеличением времени двигательной реакции, невысокими изменениями в состоянии скелетных мышц и вегетативных функций, по­давленностью и неуверенностью в своих силах спортсмена. В процессе длительной работы негативные сдвиги состояний в результате лихорадки и апатии могут преодолеваться, но при кратковременных упражнениях такой возможности нет.

47

Специфические предстартовые реакции отражают особенности предстоящей работы. Например, функциональные изменения в организ­ме выше перед бегом на короткие дистанции по сравнению с предстоящим бегом на длинные дистанции; они больше перед соревнованиями по срав­нению с обычной тренировкой. В коре больших полушарий больше акти­вируются те зоны, которые должны вовлекаться в работу; перед цикличе­скими упражнениями возникают колебания потенциалов в темпе пред­стоящего движения.

 

4.2.2. Регуляция предстартовых состояний.

 

Чрезмерные предстартовые реакции снижаются у спортсменов по мере привыкания к соревновательным условиям.

На формы проявления предстартовых реакций оказывает влияние тип нервной системы: у спортсменов с сильными уравновешенными нервны­ми процессами - сангвиников и флегматиков чаще наблюдается боевая го­товность, у холериков - предстартовая лихорадка; меланхолики в трудных ситуациях подвержены предстартовой апатии.

Умение тренера провести необходимую беседу, переключить спортсме­на на другой вид деятельности способствует оптимизации предстартовых состояний. Используют для этого и массаж. Однако наибольшее регули­рующее воздействие оказывает правильно проведенная разминка. В случае предстартовой лихорадки необходимо проводить разминку в невысоком темпе, подключить глубокие ритмичные дыхания (гипервентиляцию), так как дыхательный центр оказывает мощное нормализующее влияние на ко­ру больших полушарий. При апатии, наоборот, требуется проведение раз­минки в быстром темпе для повышения возбудимости в нервной и мышеч­ной системах.

49

 

4.3. Разминка и врабатывание.

 

В подготовке организма к предстоящей работе очень велика роль раз­минки, так как здесь к условно-рефлекторному механизму предстартовых состояний подключаются безусловно-рефлекторные реакции, вызванные работой мышц.

 

4.3.1. Разминка.

 

Различают общую и специальную часть разминки.

Общая разминка - неспецифична. Она направлена на повышение функционального состояния организма и создание оптимального возбуж­дения центральных и периферических звеньев двигательного аппарата. Еще до начала работы создаются условия для формирования новых двига­тельных навыков и наилучшего проявления физических качеств. Разогре­вание мышц снижает их вязкость, повышает гибкость суставно-связочного аппарата, способствует отдаче тканям кислорода из оксигемоглобина кро­ви, активирует ферменты и ускоряет протекание биохимических реакций. Однако разминка не должна доводить спортсмена до утомления и вызы­вать появление температуры выше 38°С, что вызовет отрицательный эф­фект.

Специальная часть разминки обеспечивает специфиче­скую подготовку к предстоящей работе именно тех нервных центров и ске­летных мышц, которые несут основную нагрузку. Происходит оживление рабочих доминант и созданных на их базе двигательных динамических стереотипов, вегетативные сдвиги достигают уровня, необходимого для быстрого вхождения в работу.

Оптимальная длительность разминки составляет 10-30 мин, а интервал до работы не должен превышать 15 мин, после чего эффект разминки сни­жается.

 

4.3.2. Врабатывание.

 

Периоды покоя и работы характеризуются относительно устойчивым состоянием функций организма, с отлаженной их регуляцией. Между ними имеются 2 переходных периода - врабатывания (от покоя к работе) и вос­становления (от работы к покою).

Период врабатывания отсчитывают от начала работы до по­явления устойчивого состояния. Во время врабатывания осуществляются 2 процесса:

¨     переход организма на рабочий уровень и

¨     сонастройка различных функций.

Врабатывание различных функций отличается гетерохронностью, т. е. разновременностью, и увеличением вариативности их показателей.

Сначала и очень быстро врабатываются двигательные функции, а затем более инертные вегетативные. Из вегетативных показателей бы­стрее всего нарастают до рабочего уровня частотные параметры - частота сердечных сокращений и дыхания, затем объемные характеристики - ударный и минутный объемы крови, глубина вдоха и минутный объем ды­хания. За их перестройками следует рост потребления кислорода и, позже всего, налаживание терморегуляции (этот момент сопровождается потоот­делением). Инерция вегетативных сдвигов связана, в частности, с тем, что в начальные моменты работы мощная моторная доминанта оказывает от­рицательное (тормозное) влияние на вегетативные центры.

Более быстрое врабатывание наблюдается у более квалифицированных спортсменов, в более молодом возрасте (у подростков) и в период спор­тивной формы у спортсмена.

Увеличение вариативности отражает поиски различными функциями рабочего уровня сдвигов, адекватного для данного упражнения. Анализ Длительности сердечных циклов и дыхательных циклов показывает их большой разброс в этот трудный для организма переходный период. С пе­реходом к устойчивому состоянию при работе постоянной мощности вариативность функций снижается. Например, коэффициент вариации длительности сердечных циклов составляет у бегунов-разрядников в покое 5-10%, при врабатывании - 25-30%, в устойчивом состоянии - 2-4%.

50

Период врабатывания может завершаться появлением "мертвой точки". Она возникает у недостаточно подготовленных спортсменов в результате дискоординации двигательных и вегетативных функций. При слишком интенсивных движениях и замедленной перестройке вегета­тивных процессов нарастает заметный кислородный долг, возникает тяже­лое субъективное состояние. Происходит рост содержания лактата в крови, рН крови снижается до 7,2 и менее. У спортсмена наблюдаются одышка и нарушения  сердечного  ритма  (аритмия,  экстрасистолия),  уменьшается жизненная емкость легких. В ЭМГ увеличивается амплитуда потенциалов работающих мышц, в ЭЭГ развивается десинхронизация активности. В этот период работоспособность резко падает. Она возрастает лишь после волевого преодоления "мертвой точки", когда открывается "второе дыха­ние", или в результате снижения интенсивности работы. Подобное состоя­ние может неоднократно повторяться во время длительной работы при по­вышениях ее мощности, неадекватных возможностям спортсмена.

 

4.4. Устойчивое состояние при циклических упражнениях.

При длительной циклической работе относительно постоянной мощно­сти (в зонах большой и умеренной мощности, частично субмаксимальной мощности) в организме спортсмена возникает устойчивое состояние (steady state), которое продолжается от момента завершения врабатывания до начала утомления.

 

4.4.1. Виды устойчивого состояния.

 

По характеру снабжения организма кислородом выделили 2 вида ус­тойчивого состояния.

§  Кажущееся (или ложное) устойчивое состояние (при работе большой и субмаксимальной мощности), когда спортсмен достигает уровня максимального потребления кислорода, но это потребление не покрывает высокого кислородного запроса и образуется значи­тельный кислородный долг.

51

§  Истинное устойчивое состояние при работе умеренной мощно­сти, когда потребление кислорода соответствует кислородному запросу, и кислородный долг почти не образуется.

 

4.4.2. Физиологические особенности устойчивого состояния при циклических упражнениях.

 

За исключением кратковременных циклических упражнений макси­мальной мощности, во всех других зонах мощности после окончания вра­батывания устанавливается устойчивое состояние. При этом мощность ра­боты, несмотря на некоторые отклонения, практически близка к постоян­ной. Такое состояние характеризуется следующими особенностями.

§  Мобилизация всех систем организма на высокий рабочий уровень (главным образом, кардиореспираторной системы и системы крови, обеспечивающих достижение МПК).

§  Стабилизация множества показателей, влияющих на спортивные показатели - длины и частоты шагов, амплитуды колебаний общего центра масс, частоты и глубины дыхания, частоты сердечных со­кращений, уровня потребления кислорода и пр. (хотя некоторые по­казатели могут монотонно возрастать, например, температура тела, или снижаться, например, оксигенапия крови).

§  Согласование работы различных систем организма, которое сменяет их дискоординацию периода врабатывания - например, устанавлива­ется определенное соотношение темпа дыхания и движения (1 : 1,1 : 3 и др.).

У тренированных спортсменов выраженность устойчивого состояния и КПД работы больше, чем у нетренированных лиц.

 

4.5. Особые состояния организма при ациклических, статических и упражнениях переменной мощности.

 

Различные виды стандартных ациклических упражнений, а также си­туационных упражнений характеризуются переменной мощностью работы, т. е. отсутствием классических форм устойчивого состояния.

 

4.5.1. Особые состояния при стандартных ациклических и статических

упражнениях.

 

Выполнение различных упражнений в гимнастике, прыжках в воду, тя­желой атлетике, метаниях, прыжках в длину, в высоту, с шестом, стрельбе и т. п. весьма кратковременны. В отличие от длительных циклических уп­ражнений здесь невозможно достижение устойчивого состояния по по­треблению кислорода и другим физиологическим показателям.

Однако повторная работа в этих видах спорта вызывает своеобразное проявление процесса врабатывания и последующей стабилизации функ­ций. Каждое предыдущее выполнение упражнения служит разминкой для последующего и вызывает врабатывание организма с постепенным нарас­танием функциональных сдвигов вплоть до необходимого рабочего уровня с повышением КПД работы.

 

4.5.2. Особые состояния при ситуационных упражнениях.

 

В спортивных играх и единоборствах (бокс, борьба, фехтование) дея­тельность спортсмена характеризуется не только изменением текущей си­туации, но и переменной мощностью работы. Несмотря на постоянные из­менения мощности, после прохождения врабатывания различные сомати­ческие и вегетативные показатели устанавливаются в пределах некоторого оптимального рабочего диапазона Например, при игре в баскетбол ЧСС держится в пределах 130-180 уд.·мин^-1. Хотя на уровень 180 уд.·мин^-1 этот показатель поднимается лишь в отдельных эпизодах игры, зато он не сни­жается ниже 130 уд.·мин^-1в моменты игровых пауз. Поддержание этого оптимального диапазона функциональных возможностей требует необходимых затрат энергии и произвольных усилий.

53

У каждого спортсмена име­ется индивидуальная длительность непрерывного сохранения такого со­стояния. Оптимальная доза непрерывной работы зависит от врожденных особенностей, уровня спортивного мастерства, технической или тактиче­ской направленности тренировочного занятия, интенсивности деятельно­сти и пр. причин. Фехтовальщики, например, используют различные мик­ропаузы для некоторого восстановления функций организма. Эти паузы не должны быть длительными, чтобы не снизить достигнутый рабочий уро­вень (чтобы не увеличилось время двигательной реакции, не повысилась его вариативность, не снизилась точность уколов). Зато эти паузы позво­ляют избежать быстрого наступления утомления, сохранить высокий уро­вень внимания, несколько восстановить двигательные и вегетативные функции (Варганов Ю.В., 1972).

 

5. ФИЗИЧЕСКАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СПОРТСМЕНА.

 

Физическая работоспособность спортсмена является выражением жизнедеятельности человека, имеющим в своей основе дви­жение, универсальность которого была блестяще охарактеризована еще И. М. Сеченовым. Она проявляется в различных формах мышечной деятель­ности и зависит от способности и готовности человека к физической рабо­те.

В настоящее время физическая работоспособность наиболее широко исследуется в спортивной практике, представляя несомненный интерес для специалистов как медико-биологического, так и спортивно-педагогического направлений. Физическая работоспособность - одна из важнейших составляющих спортивного успеха. Это качество является так­же определяющим во многих видах производственной деятельности, необ­ходимым в повседневной жизни, тренируемым и косвенно отражающим состояние физического развития и здоровья человека, его пригодность к занятиям физической культурой и спортом.

54

 

5.1. Понятие о физической работоспособности и методические подходы

к ее определению.

 

Термин "физическая работоспособность" употребляется достаточно широко, однако ему не дано пока единого, теоретически и практически обоснованного определения. Предложенные определения работоспособно­сти (Виноградов М.И., 1969; Косилов С.А., 1965; Карпман В.Л., 1974; Ау-лик И.В., 1977; Astrand P, 1954; Lehman G, 1967, и др.), по мнению ряда специалистов, нередко носят односторонний характер и не всегда учиты­вают при этом функциональное состояние организма и эффективность тру­да.

С учетом изложенного, В. П. Загрядский и А. С. Егоров (1971) уже предлагают определять работоспособность как способность человека со­вершать конкретную деятельность в рамках заданных параметров времени и эффективности труда. При этом авторы считают, что работоспособность следует оценивать по критериям профессиональной деятельности и со­стояния функций организма, другими словами, с помощью прямых и косвенных ее показателей.

Развивая дальше эти представления и проводя многочисленные обсле­дования специалистов различного профиля деятельности, И. А. Сапов, А. С. Солодков, В. С. Щеголев и В. И. Кулешов (1976. 1986) вносят некоторые дополнения в определение работоспособности человека, и главное - уточ­няют характер прямых показателей, обосновывают и предлагают неболь­шой комплекс информативных косвенных констант и вводят количествен­ный интегральный показатель для оценки работоспособности. Под послед­ней авторы понимают способность человека выполнять в заданных па­раметрах и конкретных условиях профессиональную деятельность, сопровождающуюся обратимыми, в сроки регламентированного отды­ха, функциональными изменениями в организме.

55

Адаптируя приведенное выше определение работоспособности к прак­тике спорта, следует указать, что прямые показатели у спорт­сменов позволяют оценивать их спортивную деятельность как с количественной (метры, секунды, килограммы, очки и т. д.), так и с качественной (надежность и точность выполнения конкретных физических упражнений) стороны. С этой точки зрения все методики исследования прямых показа­телей работоспособности подразделяются на количественные, качествен­ные и комбинированные. С помощью комбинированных методик исследо­вания можно оценивать как производительность, так и надежность и точ­ность спортивной деятельности.

К косвенным критериям работоспособности относят раз­личные клинико-физиологические, биохимические и психофизиологиче­ские показатели, характеризующие изменения функций организма в про­цессе работы. Другими словами, косвенные критерии работоспособности представляют собой реакции организма на определенную нагрузку и ука­зывают на то, какой физиологической ценой для человека обходится эта работа, т. е. чем, например, организм спортсмена расплачивается за дос­тигнутые секунды, метры, килограммы и т. д. Кроме этого, установлено, что косвенные показатели работоспособности в процесса труда ухудшают­ся значительно раньше, чем ее прямые критерии. Это дает основание ис­пользовать различные физиологические методики для прогнозирования ра­ботоспособности человека, а также для выяснения механизмов адаптации к конкретной профессиональной деятельности, оценке развития утомления и анализа других функциональных состояний организма.

При оценке работоспособности и функционального состояния человека необходимо также учитывать его субъективное состояние (усталость), яв­ляющееся довольно информативным показателем. Ощущая усталость че­ловек снижает темп работы или вовсе прекращает ее. Этим самым предот­вращается функциональное истощение различных органов и систем и обеспечивается возможность быстрого восстановления работоспособности человека. А. А. Ухтомский считал ощущение усталости одним из наиболее чувствительных показателей снижения работоспособности и развития Утомления. Он писал: "Так называемые субъективные показания столь же объективны, как и всякие другие для того, кто умеет их понимать и рас­шифровывать. Физиолог более чем кто-либо знает, что за всяким субъективным переживанием кроется физико-химическое событие в организме" (А. А. Ухтомский. Собр. соч. -Л., 1952. Т.З. С. 134).

56

Обобщенные данные по оценке работоспособности человека с учетом его субъективного и функционального состояния, прямых и косвенных по­казателей работоспособности представлены в таблице 1, составленной И. А Саповым, А. С. Солодковым, В. С. Щеголевым и В. И. Кулешовым (1976, 1986). Располагая такими данными, и сопоставляя их с фактически наблюдаемыми сдвигами у человека в период любой его деятельности, можно с достаточной достоверностью судить о динамике работоспособно­сти, утомления и переутомления и, при необходимости, рекомендовать про­ведение соответствующих оздоровительных мероприятий.

 

5.2. Принципы и методы тестирования физической работоспособности.

 

Определение уровня физической работоспособности у человека осуще­ствляется путем применения тестов с максимальными и субмаксимальны­ми мощностями физических нагрузок. Все тесты, о которых в дальнейшем пойдет речь, хорошо и подробно изложены в специальных пособиях В. Л. Карпмана с соавторами, 1988; И. А. Аулика, 1990 и др., и в данном разделе они не будут детально рассматриваться, а будут изложены лишь общие принципы тестирования и их физиологическая характеристика (табл. 1).

В тестах с максимальными мощностями физических нагрузок ис­пытуемый выполняет работу с прогрессивным увеличением ее мощности до истощения (до отказа). К числу таких проб относят тест Vita Maxima, тест Новакки и др. Применение этих тестов имеет и определенные недос­татки: во-первых, пробы небезопасны для испытуемых и потому должны выполняться при обязательном присутствии врача, и, во-вторых, момент произвольного отказа - критерий очень субъективный и зависит от моти­вации испытания и других факторов.

57

Таблица 1

 

Схема оценки работоспособности

Периоды работоспособности	Субъективное состояние	Клинико-физиологические показатели	Психофизиологические показатели	Профессиональная работоспособность	Функциональное состояние организма	Степень сни-жения работо-способности по интеграль-ному критерию
Врабатывание	улучшается	улучшается	улучшается	улучшается	Нормальное состояние утомления	До 16 %
Стабильная рабо-тоспособ- ность	Хорошее	Устойчивость показателей	Устойчивость показателей	Сохраняется на стабильном уровне
Неустойчивая работоспособность	Ухудшается	Разнонаправленные сдвиги вегетативных функций. Ухудшение показателей функциональных проб	Разнонаправленные сдвиги показателей; некоторые константы не изменяются	Незначительное снижение	Переходное состояние	16-19%
Прогрессирующее снижение работоспособности	Постоянное ощущение усталости, не проходящее  после дополнительного отдыха	Однонаправленное ухудшение всех показателей, величины которых могут выходить  за пределы физиологических колебаний. При функциональных пробах - значительное снижение показателей, а также появление атипичных реакций	Однонаправленное ухудшение всех показателей	Выраженное снижение, появление грубых ошибок в работе	Патологическое состояние переутомления	Более 19%

58

Тесты с субмаксимальной мощностью нагрузок осуществляются с регистрацией физиологических показателей во время работы или после ее окончания. Тесты данной группы технически проще, но их показатели за­висят не только от проделанной работы, но и от особенностей восстанови­тельных процессов. К их числу относятся хорошо известные пробы С. П. Летунова, Гарвардский степ-тест, тест Мастера и др. Принципиальная осо­бенность этих проб заключается в том, что между мощностью мышечной работы и длительностью ее выполнения имеется обратно пропорциональ­ная зависимость, и с целью определения физической работоспособности для таких случаев построены специальные номограммы.

В практике физиологии труда, спорта и спортивной медицины наиболее широкое распространение получило тестирование физической работоспо­собности по ЧСС. Это объясняется в первую очередь тем, что ЧСС являет­ся легко регистрируемым физиологическим параметром. Не менее важно и то, что ЧСС линейно связана с мощностью внешней механической работы, с одной стороны, и количеством потребляемого при нагрузке кислорода - с другой.

Анализ литературы, посвященной проблеме определения физической работоспособности по ЧСС, позволяет говорить о следующих подходах. Первый, наиболее простой, заключается в измерении ЧСС при выполнении физической работы какой-то определенной мощности (например, 1000 кГм·мин^-1). Идея тестирования физической работоспособности в данном случае состоит в том, что выраженность учащения сердцебиения обратно пропорциональна физической подготовленности человека, т. е. чем чаще сердечный ритм при нагрузке такой мощности, тем ниже работоспособ­ность человека, и наоборот.

Второй подход состоит в определении той мощности мышечной рабо­ты, которая необходима для повышения ЧСС до определенного уровня. Такой подход является наиболее перспективным. Вместе с тем он техниче­ски более сложен и требует серьезного физиологического обоснования.

59

Сложности физиологического обоснования такого подхода к тестиро­ванию физической работоспособности обусловлены несколькими моментами: возможными предпатологическими изменениями сердечно­сосудистой системы; различными типами кровообращения, при которых одинаковое кровоснабжение мышц может обеспечиваться различной вели­чиной ЧСС; неодинаковой физиологической ценой учащения сердечной деятельности при физических нагрузках, определяемой так называемым законом исходных величин и т. д.

Среди спортсменов эти различия в значительной степени сглаживаются сходством возраста, хорошим здоровьем, тенденцией к брадикардии в по­кое, расширением функциональных резервов сердечно-сосудистой системы и возможностей их использования при физических нагрузках. Это обстоя­тельство, по-видимому, определило широкое использование в современном спорте теста PWC₁₇₀ (PWC - это первые буквы английского термина "физическая работоспособность" - Physical Working Capacity), который ориентирован на достижение определенной ЧСС (170 сердечных сокраще­ний в 1 минуту). Испытуемому предлагается выполнение на велоэргометре или в степ-тесте 2-х пятиминутных нагрузок умеренной мощности с ин­тервалом 3 мин. после которых измеряют ЧСС. Расчет показателя PWC₁₇₀ производится по следующей формуле:

где: W₁ и W₂ - мощность первой и второй нагрузки; f₁ и f₂ - ЧСС в конце первой и второй нагрузки.

В настоящее время считается общепринятым, что ЧСС равная 170 уд·мин^-1 , с физиологической точки зрения характеризует собой начало оп­тимальной рабочей зоны функционирования кардиореспираторной систе­мы, а с методической - начало выраженной нелинейности на кривой зави­симости ЧСС от мощности физической работы. Существенным физиоло­гическим доводом в пользу выбора уровня ЧСС в данной пробе служит и тот факт, что при частоте пульса больше 170 уд·мин^-1 рост минутного объ­ема крови если и происходит, то уже сопровождается относительным сни­жением систолического объема крови.

60

Проба PWC₁₇₀ рекомендована Всемирной организацией здравоохране­ния для оценки физической работоспособности человека. Перспективы ис­пользования этой пробы в спорте очень широки, так как принцип ее приго­ден для определения как общей, так и специальной работоспособности спортсменов.

Другой широко распространенной пробой является разработанный в США Гарвардский степ-тест. Этот тест рассчитан на оценку работоспо­собности у здоровых молодых людей, так как от исследуемых лиц требует­ся значительное напряжение. Гарвардский тест заключается в подъемах на ступеньку высотой 50 см для мужчин и 41 см для женщин в течение 5 ми­нут в темпе 30 подъемов в 1 мин (2 шага в 1 с). После окончания работы в течение 30 с второй минуты восстановления подсчитывают количество ударов пульса и вычисляют индекс Гарвардского степ-теста (ИГСТ) по формуле:

  

Более точно можно рассчитать ИГСТ, если пульс считать 3 раза - в пер­вые 30 секунд 2-й, 3-й и 4-й минут восстановления. В этом случае ИГСТ вычисляют по формуле:

  

где: t - время восхождения на ступеньку (с),

f₁ f₂, f₃ - число пульсовых ударов за 30 с 2-й, 3-й и 4-й мин восстанов­ления.

Оценку работоспособности проводят по таблице 2.

Одним из распространенных и точных методов является определение физической работоспособности по величине максимального потребления кислорода (МПК). Этот метод высоко оценивает Международная биологи­ческая программа, которая рекомендует для оценки физической работоспособности использовать информацию о величине аэробной производи­тельности.

61

Таблица 2.

Оценка физической работоспособности по индексу Гарвардского степ-теста (по И. В. Аулик, 1979).

 

ИГСТ	Оценка
55	Слабая
55-64	Ниже средней
65-79	Средняя
80-89	Хорошая
90	Отличная

 

Как известно, величина потребляемого мышцами кислорода эквива­лентна производимой ими работе. Следовательно, потребление организмом кислорода возрастает пропорционально мощности выполняемой работы. МПК характеризует собой то предельное количество кислорода, которое может быть использовано организмом в единицу времени.

Аэробная возможность (аэробная мощность) человека определяется, прежде всего, максимальной для него скоростью потребления кислорода. Чем выше МПК, тем больше (при прочих равных условиях) абсолютная мощность максимальной аэробной нагрузки. МПК зависит от двух функ­циональных систем: кислород-транспортной системы (органы дыхания, кровь, сердечно-сосудистая система) и системы утилизации кислорода, главным образом - мышечной.

Максимальное потребление кислорода может быть определено с помо­щью максимальных проб (прямой метод) и субмаксимальных проб (непрямой метод). Для определения МПК прямым методом используют­ся чаще всего велоэргометр или тредбан и газоанализаторы. При примене­нии прямого метода от испытуемого требуется желание выполнить работу до отказа, что не всегда достижимо. Поэтому было разработано несколько Методов непрямого определения МПК, основанных на линейной зависимости МПК и ЧСС при работе определенной мощности. Эта зависимость выражается графически на соответствующих номограммах. В дальнейшем обнаруженная взаимосвязь была описана простым линейным уравнением, широко используемым с научно-прикладными целями для нетренирован­ных лиц и спортсменов скоростно-силовых видов спорта:

62

МПК=1,7 PWC₁₇₀+1240.

 

Для определения МПК у высококвалифицированных спортсменов цик­лических видов спорта В. Л. Карпман (1987) предлагает следующую фор­мулу:

МПК=2,2 PWC₁₇₀+1070.

 

По мнению автора, и PWC₁₇₀, и МПК примерно в равной степени харак­теризуют физическую работоспособность человека: коэффициент корреля­ции между ними очень высок (0.7 -0.9 по данным различных авторов), хотя взаимосвязь этих показателей и не носит строго линейного характера. Тем не менее, названные константы могут быть рекомендованы в практических целях для анализа тренировочного процесса.

 

5.3. Связь физической работоспособности с направленностью тренировочного процесса в спорте.

 

Определение физической работоспособности по тесту PWC₁₇₀ широко вошло в практику спортивной физиологии и медицины. В связи с этим по­высилась актуальность вопроса о диагностическом и прогностическом зна­чении теста, о том в какой мере этот неспецифический показатель может быть использован для поиска оптимального тренировочного процесса спортсменов различной специализации.

63

К настоящему времени имеется достаточное количество исследований этого вопроса. В общей форме ответ наметился уже при анализе антропо­метрических данных спортсменов, которые довольно тесно сопряжены с направленностью тренировочного процесса. Так, В. Л. Карпман и соавторы (1988) высказали предположение (и подтвердили его простыми формулами для боксеров и борцов) о линейной зависимости между массой тела и аб­солютными величинами PWC₁₇₀.Вместе с тем они отметили, что относи­тельные значения (в расчете на 1 кг веса) с нарастанием массы тела даже имеют тенденцию к снижению, по-видимому, за счет увеличения жировой ткани (баскетболисты, ватерполисты). А наибольшие относительные вели­чины PWC₁₇₀ наблюдаются у спортсменов, тренирующих качество вынос­ливости. Для борцов и боксеров В. Л. Карпман с соавторами (1988) пред­ложил следующие формулы:

 

PWC₁₇₀ (для боксеров) = 15.0 Р +300,

PWCi7o (для борцов) =19.0 Р +50,     где : Р - масса тела.

 

Возможно, спортивная практика и подтверждает такую закономерность, но раскрыть физиологическую сущность ее с помощью данных формул не представляется возможным.

Р. А. Сванишвили (1984) пришел к заключению, что спортсмены скоростно-силовой группы (борцы, боксеры, гимнасты) отстают по показателям PWC₁₇₀ и МПК даже от менее квалифицированных лыжников, гребцов. футболистов. По данным Б. В. Ендальцева и соавт. (1984), физическая ра­ботоспособность лыжников выше, чем бегунов как в обычных условиях, так и в "климатической" камере при температуре +40°С, а затем на "высоте" 3000м.

Универсальная зависимость ЧСС от мощности работы позволяет в цик­лических видах спорта оценивать специальную работоспособность по сдвигам ЧСС в определенном диапазоне (методом телепульсометрии) и по скорости перемещения спортсмена.

Необходимо также коснуться одной методической стороны теста PWC₁₇₀ , которая обозначалась и при анализе собственного материала и на которую, по нашему мнению, пока обращается недостаточное внимание. Это - вопрос о специфичности для спортсмена самой тестовой нагрузки.

64

Очевидно, что работа на тредбане или велоэргометре будет более привыч­ной (и более экономной) для велосипедистов, бегунов, лыжников, чем для спортсменов других специализаций. Возможно, что с этим частично связа­ны и упоминавшиеся уже различия параметров физической работоспособ­ности между группой боксеров, борцов, гимнастов и группой лыжников, гребцов, футболистов (Р. А. Сванишвили). Примерно по таким же сообра­жениям Ю. Б. Ульянов и В. И. Филимонов (1983) считают общепринятый тест PWC₁₇₀ недостаточно информативным для ряда видов спорта и пред­лагают раздельное выполнение нагрузки как ногами, так и руками. Авторы приводят и соотношение физической работоспособности нижних и верхних конечностей, которое претерпевает существенные возрастные изменения.

 

5.4. Резервы физической работоспособности.

 

Актуальность данного раздела обусловлена тем, что современные выс­шие спортивные достижения невозможны без максимального напряжения физических и духовных сил человека. Следовательно, знание этих законо­мерностей необходимо как тренеру, физиологу и спортивному врачу, так и самому спортсмену.

Общефизиологическое значение этой проблемы состоит в том, что на примере спортивной деятельности она раскрывает значение пластичности нервной системы как для реакций срочной адаптации, так и для формиро­вания сложных функциональных систем долговременного значения (И. П. Павлов, Л. А. Орбели, П. К. Анохин). Если при этом учесть высказанную еще И. М. Сеченовым мысль об универсальности мышечного сокращения, как важнейшего жизненного акта, то становится очевидным, что проблема резервов физической работоспособности сопряжена со многими фунда­ментальными законами общей физиологии человека.

65

Наиболее важной характеристикой резервных возможностей организма является адаптационная сущность, эволюционно выработанная способ­ность организма выдерживать большую, чем обычно нагрузку (Бресткин М. П., 1968). Исследование физической работоспособности спортсмена (особенно высшей квалификации) дает уникальный фактический материал для оценки и анализа функций организма в зоне видовых предельных на­пряжений. Поэтому можно считать, лимитирующими факторами физиче­ской работоспособности спортсмена являются индивидуальные пределы использования им своих структурно-функциональных резервов различных органов и систем. В таблице 3 (данные различных авторов) представлены основные сведения по характеристике функциональных резервов при фи­зической работе разной мощности. Из материалов этой таблицы следует, что основными резервами являются функциональные возможности ЦНС, нервно-мышечного аппарата, кардиореспираторной системы, метаболиче­ские и биоэнергетические процессы. Очевидно, что при различных мощно­стях работы и в разных видах спорта степень участия этих систем будет неодинаковой (табл. 3).

При работе максимальной мощности ввиду ее кратковременности главным энергетическим резервом являются анаэробные процессы (запас АТФ и КрФ, анаэробный гликолиз, скорость ресинтеза АТФ), а функцио­нальным резервом - способность нервных центров поддерживать высокий темп активности, сохраняя необходимые межцентральные взаимосвязи. При этой работе мобилизуются и расширяются резервы силы и быстроты.

При работе субмаксимальной мощности биологические активные ве­щества нарушенного метаболизма в большом количестве поступают в кровь. Действуя на хеморецепторы сосудов и тканей, они рефлекторно вы­зывают максимальное повышение функций сердечно-сосудистой и дыха­тельной систем. Еще большему повышению системного артериального то­нуса способствуют вазодилятаторы гипоксического происхождения, спо­собствующие одновременно увеличению капиллярного кровотока.

Функциональными резервами при работе субмаксимальной мощности являются буферные системы организма и резервная щелочность крови -важнейшие факторы, тормозящие нарушение гомеостаза в условиях гипок­сии и интенсивного гликолиза; дальнейшее усиление работы кардиореспи­раторной системы. Значимым остается гликолитический вклад в биоэнергетику работающих мышц и выносливость нервных центров к интенсивной работе в условиях недостатка кислорода.

66

При работе большой мощности физиологические резервы в общем те же, что и при субмаксимальной работе, но первостепенное значение имеют следующие факторы: поддержание высокого (околопредельного) уровня работы кардиореспираторной системы; оптимальное перераспределение крови; резервы воды и механизмов физической терморегуляции. Ряд авто­ров (Степочкина Н. А., 1984; Коц Я. М., 1986; Панов В. Г., 1968) энергети­ческими резервами такой работы считают не только аэробные, но и ана­эробные процессы, а также метаболизм жиров.

При работе умеренной мощности резервами служат пределы выносли­вости ЦНС, запасы гликогена и глюкозы, а также жиры и процессы глю-конеогенеза, интенсивно усиливающиеся при стрессе. К важным условиям длительного обеспечения такой работы относят и резервы воды и солей, и эффективность процессов физической терморегуляции.

Общие сведения о резервных возможностях различных звеньев системы транспорта кислорода представлены в таблице 4. Из таблицы 4 видно, что наибольшим (двадцатикратным) резервом адаптации обладает система внешнего дыхания. Но даже при таких ее функциональных возможностях она может вносить определенный вклад в ограничение физической работо­способности спортсмена (Гандельсман А. Б., 1980; Пономарев В. П., 1981, и др.).

Аппарат кровообращения занимает особое место, поскольку является основным лимитирующим звеном транспорта кислорода. Кроме того, сер­дечно-сосудистая система служит тонким индикатором цены адаптации организма к различным факторам внешней среды и к физическим нагруз­кам. Об этой же ее роли свидетельствуют формирование так называемого "спортивного сердца" и участившиеся в последнее время предпатологические и патологические изменения функции сердца при высоких спортив­ных нагрузках. К числу таких изменений можно отнести нарушения сер­дечного ритма, возникновение синдрома дистрофии миокарда вследствие физического перенапряжения и другие сдвиги.

67

Таблица 3.

Функциональные резервы при физической работе различной мощности.

Мощность работы				Авторы
Максимальная	Субмаксимальная	Большая	Умеренная
Гликолиз, КрФ; резервы нервно-мышечной системы	Буферные системы, нейро-гумаральная регуляция функций  по поддержанию гомеостаза	Резервы кардио-респирато-рной системы, глюкозы, аэро-бных процессов и гомеостаза	Резервы водно-солевого обмена, глюкозы; глюконеогенез, использование жиров	А.С. Мозжухин, 1979
Запасы АТФ и КрФ	Аэробно-анаэробный обмен, глюкоза	Аэробно-анаэробный обмен, гликоген мышц	Аэробный обмен; глюкоза крови, запасы гликогена	Н.А. Степочкина,1984
Анаэробный обмен; запасы АТФ и КрФ	Анаэробный обмен, потребление кислорода	Усиление функ ций кардио-респираторной системы, аэроб-ный обмен	Аэробный обмен, ограниченные энерготраты	Н.А. Фомин, 1984
Фосфагенная энергетическая система	Аэробно-анаэробный обмен, резервы кар-дио-респиратор-ной системы	Аэробно-анаэробный обмен, запасы глюкозы и гликогена	Резервы глюкозы, гликогена; использование жиров; емкость окислительных системы	Я.М. Коц,
Алактатный энергетический резерв	Лактатный энергетический резерв	Резервы аэробно-энаэробного обмена	Резервы окислительного фосфорилирования, использование жиров	В.М. Калинин, 1992

 

68

Таблица 4.

Предельные сдвиги в висцеральных системах при мышечной работе (по В. П. Загрядскому, 3. К. Сулимо-Самуйлло, 1976).

Показатели	В покое	При физической работе	Кратность изменений
Частота   сердечных   сокращений   в мин.	70	220	3
Артериальное давление, мм рт. ст. систолическое	120	200	2
Артериальное давление, диастолическое	80	40	2
Артериальное давление, пульсовое	40	160	4
Ударный объем крови, мл	60	180	3
Минутный объем крови, мл	4.5	40	8
Артериовенозная разница по кисло­роду, об.%	4	16	4
Частота дыхания в мин.	10	60	6
Глубина дыхания, л	0.5	5	10
Минутный объем дыхания, л	6	120	20
Потребление кислорода, л • мин-1	0.25	5	20
Выделение углекислого газа, л • мин-1	0.2	4	20

В таблице 5 показано, что сердечно-сосудистая система обладает мощ­ным резервом перераспределения кровотока, и по его суммарной мощно­сти на первом месте стоит скелетная мускулатура.

      

69

Таблица 5.

Распределение кровотока в покое и при физических нагрузках различной интенсивности (по Н. м. Амосову и Н. А. Брендету, 1975).

Органы	Покой		Физическая нагрузка
			Легкая		Средняя		Тяжелая
	Мл·мин-1	%	Мл·мин-1	%	Мл·мин-1	%	Мл·мин-1	%
Органы брюшной полости		24		12	600	3	300	1
Почки		19	900	10	600	3	250	1
Мозг	750	13	50	8	850	4	750	3
Сердце	250	4	350	4	750	4		4
Скелетная мускулатура		21		47	12500	71	22000	88
Кожа	500	9		15		12	600	2
Другие органы	600	10	400	4	400	3	100	1
Итого		100		100	17500	100	25000	100

 

Среди всех органов и тканей мышцы занимают главенствующее поло­жение по своему влиянию на центральную гемодинамику. Это объясняется большой массой скелетных мышц (около 40% массы тела) и их способно­стью к быстрому изменению уровня функциональной активности в широ­ких пределах: в состоянии покоя кровоток в поперечно-полосатых мышцах составляет 15-20% от минутного объема крови (МОК), а при тяжелой рабо­те он может достигать 80-85% от МОК.

70

В нашу задачу не входил анализ биохимических основ физической ра­ботоспособности спортсменов. Этой проблеме посвящены многие работы биохимиков спорта. Но есть два биохимических аспекта, без которых не­возможно рассматривать физиологические резервы работоспособности че­ловека. Во-первых, это биоэнергетическое обеспечение мышечного сокра­щения, которое выступает в роли резервного фактора при нагрузке различ­ной мощности и направленности физической работы. Второй аспект - это регулирующая роль метаболитов, образующихся при мышечной деятель­ности, которые являются пусковым звеном (через хеморецепторы) центра­лизации кровообращения, препятствующей нарушению тонуса сосудов. Сдвиги биохимических констант при напряженной мышечной работе (метаболический ацидоз, гипоксия и гипоксемия, гиперкапния) являются также важнейшими факторами рефлекторной и гуморальной регуляции различных звеньев кадиореспираторнои системы, включая дыхательный и сосудо-двигательный центры.

Все перечисленные выше функциональные резервы физической работо­способности должны рассматриваться не изолированно, а во временной, динамической взаимосвязи. Поэтому построение и тренировочного процесса и восстановительных мероприятий и реабилитации должно быть то­же динамическим и комплексным, учитывающим разнообразие адаптив­ных перестроек в организме спортсмена при физических нагрузках и зако­номерную последовательность их включения и функционирования на всех этапах его жизнедеятельности.

 

6. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УТОМЛЕНИЯ СПОРТСМЕНОВ.

 

Теоретическое и практическое значение проблемы утомления опреде­ляется тем, что ее закономерности являются физиологической основой ра­ботоспособности человека и научной организации труда. Это, прежде всего предполагает приведение условий труда человека в соответствие с его пси­хофизиологическими возможностями.

 

6.1. Определение и физиологические механизмы развития утомления.

 

Утомление является важнейшей проблемой физиологии спорта и одним из наиболее актуальных вопросов медико-биологической оценки трениро­вочной и соревновательной деятельности спортсменов. Знание механизмов  утомления и стадий его развития позволяет правильно оценить функцио­нальное состояние и работоспособность спортсменов и должно учитывать­ся при разработке мероприятий, направленных на сохранение здоровья и достижение высоких спортивных результатов.

К настоящему времени имеется около 100 определений понятия утом­ления и ряд теорий его происхождения. Обилие формулировок само по се­бе указывает на еще недостаточное знание этого сложного явления и его механизмов. С физиологической точки зрения утомление является функциональным состоянием организма, вызванным умственной или физической работой, при котором могут наблюдаться временное сни­жение работоспособности, изменение функций организма и появление субъективного ощущения усталости (Солодков А.С., 1978). Исходя из этого, принято выделять два основных вида утомления - физическое и ум­ственное, хотя такое деление достаточно условно.

Таким образом, главным и объективным признаком утомления чело­века является снижение его работоспособности. Однако понижение ра­ботоспособности не всегда является симптомом утомления. Работоспособ­ность может снизиться вследствие пребывания человека в неблагоприят­ных условиях (высокая температура и влажность воздуха, пониженное пар­циальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе и др.). С другой сто­роны, длительная работа с умеренным напряжением может протекать на фоне выраженного утомления, но без снижения производительности. Сле­довательно, снижение работоспособности является признаком утомления только тогда, когда известно, что оно наступило вследствие конкретно вы­полненной физической или умственной работы. При утомлении работо­способность снижается временно, она быстро восстанавливается при ежедневном обычном отдыхе. Состояние утомления имеет свою динамику - усиливается во время работы и уменьшается в процессе отдыха (активного, пассивного и сна). Утомление можно рассматривать как естественное нор­мальное функциональное состояние организма в процессе труда.

72

Другим важным критерием оценки утомления является изменение функций организма в период работы. При этом в зависимости от степени утомления функциональные сдвиги могут носить различный характер. В начальной стадии утомления клинико-физиологические и психофизиоло­гические показатели отличаются неустойчивостью и разнонаправленным характером изменений, однако их колебания, как правило, не выходят за пределы физиологических нормативов. При хроническом утомлении, и особенно переутомлении, имеет место однонаправленное значительное ухудшение всех функциональных показателей организма с одновременным снижением уровня профессиональной деятельности человека (Солодков А.С., 1978, 1990).

Процесс утомления характеризуется и еще одним признаком -субъективным симптомом, усталостью (тяжесть в голове, конечностях, общая слабость, разбитость, вялость, недомогание, трудность выполнения работы и т. д.). А. А. Ухтомский усмотрел в усталости не только субъек­тивный признак наличия развивающегося утомления, но и нечто другое и большее, что имеет весьма важное практическое значение. Он считал, что усталость является одновременно и "натуральным предупредителем утом­ления". Ощущая усталость, человека снижает темп работы или вовсе ее прекращает. Этим самым предотвращается "функциональное истощение" корковых клеток и обеспечивается возможность быстрого восстановления работоспособности человека. Автор считал ощущение усталости одним из наиболее чувствительных показателей утомления.

Однако выраженность усталости не всегда соответствует степени утом­ления, т.е. объективным прямым и косвенным показателям работоспособности. В основе этого несоответствия в первую очередь лежит раз­ная эмоциональная настройка работающего на выполняемую работу. При выполнении приятной или социально-значимой работы, при высокой мо­тивации работающего, усталость не возникает у него в течение длительного времени. Наоборот, при бесцельной, неинтересной работе усталость может возникнуть, когда объективно утомление или вовсе ещё не наступи­ло, или выраженность его далеко не соответствует степени усталости.

73

Следовательно, один и тот же признак утомления является информа­тивным только в конкретных условиях деятельности и при определенном состоянии организма. Поэтому для констатации утомления в каждом виде работы целесообразно использовать особый набор прямых и косвенных показателей, адекватный для данного вида труда.

Настойчивые попытки многих исследователей проникнуть в тайны физиологических механизмов утомления привели к накоплению обширно­го экспериментального материала. На основе этих данных создано много гипотез и теорий, но в настоящее время в качестве самостоятельных они могут выступать только в историческом аспекте. К их числу следует отне­сти теорию истощения энергетических ресурсов в мышцах Шиффа (1868), теорию засорения мышц продуктами обмена Пфлюгера (1872), теорию от­равления метаболитами Вейхарда (1902) и теорию задушения (вследствие недостатка кислорода) Ферворна (1903). Все эти так называемые локально-гуморальные теории не полностью вскрывают механизмы утомления, так как в качестве его основной причины рассматриваются лишь местные из­менения в мышечной ткани и частные сдвиги принимаются за общие про­цессы. Однако каждая из этих теорий правильно отражала одну из многих сторон сложного процесса утомления.

Наиболее распространенная в нашей стране центрально-нервная теория утомления, сформулированная И.М. Сеченовым в 1903 году, все­сторонне развитая и дополненная А.А.Ухтомским, связывает возникнове­ние утомления только с деятельностью нервной системы, в частности, ко­ры больших полушарий. При этом предполагалось, что основой механизма утомления является ослабление основных, нервных процессов в коре го­ловного мозга, нарушение их уравновешенности с относительным преоб­ладанием процесса возбуждения над более ослабленным процессом внут­реннего торможения и развитием охранительного торможения.

74

Однако современные электрофизиологические и биохимические ме­тоды исследования и полученные на их основе экспериментальные дан­ные не позволяют свести причины утомления к изменениям в каком-то одном органе или системе органов, в том числе нервной системе.

Следовательно, приписывать возникновение первичного утомления ка­кой-либо одной системе неправомерно. В зависимости от состояния функ­ций организма и характера деятельности человека первичное возникнове­ние утомления вариативно и может наблюдаться в различных органах и системах организма.

Мышечная работа связана с вовлечением в деятельность многих орга­нов и формированием в организме специальной функциональной системы адаптации, обеспечивающей конкретную деятельность человека. Поэтому на снижение работоспособности влияет возникновение функциональных изменений не только в нервной системе, но и в других рабочих звеньях -скелетных мышцах, органах дыхания, кровообращения, системе крови, же­лезах внутренней секреции и др. Таким образом, согласно современным представлениям о физическом утомлении, оно связано, во-первых, с развитием функциональных изменений во многих органах и системах, во-вторых, с различным сочетанием деятельности органов и систем, ухудшение функций которых наблюдается при том или ином виде фи­зических упражнений. Поэтому создание общей теории о физиологиче­ских механизмах утомления не может основываться на отдельных системах организма и должно учитывать все многообразие и вариативность характе­ра сдвигов функций, обуславливающих ту или иную деятельность челове­ка. В зависимости от характера работы, ее напряженности и продолжи­тельности ведущая роль в развитии утомления может принадлежать раз­личным функциональным системам.

Итак, утомление является нормальной физиологической реакцией организма на работу. С одной стороны, оно служит очень важным для работающе­го человека фактором, так как препятствует крайнему истощению организ­ма, переходу его в патологическое состояние, являясь сигналом к необходимо­сти прекратить работу и перейти к отдыху Наряду с этим, утомление играет существенную роль, способствуя тренировке функций организма, их совершенствованию и развитию. С другой стороны, утомление ведет к снижению работоспособности спортсменов, к не­экономичному расходованию энергии и уменьшению функциональных резервов организма. Эта сторона утомления является невыгодной, нару­шающей длительное выполнение спортивных нагрузок.

75

 

6.2. Факторы утомления и состояние функций организма.

 

Основным фактором, вызывающим утомление, является физиче­ская или умственная нагрузка, падающая на афферентные системы во время работы. Зависимость между величиной нагрузки и степенью утомле­ния почти всегда бывает линейной, то есть чем больше нагрузка, тем более выраженным и ранним является утомление. Помимо абсолютной величины нагрузки, на характере развития утомления сказывается еще и ряд ее осо­бенностей, среди которых следует выделить: статический или динамиче­ский характер нагрузки, постоянный или периодический ее характер и ин­тенсивность нагрузки.

Наряду с основным фактором (рабочей нагрузкой), ведущим к утомле­нию, существует ряд дополнительных или способствующих факторов. Эти факторы сами по себе не ведут к развитию утомления, однако, сочета­ясь с действием основного, способствуют более раннему и выраженному наступлению утомления. К числу дополнительных факторов можно отне­сти:

§  факторы внешней среды (температура, влажность, газовый состав, барометрическое давление и др.);

§  факторы, связанные с нарушением режимов груда и отдыха;

§  факторы, обусловленные изменением привычных суточных биорит­мов, и выключение сенсорных раздражений;

социальные факторы, мотивация, взаимоотношения в команде и др. Субъективные и объективные признаки утомления весьма многообраз­ны, и их выраженность в значительной мере зависит от характера выполняемых упражнений и психофизиологических особенностей человека. К субъективным признакам утомления относится чувство усталости, об­щее или локальное. При этом появляются боли и чувство онемения в ко­нечностях, пояснице, мышцах спины и шеи, желание прекратить работу или изменить ее ритм и др.

76

Еще более разнообразными являются объективные признаки. При любом виде утомления детальное обследование может обнаружить изме­нения в характере функционирования любой системы организма, начиная от двигательной, сердечно-сосудистой и центральной нервной системы и кончая такими, казалось бы, не связанными с непосредственной работой системами, как пищеварительная и выделительная. Такое многообразие изменений отражает закономерности функционирования организма как единого целого и характеризует непосредственные реакции обеспечения функциональной нагрузки, а также адаптационные и компенсационные сдвиги.

При утомлении со стороны центральной нервной системы отмечают­ся нарушение межцентральных взаимосвязей в коре головного мозга, ос­лабление условно-рефлекторных реакций, неравномерность сухожильных рефлексов, а при переутомлении - развитие неврозоподобных состояний.

Изменения сердечно-сосудистой системы характеризуются тахикар­дией, лабильностью артериального давления, неадекватными реакциями на дозированную физическую нагрузку, некоторыми электрокардиографиче­скими сдвигами. Кроме того, снижается насыщение артериальной крови кислородом, учащается дыхание и ухудшается легочная вентиляция, ко­торая при переутомлении может существенно уменьшаться.

В крови снижается количество эритроцитов и гемоглобина, отмечается лейкоцитоз, несколько угнетается фагоцитарная активность лейкоцитов и уменьшается количество тромбоцитов. При переутомлении иногда отме­чают болезненность и увеличение печени, нарушение белкового и углевод­ного обмена.

77

Однако все эти изменения не возникают одновременно и не развивают­ся в одном и том же направлении. Их динамика определяется рядом закономерностей, и лишь обнаружив эти закономерности, можно не только по­нять ход развития утомления, но и дать правильную оценку состоянию че­ловека и активно противодействовать развивающемуся утомлению.

Изменения возникают в первую очередь в тех органах и системах, которые непосредственно осуществляют выполнение профессиональ­ной деятельности. При физической работе - это мышечная система и двигательный анализатор. Одновременно изменения могут появляться в тех системах и органах, которые обеспечивают функционирование этих ос­новных работающих систем - дыхательной, сердечно-сосудистой, крови и др. С другой стороны, может быть и такое положение, когда уже имеет ме­сто снижение функций организма (основных и обеспечивающих систем), а спортивная работоспособность еще сохраняется на высоком уровне. Это зависит от морально-волевых качеств спортсмена, мотивации и др.

Изменения в некоторых системах, не связанных непосредственно с обеспечением выполнения специальных упражнений, при утомлении имеют принципиально иной генез и либо являются вторичными, имеющими общий, неспецифический характер, либо имеют регуляторное или компенсаторное значение, то есть направлены на сбалансирова­ние функционального состояния организма. Из сказанного становится оче­видным, что ведущее значение в развитии явлений утомления имеет центральная нервная система, обеспечивающая интеграцию всех систем организма, регуляцию и приспособление этих систем во время работы. Возникшие в процессе утомления изменения функционального состояния центральной нервной системы отражают, таким образом, двойственный процесс - изменения, связанные с перестройкой функционирования регу­лируемых систем, и сдвиги, возникающие в связи с процессом утомления в самих нервных структурах.

78

Утомление динамично по своей сущности и в своем развитии имеет не­сколько последовательно возникающих признаков. Первым признаком возникновения утомления при физической работе является нарушение автоматичности рабочих движений. Второй признак, который наибо­лее четко может быть установлен - это нарушение координации движений. Третий признак - значительное напряжение вегетативных функ­ций при одновременном падении производительности труда, а затем и нарушение самого вегетативного компонента. При выраженных степенях утомления новые мало усвоенные двигательные навыки могут угаснуть полностью. При этом очень часто растормаживаются старые, более проч­ные навыки, не соответствующие новой обстановке. В спортивной практи­ке это может служить причиной возникновения различных срывов, травм и т. д.

 

6.3. Особенности утомления при различных видах физических

нагрузок.

 

Одним из основных признаков утомления является снижение работо­способности, которая в процессе выполнения различных физических уп­ражнений изменяется по разным причинам; поэтому и физиологические механизмы развития утомления неодинаковы. Они обусловлены мощно­стью работы, ее длительностью, характером упражнений, сложностью их выполнения и пр.

При выполнении циклической работы максимальной мощности ос­новной причиной снижения работоспособности и развития утомления яв­ляется уменьшение подвижности основных нервных процессов в ЦНС с преобладанием торможения вследствие большого потока эфферентной импульсации от нервных центров к мышцам и афферентных импульсов от ра­ботающих мышц к центрам. Разрушается рабочая система взаимосвя­занной активности корковых нейронов. Кроме того, в нейронах падает уровень содержания АТФ и креатинфосфата, и в структурах мозга по­вышается содержание тормозного медиатора - гамма-аминомасляной ки­слоты. Существенное значение в развитии утомления при этом имеет из­менение функционального состояния самих мышц, снижение их возбуди­мости, лабильности и скорости расслабления.

79

При циклической работе субмаксимальной мощности ведущими причинами утомления являются угнетение деятельности нервных центров и изменения внутренней среды организма. Причина этого - большой недостаток кислорода, вследствие которого развивается гипоксемия, снижается рН крови, в 20-25 раз увеличивается содержание мо­лочной кислоты в крови. Кислородный долг достигает максимальных ве­личин - 20-22 л. Недоокисленные продукты обмена веществ, всасываясь в кровь, ухудшают деятельность нервных клеток. Напряженная деятельность нервных центров осуществляется на фоне кислородной недостаточности, что и приводит к быстрому развитию утомления.

Циклическая работа большой мощности приводит к развитию утомления вследствие дискоординации моторных и вегетативных функций. На протяжении нескольких десятков минут должна поддержи­ваться весьма напряженная работа сердечно-сосудистой и дыхательной систем для обеспечения интенсивно работающего организма необходимым количеством кислорода. При этой работе кислородный запрос несколько превышает потребление кислорода и кислородный долг достигает 12-15 л. Суммарный расход энергии при такой работе очень велик, при этом расхо­дуется до 200 г глюкозы, что приводит к некоторому ее снижению в крови. Происходит также уменьшение в крови концентрации гормонов некоторых желез внутренней секреции (гипофиза, надпочечников).

Длительность выполнения циклической работы умеренной мощно­сти приводит к развитию охранительного торможения в ЦНС, исто­щению энергоресурсов, напряжению функций кислородтранспортной сис­темы, желез внутренней системы и изменению обмена веществ. В орга­низме снижаются запасы гликогена, что ведет к уменьшению содер­жания глюкозы в крови. Значительная потеря организмом воды и солей, изменение их количественного соотношения, нарушение терморегуляции также ведут к понижению работоспособности и возникновению утомления у спортсменов. В механизме развития утомления при длительной физиче­ской работе могут играть определенную роль изменения белкового обмена и снижение функций желез внутренней секреции. При этом в крови снижа­ется концентрация глюко- и минералкортикоидов. катехоламинов и гормо­нов щитовидной железы. Вследствие этих изменений, а также в результате Длительного влияния монотонных афферентных раздражений в нервных центрах возникает торможение. Угнетение деятельности этих центров при­водит к снижению эффективности регуляции движений и нарушению их координации. При длительном выполнении работы в разных климатиче­ских условиях развитие утомления, кроме того, может быть ускорено на­рушением терморегуляции.

80

При различных видах ациклических движений механизмы развития утомления также неодинаковы. В частности, при выполнении ситуацион­ных упражнений, при разных формах работы переменной мощности большие нагрузки испытывают высшие отделы головного мозга и сенсор­ные системы, так как спортсменам необходимо постоянно анализировать изменяющуюся ситуацию, программировать свои действия и осуществлять переключение темпа и структуры движений, что и приводит к развитию утомления. В некоторых видах спорта (например, футбол) существенная роль принадлежит недостаточности кислородного обеспечения и развитию кислородного долга. При выполнении гимнастических упражнений и в единоборствах утомление развивается вследствие ухудшения пропускной способности мозга и снижения функционального состояния мышц (уменьшается их сила и возбудимость, снижается скорость сокращения и расслабления). При статической работе основными причинами утомле­ния являются непрерывное напряжение нервных центров и мышц, вы­ключение деятельности менее устойчивых мышечных волокон и большой поток афферентных и эфферентных импульсов между мышцами и мотор­ными центрами.

 

6.4. Предутомление, хроническое утомление и переутомление.

 

В последние десятилетия выдвинуто представление о предутомлении или скрытом утомлении, под которым понимается наличие при работе существенных функциональных изменений со стороны некоторых ор­ганов и систем, но компенсированных другими функциями, вследствие чего работоспособность человека сохраняется на прежнем уровне (Данько Ю.И., 1974). Такая трактовка начальных явлений утомления впол­не оправдана. Действительно при выполнении некоторых циклических упражнений (легкая атлетика, бег на коньках и лыжах, велогонки, плавание) при неизменной скорости движения отмечается учащение темпа и умень­шение длины шага (гребка). Снижение же скорости передвижения начина­ется лишь тогда, когда учащение темпа уже не компенсирует уменьшение шага или когда темп также начинает урежаться. При этом важно подчерк­нуть, что учащение темпа и уменьшение шага возникают задолго до того   времени, когда для спортсмена становится невозможным сохранять исход­ные величины этих показателей. Следовательно, такое рано возникающее изменение координации движений носит профилактический характер, на­правлено на предупреждение или задержку развития утомления и свиде­тельствует о совершенстве регуляции различных органов и систем.

Таким образом, развитие скрытого утомления обусловлено измене­ниями координации двигательных и вегетативных функций без сниже­ния эффективности работы. В физиологическом механизме возникнове­ния этой стадии утомления важная роль принадлежит условным рефлексам и развитию экстраполяции. Благодаря им хорошо тренированный человек значительно лучше использует функциональные резервы организма для смены форм координации двигательных и вегетативных функций с целью предотвращения или отсрочки развития утомления.

Иногда скрытую стадию утомления называют еще компенсированной, а при существенно выраженных признаках утомления - декомпенсированной формой (Моногаров В.Д., 1986). Такая классификация утомления, на наш взгляд, является неудачной как по форме, так и по содержанию. Утомле­ние - это нормальная реакция организма на работу. Компенсация и осо­бенно декомпенсация функций - это совокупность реакций организма на .патологические процессы, на повреждения в органах и системах. Соеди­нение нормального функционального состояния организма с патологиче­скими его проявлениями некорректно и теряет всякий физиологический смысл как в теоретическом плане, так и особенно при разработке практи­ческих мероприятий по предупреждению развития утомления. Поэтому наиболее целесообразно выделять просто утомление (без каких-либо опре­делений) как нормальное функциональное состояние организма во время работы,   признаки   которого   полностью   исчезают   после   обычного (регламентированного) отдыха. При длительной или интенсивной работе, нарушении режимов труда и отдыха симптомы утомления кумулируются и оно   может   переходить   в   хроническое   утомление   и   переутомление (Солодков А.С., 1978).

82

Хроническое утомление- это пограничное функцио­нальное состояние организма, которое характеризуется сохранением к началу очередного трудового цикла субъективных и объективных при­знаков утомления от предыдущей работы, для ликвидации которых необходим дополнительный отдых. Хроническое утомление возникает во время длительной работы при нарушении режимов труда и отдыха. Основ­ными субъективными признаками его являются ощущение усталости пе­ред началом работы, быстрая утомляемость, раздражительность, неустой­чивое настроение; объективно при этом отмечается выраженное изменение функций организма, значительное снижение спортивных результатов и по­явление ошибочных действий.

При хроническом утомлении необходимый уровень спортивной ра­ботоспособности может поддерживаться лишь кратковременно за счет повышения биологической цены и быстрого расходования функ­циональных резервов организма. Для ликвидации неблагоприятных изме­нений функций организма и сохранения спортивной работоспособности необходимо устранить нарушения режимов тренировок и отдыха и предос­тавить спортсменам дополнительный отдых. При несоблюдении этих ме­роприятий хроническое утомление может перейти в переутомление.

Переутомление - это патологическое состояние организма, которое характеризуется постоянным ощущением усталости, вяло­стью, нарушением сна и аппетита, болями в области сердца и других частях тела. Для ликвидации этих симптомов дополнительного отдыха недостаточно, а требуется специальное лечение. Наряду с перечисленны­ми, объективными признаками переутомления являются резкие изменения функций организма, часть которых выходит за пределы нормальных коле­баний, потливость, одышка, снижение массы тела, расстройства внимания и памяти, атипичные реакции на функциональные пробы, которые часто не доводятся до конца.

83

Главным объективным критерием переутомления является резкое снижение спортивных результатов и появление грубых ошибок при вы­полнении специальных физических упражнений. Спортсмены с признака­ми переутомления должны быть отстранены от тренировок и соревнований и подвергнуты медицинской коррекции.

Осуществленная в последние годы физиологами труда (И. А. Сапов, А. С. Солодков, В С. Щеголев, 1986) количественная оценка работоспо­собности различных специалистов позволила установить, что снижение прямых и косвенных ее показателей до 15% по сравнению с исходными свидетельствует о развитии в организме явлений утомления, 16-19% - го­ворит о наличии хронического утомления, а снижение на 20% и более ука­зывает на возникновение переутомления.

 

7. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ.

 

Восстановительные процессы - важнейшее звено работоспособности спортсмена. Способность к восстановлению при мышечной деятельности является естественным свойством организма, существенно определяющим его тренируемость. Поэтому скорость и характер восстановления различ­ных функций после физических нагрузок являются одним из критериев оценки функциональной подготовленности спортсменов.

 

7.1. Общая характеристика процессов восстановления.

 

Во время мышечной деятельности в организме спортсменов происходят связанные друг с другом анаболические и катаболические процессы, при этом диссимиляция преобладает над ассимиляцией. В соответствии с кон­цепцией академика В. А. Энгельгардта (1953), всякая реакция расщепления вызывает или усиливает в организме реакции ресинтеза, которые после прекращения трудовой деятельности ведут к преобладанию процессов ас­симиляции. В это время восполняются израсходованные во время тренировочной и соревновательной работы энергоресурсы, ликвидируется кисло­родный долг, удаляются продукты распада, нормализуются нейроэндокринные, анимальные и вегетативные системы, стабилизируется гомеостаз. Вся совокупность происходящих в этот период физиологических, био­химических и структурных изменений, которые обеспечивают переход организма от рабочего уровня к исходному (дорабочему) состоянию, и объединяется понятием восстановление.

При характеристике восстановительных процессов следует исходить из учения И. П. Павлова о том, что процессы истощения и восстановления в организме (деятельном органе) тесно связаны между собой и с процессами возбуждения и торможения в ЦНС. Это положение полностью подтвер­ждено экспериментальными исследованиями Г. В. Фольборта (1951). в ко­торых была установлена тесная связь между процессами истощения и вос­становления функциональных потенциалов в работающем органе. Показа­но также, чем больше энергетические траты во время работы, тем интен­сивнее процессы их восстановления. Однако, если истощение функцио­нальных потенциалов в процессе работы превышает оптимальный уровень, то полного восстановления не происходит. В этом случае физическая на­грузка вызывает дальнейшее угнетение процессов клеточного анаболизма. При несоответствии реакций обновления в клетках катаболическим про­цессам в организме могут возникать структурные изменения, ведущие к расстройству функций и даже повреждению клеток.

После окончания физических нагрузок в организме человека некоторое время сохраняются функциональные изменения, присущие периоду спор­тивной деятельности, и лишь затем начинают осуществляться основные восстановительные процессы, которые носят неоднородный характер. При этом важно подчеркнуть, что вследствие функциональных и структур­ных перестроек, осуществляющихся в процессе восстановления, функ­циональные резервы организма расширяются и наступает сверх­восстановление (суперкопенсация).

Процессы восстановления различных функций в организме могут быть разделены на три отдельных периода. К первому (рабочему) периоду ␾тносят те восстановительные реакции, которые осущест­вляются уже в процессе самой мышечной работы (восстановление АТФ, креатинфосфата, переход гликогена в глюкозу и ресинтез глюкозы из про­дуктов ее распада - глюконеогенез). Рабочее восстановление поддерживает нормальное функциональное состояние организма и допустимые парамет­ры основных гомеостатических констант в процессе выполнения мышеч­ной нагрузки.

Рабочее восстановление имеет различный генез в зависимости от на­пряженности мышечной работы. При выполнении умеренной нагрузки по­ступление кислорода к работающим мышцам и органам покрывает кисло­родный запрос организма и ресинтез АТФ осуществляется аэробным путем. Восстановление в этих случаях протекает при оптимальном уровне  окислительно-восстановительных процессов. Такие условия наблюдаются при малоинтенсивных тренировочных нагрузках, а также на отдельных участках бега на длинные дистанции, который характеризуется истинным устойчивым состоянием. Однако при ускорении, а также в состоянии "мертвой точки'" аэробный ресинтез дополняется анаэробным обменом.

Смешанный характер ресинтеза АТФ и креатинфосфата по ходу работы свойствен упражнениям, лежащим в зоне большой мощности. При вы­полнении работы максимальной и субмаксимальной мощности возникает резкое несоответствие между возможностями рабочего восстановления и скоростью ресинтеза фосфагенов. Это одна из причин быстрого развития утомления при этих видах нагрузок.

Второй (ранний) период восстановления наблюдается непо­средственно после окончания работы легкой и средней тяжести в те­чение нескольких десятков минут и характеризуется восстановлением ряда уже названных показателей, а также нормализацией кислородной за­долженности, гликогена, некоторых физиологических, биохимических и психофизиологических констант.

Раннее восстановление лимитируется главным образом временем пога­шения кислородного долга Погашение алактатной части кислородного происходит довольно быстро, в течение нескольких минут, и связано с ресинтезом АТФ и креатинфосфата.

86

Погашение лактатной части ки­слородного долга обусловлено скоростью окисления молочной кислоты, уровень которой при длительной и тяжелой работе увеличивается в 20-25 раз по сравнению с исходным, а ликвидация этой части долга происходит в течение 1.5-2 часов.

Третий (поздний) период восстановления отмечается после длительной напряженной работы (бег на марафонские дистанции, многокилометровые лыжные и велосипедные гонки) и затягивается на несколько часов и даже суток. В это время нормализуется большинство физиологических и биохимических показателей организма, удаляются про­дукты обмена веществ, восстанавливаются водно-солевой баланс, гормоны и ферменты. Эти процессы ускоряются правильным режимом тренировок и отдыха, рациональным питанием, применением комплекса медико-биологических, педагогических и психологических реабилитационных средств.

 

7.2. Физиологические механизмы восстановительных процессов.

 

Как и любой процесс, происходящий в организме, восстановление ре­гулируется двумя основными механизмами - нервным (за счет условных и безусловных рефлексов) и гуморальным. При этом одни авторы (Смирнов К. М., 1970) указывают на ведущую роль нервной регуляции при восста­новлении, другие (Виру А. А., 1988; Волков В. М., 1990) сообщают о до­минирующем влиянии гуморальной. По мнению последних, именно накоп­ление продуктов обмена веществ и гормональные изменения в процессе физических нагрузок определяют скорость, интенсивность и продолжи­тельность восстановительных процессов.

Можно полагать, что в данном случае дело обстоит несколько иначе. Прежде всего следует иметь в виду, что в целостном организме, особенно во время ответственной и напряженной работы и после ее окончания, отде­лять один механизм от другого нельзя. В любом периоде восстановления (рабочем, раннем, позднем) регуляция этого процесса осуществляется при участии как нервного, так и гуморального механизмов. Вместе с тем очевидно, что на разных этапах деятельности человека их роль неодинако­ва.

87

Нервный механизм регуляции, как более быстрый, прежде всего на­правляет и осуществляет восстановление в период самой деятельности и в раннем периоде восстановления. С помощью нервного механизма преиму­щественно регулируется нормализация внутренней среды организма, главным образом через сердечно-сосудистую и дыхательную системы (доставка кислорода, питательных веществ, удаление продуктов обмена). Более медленный гуморальный механизм регуляции обеспечивает прежде всего восстановление водно-солевого обмена, запасов глюкозы и гликоге­на, а также ферментов и гормонов. Однако, еще раз подчеркиваем, что в процессе трудовой и спортивной деятельности человека регуляция работы органов, систем и их функций в целом осуществляется только совместным, нервно-гуморальным путем.

Во время работы и после ее окончания нервно-гуморальный механизм регулирует, с одной стороны, процессы освобождения и мобилизации энергии, что принято считать эрготропным направлением регуляции, а с другой, - процессы, усиливающие анаболизм, т. е. трофотропное направ­ление регуляции (Королев Л.А., 1977).

Многочисленные наблюдения за ходом восстановления различных функций организма спортсменов выявляют некоторые особенности в регу­ляции этих реакций. При изучении функций гемодинамики в периоде ран­него восстановления после спортивных нагрузок отчетливо прослежива­лись своеобразные соотношения адренэргических и холинэргических влияний на регуляцию сердечно-сосудистой системы. Так, относительно быстрое восстановление частоты сердечных сокращений, ударного объема крови и времени систолы указывает на преимущественно адренэргические влияния. Более медленно регулировались и нормализовывались артериаль­ное кровяное давление, время диастолы, тонус мышечных артерий и пери­ферическое сопротивление кровотоку. Такие особенности на данном этапе восстановления обеспечивают своеобразную экономизацию метаболических процессов, выражающуюся в общем снижении потребления кислоро­да и аккумуляции лактата (холинэргическое влияние).

Наблюдаемая заметная вариативность восстановления зависит также от индивидуальных особенностей спортсменов, уровня их тре­нированности и характера мышечной работы. Для наиболее быстрого и полного восстановления, свойственного тренированным людям, характерна ускоренная перестройка регуляции в трофотрофном направлении. Ускоре­ние этого перехода обусловлено снижением тонуса симпатического отдела и повышением тонуса парасимпатического отдела вегетативной иннерва­ции в процессе систематических тренировок.

В ходе специальных исследований установлено, что в фазе раннего восстановления около 50% составляют эрготропные реакции, на долю трофотропных реакций приходится примерно 20%, и 30% принадлежат смешанному направлению регуляции. В фазе позднего восстановления более половины составляют трофотропные процессы, что, по-видимому, является метаболической базой для образования в организме "структурного следа" долговременной адаптации.

Как и всякие системы с обратной связью, восстановительные процессы вследствие функциональных и структурных перестроек приводят к супервосстановлению. Это явление составляет одну из важнейших физиологи­ческих основ тренировки, которое, расширяя функциональные резервы ор­ганизма, обеспечивает рост силы, быстроты и выносливости.

 

7.3. Физиологические закономерности восстановительных процессов.

 

В настоящее время большинство исследователей (Луговцев В. П., 1988; Волков В. М., 1990; Солодков А. С., 1990, и др.) сводят основные физиоло­гические закономерности восстановительных процессов к следующему: их неравномерности, гетерохронности, фазовому характеру восстановления работоспособности, избирательности восстановления и ее тренируемости.

89

1. Неравномерность восстановительных процессов впервые была ус­тановлена А. Хиллом (1926) при анализе ликвидации кислородной задол­женности организма. Автор показал, что сразу после окончания работы восстановление идет быстро, а затем скорость его снижается и наблюдает­ся фаза медленного восстановления, В последующем было показано, что наличие двух фаз восстановления отмечается, как правило, после тяжелой физической работы. После умеренных нагрузок погашение кислородного долга носит однофазный характер, т. е. наблюдается только фаза быстрого восстановления.

Факт неравномерного восстановления в дальнейшем был отмечен в ди­намике показателей сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, нерв­но-мышечного аппарата, картины периферической крови и обмена веществ. Тщательный анализ этих данных привел к заключению о том, что биологические константы организма восстанавливаются на различных эта­пах последействия с разной скоростью. Этот факт составляет принципи­альную особенность послерабочих функциональных сдвигов, которую сле­дует учитывать при регламентации режимов труда и отдыха и при выборе тактики применения различных средств рекреации.

2. В основе гетерохронности восстановления лежит принцип саморе­гуляции, свидетельствующий в данном случае о том, что неодновременное протекание различных восстановительных процессов обеспечивает наибо­лее оптимальную деятельность целостного организма. В частности, много­летний опыт наблюдений за спортсменами показывает, что сразу после окончания физических нагрузок восстанавливаются алактатная фаза ки­слородного долга и фосфагены. Через несколько минут отмечается норма­лизация пульса, артериального давления, ударного и минутного объемов крови, скорости кровотока, то есть тех показателей, которые обеспечивают восстановление лактатной фазы кислородного долга. Спустя несколько ча­сов после нагрузок восстанавливаются показатели внешнего дыхания, глю­коза и гликоген. Обмен веществ, периферическая кровь, водно-солевой баланс, ферменты и гормоны восстанавливаются через несколько суток. Таким образом, в различные временные интервалы восстановительного пе­риода функциональное состояние организма неоднозначно. Это следует принимать во внимание, планируя характер нагрузок и реабилитационные мероприятия.

90

3.  Следующей особенностью послерабочих изменений является фазность восстановления, которая, в частности, выражается в изменении уровня работоспособности. В динамике восстановления работоспособно­сти различают три фазы.

§  Сразу после напряженной работы наблюдается тенденция к восста­новлению до исходного уровня, что соответствует фазе пониженной работоспособности. Повторные нагрузки в этот период вырабаты­вают выносливость.

§  В дальнейшем восстановление продолжает увеличиваться, наступает сверхвосстановление, соответствующее фазе повышенной работо­способности; повторные нагрузки в эту фазу повышают трениро­ванность.

§  Восстановление до исходного уровня соответствует фазе исходной работоспособности; повторные нагрузки в это время мало эффек­тивны и лишь поддерживают состояние тренированности.

4.  Различный характер деятельности человека оказывает избирательное влияние на отдельные функции организма, на разные стороны энергетиче­ского обмена.

Избирательность восстановительных процессов подчиняется этим же закономерностям. Понимание избирательного харак­тера тренировочных и соревновательных нагрузок, а также избирательного характера восстановления позволяет целенаправленно и эффективно управлять двигательным аппаратом, вегетативными функциями и энерге­тическим обменом.

Избирательность восстановительных процессов после тренировочных и соревновательных нагрузок определяется и характером энергообеспечения. После работы преимущественно аэробной направленности восстанови­тельные процессы показателей внешнего дыхания, фазовой структуры сер­дечного цикла, функциональной устойчивости к гипоксии происходят мед­леннее, чем после нагрузок анаэробного характера. Такая особенность про­слеживается как после отдельных тренировочных занятий, так и после не­дельных микроциклов (Луговцев В. П., 1988).

91

5. Развитие и совершенствование долговременной адаптации во время тренировок к физическим нагрузкам проявляется на разных этапах спор­тивной деятельности (врабатывание, устойчивая работоспособность), а также и в период восстановления. Восстановительные процессы, происхо­дящие в различных органах и системах, подвержены тренируемости. Дру­гими словами, в ходе развития адаптированности организма к нагрузкам восстановительные процессы улучшаются, повышается их эффективность. У нетренированных лиц восстановительный период удлинен, а фаза сверх­восстановления выражена слабо. У высококвалифицированных спортсме­нов отмечаются непродолжительный период восстановления и более зна­чительные явления суперкомпенсации.

Таким образом, анализ физиологических закономерностей восстанови­тельных процессов свидетельствует не только об определенном теоретиче­ском интересе, но и важном прикладном их значении. Важная роль меди­ко-биологических особенностей восстановления и их реализация в практи­ке тренировочной деятельности будут способствовать достижению высо­ких спортивных результатов, правильному применению реабилитационных мероприятий и самое главное - сохранению здоровья спортсменов.

  

7.4. Физиологические мероприятия повышения эффективности восстановления.

 

В настоящее время все мероприятия, направленные на ускорение вос­становительных процессов, делят на педагогические, психологические, ме­дицинские и физиологические. Если первые три вида достаточно хорошо известны и отражены в литературе, то по поводу физиологических меро­приятий ясности нет. Конечно, в какой-то мере они взаимосвязаны с меди­цинскими и другими мероприятиями, но имеют и свои особенности. Что же такое физиологические мероприятия по ускорению процессов вос­становления? Их теоретическое обоснование построено на представлени­ях о физиологических закономерностях спортивной деятельности и функ­циональных резервах организма. Они включают в себя контроль за состоянием функций организма, динамикой работоспособности и утомления в период тренировки и соревнований, а также мобилизацию и использование функциональных резервов организма для ускорения восстановления. Ин­тегральным критерием оценки эффективности восстановительных процессов является уровень общей и специальной работоспособности.

92

Все восстановительные мероприятия могут быть разделены на посто­янные и периодические. Мероприятия первой группы проводятся с целью профилактики неблагоприятных функциональных изменений, сохранения и повышения неспецифической резистентности и физиологических резервов организма, предупреждения развития раннего утомления и переутомления спортсменов. К таким мероприятиям относятся рациональный режим тре­нировок и отдыха, сбалансированное питание, дополнительная витамини­зация, закаливание, общеукрепляющие физические упражнения, оптимиза­ция эмоционального состояния. Эти мероприятия достаточно хорошо из­вестны, реализуются в спортивной практике и не требуют дополнительного обоснования.

Мероприятия второй группы осуществляются по мере необходимости с целью мобилизации резервных возможностей организма для поддержа­ния, экстренного восстановления и повышения работоспособности спорт­сменов. К мероприятиям этой группы относят различные воздействия на биологически активные точки, вдыхание чистого кислорода при нормаль­ном и повышенном атмосферном давлении (гипербарическая оксигенация), гипоксическую тренировку, массаж, применение тепловых процедур, ульт­рафиолетовое облучение, а также использование биологических стимуля­торов и адаптогенов, не относящихся к допингам, пищевых веществ повы­шенной биологической активности и некоторые другие.

Часть мероприятий этой группы апробирована и внедрена в практику спорта, в отношении других (особенно фармакологических средств) следу­ет говорить пока с определенной осторожностью. Во-первых, отдельные вещества, не относившиеся ранее к допингам, начинают причислять к по­следним, а во-вторых, систематическое применение некоторых препаратов может приводить к истощению резервных возможностей организма, снижению его неспецифической устойчивости и возникновению ряда патоло­гических состояний.

93

Из числа биологически активных веществ, рекомендуемых для ускоре­ния восстановительных процессов и повышения работоспособности, наи­большее распространение получили растительные стимуляторы и адаптогены (женьшень, элеутерококк, левзея, китайский лимонник, заманиха и др.). Они характеризуются широким диапазоном действия, низкой токсич­ностью, возможностью использования их как в качестве тонизирующих и стимулирующих средств при выполнении ответственных работ, так и с це­лью ускорения адаптации, повышения общей неспецифической резистентности организма и улучшения восстановительных процессов.

В экстренных случаях можно рекомендовать препараты, стимулирую­щего действия, которые быстро снимают усталость, ускоряют восстанов­ление пластических и энергетических процессов и повышают работоспо­собность; положительное действие при этом появляется лишь на фоне вы­раженного утомления. К числу таких препаратов относят сиднокарб, биметил, пироцетам, олифен и актовит. Они восстанавливают функциональное состояние путем срочной мобилизации сохранившихся резервных возмож­ностей организма. Однако следует иметь в виду, что длительное примене­ние подобных веществ без дополнительного отдыха может приводить к возникновению нежелательных изменений в организме. Поэтому непре­менным условием достижения благоприятного эффекта является правиль­ный выбор курса приема, а также индивидуализация дозировки в зависи­мости от функционального состояния организма и характера спортивной деятельности.

Контроль за восстановлением функций организма и работоспособности - довольно трудная задача, для решения которой требуются подготовлен­ные специалисты, необходимое аппаратурное обеспечение и условия для проведения исследований. Однако существуют рекомендации по использо­ванию более простых методических приемов. В частности, для оценки эф­фективности восстановления при занятиях оздоровительными физическими упражнениями Е. Г. Мильнер (1985) рекомендует использовать пульсометрию или ортостатическую пробу.

94

Если при ежедневном подсчете частоты пульса утром после сна лежа его колебания не превышают 2-4 уд·мин^-1, можно полагать, что нагрузка адекватна функциональным возможностям организма и восстановительные процессы протекают нормально. При вы­полнении ортостатической пробы в этих условиях (подсчет пульса лежа и после медленного вставания) принято считать, что разница пульсовых уда­ров менее 16 свидетельствует о хорошем восстановлении, при разнице 16-18 ударов - восстановительные процессы удовлетворительные, и если час­тота сердечных сокращений повысилась на 18 уд·мин^-1и более - это го­ворит о переутомлении и неполном восстановлении. Существуют и другие аналогичные рекомендации.

Совершенно очевидно, что некоторые из названных физиологических восстановительных мероприятий используются педагогами, психологами и спортивными врачами, что, во-первых - характеризует восстановление как комплексную проблему, а во-вторых, говорит о том, что физиологические закономерности функционирования организма должны учитываться и учи­тываются различными специалистами. В заключение отметим, что пробле­ма восстановления в спорте состоит в дальнейшем изыскании и разработке наиболее эффективных реабилитационных средств и, особенно, в научном обосновании системы их применения.

95

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

 

ЧАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА

 

8. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ.

 

Физические упражнения - это двигательная деятельность, с помощью которой решаются задачи физического воспитания - образовательная, вос­питательная и оздоровительная.

Физические упражнения чрезвычайно многообразны. Для их классифи­кации невозможно применить один единственный критерий. Этим объяс­няется наличие различных систем физиологической классификации по разным критериям, положенным в их основу.

 

8.1. Различные критерии классификации упражнений.

 

В 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 1 с) и суммарные, на всю выполненную работу).

§   Биомеханические - выделяющие по   структуре движений упражне­ния циклические, ациклические и смешанные.

§   Критерии ведущего физического качества - упражнения силовые, скоростные, скоростно-силовые, выносливостные, координационные или сложно-технические.

§   Критерии предельного времени работы - подразделяющие упражне­ния по зонам относительной мощности.

Предлагали также классифицировать упражнения по отношению мощ­ности энерготрат к основному обмену (Seliger V., 1972); учитывали взаи­модействие со спортивным снарядом и человека с человеком (В. С. Фомин, 1985); классифицировали виды спорта по соотношению интенсивности статической и динамической работы и степени опасности для здоровья (Mitchell at all., 1985). Выделяли также 2 группы спортивных упражнений: 1) связанные с предельными физическими нагрузками и развитием физиче­ских качеств и 2) технические, требующие специальных психофизиологи­ческих качеств - автомотоспорт, санный, парусный, парашютный, конный спорт, дельтапланеризм и др. (Коц Я.М., 1986). Существует также ряд пе­дагогических классификаций упражнений, которые здесь не рассматрива­ются.

Классификация по энергетическим критериям рассматривает подразде­ление спортивных упражнений по преобладающему источнику энергии: анаэробные алактатные (осуществляемые за счет энергии фосфагенной системы - АТФ и КрФ), анаэробные лактатные (за счет энергии гликолиза - распада углеводов с образованием молочной кислоты) и аэробные (за счет энергии окисления углеводов и жиров). Соотношение аэробных и ана­эробных источников энергии зависит от длительности работы (табл. 6).

Таблица 6.

Соотношение анаэробных и аэробных источников энергии при различной длительности физических упражнений (по: P. Astrand et al., 1970; И. В. Аулик, 1979, 1990).

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

 

При классификации по уровню энерготрат выделяют упражнения по ве­личине   суммарных и единичных затрат энергии. С увеличением длины дистанции суммарные энерготраты растут, а единичные снижаются.

 

8.2. Современная классификация физических упражнений.

 

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

Схема физиологической классификации упражнений в спорте (по В. С. Фарфелю, 1970, 1975)

Позы

§  Лежание

§  Сидение

§  Стояние

§  С опорой на руки

Движения

I. Стереотипные (стандартные) движения

1) Качественного значения (с оценкой в баллах),

2) Количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, се­кундах) .

Циклические

По зонам мощности:

§  Максимальной

§  Субмаксимальной

§  Большой

§  Умеренной

Ациклические

§  Собственно-силовые

§  Скоростно-силовые

§  Прицельные

II. Ситуационные (нестандартные) движения

§  Спортивные игры

§  Единоборства

§  Кроссы

Все спортивные упражнения разделены первоначально на позы и дви­жения. Затем все движения подразделены по критерию стандартности на стандартные или стереотипные (с повторяющимся порядком действий) и нестандартные или ситуационные (спортивные игры и единоборства). Стандартные движения разбиты на 2 группы по характеру оценки спортив­ного результата - на упражнения качественного значения (с оценкой в бал­лах - гимнастика, фигурное катание, прыжки в воду и др.) и количествен­ного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах). Из последних выделены упражнения с разной структурой - ациклические и циклические Среди ациклических упражнений выделены собственно-силовые (тяжелая атлетика), скоростно-силовые (прыжки, метания) и прицельные (стрельба).

Циклические упражнения по предельному времени работы разделены по зонам относительной мощности - максимальной мощности (продолжающиеся до 10-30 с), субмаксимальной (от 30-40 с до 3-5 мин), большой (от 5-6 мин до 20-30 мин) и умеренной мощности (от 30-40 мин до нескольких часов). При этом учитывалось, что физическая нагрузка не равна физиологической нагрузке на организм человека, а основной вели­чиной, характеризующей физиологическую нагрузку является предельное время выполнения работы. Анализ спортивных рекордов на различных дистанциях у бегунов, конькобежцев, пловцов и др. позволил построить логарифмическую зависимость между логарифмом интенсивности энерго­трат (несоответственно, скорости прохождения дистанций) и логарифмом предельного времени работы. На графике этой зависимости выделились 4 различных участка: 1) с наивысшей скоростью (около 10 м·с^-1) - зона мак­симальной мощности; 2) со скоростью близкой к максимальной (с резким падением скорости в диапазоне от 10 до 7 м·с^-1) - зона субмаксимальной мощности; 3) с более медленным падением скорости (7-6 м·с^-1) и 4) зона с новым резким падением скорости (до 5 м·с^-1 и менее) - зона умеренной мощности.

  

8.3. Физиологическая характеристика спортивных поз и статических

нагрузок.

Двигательная деятельность человека проявляется в поддержании позы и выполнении двигательных актов.

Поза- это закрепление частей скелета в определенном положе­нии. При этом обеспечивается поддержание заданного угла или необхо­димого напряжения мышц.

При сохранении позы скелетные мышцы осуществляют две формы ме­ханической реакции - тонического напряжения (пока возможно достаточно стабильное сохранение позы) и фазных (тетанических) сокращений (для коррекции позы при ее заметных отклонениях от заданного положения и при больших усилиях).

Основные позы, которые сопровождают спортивную деятельность, - это лежание (плавание, стрельба), сидение (гребля, авто-, вело- и мото­спорт, конный спорт и др.), стояние (тяжелая атлетика, борьба, бокс, фех­тование и др.), с опорой на руки (висы, стойки, упоры). При лежании уси­лия мышц минимальны, сидение требует напряжения мышц туловища и шеи, а стояние - из-за высокого положения общего центра масс и малой опоры - значительных усилий антигравитационных мышц-разгибателей задней поверхности тела. Наиболее сложными являются позы с опорой на руки. В позах "вис" и "упор" координация менее сложна, но требуются большие усилия мышц (например, упор руки в сторону на кольцах). Наи­большую сложность представляют стойки (например, стойка на кистях). В этом случае требуется не только большая сила мышц рук, но и хорошая координация при малой опоре и необычном положении вниз головой, ко­торое вызывает у нетренированных лиц значительный приток крови к го­лове и массивную афферентную импульсацию от смещенных внутренних органов и от вестибулярного аппарата.

100

Правильная организация позы имеет большое значение для двигатель­ной деятельности. Она является основой любого движения, обеспечивая опору работающим мышцам, выполняя фиксацию суставов в нужные моменты (например, при отталкивании ног от опоры при ходьбе). Закреп­ляя тело человека в вертикальном положении, она осуществляет антигра­витационную функцию, помогая преодолеть силу земного притяжения и противодействуя падению. Поддержание сложных поз (например, при вы­полнении на одной ноге высокого равновесия на полупальцах в художест­венной гимнастике) в неподвижном положении или при движении обеспе­чивает сохранение равновесия тела.

Позы, как и движения, могут быть произвольными и непроизвольны­ми. Произвольное управление позой осуществляется корой больших полу­шарий. После автоматизации многие позные реакции могут осуществлять­ся непроизвольно, без участия сознания. В организации непроизвольных поз участвуют условные и безусловные рефлексы. Специальные статиче­ские и статокинетические рефлексы поддержания позы (установочные рефлексы) происходят с участием продолговатого и среднего мозга.

Различают рабочую позу, обеспечивающую текущую деятельность, и предрабочую позу, которая необходима для подготовки предстоящего дей­ствия. Поза может быть удобной (и тогда работоспособность человека по­вышается) и неудобной, при которой эффективность работы снижается. Например, при стендовой стрельбе в положении стоя опытные спортсме­ны так распределяют нагрузку на части скелета, что в ЭМГ наблюдается минимальная активность мышц туловища. Это позволяет спортсменам длительное время стоять без утомления. В то же время у менее подготовленных стрелков при плохой организации позы имеется значительное на­пряжение мышц, что быстро приводит к утомлению и снижению точности стрельбы.

101

Работая в условиях неподвижной позы человек выполняет статическую работу. При этом его мышцы работают в изометрическом режиме и их механическая работа равна нулю, так как отсутствует перемещение тела или его частей, (поскольку А = Р · Н, а Н = О, той А = 0). Однако с физио­логической точки зрения человек испытывает определенную нагрузку, тратит на нее энергию, устает, и его работа может оцениваться по длительности ее выполнения. В спорте, как правило, статическая работа связана с большим напряжением мышц.

В центральной нервной системе (в первую очередь - в моторной об­ласти коры) при такой работе создается мощный очаг возбуждения - ра­бочая доминанта, которая оказывает тормозящее влияние на другие нерв­ные центры, в частности на центры дыхания и сердечной деятельности. Так как при этом, в отличие от динамической работы, активность нервных цен­тров должна поддерживаться непрерывно, без интервалов отдыха, то ста­тические напряжения весьма утомительны и не могут поддерживаться дли­тельное время. Специфические системы взаимосвязанной активности нервных центров проявляются в коре больших полушарий у спортсменов (по данным ЭЭГ) лишь при достаточных статических усилиях (например, у штангистов при подъеме штанги весом не менее 70-8й% от максимальной произвольной силы), одновременно в мышцах в реакцию вовлекаются наименее возбудимые и мощные быстрые двигательные единицы. Этим объясняется необходимость включения в тренировочные занятия макси­мальных и околомаксимальных нагрузок.

В двигательном аппарате при статической работе наблюдается не­прерывная активность мышц, что делает ее более утомительной, чем ди­намическая работа с той же нагрузкой.

Лишь при статических напряжениях, не превышающих 7-8-% от макси­мальных, кровоснабжение мышц обеспечивает необходимый кислород­ный запрос. При 20-процентных статических усилиях кровоток через мышцу уменьшается в 5-6 раз, а при усилиях более 30% от максимальной про­извольной силы - прекращается вовсе.

102

В настоящее время обнаружено, что артериальное давление в мышцах при статической работе может достигать 400-500 мм рт.ст., так как это не­обходимо для преодоления периферического сопротивления кровотоку. Однако даже прекращение кровотока заметно не снижает работу мышц, так как в них имеются запасы кислорода и анаэробных источников энер­гии, а сама работа кратковременна.

Изменения вегетативных функций демонстрируют так называемый феномен статических усилий (или феномен Линдгарта-Верещагина): в момент выполнения работы уменьшаются ЖЕЛ, глубина и минутный объ­ем дыхания, падает ЧСС и потребление кислорода, а после окончания ра­боты наблюдается резкое повышение этих показателей. Этот эффект боль­ше выражен у новичков, но по мере адаптации спортсменов к статической работе он проявляется гораздо меньше.

При статической работе содержание кислорода в альвеолах легких за­висит от принятой позы: из-за ухудшения легочного кровотока и неравно­мерности вентиляции различных долей легких оно составляет в позе стоя­ния -14.9%, сидения - 14.4%, лежания - 14.1%.

При значительных усилиях наблюдается явление натуживания. которое представляет собой выдох при закрытой голосовой щели, в ре­зультате чего туловище получает хорошую механическую опору, а сила скелетных мышц увеличивается.

Напряжение скелетных мышц при позно-тонических реакциях и стати­ческих усилиях оказывает в результате повышенной проприоцептивной импульсации регулирующее влияние на вегетативные процессы - моторно-висцеральные рефлексы (Могендович М.Р., 1972). Это, в частности, на­растание ЧСС (моторно-кардиалъные рефлексы) и угнетение работы по­чек - уменьшение диуреза (моторно-ренальные рефлексы). Так, при по­ложении вниз головой ЧСС составляет - 50, при лежании - 60, сидении -70, стоянии - 75 уд • мин^-1 , а количество мочи, образовавшейся за 1.5 часа, в позе лежания - 177 мл, а в позе стояния - 136 мл.

103

 

8.4. Физиологическая характеристика стандартных циклических и ациклических движений.

 

Стандартные или стереотипные движения харак­теризуются сравнительным постоянством движений и их последовательно­стью, закрепляемой в виде двигательного динамического стереотипа. По структуре движений различают циклические и ациклические стандартные движения.

 

8.4.1. Стандартные циклические движения.

 

Стандартные циклические упражнения отличаются повторением одних и тех же двигательных актов (1-2-1-2-1-2 и т. д.). По предельной длительности работы они подразделяются на 4 зоны от­носительной мощности - максимальную, субмаксимальную, большую и умеренную.

Работа максимальной мощности продолжается до 20-30 с (например, спринтерский бег на 60, 100 и 200 м; плавание на 25 и 50 м; велогонки на треке - гиты на 200 и 500 м и т. п.).

Такая работа относится к анаэробным алактатным нагрузкам, т. е. выполняется на 90-95% за счет энергии фосфагенной системы - АТФ и КрФ. Единичные энерготраты предельные - достигают 4 ккал•с^-1, зато суммарные - минимальны (около 80 ккал). Огромный кислородный запрос (порядка 8 л или в пересчете на 1 мин ~ 40 л) во время работы удовлетво­ряется крайне незначительно (менее 0.1), но кислородный долг не успевает достичь большой величины из-за кратковременности нагрузки. Короткий рабочий период недостаточен для заметных сдвигов в системах дыхания и кровообращения. Однако в силу высокого уровня предстартового возбуж­дения ЧСС достигает высокого уровня - до 200 уд•мин^-1. В результате ак­тивного выхода из печени углеводов в крови обнаруживается повышенное содержание глюкозы – гипергликемия.

104

Ведущими системами организма при работе в зоне максимальной мощности являются центральная нервная система и двигательный аппарат, так как требуется высокий уровень возбудимости и лабильности нервных центров и скелетных мышц, хорошая подвижность нервных про­цессов, способность к быстрому расслаблению мышечных волокон и дос­таточные запасы в них креатинфосфата.

Работа субмаксимальной мощности продолжается от 20-30 с до 3-5- мин (например, бег на средние дистанции - 400, 800,1000 и 1500 м; плавание на дистанции 100, 200 и 400 м; скоростной бег на коньках на 500, 1000, 1500 и 3000 м; велогонки -гиты на 1000 м; гребля - 500,  1000м   и др.).

Сюда относятся нагрузки анаэробно-аэробного характера. С увеличе­нием дистанции скорость локомоций в этой зоне резко падает, и, соответ­ственно, быстро снижаются единичные энерготраты    (от 1.5 до 0.6 ккал•с^-1), зато суммарные энерготраты возрастают (от 150 до 450 ккал).  Покры­тие энерготрат преимущественно за счет анаэробных реакций гликолиза приводит к предельному нарастанию концентрации лактата в крови (до 20-25 мМоль•л^-1), которая увеличивается по сравнению с уровнем по­коя в 25 раз. В этих условиях рН крови снижается до 7.0 и менее. Дли­тельность работы достаточна для максимального усиления функций ды­хания и кровообращения, в результате достигается МПК.   ЧСС нахо­дится на уровне 180 уд • мин1. Несмотря на это, потребление кислорода удовлетворяет на дистанции лишь 1/3 очень высокого   кислородного за­проса (на разных дистанциях от 25 до 8.5 л • мин^-1), а кислородный долг, составляющий 50-80% от запроса, возрастает у высококвалифицированных спортсменов до предельной величины - порядка 20-22 л. В связи с этим стабилизация потребления кислорода и показателей кардиореспираторной системы, достигаемая к концу дистанции, получила название кажущегося или ложного устойчивого состояния.

Ведущими физиологическими системами обеспечения работы в зоне субмаксимальной мощности являются кислородтранспортные системы - кровь, кровообращение и дыхание, а также центральная нервная система, роль которой еще очень велика, так как она должна управлять движениями, осуществляемыми   с очень высокой скоростью, в условиях недостаточного кислородного снабжения самих нервных центров.

Работа большой мощности продолжается от 5-6 мин до 20-30 мин. Сюда относятся циклические упражнения с преодолением длинных дистанций - бег на 3000, 5000, 10000 м; плавание на 800, 1500 м; бег на коньках - 5000, 10000 м; лыжные гонки - 5, 10 км; гребля -1.5, 2 км и др. Работа в этой зоне мощности характеризуется как аэробно-анаэробная. Особенное значение здесь, наряду с гликолитическим энерго­образованием, имеют реакции окисления углеводов (глюкозы). Макси­мальное усиление функций кардиореспираторной системы обеспечива­ет достижение организмом спортсмена МПК. Однако кислородный долг, составляя 10-30% от запроса, при большой длительности работы дос­тигает к концу дистанции большой величины (12-15 л). Этим объясняется высокая концентрация лактата в крови (около 10 мМоль • л^-1) и за­метное снижение рН крови.

На протяжении дистанции наблюдается стабилизация показателей по­требления кислорода, дыхания и кровообращения, хотя полного удовле­творения в потреблении кислорода во время работы не происходит, т.е. ус­танавливается кажущееся устойчивое состояние. ЧСС сохраняется доста­точно постоянно на оптимальном рабочем уровне - 180 уд • мин^-1. Единич­ные энерготраты - невысоки (0.5-0.4 ккал • с^-1), но суммарные энерготраты достигают 750-900 ккал.

Ведущее значение в этой зоне большой мощности имеют функции кар­диореспираторной системы, а также системы терморегуляции и желез внутренней секреции.

Работа умеренной мощности продолжается от 30-40 мин до нескольких часов. Сюда входят сверхдлинные беговые дистанции - 20, 30 км, марафон 42195 м, шоссейные велогонки- 100 км и более, лыжные гонки - 15, 30, 50 км и более, спортивная ходьба на дистанциях от 10 до 50 км, гребля на байдарках и каноэ - 10000 м, сверхдлинные заплывы и пр.

106

Энергообеспечение осуществляется почти исключительно аэробным путем, причем по мере расходования глюкозы происходит переход на окисление жиров. Единичные энерготраты - незначительны (до 0.3 ккал • с^-1), зато суммарные энерготраты огромны - до 2-3 тыс. ккал и более. Потребление кислорода в этой зоне мощности составляет около 70-80% МПК и практически покрывает кислородный запрос во время работы, так что кислородный долг к концу дистанции составляет менее 4 л, а кон­центрация лактата не превышает нормы (около 4 мМоль • л^-1). Сдвиги по­казателей дыхания и кровообращения ниже максимальных. ЧСС держится на уровне 160-180 уд • мин^-1. Несмотря на переключение окислительных процессов на утилизацию жиров (происходящую, например, у марафонцев после пробегания начальных 30 км пути), на дистанции продолжается рас­ход углеводов. Это приводит к уменьшению почти в 2 раза содержания в крови глюкозы - явлению гипогликемии. Это резко нарушает функции ЦНС, координацию движений, ориентацию в пространстве, а в тяжелых случаях вызывает потерю сознания. К тому же длительная монотонная работа приводит также к запредельному торможению в ЦНС, называе­мому еще охранительным торможением, так как оно снижая темп дви­жения или прекращая работу, предохраняет организм спортсмена, в пер­вую очередь, нервные клетки от разрушения и гибели.

Ведущее значение в зоне умеренной мощности имеют большие запасы углеводов, предотвращающие гипогликемию, и функциональная устойчи­вость ЦНС к монотонии, противостоящая развитию запредельного тор­можения.

 

8.4.2. Стандартные ациклические движения.

 

Данная группа движений характеризуется стереотипной программой двигательных актов, но в отличие от циклических упражнений, эти акты разнообразны (1-2-3-4 и т. д.). Их подразделяют на движения качест­венного значения, оцениваемые в баллах - гимнастика, акробатика, фигур­ное катание, прыжки в воду, на батуте и др., и на движения, имеющие ко­личественную оценку. Среди движений с количественной оценкой выде­ляют:

107

§  Собственно-силовые, характерные, например, для тяже­лой атлетики, где сила спортсмена направлена на преодоление мас­сы поднимаемой штанги,  а ускорение штанги изменяется  мало (согласно второму закону Ньютона сила равна произведению массы на сообщаемое ей ускорение, в данном случае  F_max = m_max·a).

§  Скоростно-силовые (прыжки, метания), где вес ядра, мо­лота, диска, копья или вес собственного тела спортсмена - величина неизменная, а спортивный результат определяется заданным снаряду или телу ускорением, т. е. F_max = m • a_max.

§  Прицельные  движения (стрельба пулевая, из лука, городки, дартс и пр.), требующие устойчивости позы, тонкой мышечной ко­ординации, точности анализа сенсорной информации.

Во всех этих упражнениях сочетается динамическая и статическая ра­бота, анаэробного (прыжки, метания) или анаэробно-аэробного характера (например, вольные упражнения в гимнастике, произвольная программа в фигурном катании и др.), которые по длительности выполнения соответст­вуют зонам максимальной и субмаксимальной мощности. Суммарные энерготраты здесь невысоки из-за краткости выполнения, кислородный за­прос на работу и кислородный долг (~ 2 л)-малы. Значительных требований к вегетативным системам организма не предъявляется. Выполнение уп­ражнений требует хорошей координации, пространственной и временной точности движений, развитого чувства времени, концентрации внимания, значительной абсолютной и относительной силы.

Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двига­тельный аппарат.

  

8.5. Физиологическая характеристика нестандартных движений.

 

К нестандартным или ситуационным движениям относят спортивные игры (баскетбол, волейбол, теннис, футбол, хоккей и др.) и единоборства (бокс, борьба, фехтование). К этой же группе причис­ляют кроссы из-за большой сложности профиля современных трасс.

108

Для этих движений характерны:

§  Переменная мощность работы (от максимальной до умеренной или полной остановки спортсмена), сопряженная с постоянными из­менениями структуры двигательных действий и направления движе­ний;

§  Изменчивость ситуации, сочетаемая с дефицитом времени.

Нестандартные упражнения характеризуются ациклической или сме­шанной (циклической и ациклической) структурой движений, преоблада­нием динамической скоростно-силовой работы (в борьбе существенны и статические напряжения), высокой эмоциональностью.

В отношении ЦНС предъявляются высокие требования к "творческой" функции мозга из-за отсутствия стандартных программ двигательной дея­тельности. Особое значение имеют процессы восприятия и переработки информации в крайне ограниченные интервалы времени, что требует по­вышенного уровня пропускной способности мозга. Спортсмену необхо­дима не только оценка текущей ситуации, но и предвосхищение возмож­ных ее будущих изменений, т. е. развитая способность к экстраполяции. При выполнении ударных действии и бросков (мяча, шайбы) основная ра­бочая фаза движений занимает десятые и сотые доли секунды. Это исклю­чает внесение сенсорных коррекций в текущий двигательный акт и, следо­вательно, все движение должно быть заранее и очень точно запрограм­мировано. При этом сама программа действия и имеющиеся двигатель­ные навыки спортсмена должны постоянно варьировать в зависимости от изменений условий их выполнения (исключение могут составлять толь­ко штрафные броски и удары). Все эти условия ситуационной деятельности требуют, высокой возбудимости и лабильности нервных центров, силы и подвижности нервных процессов, преимущественного представитель­ства среди спортсменов таких типов ВНД как холерик и сангвиник, поме­хоустойчивости к значительной нервно-эмоциональной напряженности, а также специфических черт умственной работоспособности - развитого оперативного мышления, большого объема и концентрации внимания, а в командных играх - и распределения внимания, способности к правильному принятию решений и быстрой мобилизации из памяти тактических комби­наций, двигательных навыков и умений для эффективного решения такти­ческих задач.

109

Роль сенсорных систем исключительно велика, особенно дистантных -зрительной и слуховой. В ситуационной деятельности имеют значение как центральное зрение (при бросках мяча в кольцо, нанесении ударов в бок­се, фехтовании и т. п.), так и периферическое (для ориентировки на поле, ринге). Для четкого восприятия действий игроков, соперников и летящего мяча, шайбы, особенно при больших скоростях (мяча в теннисе, шайбы в хоккее - до 200 км • час^-1 и более) и малых размерах (настольный теннис) спортсмену необходимы хорошая острота и глубина зрения, идеальный мышечный баланс глаз, а в командных играх - большие размеры поля зрения. Для ориентации в пространстве и во времени имеет важное значе­ние слуховая сенсорная система. Резкие изменения направления и формы движений, повороты, падения, броски вызывают сильное раздражение отолитового и ампулярного аппаратов вестибулярной сенсорной системы. Требуется высокая вестибулярная устойчивость, чтобы не происходили при этом нарушения координации движений и негативные вегетативные реакции. В двигательной сенсорной системе занятия ситуационными ви­дами спорта вызывают повышение проприоцептивной чувствительно­сти в тех суставах, которые имеют основное значение в данном виде спор­та (например, у баскетболистов - в лучезапястном суставе, у футболистов - в голеностопном).

Занятия ситуационными упражнениями развивают в двигательном ап­парате высокую возбудимость и лабильность скелетных мышц, хорошую синхронизацию скоростных возможностей разных мышечных групп. Раз­витие силы и скоростно-силовых способностей помогает осуществлению точных и резких бросков и ударов. Требуется также хорошая гибкость (например, в борьбе) и выносливость.

110

Энерготраты в ситуационных упражнениях сравнительно низке, чем в циклических. В связи с большими различиями в размерах площадок, чис­ле участников, темпе движений соотношение аэробных и анаэробных процессов энергообразования заметно различается: в волейболе, напри­мер, преобладают аэробные нагрузки, в футболе - аэробно-анаэробные, в хоккее с шайбой - анаэробные. Переменная мощность физических нагру­зок позволяет во многом удовлетворять кислородный запрос уже во время работы и снижает величину кислородного долга.

Основной характеристикой вегетативных функций в ситуационных движениях является не достигнутый во время нагрузки рабочий уровень, а степень его соответствия мощности работы в данный момент. ЧСС, постоянно изменяясь, колеблется, в основном, в диапазоне от 130 до 180-190 уд • мин^-1; частота дыхания - от 40 до 60 вдохов в 1 мин. Величины ударного и минутного объема крови, глубины и минутного объема дыха­ния, МПК при работе скромнее, чем у спортсменов в циклических видах спорта. В связи с большими потерями воды, а также рабочими энерготра­тами, вес тела спортсмена, особенно после соревновательных нагрузок, снижается на 1-3 кг.

Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двига­тельный аппарат.

    

9. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ.

 

Двигательная деятельность человека, в том числе спортивная деятель­ность, характеризуется определенными качественными параметрами.  В числе основных физических качеств различают мышечную силу, быст­роту, выносливость, ловкость и гибкость. Ряд авторов выделяет в виде основного качества скоростно-силовые возможности человека.

Развитие физических качеств в разной мере зависит от врожденных особенностей. Вместе с тем в индивидуальном развитии ведущим меха­низмом является условно-рефлекторный. Этот механизм обеспечивает качественные особенности двигательной деятельности конкретного чело­века, специфику их проявления и взаимоотношений. При тренировке ске­летных мышц (и соответствующих отделов центральной нервной системы) одной стороны тела условно-рефлекторным путем достигаются идентичные реакции отделов нервной системы и мышц другой половины тела, обеспечивающие развитие данного качества на неупражнявшихся симмет­ричных мышцах.

111

Для проявления физических качеств характерна их меньшая осознаваемость по сравнению с двигательными навыками, большая значимость для них биохимических, морфологических и вегетативных изменений в орга­низме.

 

9.1. Формы проявления, механизмы и резервы развития силы.

 

Качество силы является одним из ведущих физических качеств спорт­смена. Оно необходимо при выполнении многих спортивных упражнений, особенно в стандартных ациклических видах спорта (тяжелой атлетике, спортивной гимнастике, акробатике и др.).

 

9.1.1. Формы проявления мышечной силы.

 

Сила мышцы - это способность за счет мышечных сокращений преодолевать внешнее сопротивление. При ее оценке различают абсо­лютную и относительную мышечную силу.

Абсолютная сила- это отношение мышечной силы к фи­зиологическому поперечнику мышцы (площади поперечного разреза всех мышечных волокон). Она измеряется в Ньютонах или килограммах силы на 1 см² (Н или кг/см^-2). В спортивной практике измеряют динамометром силу мышцы без учета ее поперечника.

Относительная сила- это отношение мышечной силы к ее анатомическому поперечнику (толщине мышцы в целом, которая зависит от числа и толщины отдельных мышечных волокон). Она измеряется в тех же единицах. В спортивной практике для ее оценки используют более про­стой показатель: отношение мышечной силы к весу тела спортсмена, т. е. в расчете на 1 кг.

112

Абсолютная мышечная сила необходима в собственно-силовых упраж­нениях, где максимальное изометрическое напряжение обеспечивает преодоление большого внешнего сопротивления - при подъемах штанги мак­симального или околомаксимального веса, при выполнении в гимнастике стойки на кистях, переднего и заднего равновесия на кольцах и упора руки в сторону ("крест") и др. Относительная мышечная сила определяет ус­пешность перемещения собственного тела (например, в прыжках).

В зависимости от режима мышечного сокращения различают:

1) статическую (изометрическую) силу, проявляемую при статических усилиях, и;

2) динамическую силу - при динамической работе, в том числе так называемую взрывную силу.

Взрывная сила определяется скоростно-силовыми возможностями человека, которые необходимы для придания возможно большего ускоре­ния собственному телу или спортивному снаряду (например, при старто­вом разгоне). Она лежит в основе таких важных для спортсмена качеств как прыгучесть (при прыжках) или резкость (в метаниях, ударах). При про­явлении взрывной силы важна не столько величина силы, сколько ее на­растание во времени, т. е. градиент силы. Чем меньше длитель­ность нарастания силы до ее максимального значения, тем выше результа­тивность выполнения прыжков, метаний, бросков, ударов.

Скоростно-силовые возможности человека в большей мере зависят от наследственных свойств организма, чем абсолютная изометрическая сила.

 

9.1.2. Физиологические механизмы развития силы.

 

В развитии мышечной силы имеют значение: 1) внутримышечные факторы, 2) особенности нервной регуляции и 3) психофизиологические механизмы.

Внутримышечные факторы развития силы включают в се­бя биохимические, морфологические и функциональные особенности мы­шечных волокон.

§ Физиологический поперечник, зависящий от числа мышечных воло­кон (он наибольший для мышц с перистым строением);

113

§ Состав (композиция) мышечных волокон, соотношение слабых и более возбудимых медленных мышечных волокон  (окислительных, малоутомляемых) и более мощных высокопороговых быстрых мы­шечных волокон (гликолитических, утомляемых);

*   Миофибриллярная гипертрофия мышцы - т.е. увеличение мышеч­ной массы, которая развивается при силовой тренировке в результате адаптационно-трофических влияний и характеризуется  ростом тол­щины и более плотной упаковкой сократительных элементов мы­шечного волокна -миофибрилл. (При этом окружность плеча может достигать 80 см, а бедра - 95 см и более).

Нервная регуляция обеспечивает развитие силы за счет со­вершенствования деятельности отдельных мышечных волокон, двигатель­ных единиц (ДЕ) целой мышцы и межмышечной координации. Она вклю­чает в себя следующие факторы.

-  Увеличение частоты нервных импульсов, поступающих в скелет­ные мышцы от мотонейронов спинного мозга и обеспечивающих пе­реход от слабых одиночных сокращений их волокон к мощным тетаническим;

-  Активация многих ДЕ - при увеличении числа вовлеченных в дви­гательный акт ДЕ повышается сила сокращения мышцы;

-  Синхронизация активности ДЕ - одновременное сокращение воз­можно большего числа активных ДЕ 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. Напри­мер, при подъеме штанги возникает явление натуживания (выдох при закрытой голосовой щели), приводящее к фиксации мышцами туловища спортсмена и создающее прочную основу для преодоления поднимаемого веса.

114

Психофизиологические механизмы увеличения мы­шечной силы связаны с изменениями функционального состояния (бодрости, сонливости, утомления), влияниями мотиваций и эмоций, уси­ливающих симпатические и гормональные воздействия со стороны гипо­физа, надпочечников и половых желез, биоритмов.

Важную роль в развитии силы играют мужские половые гормоны (андрогены), которые обеспечивают рост синтеза сократительных белков в скелетных мышцах, Их у мужчин в 10 раз больше, чем у женщин. Этим объясняется больший тренировочный эффект развития силы у спортсменов по сравнению со спортсменками, даже при абсолютно одинаковых трени­ровочных нагрузках.

Открытие эффекта андрогенов привело к попыткам ряда тренеров и спортсменов использовать для развития силы аналоги половых гормонов -анаболические стероиды. Однако вскоре обнаружились пагубные послед­ствия их приема. В результате действия анаболиков у спортсменов-мужчин подавляется функция собственных половых желез (вплоть до полной импо­тенции и бесплодия), а у женщин-спортсменок происходит изменение вто­ричных половых признаков по мужскому типу (огрубение голоса, измене­ние характера оволосения) и нарушается специфический биологический цикл женского организма (возникают отклонения в длительности и регу­лярности месячного цикла, вплоть до полного его прекращения и подавле­ния детородной функции). Особенно тяжелые последствия наблюдаются у спортсменов-подростков. В результате подобные препараты были отнесе­ны к числу запрещенных допингов.

Попытки заставить мышцу развивать мощные тетанические сокращения с помощью электростимуляции также не привели к успеху. Эффект воздей­ствия прекращался через 1-2 недели, а искусственно вызванная способ­ность развивать сильные сокращения не могла полноценно использоваться, так как не включалась в необходимые двигательные навыки.

115

 

9.1.3. Функциональные резервы силы.

 

У каждого человека имеются определенные резервы мышечной силы, которые могут быть включены лишь при экстремальных ситуациях (чрезвычайная опасность для жизни, чрезмерное психоэмоциональное на­пряжение и т.п.).

В условиях электрического раздражения мышцы или под гипнозом можно выявить максимальную мышечную силу, которая окажется больше той силы, которую человек проявляет при предельном произвольном усилии - так называемой максимальной произвольной силы. Разница между максимальной мышечной силой и максимальной произвольной силой называется дефицитом мышечной силы. Эта величина уменьшается в ходе силовой тренировки, так как происходит перестройка морфофункциональных возможностей мышечных волокон и механизмов их произвольной регуляции.

У систематически тренирующихся спортсменов наряду с экономизаци-ей функций происходит относительное увеличение общих и специальных физиологических резервов. При этом первые реализуются через общие для различных упражнений проявления физических качеств, а вторые - в виде специальных для каждого вида спорта навыков и особенностей силы, быстроты и выносливости (Мозжухин А.С., 1979).

К числу общих функциональных резервов мышечной силы отнесены следующие факторы.

-  Включение дополнительных ДЕ в мышце;

-  Синхронизация возбуждения ДЕ в мышце;

-  Своевременное торможение мышц-антагонистов;

- Координация (синхронизация) сокращений мышц-антагонистов; » Повышение энергетических ресурсов мышечных волокон;

-  Переход от одиночных сокращений мышечных волокон к тетаниче-ским:

-  Усиление сокращения после оптимального растяжения мышцы;

- Адаптивная перестройка структуры и биохимии мышечных волокон (рабочая гипертрофия, изменение соотношения объемов медленных и быстрых волокон и др.).

116

    

9.2. Формы проявления, механизмы и резервы развития быстроты.

 

Значительная часть спортивных упражнений не только требует макси­мально возможного развития скорости движений, но и происходит в условиях дефицита времени. Достижение успеха в подобных упражнениях воз­можно лишь при хорошем развитии физического качества быстроты.

 

9.2.1. Формы проявления быстроты.

 

Быстрота - это способность совершать движения в минималь­ный для данных условий отрезок времени. Различают комплексные и элементарные формы проявления быстроты.

В естественных условиях спортивной деятельности быстрота проявля­ется обычно в комплексных формах, включающих скорость дви­гательных действий и кратковременность умственных операций, и в соче­тании с другими качествами.

К элементарным формам проявления быстроты относятся следующие.

-  Общая скорость однократных движений (или время одиночных действий) - например, прыжков, метаний.

-   Время двигательной реакции - латентный (скрытый) период про­стой (без выбора) и сложной (с выбором) сенсомоторной реакции, реакции на движущийся объект (имеющее особенное значение в си­туационных упражнениях и спринте).

-  Максимальный   темп  движений,   характерный,   например,   для спринтерского бега.

Оценка времени двигательной реакции (ВДР) производится от мо­мента подачи сигнала до ответного действия. Она является одним из наи­более распространенных показателей при тестировании быстроты. Это время чрезвычайно мало для передачи возбуждения от рецепторов в нерв­ные центры и от них к мышцам. В основном оно затрачивается на проведе­ние и обработку информации в высших отделах мозга и поэтому служит показателем функционального состояния центральной нервной системы.

117

У нетренированных лиц величина ВДР при движении пальцем в ответ на световой сигнал укорачивается с возрастом от 500 - 800 мс у детей 2 -3-х лет до 190 мс у взрослых людей. Для спортсменов характерны более короткие величины этой реакции: в среднем, 120 мс у спортсменов и 140 мс - у спортсменок. У высококвалифицированных представителей ситуа­ционных видов спорта и бегунов на короткие дистанции эти величины еще меньше - порядка 110 мс, в отличие от бегунов-стайеров, показывающих 200 - 300 мс и более.

При выполнении специализированных упражнений ВДР у высококва­лифицированных спортсменов также очень невелико. Так, стартовое время (от выстрела стартового пистолета до ухода со старта) у бегунов-спринтеров, участников Олимпийских игр и чемпионатов мира, составляет, в среднем, при беге на 50 - 60 м 139 мс у мужчин и 159 мс у женщин, при беге на 100 м, соответственно, 150-160 мс и 190 мс. Знаменитый спринтер Бен Джонсон мог уходить со старта через 99,7 мс.

По теоретическим расчетам ВДР, равное 80 - 90 мс, вообще составляет для человека предел его функциональных возможностей.

Факторами, влияющими на ВДР, являются врожденные особенности человека, его текущее функциональное состояние, мотивации и эмоции, спортивная специализация, уровень спортивного мастерства, количество воспринимаемой спортсменом информации.

Другим простым показателем быстроты является максимальный темп постукиваний пальцем за короткий интервал времени – 10 с, так назы­ваемый теппинг-тест. Взрослые лица производят 50 - 60 движений за 10 с, спортсмены ситуационных видов спорта и спринтеры - порядка 60 - 80 движений и более.

Особым проявлением быстроты является скорость специализирован­ных умственных операций: при решении тактических задач высококва­лифицированные спортсмены затрачивают всего 0,5 - 1,0 с, а время приня­тия решения составляет у них половину этого периода.

118

 

9.2.2. Физиологические механизмы развития быстроты.

 

В основе проявления качества быстроты лежат индивидуальные осо­бенности протекания физиологических процессов в нервной и мышечной системах. Быстрота зависит от следующих факторов.

- Лабильность - скорость протекания возбуждения в нервных и мы­шечных клетках.

-  Подвижность нервных процессов   - скорость смены в коре боль­ших полушарий возбуждения торможением и наоборот.

-  Соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в ске­летных мышцах.

Уровень лабильности и подвижности нервных процессов определяет скорость восприятия и переработки поступающей информации, а лабиль­ность мышц и преобладание быстрых двигательных единиц (ДЕ) - скорость мышечного компонента быстроты (сокращения и расслабления мышцы, максимальный темп движений).

В сложных ситуациях, требующих реакции с выбором, и при увеличе­нии поступающей информации большое значение имеет пропускная спо­собность мозга спортсмена - количество перерабатываемой информации за единицу времени. Величина ВДР прямо пропорционально нарастает с увеличением числа возможных альтернативных решений - до 8 альтерна­тив, а при большем их числе оно резко и непропорционально повышается.

При осуществлении реакции на движущийся объект (РДО) большое значение приобретают явления экстраполяции, позволяющие предвидеть возможные траектории перемещения соперников или спортивных снаря­дов, что ускоряет подготовку ответных действий спортсмена. Это особенно необходимо, например, в хоккее, теннисе, стрельбе по летящим тарелкам и т. п. Способствуют этому и поисковые движения глаз: быстрота действий спортсмена здесь связана со скоростными возможностями мышц глазо­двигательного аппарата, без которых невозможно эффективно осуществ­лять следящие движения.

119

 

9.2.3. Физиологические резервы развития быстроты.

 

В особых ситуациях (электрическое раздражение, гипноз, сильное эмо­циональное потрясение) у человека может неимоверно возрасти быстрота его реакций. Так, например, максимальный темп постукиваний достигает 15 в 1 с, хотя при произвольных движениях он не превышает 6 - 12 в 1 с. Это доказывает наличие физиологических резервов быстроты даже у не­тренированного человека.

В процессе спортивной тренировки рост быстроты обусловлен следую­щими механизмами.

-  Увеличение лабильности нервных   и   мышечных клеток, ускоряю­щих проведение возбуждения по нервам и мышцам.

-  Рост лабильности и подвижности нервных процессов увеличиваю­щих скорость переработки информации в мозгу.

-  Сокращение времени проведения возбуждения через межнейронные и нервно-мышечные синапсы.

-  Синхронизация активности ДЕ в отдельных мышцах и разных мы­шечных групп.

-   Своевременное торможение мышц-антагонистов.

-   Повышение скорости расслабления мышц.

Для каждого человека имеются свои пределы роста быстроты, контро­лируемые генетически. Скорость ее нарастания также является врожден­ным свойством. Кроме того, в спорте существует явление стабилизации скорости движений на некотором достигнутом уровне. Повысить этот предел произвольно обычно не удается, и в тренировке применяются спе­циальные средства: бег под горку, бег на тредбане с повышенной скоро­стью с использованием виса на ремнях, бег за мотоциклом, за лошадью, плавание с тянущей резиной и т. п. Этим путем достигается дополнитель­ное повышение лабильности нервных центров и работающих мышц.

120

 

9.3. Формы проявления, механизмы и резервы развития выносливости.

 

Выносливостью называют способность наиболее длительно или в заданных границах времени выполнять специализированную ра­боту без снижения ее эффективности.

Ее определяют также как способность преодолевать развивающееся утомление или работоспособность человека.

 

9.3.1. Формы проявления выносливости.

 

Различают 2 формы проявления выносливости - общую и специаль­ную.

Общая выносливость характеризует способность длительно выполнять любую циклическую работу умеренной мощности с участием больших мышечных групп, а специальная выносливость проявляется в различных конкретных видах двигательной деятельности.

Физиологической основой общей выносливости является высокий уро­вень аэробных возможностей человека - способность выполнять работу за счет энергии окислительных реакций.

Аэробные возможности зависят от:

- аэробной мощности, которая определяется абсолютной и относи­тельной величиной максимального потребления кислорода (МПК) и

- аэробной емкости - суммарной величины потребления кислорода на всю работу.

Специальная выносливость определяется теми требованиями, которые предъявляются конкретными физическими нагрузками организму спорт­смена.

 

9.3.2. Физиологические механизмы развития выносливости.

 

Общая выносливость зависит от доставки кислорода работающим мышцам и, главным образом, определяется функционированием кисло-родтранспортной системы: сердечно-сосудистой, дыхательной и системой крови.

 

121

Развитие общей выносливости обеспечивается разносторонними пере­стройками в дыхательной системе. Повышение эффективности дыхания достигается:

-  увеличением (на 10-20 %) легочных объемов и емкостей (ЖЕЛ дос­тигает 6-8 л и более),

-  нарастанием глубины дыхания (до 50-55% ЖЕЛ),

- увеличением диффузионной способности легких, что обусловлено увеличением альвеолярной поверхности и объема крови в легких, протекающей через расширяющуюся сеть капилляров,

- увеличением мощности и выносливости дыхательных мышц, что приводит к росту объема вдыхаемого воздуха по отношению к функ­циональной остаточной емкости легких (остаточному объему и ре­зервному объему выдоха).

Все эти изменения способствуют также экономизации дыхания: боль­шему поступлению кислорода в кровь при меньших величинах легочной вентиляции. Повышение возможности более выгодной работы за счет аэробных источников энергии позволяет спортсмену дольше не переходить к энергетически менее выгодному использованию анаэробных источников, т. е. повышает вентиляционный порог анаэробного обмена (ПАНО).

Решающую роль в развитии общей выносливости играют морфофунк-циональные перестройки в сердечно-сосудистой системе, отражающие адаптацию к длительной работе:

-   увеличение объема сердца ("большое сердце" особенно характерно для спортсменов-стайеров) и утолщение сердечной мышцы - спор­тивная гипертрофия,

-   рост сердечного выброса (увеличение ударного объема крови).

-   замедление  частоты  сердечных  сокращений  в  покое  (до  40-50 уд./мин и менее) в результате усиления парасимпатических влияний - спортивная брадикардия, что облегчает восстановление сердеч­ной мышцы и последующую ее работоспособность,

122

-   снижение артериального давления в покое (ниже 105 мм рт. ст.) -спортивная гипотония.

В системе крови повышению общей выносливости способствуют.

-  увеличение объема циркулирующей крови (в среднем на 20%) за счет, главным образом, увеличения объема плазмы, при этом адап­тивный эффект обеспечивается: 1) снижением вязкости крови и со­ответствующим облегчением кровотока и 2) большим венозным воз­вратом крови, стимулирующим более сильные сокращения сердца,

-   увеличение общего количества эритроцитов и гемоглобина (следует заметить, что при росте объема плазмы показатели их относительной концентрации в крови снижаются),

-   уменьшение содержания лактата (молочной кислоты) в крови при работе, связанное, во-первых, с преобладанием в мышцах выносли­вых людей медленных волокон, использующих лактат как источник энергии, и во-вторых, обусловленное увеличением емкости буфер­ных систем крови, в частности, ее щелочных резервов. При этом лактатный порог анаэробного обмена (ПАНО) так же нарастает, как и вентиляционный ПАНО.

Несмотря на указанные адаптивные перестройки функций, в организме стайера происходят значительные нарушения постоянства внутренней сре­ды (перегревание и переохлаждение, падение содержания глюкозы в крови и т. п.). Способность спортсмена переносить весьма длительные нагрузки обеспечивается его способностью "терпеть" такие изменения.

В скелетных мышцах у спортсменов, специализирующихся в работе на выносливость, преобладают медленные мышечные волокна (до 80-90 %). Рабочая гипертрофия протекает по саркоплазматическому т и п у. т. е. за счет роста объема саркоплазмы. В ней накапливаются запа­сы гликогена, липидов, миоглобина, становится богаче капиллярная сеть, увеличивается число и размеры митохондрий. Мышечные волокна при длительной работе включаются посменно, восстанавливая свои ресурсы в моменты отдыха.

123

В центральной нервной системе работа на выносливость сопровождается формированием стабильных рабочих доминант, которые обладают высокой помехоустойчивостью, отдаляя развитие запредельного торможе­ния в условиях монотонной работы. Особой способностью к длительным циклическим нагрузкам обладают спортсмены с сильной уравновешенной нервной системой и невысоким уровнем подвижности - флегматики.

Специальные формы выносливости характеризуются разными адаптивным перестройками организма в зависимости от специфи­ки физической нагрузки.

Специальная выносливость в циклических видах спорта зависит от длины дистанции, которая определяет соотношение аэробного и анаэроб­ного энергообеспечения.

В лыжных гонках на длинные дистанции соотношение аэробной и ана­эробной работы порядка 95% и 5%; в академической гребле на 2 км, соот­ветственно, 70% и 30%; в спринте - 5% и 95%. Это определяет разные тре­бования к двигательному аппарату и вегетативным системам в организме спортсмена.

Специальная выносливость к статической работе базируется на вы­сокой способности нервных центров и работающих мышц поддерживать непрерывную активность (без интервалов отдыха) в анаэробных условиях. Торможение вегетативных функций со стороны мошной моторной доми­нанты по мере адаптации спортсмена к нагрузке постепенно снижается, что облегчает дыхание и кровообращение. Статическая выносливость мышц шеи и туловища, содержащих больше медленных волокон, выше по сравнению с мышцами конечностей, более богатых быстрыми волокнами.

Силовая выносливость зависит от переносимости нервной системой и двигательным аппаратом многократных повторений натуживания, вызы­вающего прекращение кровотока в нагруженных мышцах и кислородное голодание мозга. Повышение резервов мышечного гликогена и кислород­ных запасов в миоглобине облегчает работу мышц. Однако почти полное и одновременное вовлечение в работу всех ДЕ лишает мышцы резервных ДЕ, что лимитирует длительность поддержания усилий.

124

Скоростная выносливость определяется устойчивостью нервных цен­тров к высокому темпу активности. Она зависит от быстрого восстановле­ния АТФ в анаэробных условиях за счет креатинфосфата и реакций глико­лиза.

Выносливость в ситуационных видах спорта обусловлена устойчи­востью центральной нервной системы и сенсорных систем к работе пере­менной мощности и характера - "рваному" режиму, вероятностным пере­стройкам ситуации, многоальтернативному выбору, сохранению координа­ции при постоянном раздражении вестибулярного аппарата.

Выносливость к вращениям и ускорениям требует хорошей устойчи­вости вестибулярной сенсорной системы. Квалифицированные фигуристы, например, без отрицательных соматических и вегетативных реакций могут переносить до 300 вращений на кресле Барани вокруг вертикальной оси. После таких многократных вращений у этих спортсменов совершенно незначительно так называемое время поиска стабильной позы. Активные вращения при выполнении специальных упражнений в большей мере спо­собствуют повышению вестибулярной устойчивости, чем пассивные вра­щения на тренажерах.

Выносливость к гипоксии, характерная, например, для альпинистов, связана с понижением тканевой чувствительности нервных центров, сер­дечной и скелетных мышц к недостатку кислорода. Это свойство в значи­тельной мере является врожденным. Лишь несколько спортсменов-альпинистов во всем мире смогли подняться на высоту более 8 тыс. м (Эверест) без кислородного прибора (например, Владимир Балыбердин).

 

9.3.3. Физиологические резервы выносливости.

 

Физиологические резервы выносливости включают в себя:

·     мощность механизмов обеспечения гомеостаза - адекватная дея­тельность сердечно-сосудистой системы, повышение кислородной емкости крови и емкости ее буферных систем, совершенство регуля­ции водно-солевого обмена выделительной системой и регуляции теплообмена системой терморегуляции, снижение чувствительности тканей к сдвигам гомеостаза;

·     тонкая  и  стабильная  нервно-гуморальная регуляция  механизмов поддержания гомеостаза и адаптация организма к работе в изменен­ной среде (так называемому гомеокинезу).

Развитие выносливости связано с увеличением диапазона физиологиче­ских резервов и большими возможностями их мобилизации. Особенно важно развивать в процессе тренировки способность к мобилизации функ­циональных резервов мозга спортсмена в результате произвольного пре­одоления скрытого утомления. Более длительное и эффективное выполне­ние работы связано не столько с удлинением периода устойчивого состоя­ния, сколько с ростом продолжительности периода скрытого утомления. Волевая мобилизация функциональных резервов организма позволяет за счет повышения физиологической стоимости работы сохранять ее рабочие параметры - скорость локомоции, поддержание заданных углов в суставах при статическом напряжении, силу сокращения мышц, сохранение техники движения.

 

9.4. Понятие о ловкости и гибкости; механизмы и закономерности их

развития.

 

Ловкость и гибкость относят к числу основных физических качеств. Ловкость достаточно хорошо развивается в процессе индивидуальной жиз­ни человека, в том числе при спортивной тренировке. В противополож­ность этому гибкость находится под значительным генетическим контро­лем и требуется тщательный отбор и раннее ее развитие в онтогенезе.

 

9.4.1. Понятие о ловкости, ее развитие.

Качество ловкости представляет собой сложный комплекс способно­стей.

Ловкостью считают:

- способность создавать новые двигательные акты и двигательные на­выки;

126

- быстро переключаться с одного движения на другое при изменении

ситуации; » выполнять сложно-координационные движения.

Таким образом, под ловкостью, с одной стороны, понимают опре­деленные творческие способности человека незамедлительно формиро­вать двигательное поведение в новых, необычных условиях, а с другой стороны, координационные его возможности.

Критериями ловкости являются координационная сложность, точность движений и быстрое их выполнение. В основе этих способностей лежат яв­ления экстраполяции, хорошая ориентация в вероятностной среде, предви­дение возможной будущей ситуации, быстрая реакция на движущийся объ­ект, высокий уровень лабильности и подвижности нервных процессов, умение легко управлять различными мышцами. В процессе тренировки для развития ловкости требуется варьирование различных условий выполнения одно и того же двигательного действия, использование дополнительной срочной информации о результате движений, формирование навыка быст­рого принятия решений в условиях дефицита времени.

Гибкость определяется как способность совершать движения в суставах с большой амплитудой, т. е. суставная подвижность.

Она зависит от способности к управлению двигательным аппаратом и его морфофункциональных особенностей (вязкости мышц, эластичности связочного аппарата, состояния межпозвоночных дисков). Гибкость улуч­шается при разогревании мышц и ухудшается на холоде. Она снижается в сонном состоянии и при утомлении. Величина гибкости минимальна ут­ром и достигает максимума к середине дня (12 -17 час). Улучшение гиб­кости происходит, когда во время предстартового возбуждения повышает­ся частота сердечных сокращений, нарастает кровоток через мышцы и в результате разминки происходит их разогревание.

Различают активную гибкость при произвольных движениях в суста­вах и пассивную гибкость - при растяжении мышц внешней силой. Пас­сивная гибкость обычно превышает активную. У женщин связочно-мышечный аппарат обладает большей гибкостью по сравнению с мужчинами, им легче осваивать многие сложные упражнения на гибкость (например, поперечный шпагат). У лиц зрелого и пожилого возраста рань­ше всего снижается гибкость позвоночника, но гибкость пальцев и кисти сохраняется дольше всего.

127

   

10. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ НАВЫКОВ.

 

В процессе жизнедеятельности человека формируются различные дви­гательные умения и навыки, составляющие основу его поведения.

 

10.1. Двигательные умения и навыки и методы их исследования.

 

Основу технического мастерства спортсменов составляют двигательные умения и навыки, формирующиеся в процессе тренировки и существенно влияющие на спортивный результат. Считают, что эффективность спор­тивной техники за счет навыка повышается в циклических видах спорта на 10-25%, а в ациклических - еще более.

 

10.1.1. Двигательные умения и навыки.

 

Двигательные умения - способность на моторном уровне справляться с новыми задачами поведения. Спортсмену необходимо умение мгновенно оценивать возникшую ситуацию, быстро и эффективно перерабатывать поступающую информацию, выбирать в условиях дефици­та времени адекватную реакцию и формировать наиболее результативные действия. Эти способности в наибольшей мере проявляются в спортивных играх и единоборствах, которые относят к ситуационным видам спорта (Фарфель В. С., 1970). В тех же случаях, когда отрабатываются одни и те же движения, которые в неизменном порядке повторяются на тренировках и во время соревнований (особенно в стандартных или стереотипных видах спорта), умения спортсменов закрепляются в виде специальных навыков.

Двигательные навыки - это освоенные и упроченные дей­ствия, которые могут осуществляться без участия сознания (автоматически) и обеспечивают оптимальное решение двигательной задачи.

128

 

10.1.2. Основные методы исследования.

 

Основные методы исследования двигательных навыков можно разде­лить на 2 группы: 1)описывающие внешнюю структуру движений и 2) внутреннюю их структуру.

К первым относятся методы кино -, фото -, видео -, телесъемки дви­жений, тензометрия, динамометрия, гониометрия, циклография и пр. Ко вторым - электрофизиологические методы: электроэнцефалография, элек­тромиография, запись Н - рефлексов и активности двигательных единиц. Комплексная оценка целостной структуры навыков осуществляется при одновременной регистрации биомеханических и физиологических показа­телей.

  

10.2. Физиологические механизмы формирования двигательных

навыков.

 

В понимание физиологических механизмов двигательных навыков осо­бый вклад внесли отечественные физиологи - И.П. Павлов, В.М. Бехтерев, А.А. Ухтомский, П.К. Анохин, Н.А. Бернштейн, А.Н. Крестовников, Н.В. Зимкин, B.C. Фарфель и др.

 

10.2.1. Функциональная система, доминанта, двигательный динамиче­ский стереотип.

Любые навыки - бытовые, профессиональные, спортивные - не явля­ются врожденными движениями. Они приобретены в ходе индивидуально­го развития. Возникая в результате подражания, условных рефлексов или по речевой инструкции, двигательные акты осуществляются специальной функциональной системой нервных центров (Анохин П. К., 1975). Дея­тельность этой системы включает следующие процессы: синтез афферент­ных раздражений (информации из внешней и внутренней среды), учет доминирующей мотивации (предпочтение действий), использование памят­ных следов (арсенала движений и изученных тактических комбинаций); формирование моторной программы и образа результата действий; внесе­ние сенсорных коррекций в программу, если результат не достигнут.

129

Комплекс нейронов, обеспечивающих эти процессы, располагается на различных этажах нервной системы, становясь доминантой, т. е. господ­ствующим очагом в центральной нервной системе. Он подавляет деятель­ность посторонних нервных центров и, соответственно, лишних скелетных мышц (Ухтомский А. А., 1923). В результате движения выполняются все более экономно, при включении лишь самых необходимых мышечных групп и лишь в те моменты, которые нужны для его осуществления. Про­исходит экономизация энерготрат.

Порядок возбуждения в доминирующих нервных центрах закрепляется в виде определенной системы условных и безусловных рефлексов и сопро­вождающих их вегетативных реакций, образуя двигательный динамиче­ский стереотип (Павлов И.П.; Крестовников А.Н., 1954). Каждый пред­шествующий двигательный акт в этой системе запускает следующий. Это облегчает выполнение целостного упражнения и освобождает сознание че­ловека от мелочного контроля за каждым его элементом. Роль условно-рефлекторного механизма образования двигательных навыков доказывает­ся, в частности, тем, что выработанные навыки во многом угасают при пе­рерывах в тренировке (при отсутствии подкрепления). Однако двигатель­ные навыки отличаются от классических слюнных условных рефлексов, описанных И. П. Павловым (сенсорных или рефлексов 1 рода). Навыки, в основном, представляют условные рефлексы 2 рода - оперантные или ин­струментальные условные рефлексы (Конорский Ю. М., 1970). В них но­вым отделом рефлекторной дуги является ее эффекторная часть, т. е. соз­дается новая форма движения или новая комбинация из ранее освоенных действий. Построение новой формы движений на основе имеющихся эле­ментов Н. В. Зимкин (1975) отнес к явлениям экстраполяции (использования предшествующего опыта).

130

 

10.2.2. Стабильность и вариативность компонентов двигательного навыка.

Возникшие в первой половине XX века представления о доминанте, функциональной системе и двигательном динамическом стереотипе легли в основу понимания механизмов формирования двигательных навыков в процессе обучения человека. Дальнейшие исследования позволили уточ­нить эти классические представления.

Уже Н. А. Бернштейн отмечал, что даже достаточно простые навыко-вые действия не являются полностью стереотипными. При многократных повторениях они могут различаться по амплитуде, скорости выполнения отдельных элементов и т. д. Как оказалось, еще больше они различаются по внутренней структуре. Многоканальная регистрация ЭМГ различных мышц при выполнении спортивных упражнений показала, что в одних и тех же освоенных движениях значительно варьирует состав активных мы­шечных групп. Одни мышцы включаются в движения постоянно, а другие -лишь периодически (табл.7).

Варьируют длительность фаз, мышечные усилия, последовательность включения мышц. Это позволило говорить о закономерной вариативно­сти внешних и внутренних компонентов двигательного навыка (Зимкин Н.В., 1975). Наличие вариаций позволяет отбирать оптимальные и отбрасывать неадекватные моторные программы, учитывать не только внешние изменения ситуации, но и сократительные возможности мышц. Вариативность особенно выражена в периоды врабатывания, перед отказом от работы и в восстановительном периоде.

Регистрация активности отдельных нейронов головного мозга (в экспе­риментах на животных и в клинике при лечебных мероприятиях) показала значительную вариативность их включения в одни и те же освоенные дей­ствия. При этом между ними образуются как "жесткие" (стабильные), так и "гибкие" (вариативные) связи (Бехтерева Н. П., 1980).

131

Сохранение основных черт двигательного навыка в условиях изменяю­щейся внешней среды и перестроек внутренней среды организма возможно лишь при варьировании "гибких" связей в системе управления движениями. Так. хорошо освоенный навык ходьбы осуществляется при разном на­клоне туловища, переменных усилиях ног, неодинаковом составе скелет­ных мышц и нервных центров, различных вегетативных реакциях в зави­симости от рельефа дороги, качества грунта, силы встречного ветра, степе­ни отягощения, утомления человека и прочих причин. "Гибкие" элементы функциональной системы составляют основную ее часть, так как в любых условиях они обеспечивают выполнение навыка, достижение требуемого результата.

Таблица 7.

Стабильность и вариативность включения различных мышц у

квалифицированного тяжелоатлета при многократных

рывках штанги (по: Н. В. Зимкин, 1973)

Мышцы	Наличие активности (+) при десяти повторных рывках
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Четырехглавая мышца бедра, наружн.	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
То же, средний пучок	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
То же, внутренний пучок	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Длинная спины	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Дельтовидная, средний пучок	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Трехглавая плеча	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Трапециевидная	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Двуглавая плеча	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Икроножная	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Двуглавая бедра	-	-	-	+	+	-	+	-	+	+
Ягодичная	+	+	-	-	+	-	-	-	-	+
Широчайшая спины	+	-	-	-	-	-	-	-	-	+
Дельтовидная, передний пучок	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Большая грудная	-	-	-	-	-	-	-	-	-	+

 

132

Навыки циклических движений более стабильны по сравнению с ацик­лическими, так как в их основе лежат повторения одинаковых циклов:

Элементы циклических                       Элементы ациклических

движений                                              движений

1 – 2 – 1 – 2 – 1 – 2...                      1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6...

Циклические движения превращаются в навык при переходе от от­дельных двигательных актов к последовательной их цепи - от отдельных шагов к ходьбе и бегу, от начертания отдельных букв к письму и т. п. При этом к процессам коркового управления движениями подключаются древ­ние автоматизмы, так называемые циклоидные движения, осуществляемые подкорковыми ядрами головного мозга.

Навыки в ситуационных видах спорта (спортивных играх, единоборст­вах) отличаются наибольшей вариативностью. Стереотипы в этих видах спорта формируются лишь при овладении отдельными элементами техни­ки (например, в штрафных бросках). Автоматизация этих навыков позволя­ет быстрее включать их в новые движения. В стандартных видах спорта навыки более стереотипны. Их стабильность повышается по мере роста спортивного мастерства. Но и здесь необходимо сохранение определенного уровня вариативности навыков для их адаптации к разным условиям вы­полнения.

 

 

 

 

10.3. Физиологические закономерности и стадии формирования двигательных навыков.

 

Процесс обучения двигательному навыку начинается с определенного побуждения к действию, которое задается подкорковыми и корковыми мотивационными зонами. У человека это, главным образом, стремление к удовлетворению определенной социальной потребности (любовь к данному виду спорта, желание им заниматься, преуспеть в упражнении и пр.). Оптимальный уровень мотиваций и эмоций способствует успешному ус­воению двигательной задачи и ее решению.

133

10.3.1. Замысел и общий план действия.

 

На первом этапе формирования двигательного навыка возникает замысел действия, осуществляемый ассоциативными зонами коры боль­ших полушарий (переднелобными и нижнетеменными). Они формируют общий план осуществления движения. Вначале это лишь общее представ­ление о двигательной задаче, которое возникает либо при показе движения другим лицом (педагогом, тренером или опытным спортсменом), либо по­сле словесной инструкции, самоинструкции, речевого описания. В созна­нии человека создается определенный эталон требуемого действия, "модель потребного будущего" (Бернштейн Н.А., 1966). Эту функцию П. К. Анохин назвал "опережающее отражение действительности". Формиро­вание такой наглядно-образной модели складывается из образа ситуации в целом (задаваемые пространственные и временные характеристики двига­тельной задачи) и образа тех мышечных действий, которые необходимы для достижения цели. Имея представление о требуемой модели движения, человек может осуществить ее разными мышечными группами. Так, на­пример, подпись человека имеет характерные черты, независимо от мы­шечных групп, выполняющих ее (пальцы, кисть, предплечье, нога).

Особое значение имеют в этом процессе восприятие и переработка зри­тельной информации (при показе) и слуховой (при рассказе). Опытные спортсмены быстрее формируют зрительный образ движения, так как у них лучше выражена поисковая функция глаза, и они способны эффективно выделять наиболее важные элементы. У них богаче кладовая "моторной памяти" - хранящиеся в ней образы освоенных движений, быстрее проис­ходит извлечение нужных моторных следов.

 

10.3.2. Стадии формирования двигательных навыков.

 

На втором этапе обучения начинается непосредственное выполне­ние разучиваемого упражнения. При этом отмечаются 3 стадии форми­рования двигательного навыка:

1)стадия генерализации   (иррадиации возбуждения),

134

2) стадия  концентрации  и

3)стадия  стабилизации  и  автоматизации.

На первой стадии созданная модель становится основой для перевода внешнего образа во внутренние процессы формирования программы соб­ственных действий. Физиологические механизмы этого во многом неясны. На ранних этапах онтогенеза, когда речевая регуляция движений (внешней речью постороннего лица или внутренней собственной речью) еще не раз­вита, особенное значение имеют процессы подражания, общие у человека и животных. Наблюдая за действиями другого лица и имея некоторый опыт управления своими мышцами, ребенок превращает свои наблюдения в программы собственных движений. Эти процессы аналогичны процессам освоения речи, которую ребенок сначала слышит от окружающих людей, а затем преобразует в собственную моторную речь (по терминологии психо­лога Л. С. Выготского, это - явление интериоризации, т. е. превращение внешней речи во внутреннюю).

Некоторые особенности программирования отражаются в межцен­тральных взаимосвязях электрической активности мозга (Сологуб Е.Б., 1981). Можно видеть, например, что при наблюдении за выполнением бега посторонним лицом в коре больших полушарий у человека появляются по­тенциалы в темпе этого бега (своеобразная модель наблюдаемого движе­ния). Подобные изменения ритмов мозга и специфические перестройки пространственной синхронизации корковых потенциалов наблюдаются также при представлении и при мысленном выполнении движений (Сологуб Е.Б., 1981). При этом пространственные взаимосвязи мозговой активности начинают отличаться от состояния покоя и приближаться к та­ковым при реальном выполнении работы (табл.8).

В процессах программирования используются имеющиеся у человека представления о "схеме тела", без которых невозможна правильная адре­сация моторных команд к скелетным мышцам в разных частях тела, и о "схеме пространства", обеспечивающие пространственную организацию движений. Нейроны, связанные с этими функциями, находятся в нижнете­менной ассоциативной области задних отделов коры больших полушарий.

135

Организация движений во времени, оценка ситуации, построение последо­вательности двигательных актов, их сознательная целенаправленность осуществляются передне-лобной ассоциативной корой. Только в ней име­ются специальные нейроны кратковременной памяти, которые удерживают созданную программу от момента прихода в кору внешнего пускового сиг­нала (или от момента самоприказа) до момента осуществления моторной команды.

     

Таблица 8.

Появление сходства корковых функциональных систем при мысленном и

реальном выполнении бега у бегуна-спринтера 1 разряда

(по данным корреляционного анализа ЭЭГ).

	Исходное состояние	Мысленный бег	Реальный бег
А	6 – 7 – 4	4 – 3 – 5 – 2 – 7               6	4 – 3 – 5 – 2 – 7
В	1, 2, 3, 5, 8	1, 8	1, 6, 8

 

Примечание:

1 - 8 - номера корковых зон,

А - плеяды взаимосвязанной (синхронной и синфазной) активности различных корковых зон с коэффициентами корреляции 0.7-1.0, В - независимые корковые зоны.

Соответственно этому во время реальной работы можно видеть особую специфику мозговой активности, отражающую характерные черты двига­тельных программ. Так, у бегунов и конькобежцев как при воображаемом, так и при реальном выполнении бега по дорожке или на коньках устанав­ливается сходство (пространственная синхронизация) потенциалов перед­не-лобной (программирующей) области с моторными центрами ног, а у гимнастов при представлении и выполнении стойки на кистях - с моторными центрами рук. При стрельбе, бросках мяча в баскетбольное кольцо возникает сходство активности зрительных, нижнетеменных зон (ответственных за пространственную ориентацию движений) и моторных зон коры, что обеспечивает точность глазо-двигательных реакций. В про­цессе фехтования к этим зонам подключаются передне-лобные области, связанные с вероятностной оценкой текущей и будущей ситуации (Сологуб Е.Б., 1981, и др.).

136

В создании моторных программ принимают участие многие нейроны коры, мозжечка, таламуса, подкорковых ядер и ствола мозга. Обширное вовлечение множества мозговых элементов необходимо для поиска наибо­лее нужных из них. Этот процесс обеспечивается широкой иррадиацией возбуждения по различным зонам мозга и сопровождается обобщенным характером периферических реакций - их генерализацией. В силу этого первая стадия начинающихся попыток выполнить задуманное движение называется стадией генерализации. Она характеризуется напряжением большого числа активированных скелетных мышц, их продолжительным сокращением, одновременным вовлечением в движения мышц-антагонистов. Все это нарушает координацию движений, делает их закре­пощенными, приводит к значительным энерготратам и, соответственно, излишне выраженным вегетативным реакциям. На этой стадии наблюда­ются особенное учащение дыхания и сердцебиения, подъем артериального давления, резкие изменение состава крови, заметное повышение темпера­туры тела и потоотделения. Однако нет достаточной согласованности этих сдвигов между собой и их соответствия мощности и характеру работы.

Массированный поток афферентных импульсов от проприорецепторов многих мышц затрудняет отделение основных рабочих мышечных групп от посторонних. Анализ "темного" мышечного чувства еще более осложняет­ся обильным притоком интероцептивных сигналов - в первую очередь, от рецепторов дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Требуются много­кратные повторения разучиваемого упражнения для постепенного совер­шенствования моторной программы и приближения ее к заданному этало­ну.

137

На второй стадии формирования двигательного навыка происходит концентрация возбуждения в необходимых для его осуществления кор­ковых зонах. В посторонних же зонах коры активность подавляется одним из видов условного внутреннего торможения - дифференцировочным тор­можением. В коре и подкорковых структурах создается мозаика из возбуж­денных и заторможенных нейронных объединений, что обеспечивает коор­динированное выполнение двигательного акта. Включаются лишь необхо­димые мышечные группы и только в нужные моменты движения, что мож­но видеть на записях ЭМГ. В результате рабочие энерготраты снижаются.

Навык на этой стадии уже сформирован, но он еще очень непрочен и нарушается при любых новых раздражениях (выступление на незнакомом поле, появление сильного соперника и т. д.). Эти воздействия разрушают неокрепшую еще рабочую доминанту, едва установившиеся межцентраль­ные взаимосвязи в мозгу и вновь приводят к иррадиации возбуждения и потере координации.

На третьей стадии в результате многократного повторения навыка в разнообразных условиях помехоустойчивость рабочей доминанты повыша­ется. Появляется стабильность и надежность навыка, снижается созна­тельный контроль за его элементами, т. е. возникает автоматизация навыка. Прочность рабочей доминанты поддерживается четкой сонастройкой ее нейронов на общий ритм корковой активности. Такое явление было названо А. А. Ухтомским усвоением ритма. При циклической рабо­те ритм корковой активности соответствует темпу выполняемого движе­ния: в ЭЭГ появляются соответствующие этому темпу "меченые ритмы" (Сологуб Е.Б., 1965, 1973). Внешние раздражения на этой стадии лишь подкрепляют рабочую доминанту, не разрушая ее. Большая же часть по­сторонних афферентных потоков не пропускается в спинной и головной мозг: специальные команды из вышележащих центров вызывают пресинаптическое торможение импульсов от периферических рецепторов, пре­пятствуя их доступу в спинной мозг и вышележащие центры. Этим обеспе­чивается защита сформированных программ от случайных влияний и по­вышается надежность навыков.

138

Процесс автоматизации не означает выключения коркового кон­троля за выполнением движения В коре работающего человека отмеча­ется появление связанных с движением потенциалов, специфические фор­мы межцентральных взаимосвязей активности. Однако в этой системе цен­тров по мере автоматизации снижается участие лобных ассоциативных от­делов коры, что, по-видимому, и отражает снижение его осознаваемости.

 

10.4. Физиологические основы совершенствования двигательных

навыков.

 

В процессе тренировки происходит постоянное сличение созданной модели навыка и реальных результатов его выполнения (Бернштейн Н.А., 1966; Анохин П.К., 1975; Прибрам К., 1975, и др.). По мере роста спортивного мастерства совершенствуется сама модель требуемого дейст­вия, уточняются моторные команды, а также улучшается анализ сенсорной информации о движении.

 

10.4.1. Обратные связи.

 

Особое значение в отработке моторных программ имеют обрат­ные связи. Информация, поступающая в нервные центры по ходу движе­ния, служит для сравнения полученного результата с имеющимся этало­ном. При их несовпадении в мозговых аппаратах сравнения (лобных долях, подкорковом хвостатом ядре) возникают импульсы рассогласования и в программу вносятся поправки -сенсорные коррекции. При кратковременных движениях (прыжках, бросках, метаниях, ударах) рабо­чие фазы настолько малы (сотые и тысячные доли секунды), что сенсорные коррекции по ходу движения вносить невозможно. В этих случаях вся про­грамма действия должна быть готова до начала двигательного акта, а по­правки могут вноситься лишь при его повторениях.

В системе обратных связей различают "внутренний контур" регуля­ции движений, передающий информацию от двигательного аппарата и внутренних органов (в первую очередь - от рецепторов мышц, сухожилий

139

и суставных сумок), и "внешний контур", несущий сигналы от экстерорецепторов (главным образом, зрительных и слуховых). При первых попыт­ках выполнения движений, благодаря множественному и неопределенному характеру мышечной афферентации, основную роль в системе обратных связей играют сигналы "внешнего контура" - зрительный и слуховой кон­троль. Поэтому на начальных этапах освоения двигательных навыков так важно использовать зрительные ориентиры и звуковые сигналы для облег­чения процесса обучения. По мере освоения навыка "внутренний контур" регуляции движений приобретает все большее значение, обеспечивая ав­томатизацию навыка, а роль "внешнего контура" снижается.

 

10.4.2. Дополнительная информация.

 

Процесс обучения навыку ускоряется при разного рода дополнитель­ной информации об успешности выполнения упражнения - указания тренера, компьютерный анализ движения в трехмерном пространстве, про­смотр кинокадров, видеофильмов, записей ЭМГ и др.

Особенно ценной для обучаемого является срочная информация, по­ступающая непосредственно в периоде выполнения упражнения или при повторных попытках (Фарфель B.C., 1960). С помощью дополнительной срочной информации можно сообщать спортсмену такие параметры дви­жений, которые им не осознаются и, следовательно, не могут произвольно контролироваться. Например, можно снижать колебания общего центра масс при выполнении сложных равновесий, визуально наблюдая их на эк­ране монитора; контролировать по звуколидеру точность поддержания темпа и степень повышения скорости движения; по изменению мелодии песни замечать ошибки в порядке сокращения мышц и т. п. Тем самым повышается возможность совершенствования спортивной техники.

Для усиления мышечных ощущений при освоении сложных упражне­ний используют различные тренажеры. Особенное влияние на сознатель­ное построение моторных программ имеют тренажеры, управляющие суставными углами (Евсеев С. П., 1991), так как импульсы от рецепторов суставных сумок поступают непосредственно в кору больших полушарий и хорошо осознаются.

140

Особое значение в процессе моторного научения имеет речевая регуляция движений (словесные указания педагога, внутренняя речь обучаемого). С помощью речи формируются в коре избирательные взаимосвязи, лежащие в основе моторных программ. В высших отделах мозга человека обнаружены специальные "командные" нейроны, которые реагируют на словесные приказы и запускают нужные действия. Самопри­казы и вызываемые ими процессы самоорганизации и самомобилизации обеспечивают усиление рабочей доминанты и налаживание моторных и ве­гетативных компонентов навыка. Этому способствуют и проприоцептивные импульсы от собственных органов речи при произнесении вслух сло­весных команд (например, подсчет: "Раз, два!" -облегчает регуляцию тем­па движений).

Наряду с совершенствованием навыков моторных действий у спортсме­нов происходит формирование навыков тактического мышления - спе­циализированной формы умственной деятельности. Повторяя определен­ные тактические комбинации спортсмены автоматизируют мыслительные операции. Это позволяет многие решения принимать почти мгновенно, как бы интуитивно, а осознавать их уже после выполнения (например, в боксе, фехтовании).

 

10.4.3. Надежность и нарушения двигательных навыков.

 

В экстремальных условиях мышечной работы, при развитии утом­ления надежность навыка поддерживается путем мобилизации функ­циональных резервов мозга - дополнительным вовлечением нервных цен­тров, включением в систему управления движениями другого полушария. Особенно при этом важно усиление в этой системе роли лобных ассоциа­тивных областей, что указывает на произвольное преодоление утомления. Такая мобилизация резервов мозга в начальной стадии утомления полезна, так как способствует адаптации нервной системы к нагрузке и сохране­нию навыка. При глубоком утомлении система управления движениями разрушается и навык теряется.

141

При действии различных сбивающих факторов, сопровождающих со­ревновательную деятельность спортсмена (внешних помех, эмоционально­го стресса, резких изменениях гомеостаза и др.), происходят нарушения двигательных навыков и потеря их автоматизации, т.е. дезавтоматизация. Эти явления больше выражены у менее подготовленных спортсме­нов, недостаточно упрочивших демонстрируемые навыки, у юных спорт­сменов, у лиц, обладающих нестабильностью нервных процессов и повы­шенной возбудимостью, при низком уровне общей и специальной работо­способности. Так, недостаточная адаптация к "рваному" режиму и высоко­му темпу двигательной деятельности в ситуационных видах спорта нару­шает навыки точностных движений (бросков и передач мяча, шайбы, уда­ров в боксе и пр.). Недостаточное освоение переключений от интенсивной лыжной гонки к стабильной позе и тонкой регуляции нажима спускового крючка, требующих смены одной доминирующей группы нервных центров на другую, снижает меткость стрельбы у биатлонистов.

Снижение функционального состояния организма спортсмена при заболеваниях, кислородном голодании, алкогольном отравлении и пр. понижает устойчивость рабочей доминанты и обнаруживается на­рушением навыковых действий.

При перерывах в тренировке могут сохраняться основные черты навы­ка, последовательность его фаз, но теряется способность эффективного выполнения тонких его элементов. В наибольшей степени утрачиваются самые сложные элементы навыка, а также вегетативные его компоненты.

 

11. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ ТРЕНИРОВАННОСТИ.

 

Спортивная тренировка представляет собой специализированный педа­гогический процесс, направленный на повышение общей физической под­готовленности и специальной работоспособности.

142

 

11.1. Физиологическая характеристика тренировки и состояния тренированности.

 

Спортивная тренировка, с физиологической точки зрения, представляет собой многолетний процесс адаптации организма человека к требовани­ям, которые ему предъявляет избранный вид спорта.

Как во всяком педагогическом процессе, в ходе тренировки соблюда­ются общие педагогические принципы - активности, сознательности, на­глядности, систематичности, последовательности, доступности и прочно­сти Вместе с тем, имеются специфические принципы тренировки - един­ство общей и специальной физической подготовки, непрерывность и цик­личность тренировочного процесса, постепенное и максимальное повыше­ние тренировочных нагрузок. Эти принципы обусловлены закономерно­стями развития физических качеств и формирования двигательных навы­ков у человека, особенностями функциональных перестроек в организме, изменением диапазона функциональных резервов спортсмена.

 

11.1.1. Физиологические основы процесса тренировки.

 

Лишь на базе общей (неспециализированной) подготовки, в результа­те развития физических качеств и роста функциональных возможностей организма, осуществляется переход к специализированным формам подготовки спортсмена в избранном виде спорта. Этот процесс должен быть по возможности непрерывным, так как перерывы в систематических занятиях приводят к резкому падению достигнутого уровня проявления ка­чественных сторон двигательной деятельности и освоения двигательных навыков. Так, например, достигнутый у подростков на протяжении первого года занятий рост мышечной силы за время летнего перерыва практически полностью теряется.

143

Цикличность тренировочного процесса связана с тем, что выход на наиболее высокий уровень специальной работоспособности осуществляет­ся постепенно на протяжении подготовительного периода (3-4 мес.). К со­ревновательному периоду спортсмен достигает высокого уровня работоспособности, но поддерживать этот доступный на данном этапе наивыс­ший уровень функциональных и психических возможностей человек может лишь ограниченное время (не более 4-5 мес.). После чего необходим опре­деленный отдых, переключение на другую деятельность, снижение нагруз­ки, т. е. переходный период. Годичный тренировочный цикл (или 2 цикла в году), в свою очередь, подразделяется на промежуточные мезоциклы, а те - на недельные микроциклы. Такая цикличность соответствует естествен­ным биоритмам человеческого организма и, кроме того, позволяет варьи­ровать применяемые физические нагрузки.

Правильное чередование тяжести физических нагрузок с оптимальными интервалами отдыха обеспечивает возможность использования явлений суперкомпенсации - сверхвосстановления организма, когда следующее тренировочное занятие начинается с более высокого уровня работоспособ­ности по сравнению с исходным. При этом режиме неуклонно растут ре­зультаты спортсмена и сохраняется его здоровье. Слишком большие ин­тервалы не дают никакого прироста, а недостаточные интервалы приводят к падению работоспособности и ухудшению функционального состояния организма.

Тренировочные нагрузки должны постепенно повышаться в зависи­мости от достигнутого уровня функциональных возможностей, иначе даже при систематических занятиях будет обеспечиваться лишь их поддержи­вающий эффект. Например, при физических нагрузках у молодых людей ЧСС должна быть выше 150 уд.·мин^-1, а у пожилых - выше 130 уд.·мин^-1, иначе адаптивных сдвигов в организме, в частности в состоянии сердечной мышцы, не будет наблюдаться.

Для достижения высоких спортивных результатов должны использо­ваться максимальные нагрузки, которые вызывают мобилизацию функ­циональных резервов центральной нервной системы, двигательного аппа­рата и вегетативных систем, оставляя функциональный и структурный след тренировки.

144

11.1.2. Физиологические основы состояния тренированности.

 

Правильная организация тренировочного процесса обуславливает со­стояние адаптированное™ спортсмена к специализированным нагрузкам или состояние тренированности. Его характеризуют 1) по­вышение функциональных возможностей организма и 2) увеличение экономичности его работы.

Овладение рациональной техникой выполнения упражнений, совершен­ство координации движений, повышение экономичности дыхания и крово­обращения приводят к снижению энерготрат на стандартную работу, т. е. повышает ее КПД.

Наиболее высокий уровень тренированности достигается в состоянии спортивной формы. Это состояние требует предельно возможной мобилизации всех функциональных систем организма, значительного на­пряжения регуляторных процессов. Соответственно, оно может сохранять­ся непродолжительное время в зависимости от индивидуальных особенно­стей спортсмена, его квалификации и др. факторов. Цена такого уровня адаптации оказывается высокой - при этом повышается реактивность ор­ганизма на действие неблагоприятных условий среды, снижается его ус­тойчивость к простудным и инфекционным заболеваниям, т. е. резко сни­жается иммунитет.

Характер физиологических сдвигов определяется направленностью тренировочного процесса - на быстроту, силу или выносливость, особен­ностями двигательных навыков, величиной нагрузки на отдельные мы­шечные группы и т. п., т. е. тренировочные эффекты специфичны

Тренировочный эффект зависит от объема физической на­грузки - ее длительности, интенсивности и частоты. Однако у каждого че­ловека имеется генетически определяемый предел функциональных пере­строек в процессе тренировки - его генетическая норма реакции. При одинаковых физических нагрузках различные люди отличаются по величи­не и скорости изменений функциональной подготовленности, т. е. по тренируемости. Выделяют 4 варианта тренируемости (Код Я. М., 1986):

145

- Высокая быстрая тренируемость (большие и быстро нарастающие тренировочные эффекты).

- Высокая медленная тренируемость (большие, но медленно нарас­тающие тренировочные эффекты).

-  Низкая быстрая тренируемость (небольшие, но быстро нарастающие тренировочные эффекты).

- Низкая медленная тренируемость (небольшие и медленно нарас­тающие тренировочные эффекты).

Влияние наследственных факторов определяет степень развития физи­ческих качеств. Наименее тренируемыми качествами являются быстрота, гибкость, скоростно-силовые возможности. Генетически обусловлены из­менения многих физиологических показателей (МПК, анаэробных возмож­ностей, максимальной величины ЧСС, рост жизненной емкости легких и др.).

 

11.2. Тестирование функциональной подготовленности спортсменов в

покое.

 

Особенности морфологических, функциональных и психофизиологиче­ских показателей организма человека в состоянии покоя характеризуют степень его функциональной подготовленности к определенной физиче­ской нагрузке.

 

11.2.1. Особенности функционального тестирования в спорте.

 

Для тестирования функциональной подготовленности спортсменов ис­ходят из модели чемпиона, в которой представлены характеристики силь­нейших спортсменов в ответственных соревнованиях. Из этой модели вы­водятся спортивно-важные качества или модель мастерства, включаю­щая характеристики специальной физической, технической и тактической подготовки спортсменов, находящихся в спортивной форме. Отсюда опре­деляют наиболее информативные показатели функциональной подготов­ленности или шире - модель спортивных возможностей, в которую входят функциональная и психологическая подготовленность, морфологиче­ские особенности, возраст и спортивный стаж. Подобный подход позволяет определить целевые задачи подготовки спортсмена и его собственные спортивные перспективы.

146

Для оценки индивидуальных особенностей адаптации организма к работе необходимо комплексное тестирование, позволяющее получить сведения о различных морфофункциональных и психофизиологических показателях конкретного человека. В тренировочном процессе используют различные виды контроля, в ходе которых исследуют состояние различ­ных органов и систем организма спортсмена.

-  Оперативный или текущий контроль, отражающий ежедневные реакции организма спортсмена на выполняемые физические нагруз­ки по наиболее вариативным показателям (ЧСС, тест Самочувствие – Активность -Настроение (САН), способность решения тактических задач, состояние внимания и пр.).

- Этапный контроль, проводимый 5-6 раз в году с использованием менее динамичных показателей (МПК, максимальная анаэробная мощность, индекс Гарвардского степ-теста, оценка временных ин­тервалов и пр.).

- Углубленное медицинское обследование (1 раз в году) с анализом достаточно консервативных показателей (тестирование личностных характеристик, психофизиологических показателей, индивидуально-типологических особенностей высшей нервной деятельности) и ряда сложных медицинских обследований.

 

11.2.2. Показатели функциональной подготовленности в покое.

 

В центральной нервной системе спортсмена отмечает­ся высокий уровень лабильности нервных центров, оптимальная возбуди­мость и хорошая подвижность нервных процессов (возбуждения и тормо­жения). У спортсменов, обладающих выраженным качеством быстроты, время двигательной реакции укорочено, в ЭЭГ покоя отмечается повы­шенная частота альфа-ритма - 11-12 колеб.· с^-1 (напр., у 80% баскетболистов 1 разряда и мастеров спорта, в отличие от лыжников-гонщиков и бор­цов, имеющих частоту 8-9 колеб.· с^-1).

147

Двигательный аппарат квалифицированных спортсменов отличается большей толщиной и прочностью костей, выраженной рабочей гипертрофией мышц, их повышенной лабильностью и возбудимостью, большей скоростью проведения возбуждения по двигательным нервам, за­пасами мышечного гликогена и миоглобина, высокой активностью фер­ментов. Об улучшении иннервации мышц свидетельствуют факты утолще­ния нервно-мышечных синапсов и увеличение их числа. Спортсмены име­ют высокие показатели произвольного напряжения мышц и в то же время отличного их расслабления, т. е. большую величину амплитуды твердости мышц.

Обмен веществ спортсменов характеризуется увеличением за­пасов белков и углеводов, снижением уровня основного обмена (лишь в соревновательном периоде основной обмен может быть повышен из-за не­достаточного восстановления).

Дыхание спортсменов более эффективно, так как увеличена ЖЕЛ (до 6-8 л), т. е. расширена дыхательная поверхность; больше глубина вдо­ха, что улучшает вентиляцию легких и снижает частоту дыхания (до 6-12 вдохов в 1 мин). Лучше развиты и более выносливы дыхательные мышцы (это можно наблюдать, например, по способности сохранять высокие зна­чения ЖЕЛ при повторных ее определениях). Величина минутного объема дыхания в покое не изменена (из-за противоположных сдвигов частоты и глубины дыхания), но максимальная легочная вентиляция значительно выше у тренированных лиц (порядка 100-200 л ·мин^-1) по сравнению с не­тренированными (60-120 л ·мин^-1). Увеличена длительность задержки ды­хания (особенно в синхронном плавании, нырянии), что свидетельствует о хороших анаэробных возможностях и пониженной возбудимости дыха­тельного центра.

148

В сердечно-сосудистой системе спортсменов также выявлены адаптивные изменения. Тренированное сердце имеет большой объем и толщину сердечной мышцы. При тренировке на выносливость (у бегунов-стайеров, лыжников-гонщиков и др.) наблюдается особенное уве­личение объема сердца - до 1000-1200 см³ (у нетренированных лиц - по­рядка 700 см³). Большой объем сердца - до 1200 см³ - характерен также для высокорослых баскетболистов, Однако более этой величины нараста­ние объема неблагоприятно, так как ухудшаются возможности кровоснаб­жения самой сердечной мышцы. При адаптации к скоростно-силовым уп­ражнениям происходит преимущественно утолщение сердечной мышцы - ее рабочая гипертрофия, а объем в меньшей степени превышает норму (800-1000 см³). Рабочая гипертрофия сердечной мышцы повышает мощ­ность работы сердца и обеспечивает кровоток в скелетных мышцах при их напряжении в условиях силовых и скоростно-силовых нагрузок.

Повышение общего объема сердца сопровождается увеличением ре­зервного объема крови и, хотя ударный объем крови в покое практически не нарастает, но при работе его значительный рост обеспечивается за счет резервного объема. Частота сердечных сокращений спортсменов (особенно у стайеров) в покое понижена до 40-50 уд.·мин^-1 (в отдельных случаях - до 28-32 уд.·мин^-1), т. е. отмечается спортивная брадикардия. Минутный объем крови соответствует норме или немного ниже нее.

У спортсменов в состоянии спортивной формы, в среднем, в 32,3% слу­чаев наблюдается спортивная гипотония - снижение величины артериаль­ного давления до 100-105 мм рт. ст. и ниже. Чаще всего это встречается у гимнастов и спортсменов-стайеров. Выраженность артериальной гипото­нии растет по мере увеличения спортивного стажа и уровня квалификации спортсменов. У спортсменов, специализирующихся в спортивных играх, наоборот, в состоянии покоя артериальное давление часто может быть по­вышенным.

В системе крови у спортсменов больше концентрация эритро­цитов - 6 • 10¹²· л ^-1 и гемоглобина - 160 г · л ^-1 и более. Это обеспечивает большую кислородную емкость крови (до 20-22 об. %). Общее количество гемоглобина в организме у тренированного спортсмена (800-1000 г) пре­вышает его запасы у нетренированных лиц (700 г). Повышены щелочные резервы, т. е. легче противостоять окислению крови. Больше объем циркулирующей крови.

149

Все перечисленные перестройки функциональных показателей свиде­тельствуют об общей адаптации организма спортсменов к физическим на­грузкам, а в частности, и к особенной функциональной подготовленности к упражнениям в избранном виде спорта.

 

11.3. Тестирование функциональной подготовленности спортсменов при стандартных и предельных нагрузках.

 

О функциональной подготовленности спортсменов судят как по показа­телям в состоянии покоя, так и по изменениям различных функций при ра­боте. Для тестирования используют стандартные и предельные нагрузки, причем стандартные нагрузки подбирают такие, которые доступны всем обследуемым лицам независимо от возраста и уровня тренированности. Предельные же нагрузки зависят от индивидуальных возможностей чело­века.

 

11.3.1. Принципиальные особенности реакций организма спортсменов на стандартные и предельные нагрузки.

 

Изменения физиологических показателей у тренированных и нетрени­рованных лиц при стандартных и предельных нагрузках имеют принципи­альные различия.

В случае стандартных нагрузок регламентируется мощность и длительность работы. Задается частота педалирования на велоэргометре и величина преодолеваемого сопротивления, высота ступенек и темп вос­хождения при степ-тестах, длительность работы и интервалы между про­бами и т. п., т. е. всем обследуемым предлагается одинаковая работа. В этой ситуации более подготовленный человек, работая более экономно за счет более совершенной координации движений, имеет меньшие энерго­траты и показывает меньшие сдвиги в состоянии двигательного аппа­рата и вегетативных функций.

150

В случае выполнения предельных   нагрузок тренированный спортсмен работает с большей мощностью, выполняет заведомо больший объем работы, чем неподготовленный человек. Несмотря на экономич­ность отдельных физиологических процессов и высокую эффективность дыхания и кровообращения, для выполнения предельной работы трениро­ванный организм спортсмена затрачивает огромную энергию и разви­вает значительные сдвиги в моторных и вегетативных функциях, со­вершенно недоступные для неподготовленного человека.

 

11.3.2. Тестирование функциональной подготовленности при работе.

 

Стандартные нагрузки, используемые для тестирования функциональной подготовленности спортсменов, могут быть общие, не­специализированные (различные функциональные пробы, велоэргометри-ческие тесты, степ-тесты) и специализированные, адекватные упражнени­ям в избранном виде спорта (проплывание или пробегание определенных отрезков с заданной скоростью или заданным временем, поддержание за­данного статического усилия в течение необходимого времени и т. п.).

При стандартной работе тренированный организм отличают от не­тренированного следующие особенности:

- более быстрое врабатывание,

- меньший уровень рабочих сдвигов различных функций,

- лучше выраженное устойчивое состояние,

- более быстрое восстановление после нагрузки.

У тренированного спортсмена при динамической работе повышение минутного объема дыхания достигается преимущественно за счет увели­чения глубины дыхания, а рост минутного объема крови - за счет нараста­ния ударного объема, а у нетренированного человека - за счет частотных показателей (повышения частоты дыхания и сердцебиений).

У адаптированного к выполнению статической работы спортсмена меньше выражен феномен статических усилий - меньше подавление функ­ций дыхания и кровообращения во время нагрузки и меньше послерабочее их нарастание, чем у других лиц.

151

Наиболее распространенными стандартными тестами являются тест определения физической работоспособности по показателю PWС₁₇₀ -мощности работы при ЧСС = 170 уд.·мин^-1 и определение Индекса Гар­вардского степ-теста (ИГСТ), который оценивается по скорости восста­новления ЧСС после нагрузки. Величина показателя PWC₁₇₀ у лиц, не за­нимающихся спортом, составляет 1060, у спортсменов скоростно-силовых видов спорта - 1255, а у спортсменов, работающих на выносливость - 1500 кгм • мин^-1 и более.

При выполнении предельных нагрузок работоспособность спортсменов оценивается прямыми показателями - по величине и мощ­ности выполненной работы и косвенными показателями - по величине функциональных сдвигов в организме.

У тренированных спортсменов, обладающих более широким диапазо­ном функциональных резервов, отмечается значительное увеличение функциональных показателей, которое не может быть достигнуто нетре­нированными лицами.

Деятельность центральной нервной системы трениро­ванных спортсменов характеризуется высокой скоростью восприятия и пе­реработки информации, хорошей помехоустойчивостью, большей способ­ностью к мобилизации функциональных резервов организма. У них велика возможность произвольного преодоления утомления, противостояния эмо­циональным стрессам. Этому способствуют, с одной стороны, сформиро­ванные в мозгу мощные рабочие доминанты, а с другой, большое количе­ство нейропептидов и гормонов (например, суточный выброс адреналина в соревновательном периоде у тренированных спортсменов может в 150 раз превышать показатели людей, не занимающихся спортом).

Энерготраты очень высоки: единичные - при работе максималь­ной мощности до 4 ккал • с^-1 и суммарные при работе умеренной мощно­сти - до 2-3 тыс. ккал и более.

152

Величины МПК, характеризующие аэробные возможности, достигают у выдающихся спортсменов (лыжников, пловцов, гребцов и др.) 6 и даже 7 л • мин^-1 для абсолютного МПК и 85-90 мл • кг^-1 • мин^-1 для относительного МПК. Такие величины МПК позволяют спортсмену развивать значи­тельную мощность передвижений и показывать высокие спортивные ре­зультаты. Огромны и величины суммарного потребления кислорода на всю дистанцию. Важным показателем тренированности является способность спортсменов-стайеров продолжать работу при резком снижении содержа­ния глюкозы в крови.

Высококвалифицированные спортсмены, работающие в зоне субмакси­мальной мощности, отличаются очень высокими показателями анаэробных возможностей. Величины их кислородного долга достигают 20-22 л, что отражает переносимость высоких концентраций лактата в крови и глубоких сдвигов рН крови - до 7,0 и даже 6,9. Такие изменения характерны для ра­боты с высоким кислородным запросом, который не удовлетворяется во время работы несмотря на предельные изменения функций вегетативных систем. Величины минутного объема дыхания при этом порядка 180 л • мин^-1, а минутного объема крови - 40 л • мин^-1. Систолический объем кро­ви достигает 200 мл.

 

11.4. Физиологическая характеристика перетренированности и перенапряжения.

 

Отклонения от рационального режима тренировочных занятий, несо­блюдение величин нагрузки и длительности отдыха ведут к развитию со­стояний перетренированности и перенапряжения.

 

11.4.1. Перетренированность.

 

Систематическое выполнение интенсивных нагрузок на фоне значи­тельного недовосстановления организма приводит к развитию у спортсме­нов состояния перетренированности. Напряженная двигательная деятель­ность в этом случае превышает функциональные возможности организма.

153

Перетренированность - это патологическое состояние ор­ганизма спортсмена, вызванное прогрессирующим развитием пере­утомления вследствие недостаточного отдыха между тренировочными нагрузками (Солодков А.С., 1995). Это состояние тождественно по генезу невротическим расстройствам, развивающимся в результате наруше­ний высшей нервной деятельности. Главная причина перетренированно­сти - это недостаточный отдых между нагрузками.

Это состояние характеризуется стойкими нарушениями двигатель­ных и вегетативных функций, плохим самочувствием, падением рабо­тоспособности. Комплексные обследования спортсменов выявили преоб­ладание тонуса симпатической нервной системы (повышенная ортостати-ческая проба), неустойчивость психоэмоционального состояния, которое отражается в большом числе жалоб (до 80% случаев), повышенной мни­тельности, слезливости, симптомах раздражительной слабости, нарушени­ях сердечно-сосудистой деятельности. У некоторых лиц возникают явления депрессии, вялости, отсутствие интереса к тренировкам, спортсмен "спит на дистанции".

По данным корректурного теста, отмечено снижение умственной ра­ботоспособности: преобладает оценка низкая и ниже средней (60% слу­чаев) и совершенно не наблюдается оценок высоких и выше средних.

В характере электрической активности мозга выявлено 2 типа измене­ний, соответственно клинике неврозов (типа неврастении или психасте­нии): либо (в случае преобладания процессов возбуждения в коре больших полушарий и тонуса симпатической нервной системы) очень малая выра­женность или полное отсутствие основного ритма покоя - альфа-ритма ЭЭГ и учащение фоновой активности до 14-17 Гц; либо (в случае депрес­сивного состояния) - низкая амплитуда и частота альфа-ритма (8-9 Гц). Отмечены нарушения предрабочей настройки корковой активности у перетренированных спортсменов, свидетельствующие о поражении меха­низмов "опережающего отражения действительности', по П. К. Анохину, а также особая нерегулярность и нестабильность ЭЭГ во время работы, снижение в 2 раза выраженности рабочих ритмов мозга (медленных потен­циалов в темпе движения), регулирующих темп циклических локомоций. Степень нарушения мозговых процессов соответствовала выраженности патологических симптомов  и  падению  физической работоспособности спортсменов.

154

В развитии перетренированности выделяют 3 стадии.

-  Первая стадия характеризуется прекращением роста спортивных результатов или их незначительным снижением, плохим самочувст­вием, снижением адаптивности реакций организма на нагрузку.

-  Вторая стадия связана с прогрессирующим снижением спортив­ных результатов, затруднением процессов восстановления и даль­нейшим ухудшением самочувствия.

- Третья стадия выявляется стойким нарушением функций сердеч­но-сосудистой, дыхательной и двигательной систем, резким сниже­нием спортивной работоспособности, особенно выносливости, тяже­лым самочувствием, постоянными нарушениями сна, отсутствием аппетита, потерей веса спортсмена.

Профилактика состояния перетренированности заключается в соблю­дении режима тренировок и отдыха, адекватного функциональным воз­можностям организма спортсмена.

Восстановление нарушенной работоспособности требует (в зависимо­сти от тяжести состояния перетренированности) либо снижения физиче­ских нагрузок, либо полного их прекращение. Спортсмену необходим ак­тивный отдых или полный отдых на протяжении 1-2 недель или 1 месяца. Рекомендуется применение различных реабилитационных средств - вита­минов, биологически активных веществ, массажа, физиотерапии и др.

 

11.4.2. Перенапряжение.

 

Перенапряжение- это резкое снижение функционального со­стояния организма, вызванное нарушением процессов нервной и гумо­ральной регуляции различных функций, обменных процессов и гомеостаза. Оно вызывается несоответствием между потребностями организма в энергоресурсах при физической нагрузке и функциональными возможно­стями их удовлетворения. В развитии этого состояния велика роль гормональной недостаточности - в особенности истощение при работе резервов адренокортикотропного гормона гипофиза.

155

При развитии перенапряжения нарушается баланс ионов натрия и ка­лия, что вызывает отклонения в нормальном течении процессов возбужде­ния в нервной и мышечной системах. Эти изменения приводят, в частно­сти, к очаговым и диффузным поражениям сердечной мышцы. При изме­нении ее состояния возможны даже разрывы мышечных волокон миокарда непосредственно в процессе прохождения дистанции спортсменом.

Главной причиной перенапряжения является чрезмерные и форси­рованные физические нагрузки (Солодков А.С., 1995).

Выделяют острое и хроническое перенапряжение.

Острое перенапряжение сопровождается резкой слабо­стью, головокружением, тошнотой, одышкой, сердцебиениями, падением артериального давления. Оно может в наиболее тяжелых случаях вызывать печеночные боли в правом подреберье, острую сердечную недостаточ­ность, обморочное состояние, даже летальный исход.

Хроническое перенапряжение отмечается при много­кратных применениях тренировочных нагрузок, несоответствующих функ­циональным возможностям организма спортсмена. Оно проявляется в по­вышенной усталости, нарушениях сна и аппетита, колющих болях в облас­ти сердца, стойких повышениях или понижениях артериального давления. Работоспособность спортсмена резко падает.

Сокращение или полное прекращение физических нагрузок способству­ет восстановлению организма. Используют также лекарственные средства лечения сердечно-сосудистых расстройств. При этом необходимо уделять повышенное внимание сбалансированному питанию и дополнительному приему витаминов.

 

12. СПОРТИВНАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ

ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ.

 

Спортивная деятельность может осуществляться в самых различных ус­ловиях внешней среды. При этом спортсмены нередко подвергаются воз­действию ряда экстремальных факторов, что приводит к ухудшению их функционального состояния, снижению общей и специальной работоспо­собности.

156

 

12.1. Спортивная работоспособность в условиях измененной температуры и влажности воздуха.

 

Интенсивные и продолжительные физические нагрузки даже в ком­фортных условиях внешней среды существенно (в 15-20 раз) увеличивают теплопродукцию в работающих мышцах по сравнению с показателями ос­новного обмена. Образовавшееся тепло передается в кровь, переносится по организму, повышая его температуру до 39-40°С и выше (рабочая гипер­термия).

 

12.1.1. Влияние повышенной температуры и влажности.

 

Повышенное теплообразование при мышечной работе приводит к из­менению существующих механизмов теплоотдачи. В комфортных условиях теплопотери осуществляются следующим образом:

-   15% - за счет теплопроведения и конвекции;

-   55% - путем лучеиспускания и

-   около 30% - за счет испарения жидкости с кожных покровов и дыха­тельных путей.

При этом на испарение 1 л жидкости расходуется 580 ккал.

При повышении температуры окружающего воздуха теплоотдача путем проведения и конвекции резко снижается и возрастает испарение пота. В свою очередь, усиленное потообразование приводит к нарушению водного баланса организма - дегидратации (обезвоживанию), которая вызывает прежде всего напряжение функций сердечно-сосудистой системы. Повы­шенная влажность воздуха серьезно затрудняет теплоотдачу путем испаре­ния пота. Все это ведет к накоплению тепла в организме, создавая риск пе­регревания и даже тепловых ударов. Естественно, в таких условиях спор­тивная работоспособность существенно ухудшается.

157

Таким образом, снижение работоспособности спортсменов в усло­виях повышенной температуры и влажности воздуха может быть обусловлено снижением кислородтранспортных возможностей сер­дечно-сосудистой системы, дегидратацией организма и развитием его перегревания.

На основе механизмов саморегуляции предупреждение перегревания организма осуществляется тремя физиологическими процессами.

- Первый из них состоит в усилении каленого кровотока, что увели­чивает перенос тепла от ядра к поверхности тела и обеспечивает снабжение потовых желез водой. Кожный кровоток при физической работе в условиях высокой температуры может увеличиваться в 10-15 раз, составляя около 20% минутного объема крови. В комфортных условиях при такой же работе эта величина не превышает 5%.

- Второй физиологический процесс обусловлен усиленным потооб-разованием и его испарением. Потоотделение у спортсменов на ма­рафонской   дистанции может достигать 12-15 л • час^-1; в обычных условиях в состоянии относительного покоя оно составляет 0.5-0.6 л • сутки.

-  И, наконец, в условиях повышенной температуры окружающей сре­ды уменьшаются скорость потребления кислорода и энергетиче­ские расходы, что приводит к снижению теплопродукции.

Потеря воды организмом при тренировках и соревнованиях в условиях жаркого климата может достигать до 8-10 л в сутки. Кроме того, потери воды происходят путем мочеотделения (около 1 л) и испарения с дыха­тельных путей (0.75 л).

Естественно, такие потери жидкости должны обязательно восполняться. По современным представлениям, дополнительный прием жидкости нужно осуществлять в достаточном количестве (с учетом величины влагопотерь), дробными дозами, с добавлением солей и витаминов.

Регулярное пребывание человека в условиях повышенной температуры и влажности воздуха, а также физические тренировки, связанные с повы­шением температуры тела, приводят к адаптации (акклиматизации) организма, что характеризуется повышением работоспособности в этих усло­виях. Лица, хорошо подготовленные физически, легче переносят повыше­ние температуры и влажности воздуха. При подготовке к соревнованиям в жарком климате нужно проводить тренировки в аналогичных условиях за 10-14 суток.

158

12.1.2. Влияние пониженной температуры.

 

При пребываний человека в условиях пониженной температуры воздуха (Крайний Север, Заполярье) энергия АТФ расходуется главным образом на теплопродукцию и меньше ее остается на обеспечение мышечной работы. Для сохранения тепла в ядре тела теплоизолирующая оболочка увеличивается в 6 раз путем уменьшения кожного кровотока. В организме происходит перестройка обменных процессов. Повышается потребность в жирах. Калорийность питания должна увеличиваться на 5% при каждом снижении среднемесячной температуры воздуха на 10°С. При этом почка­ми усиленно выводятся витамины С, B₁ и В₂ зато лучше усваиваются жи­рорастворимые витамины A, D и Е.

В организме уменьшаются запасы углеводов и увеличиваются запасы липидов. Содержание глюкозы в крови без всяких признаков патологии уменьшается вдвое (до 45-50 мг %). С уменьшением температуры тела ос­новной обмен увеличивается, возрастает активность щитовидной железы. Описанные перестройки в организме снижают физическую работоспособ­ность организма, особенно в период полярной ночи.

 

12.2. Спортивная работоспособность в условиях измененного барометрического давления.

 

Спортсменам нередко приходится работать в условиях измененного ба­рометрического давления. Тренировки и соревнования в горах сопряжены с влиянием на организм факторов гипобарии. Они характеризуются снижением общего давления, парциального давления газов и прежде всего кислорода, понижением температуры и влажности воздуха, высокой его ионизацией, повышенной солнечной радиацией и уменьшением силы гра­витации. С другой стороны, аквалангисты, пловцы-подводники, акванавты испытывают воздействие гипербарических условий. Ив том, и в другом случае основным биологическим фактором, вызывающим ухудшение функций организма и снижение работоспособности является кислород. При этом процентное содержание кислорода и на высоте, и на глубине остается постоянным (около 21%), но уменьшается или возрас­тает парциальное (частичное) его давление. Поэтому на высоте более 3000 м при вдыхании воздуха развивается кислородная недостаточность (гипоксия), а на глубинах свыше 60 м (опять же при дыхании воздухом) возникает отравление избыточным содержани­ем кислородом (гипероксия).

 

159

12.2.1. Влияние пониженного барометрического давления.

 

Высоты до 1000 м над уровнем моря принято считать нижнегорьем, от 1000 до 3000 м - среднегорьем и выше 3000 м - высокогорьем.

Основные тренировки, а иногда и соревнования проводятся на высотах 2500 - 3000 м, т. е. в среднегорье.

Первые дни нахождения человека в условиях среднегорья сопровожда­ются снижением аэробных возможностей, увеличением энерготрат на одну и ту же нагрузку, ухудшением функционального состояния организма, вя­лостью, нарушением сна. По прошествии 10-15 суток наступает адаптация. которая характеризуется тем, что в покое и при умеренной мышечной дея­тельности люди чувствуют себя хорошо; тяжелые физические нагрузки за­труднены, главным образом, вследствие снижения напряжения кислоро­да в крови (гипоксемия).

При снижении парциального давления кислорода во вдыхаемом воз­духе, альвеолярном воздухе и в крови может развиться патологическое состояние - гипоксия. Первые ее признаки появляются при снижении парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе ниже 140 мм рт.ст. (нормальная величина на уровне моря около 160 мм рт.ст.), что воз­можно на высоте 1500 м и более. Гипоксию нередко называют "коварным" патологическим состоянием. В основе коварства лежит характерная триада признаков:

160

- эйфория (повышенное настроение),

- потеря сознания без предвестников, на хорошем психоэмоциональ­ном фоне,

- ретроградная амнезия (утрата памяти о предшествующем собы­тии).

Изменения функций организма при гипоксии носят адаптационный и компенсаторный характер и направлены на борьбу с кислородной недоста­точностью. Это проявляется прежде всего усилением функций органов ды­хания и кровообращения, увеличением количества эритроцитов, гемогло­бина, объема циркулирующей крови и возрастанием ее кислородной емко­сти.

При значительной степени кислородной недостаточности или ухудше­нии компенсаторных реакций в организме человека развивается ряд фи­зиологических и патологических изменений, получивших название горной или высотной болезни. Она проявляется снижением подвижности основ­ных нервных процессов, нарушением функций вегетативных и сенсорных систем, координации движений, уменьшением показателей физических ка­честв. Субъективные признаки выражаются головной болью, головокруже­нием, они сопровождаются носовыми кровотечениями, одышкой, тошно­той, рвотой, возможна потеря сознания.

По мере пребывания на высоте устойчивость организма к недостатку кислорода повышается, улучшается самочувствие людей, стабилизируются функции организма и физическая работоспособность. Другими словами, развивается адаптация людей или частный ее случай - акклиматизация, которая осуществляется по двум физиологическим механизмам: а) путем повышения доставки кислорода тканям вследствие нормализации функций кислородтранспортной системы,   б) приспособлением органов и тканей к пониженному содержанию кислорода в крови и уменьшением вследствие этого уровня метаболизма.

161

В первые дни пребывания в условиях среднегорья физическая работо­способность снижается как по прямым, так и по косвенным ее показате­лям. Особенно существенно снижение работоспособности в тех видах спорта, для которых характерен значительный кислородный запрос (бег на средние и длинные дистанции, плавание, велосипедные и лыжные гонки), Главной причиной снижения работоспособности в этих условиях явля­ется увеличение кислородного долга. В видах спорта, где работа протека­ет преимущественно в анаэробных условиях (гимнастика, акробатика, тя­желая атлетика, спринтерский бег), результаты практически не изменяют­ся.

После пребывания спортсменов в среднегорье и по возвращении их на равнину, в течение 3-4 недель сохраняется повышенная физическая рабо­тоспособность, а спортивные результаты нередко улучшаются. Физиологи­ческий смысл этого явления заключается в адаптированности орга­низма к условиям гипоксии. Поэтому перед ответственными соревнова­ниями, особенно в видах спорта на выносливость, рекомендуются трени­ровки спортсменов в горных условиях или в специальных рекомпрессионных камерах. Разработана также тренировка с дыханием в замкнутой про­странстве (например, в резиновый мешок), в котором по мере дыхания снижается содержание кислорода.

 

12.2.2. Влияние повышенного барометрического давления.

 

Представители некоторых спортивных специализаций (акванавты, ны­ряльщики, подводные пловцы, аквалангисты) в период пребывания под во­дой подвергаются воздействию повышенного барометрического давления. В комплексном действии факторов, определяющих специфику такого тру­да, ведущая роль принадлежит влиянию повышенного давления среды и его перепадов, повышенных парциальных давлений газов, а также изме­нениям, происходящим в организме вследствие нарушения газового равно­весия со средой, вызывающего насыщение и рассыщение организма ин­дифферентными газами.

162

Исследования влияния повышенного барометрического давления на ор­ганизм человека сопряжены с методическими трудностями, которые опре­деляются тем, что экспериментатор не всегда может находиться вместе с обследуемым; во многих случаях оказывается невозможным использование необходимой аппаратуры. Поэтому большинство фактических материалов о влиянии гипербарии на организм получено в период последействия.

При анализе реакций организма на действие комплекса перечисленных факторов следует иметь в виду, что в процессе эволюции у человека и на­земных животных не выработались специальные адаптационные механиз­мы, реагирующие на значительное возрастание парциальных давлений ки­слорода и других газов, на процесс проникновения их в кровь и ткани. Свои защитные функции организм осуществляет опосредованно, пре­имущественно за счет компенсаторных реакций. Все изменения в орга­низме проявляются двумя типами:

- физиологические сдвиги, обусловленные влиянием факторов гипер­барии при соблюдении необходимых требований к пребыванию под водой,

- патологические изменения, связанные с нарушением режимов безо­пасности или неисправности дыхательной аппаратуры. При действии повышенного барометрического давления на организм возникают функциональные изменения со стороны разных органов и сис­тем. Изменения функций ЦНС указывают на нарушение уравновешенности основных нервных процессов, характеризующееся снижением силы внут­реннего торможения и преобладанием процессов возбуждения. Со сторо­ны дыхательной системы отмечается увеличение сопротивления дыха­нию, уменьшение скорости выдоха и снижение максимальной вентиляции легких.

163

Наиболее типичной и закономерной реакцией органов кровообращения является урежение сердечных сокращений, понижение максимального и повышение минимального артериального давления, т.  е.  уменьшение пульсового давления. Наблюдается также замедление скорости кровотока, снижение количества циркулирующей крови, ударного и особенно мипутного ее объемов. Эти изменения следует рассматривать как приспосо­бительную реакцию организма, направленную на ограничение избыточно­го поступления кислорода в органы и ткани. Изменения в периферической крови характеризуются уменьшением количества эритроцитов и гемо­глобина, умеренно выраженным лейкоцитозом; при этом снижаются осмо­тическая стойкость и фагоцитарная активность лейкоцитов.

У лиц названных специализаций угнетается секреторная деятельность пищеварительных желез; моторная функция желудочно-кишечного тракта усиливается и возрастает диурез. Все виды обмена веществ нарушаются, что приводит к снижению энергообмена и падению уровня физической работоспособности. Возникающие в организме изменения в большинстве случаев носят функционально-приспособительный характер и через не­сколько часов, как правило, все показатели возвращаются к норме.

Во время работы под водой при нарушении режимов безопасности мо­гут возникать различные патологические состояния и профессиональные заболевания. К их числу относятся: отравление кислородом, кислородное голодание, отравление углекислым газом, переохлаждение или перегрева­ние организма, утопление, особый синдром повышенного давления (барогипертензионный синдром), баротравма легких и декомпрессионная болезнь. Лечением и профилактикой этой патологии занимаются специ­ально подготовленные врачи-физиологи и водолазные специалисты.

Спортсмены, тренеры и медицинские работники, обеспечивающие тре­нировки и соревнования в условиях гипербарии, должны хорошо знать о возможности возникновения и характере функциональных сдвигов и пато­логических нарушений в организме людей в период пребывания под водой. В случае появления профессиональных заболеваний пострадавшие должны доставляться в бароцентры (а не в больницы!), где имеется необходимое оборудование для проведения лечебных мероприятий и соответствующие специалисты.

164

 

12.3. Спортивная работоспособность при смене поясно-климатических

условий.

 

Характерной особенностью отечественной физиологии и медицины яв­ляется признание тесной взаимосвязи организма с внешней средой. При­родные явления подвержены периодическим колебаниям. В соответст­вии с ритмическими изменениями явлений природы в организме челове­ка и животных сформировались определенные ритмы физиологических функций, получившие название биологических ритмов. Изме­нения внешней среды неизбежно отражаются на физиологических реакци­ях организма, обуславливая состояние уравновешенности его с внешней средой, что вытекает из учения И. М. Сеченова и И. П. Павлова о тесном взаимодействии организма и внешней среды, их единстве. Различают су­точные (точнее - околосуточные), околомесячные, сезонные (или годич­ные), многолетние и др. биоритмы.

Среди биологических ритмов человека центральное место занимают околосуточные, или циркадные (циркадианные) ритмы, период которых колеблется около 24 часов. Стереотипные, тысячелетиями повторяющиеся суточные колебания среды в виде смены дня и ночи создали в организме прочную систему последовательных изменений функций организма. Су­точные колебания обнаруживаются в деятельности высших отделов ЦНС, в гемодинамике и дыхании, в системе крови и терморегуляции, в деятельно­сти пищеварительного аппарата и обмена веществ, в мышечной силе, бы­строте и выносливости, физической и умственной работоспособности и в других проявлениях жизнедеятельности организма.

В настоящее время известно около 60 разных физиологических функ­ций организма, имеющих четкую суточную периодику, причем фаза мак­симальной деятельности в большинстве случаев приходится на период бодрствования, а минимум - примерно на 4 часа ночи. По индивидуальным особенностям проявления суточных биоритмов различают людей наиболее активных и работоспособных утром ("жаворонков"), вечером ("сов") и в течение всего дня (аритмиков). Строгое чередование физиологических процессов во времени является одним из выражений биологической це­лесообразности и физиологической целостности организма.

165

Возможность нарушения суточных биологических ритмов обу­словлена двумя факторами: 1) сменной работой (ночные смены, вахты), 2) быстрым перемещением людей в широтном направлении при пересече­нии нескольких часовых поясов. Перестройка биоритмов проявляется как субъективными, так и объективными нарушениями (быстрая утомляемость, слабость, бессонница в ночное время и сонливость в дневные часы, изме­нения функций организма и пониженная работоспособность). В отечест­венной литературе подобное состояние человека получило наименование "десинхроноза" (Алякринский Б.С., 1975).

Выраженность десинхроноза, характер и скорость адаптационных пере­строек в новых условиях зависят от величины поясно-временных сдвигов, направления перелета, контрастности поясно-климатического режима в пунктах постоянного и временного проживания, характера двигательной деятельности спортсменов. При возвращении в место постоянного житель­ства реадаптация людей протекает в более короткий период, чем адаптация к новым условиям.

В основе формирования суточной периодики лежит условно-рефлекторный динамический стереотип, образование которого в новых ус­ловиях проходит несколько фаз:

-   2-5-е   сутки после перелета характеризуются снижением функций организма и прямых показателей работоспособности;

-   6-10-е сутки сопровождаются колебаниями названных показателей;

-   11-14-е сутки - сопровождаются полным их восстановлением и

- после 15 суток иногда отмечается превышение исходного уровня (сверх-восстановление).

В течение суток двигательные возможности людей неодинаковы и находятся в полном соответствии с циркадным ритмом. Самая низкая ра­ботоспособность и снижение физических качеств наблюдаются ночью с 2 до 4 час., они понижены и днем с 14 до 16 час. Самые высокие показатели у "жаворонков" отмечаются с 8 до 12 час, а у "сов" - с 16 до 18 час и позже. Этим обусловлены индивидуальные варианты наибольшей эффектив­ности тренировочных занятий и выступлений на соревнованиях в периоды наиболее благоприятного для отдельных лиц времени суток.

166

Существенное влияние на процессы адаптации к новым поясно-климатическим условиям оказывает специфика двигательной деятельно­сти. В частности, десинхроноз больше сказывается на выполнение скоро­стных, скоростно-силовых и сложно-координационных упражнений, в упражнениях на выносливость его влияние значительно меньше.

Работоспособность спортсменов изменяется также от месяца к месяцу, от сезона к сезону, т. е. зависит от биоритмов с длительными периодами. Однако изучены они недостаточно, поэтому в настоящее время нет убеди­тельных, научно-обоснованных предпосылок для использования их в тре­нерской практике.

 

12.4. Физиологические изменения в организме при плавании.

 

Спортивная деятельность при плавании имеет ряд физиологических особенностей, отличающих ее от физической работы в обычных условиях воздушной среды. Эти особенности обусловлены механическими факто­рами, связанными с движением в плотной водной среде, горизонталь­ным положением тела и большой теплоемкостью воды.

Плотность воды примерно в 775 раз больше плотности воздуха, а отсю­да затруднение движений, ограничение скорости и большие энерготраты. При плавании основная мышечная работа затрачивается не на удержание пловца на воде, а на преодоление силы лобового сопротивления. Ее вели­чина зависит от вязкости воды, размеров и формы тела и скорости плава­ния. Средняя скорость при плавании разными стилями колеблется от 1.5 м • с^-1 (брасс) до 1.8 м • с^-1 (кроль). Расход энергии при плавании на различ­ные дистанции зависит от их длины и мощности работы. На дистанциях 100-1500 м он составляет в среднем от 100 до 500 ккал.

Гипогравитация в соответствии с законом Архимеда приводит к тому, что масса тела человека в воде не превышает 1-1.5 кг. В таких условиях в спокойном состоянии деятельность различных органов и систем аналогична их функционированию в состоянии невесомости. Этому способствует и горизонтальное положение тела при плавании, что облегчает работу серд­ца, улучшает расслабление мышц и функции суставов.

167

Теплоемкость воды в 25 раз, а ее теплопроводность в 5 раз больше, чем воздуха. Поэтом длительное пребывание пловцов даже в относительно теплой воде может вести к значительным потерям тепла и переохлаж­дению тела. Однако у тренированных пловцов механизмы, обеспечиваю­щие сохранение температурного гомеостаза, более совершенны, чем у лю­дей, не адаптированных к охлаждению. Поэтому плавание в любом воз­расте является одним из эффективных средств закаливания.

Названные особенности водной среды оказывают специальное влияние на деятельность различных органов и систем. В частности, в процессе тре­нировки у пловцов формируется особое комплексное восприятие различ­ных раздражителей, называемое "чувством воды". Оно обусловлено ощущениями, возникающими при раздражении тактильного, температур­ного, проприоцептивного и вестибулярного рецепторов. При наличии "чувства воды" пловцы хорошо анализируют малейшие изменения в вели­чине сопротивления воды, ее давление и температуру. Эти ощущения спо­собствуют улучшению движений пловца.

Функции зрительной и слуховой сенсорных систем при нахождении пловца под водой существенно ухудшаются. Предметы в воде видятся смутно, расплывшимися, на расстоянии, не соответствующем действитель­ному. Звук в воде распространяется со скоростью 1500 м • с^-1 (на суше -330 м • с^-1), поэтому практически одновременно приходит в оба уха что за­трудняет определение его направления.

Двигательная деятельность пловца также имеет свои особенности, которые определяются горизонтальным положением тела, большим сопро­тивлением воды движению, выработкой специфических двигательных ав­томатизмов и новых координации движений, строгой последовательностью работы отдельных мышечных групп, включением в работу преимущест­венно мышц рук и плечевого пояса (до 70%) и ног - при плавании брассом. Под влиянием тренировки у пловцов хорошо развивается сила мышц. При плавании основные мышечные группы выполняют динамическую работу. Мышцы должны быть адаптированы к работе как в аэробных, так и в ана­эробных условиях. При этом, чем длиннее дистанция, тем большее значе­ние приобретают аэробные процессы.

168

Деятельность вегетативных органов и систем у пловцов также име­ет свои особенности. Тренированным пловцам свойственны брадикардия, умеренное повышение артериального давления, усиленный венозный при­ток к сердцу, увеличение ударного и минутного объемов крови, расшире­ние полостей сердца и умеренная гипертрофия миокарда. При дыхании пловцам приходится преодолевать сопротивление воды, в связи с этим у них хорошо развита дыхательная мускулатура. При плавании вырабаты­вается новый автоматизм дыхания, который характеризуется уменьше­нием длительности дыхательного цикла, увеличением частоты и минутного объема дыхания. Легочная вентиляция при плавании может возрастать до 120-150 л • мин^-1, ЖЕЛ у хорошо тренированных пловцов достигает  5.8 – 6 л.

Изменения в картине крови при плавании характеризуются увеличе­нием содержания эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов. При плавании почти отсутствует потоотделение, поэтому продукты обмена веществ у пловцов могут выводиться только через почки, что предъявляет допол­нительные требования к их функциям. Нарушения проницаемости почеч­ных капилляров нередко приводит к появлению в моче белка и эритроци­тов. Изменение деятельности почек является одной из специфических ре­акций организма на плавание.

Потребление кислорода при плавании у квалифицированных спорт­сменов составляет около 5-6 л•мин^-1, что близко к величинам из МПК. Кислородный запрос у пловцов доходит до 30 л•мин^-1, который не полно­стью удовлетворяясь, приводит к развитию кислородного долга (10-15 л). При плавании хорошо развиваются аэробные и анаэробные возможно­сти организма, позволяющие обеспечивать высокие энерготраты (до 10-15 ккал • мин ^-1). Однако КПД при плавании очень низкий и у высококвалифи­цированных спортсменов не превышает 4-5%.

169

Плавание как вид спорта - удел молодых; для людей зрелого и пожило­го возраста - хорошее средство физического развития, тренировки на вы­носливость и закаливания.

 

13. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ

ЖЕНЩИН.

 

Роль женщин в производственной сфере, спорте и общественной жизни непрерывно возрастает, от укрепления их здоровья зависит развитие буду­щего поколения. Это делает необходимым всестороннее научное обосно­вание физического воспитания и спортивной тренировки женщин.

 

13.1. Морфофункциональные особенности женского организма.

 

Особенности строения и функционирования женского организма опре­деляют его отличия в умственной и физической работоспособности. В об­щебиологическом аспекте женщины по сравнению с мужчинами характе­ризуются лучшей приспособляемостью к изменениям внешней среды (температурные сдвиги, голод, кровопотери, некоторые болезни), меньшей детской смертностью и большей продолжительностью жизни.

 

13.1.1. Особенности деятельности центральной нервной системы и раз­вития сенсорных систем.

 

Для организма женщин характерны специфические особенности дея­тельности мозга. Доминирующая роль левого полушария у них проявляет­ся в меньшей степени, чем у мужчин. Это связано с достаточно выражен­ным представительством речевой функции не только в левом, но и в пра­вом полушарии. Женщин отличает высокая способность к переработ­ке речевой информации, овладению родным и иностранным языком, син­хронному переводу, а также словесно-аналитическая стратегия решений и высокая степень речевой регуляции движений. В процессе их обучения физическим упражнениям следует делать акцент на метод рассказа. Отмечено, что объяснение, словесный анализ движений, доведе­ние до сознания отдельных их элементов, разъяснение ошибок существенно ускоряют овладение движением, формирование двигательных навыков. При запоминании слов женщины превосходят мужчин как по кратковре­менной, так и по долговременной вербальной памяти.

170

В то же время цифровая память и скорость переработки информации у женщин ниже, чем у мужчин. Они медленнее решают тактические задачи, больше времени затрачивают на арифметические вычисления. При этом женщины легче решают стереотипные, а мужчины - новые задачи, особен­но в условиях дефицита времени. Вместе с тем, более высокий уровень мотивации, а также высокие показатели обучаемости женщин обуславли­вают достижение ими значительных успехов. Женщинам присуща более высокая эмоциональная возбудимость, эмоциональная неустойчивость и тревожность по сравнению с мужчинами. Они весьма чувствительны к по­ощрениям и замечаниям, что необходимо учитывать при педагогических воздействиях, особенно при работе с девочками-подростками.

Высокая чувствительность кожных рецепторов, двигательной и вестибулярной сенсорных систем, тонкие дифференцировки мышечно­го чувства способствую развитию хорошей координации движений, их плавности и четкости. Устойчивость вестибулярных реакций особенно воз­растает в периоде с8 до 13-14 лет. В этом возрасте быстро совершенству­ется двигательная сенсорная система, растет способность - дифференциро­вать амплитуду движений. Важно использовать этот период развития орга­низма для совершенствования координации движений, повышения устой­чивости вестибулярного аппарата, овладения статическими и динамиче­скими равновесием, формирования сложных двигательных навыков.

Женщины обладают острым зрением, высокой способностью разли­чать цвета и хорошим глубинным зрением. Поле зрения у них шире, чем у мужчин. Зрительные сигналы быстрее достигают коры больших полу­шарий и вызывают более выраженную реакцию. Все это обуславливает со­вершенство глазодвигательных реакций, уверенную ориентацию движений в пространстве. Способность называть цвета развивается у девочек раньше, чем у мальчиков (уже с 4 лет), нарушения цветного зрения у женщин встречаются много реже (в 0,5% случаев), чем у мужчин (в 8% случаев). К 12 годам завершается основной период развития зрительной сенсорной системы. В зрительной области коры больших полушарий устанавливается четкий ритм биопотенциалов взрослого мозга - около 10 колебаний в 1 се­кунду.

171

Слуховая система отличается большей чувствительностью к высоким частотам звукового диапазона, с возрастом это отличие женщин становится более заметным. Музыкальный слух у женщин в 6 раз лучше, чем у муж­чин, что облегчает их движения под музыку.

 

13.1.2. Особенности двигательного аппарата и развития физических

качеств.

 

У женщин меньше, чем у мужчин, длина - в среднем на 10 см, и вес те­ла - на 10 кг. Меньшим размерам тела соответствуют и меньшие размеры внутренних органов и мышечной массы. Имеются отличия и в пропорциях различных частей тела: конечности у женщин короче, а туловище длиннее, поперечные размеры таза больше, а плечи уже. Эти особенности строения тела обуславливают более низкое общее положение центра масс, что способствует лучшему сохранению равновесия, например, в гребле, уп­ражнениях на бревне и т. п. Вместе с тем, большая ширина таза снижает эффективность движений при локомоциях. Благодаря хорошей подвижно­сти позвоночника и эластичности связочного аппарата возможна значи­тельная амплитуда движений, большая гибкость. Сравнительно легче выполняется поперечный шпагат. Красоте и эффективности движений спо­собствует и то, что у женщин чаще встречается высокий свод стопы и реже плоскостопие. Леворукость встречается в 3 раза реже, чем у мужчин. За­метно преобладает по сравнению с мужчинами правосторонняя асиммет­рия - сочетание преимущества правой руки, ноги и глаза.

Для женского организма характерны специфические особенности про­явления и более раннее развитие физических качеств в процессе инди­видуального развития (онтогенеза).

172

Абсолютная мышечная сила у женщин меньше, чем у мужчин, так как у них тоньше мышечные волокна и меньше мышечная масса (примерно 30-35% веса тела, тогда как у мужчин - порядка 40-45%). Соотношение медленных и быстрых волокон в мышцах не зависит от пола. Несмотря на меньшие значения абсолютной силы мышц, относительная сила у жен­щин благодаря меньшему весу тела, почти достигает мужских показа­телей, а для мышц бедра даже превосходит их. Максимальная произ­вольная сила более слабых мышц руки, плечевого пояса и туловища со­ставляет у женщин 40-70% от показателей у мужчин, более сильных мышц ног - 70-80%.

В ходе индивидуального развития наибольший прирост абсолютной си­лы у девочек-подростков наблюдается в 12-14 лет. Это наиболее благопри­ятный возраст для ее развития. Максимальные показатели силы достига­ются в 15-16 лет (у мужчин в 18-20 лет). Относительная сила по мере увеличения веса тела может практически не увеличиваться или даже сни­жаться. У юных спортсменок более быстрый рост абсолютной силы и сравнительно меньшее увеличение веса тела способствуют нарастанию от­носительной мышечной силы. Это особенно заметно при отставании био­логического возраста от паспортного у девочек-ретарданток, занимающих­ся спортивной гимнастикой.

Скоростно-силовые возможности в наибольшей мере совершенству­ются в 10-14 лет. В этот период особенно заметно растет прыгучесть.

Женщины отличаются меньшим развитием качества быстроты по сравнению с мужчинами. Больше времени затрачивается у них на обработ­ку поступающей в организм информации. В связи с этим и больше про­должительность зрительно-двигательной реакции. Время простой двига­тельной реакции руки на световые раздражения у нетренированных лиц со­ставляет, в среднем, 190 мс, у высококвалифицированных спортсменов -120 мс, а у спортсменок - 140 мс.

Время двигательной реакции резко сокращается к 10-13 годам. Этот пе­риод наиболее благоприятен для развития быстроты у девочек. Макси­мального значения скорость зрительно-двигательных реакций достигает у женщин в 13 лет (у мужчин - в 15 лет). Быстрота движений растет до 14 лет. У женщин, не занимающихся спортом, она затем снижается, а у спортсменок возрастает и далее. Максимальная скорость и частота движе­ний интенсивно нарастают в период 11-16 лет. У взрослых женщин макси­мальная скорость движений на 10-15% ниже, чем у мужчин.

173

Женщины обладают хорошей выносливостью к длительной цикличе­ской работе аэробного характера. Другими словами, они имеют высокую общую выносливость. Однако при меньших размерах тела женщины име­ют и меньшие размеры сердца и легких. Характерна для них также мень­шая концентрация гемоглобина и кислорода в артериальной крови. Соот­ветственно, более низкими являются аэробные возможности. Это опреде­ляет у них меньшую скорость стайерского бега по сравнению с мужчина­ми. Вместе с тем, большие запасы жира и способность его использова­ния в качестве источника энергии определяют приспособленность жен­щин к циклической работе большой и умеренной мощности.

Менее благоприятна реакция женского организма на длительные и мощные статические нагрузки, которые вызывают в организме, в частно­сти, в сердечно-сосудистой системе, значительные изменения из-за несо­вершенства моторно-висцеральных рефлексов. Такие нагрузки рекоменду­ется тщательно дозировать и сочетать с динамическими, особенно у дево­чек-подростков. Наибольшую статическую выносливость у мужчин имеют мышцы - сгибатели туловища, а у женщин - мышцы-разгибатели тулови­ща. При локальной аэробной работе руками (на уровне 80% МПК) мужчи­ны и женщины с равными МПК не различаются по выносливости. Макси­мальных показателей общая выносливость достигает у женщин в возрасте 18-22 лет. Скоростная выносливость - к 14-15 годам. Статическая вы­носливость - к 15-20 годам.

Уже с ранних лет для девочек характерна хорошая гибкость в суста­вах, обусловленная большой подвижностью позвоночника и высокой эластичностью мышц и связочного аппарата. Наиболее благоприятным возрастом для ее развития считается период 11-14 лет. У девушек, не за­нимающихся спортом, гибкость снижается уже с 16-17 лет, а у спортсме­нок она сохраняется и после 17-летнего возраста.

174

Проявления ловкости уже достаточно выражены в 8-11 лет, с 14-15 лет это качество постепенно снижается, если его специально не тренировать.

 

13.1.3. Энерготраты, аэробные и анаэробные возможности.

 

Для женщин характерен более низкий, чем у мужчин, уровень основно­го обмена (примерно на 7%). Экономичность основного обмена опреде­ляет более высокую выживаемость женщин в определенных условиях (например, при голодании).

Рабочие энерготраты зависят от характера нагрузки. При сходстве биомеханических условий движений (работа на велоэргометре или на тредбане) и расчете энерготрат на 1 кг веса тела потребление кислорода при повышении мощности работы у женщин нарастает в той же мере, что и у мужчин. Однако, в условиях естественных локомоций энерготраты жен­щин в расчете на 1 кг веса превышают показатели мужчин: при ходьбе - на 6-7%, при беге - на 10 %. При этом и общие энерготраты у женщин зна­чительно больше. Это связано с различиями в строении тела и, соответст­венно, с менее экономичной техникой выполнения спортивных упраж­нений (при локомоциях у женщин короче и чаще шаги, больше колебания тела).

В среднем, ежедневное потребление энергии у высококвалифицирован­ных спортсменов составляет 3500 ккал, у спортсменок 2800 ккал.

Для женщин характерна более совершенная терморегуляция. У них наиболее равномерно расположены на поверхности тела потовые железы, кожа богаче капиллярами и эффективнее отдает тепло при работе. В связи с этим потоотделение у женщин более экономно. Свойство поддерживать постоянную температуру тела при изменениях температуры внешней сре­ды нарастает вплоть до пожилого возраста.

Способность женщин выполнять работу за счет анаэробных источников энергии (анаэробные возможности) ниже мужской, так как в их организме меньше общее количество аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), креатинфосфата (КрФ) и углеводов. Причем у женщин меньше как мощность анаэробных процессов (измеряемая с помощью эргометрического теста Маргария), так и их емкость (по показателям максимальной концентрации молочной кислоты и максимальному кислородному долгу). При мак­симально быстром беге вверх по лестнице мощность анаэробной работы у женщин оказалась примерно на 20% ниже мужской (соответственно, 130 кгм • с^-1 и 160 кгм • с^-1). Максимальная величина кислородного долга также сравнительно низке. У фигуристов-одиночников, например, вели­чины кислородного долга у мужчин не превышают 10 л, а у женщин - 5 л.

175

В процессе индивидуального развития анаэробные возможности раз­виваются у девочек позже, чем аэробные, и снижаются в зрелом возрасте раньше (уже с 35-40-летнего возраста).

Аэробные возможности женщин, оцениваемые по показателю макси­мального потребления кислорода (МПК), в среднем меньше на 25-30%, чем у мужчин. У высококвалифицированных спортсменок МПК в среднем достигает 3,5-4,5 л- мин^-1 (60-70 мл • кг^-1 • мин^-1). Ограниченные аэробные возможности приводят при повышении мощности работы к более быстро­му переходу женского организма на анаэробную энергопродукцию, что свидетельствует о более низком пороге анаэробного обмена (ПАЛО). До 10-12 лет величины МПК у мальчиков и девочек почти не различаются. Особенно быстрый рост абсолютной величины МПК у девочек наблюдает­ся в 9-14 лет, дальнейшее нарастание может происходить лишь при систе­матической тренировке. Относительная величина МПК растет в меньшей степени, а после 14-16 лет может снижаться. Особенностью работы жен­щин в аэробных условиях является их более высокая по сравнению с мужчинами способность утилизировать жиры. Запасы жира в женском организме значительнее. Общее количество жировой ткани у них в среднем около 30% (а у мужчин - около 20%) веса тела, больше и абсолютное ко­личество жира. По мере расходования запасов углеводов во время работы спортсменки легче переходят на утилизацию жировых источников энергии, чем спортсмены. Однако, это означает менее экономное расходование ки­слорода и лимитирует выполнение работы, связанной с дефицитом кисло­рода.

176

13.1.4. Специфика вегетативных функций.

 

Особенности размеров и состава тела определяют и специфические черты вегетативных функций женского организма.

Дыхание женщин характеризуется меньшими величинами объемов и емкостей легких, более высокими частотными показателями. Жиз­ненная емкость легких (ЖЕЛ) у женщин меньше, чем у мужчин, пример­но на 1000 мл. Глубина дыхания как в покое, так и во время работы мень­ше, а частота - выше. Это определяет более низкую эффективность дыха­тельной функции у женщин. Минутный объем дыхания (МОД) у женщин в покое около 3-5л • мин^-1, а при работе он достигает 100 л • мин^-1 и более, составляя примерно 80% от МОД у мужчин. При этом повышение МОД достигается менее выгодным соотношением частоты и глубины дыхания и сопровождается   более  выраженным  утомлением  дыхательных   мышц. Мужчины превосходят женщин также по абсолютной и по относительной (в расчете на 1 кг веса тела) величине максимальной легочной вентиля­ции (МЛВ).

В процессе индивидуального развития уже с 7-8 лет у девочек начина­ется переход от брюшного типа дыхания к грудному, который вполне формируется к 18 годам. В периоде с 10 до 14 лет мальчики начинают пре­восходить девочек по росту показателей ЖЕЛ, МОД и МЛВ, абсолютным и относительным величинам МПК. У девочек наиболее заметный прирост этих показателей отмечается в возрасте 11 лет. Максимальные значения достигаются в 15 лет, а после 35 лет начинается их снижение.

В системе крови у женщин отмечена более высокая кроветворная функция, что обеспечивает хорошую переносимость больших потерь кро­ви и является одной из защитных функций женского организма. При оди­наковом у лиц обоего пола числе лейкоцитов и тромбоцитов женский орга­низм характеризуется сниженным количеством эритроцитов, гемогло­бина и миоглобина. В крови у женщин содержится 4,5 -5 • 10¹² / л эритро­цитов и 120 - 140 г/л гемоглобина. Меньше у женщин и объем циркули­рующей крови на 1 кг веса тела.

177

Более низкая (на 10-15%) концентрация в крови гемоглобина обуслав­ливает .меньшую кислородную емкость крови. Каждые 100 мл артериаль­ной крови связывает у женщин в среднем 16,8 мл кислорода, а у мужчин -19,5 мл. В связи с этим во время предельных аэробных нагрузок у спорт­сменок из артериальной крови в мышцы поступает меньше кислорода, чем у спортсменов. Недостаточное кислородное снабжение мышц может при­водить при работе, особенно в зоне субмаксимальной мощности, к резко выраженному окислению крови, при этом рН крови снижается от 7,38 до 7,11. Такие нагрузки тяжело переносятся женским организмом, особенно в период полового созревания.

Женское сердце по объему и массе уступает мужскому. Абсолютный объем сердца у не занимающихся спортом женщин составляет в среднем 580 см³, у спортсменок - 640-793 см³. Меньшим объемам сердца и его же­лудочков соответствует меньшая величина сердечного выброса. Это ком­пенсируется более высокой частотой сердечных сокращений и большей скоростью кровотока. Систолический (ударный) объем крови в покое со­ставляет у женщин примерно 57 мл, а при работе повышается до 118 мл и более. У спортсменок, тренирующихся на выносливость, систолический объем увеличен, что обеспечивает рост максимальной величины сердечно­го выброса при работе до 140-160 мл. Минутный объем крови (МОК) у женщин порядка 4 л • мин^-1  в покое. Максимальное его увеличение до 25 л • мин^-1 наблюдается при работе в зоне субмаксимальной и большой мощ­ности. Рабочее увеличение МОК достигается менее эффективным путем - за счет повышения частоты сердечных сокращений (ЧСС). Наиболее значительное нарастание ЧСС происходит у юных спортсменок. В состоя­нии покоя ЧСС у женщин порядка 72-78 уд • мин^-1. При тренировке на вы­носливость у спортсменок развивается брадикардия, но выраженная более умеренно, чем у спортсменов. При выполнении одинаковой работы в аэробных условиях ЧСС у спортсменок выше на 20-40 уд • мин^-1, чем у спортсменов, но ниже, чем у нетренированных женщин.

178

Отмеченные у женщин менее совершенные механизмы адаптации кардиореспираторной системы к нагрузкам снижают их аэробные возможно­сти и общую работоспособность.

На функциональное состояние и работоспособность женщин силь­ное влияние оказывают курение, алкоголизм и наркотики, Привыкание к алкоголю у женщин идет значительно быстрее, чем у сильного пола. По­следствия вредных привычек катастрофичны не только для состояния са­мой женщины, но и для сохранения здоровья ее детей.

 

13.2. Изменения функций организма в процессе тренировок.

 

Регулярные занятия физическими упражнениями вызывают значитель­ные перестройки всех функций организма. При выборе средств и методов повышения общей и специальной работоспособности в различных видах спорта и массовых видах физической культуры необходим учет особенно­стей организма женщин. При этом основное внимание должно уделяться сохранению ее здоровья и детородной функции.

 

13.2.1. Изменение функциональных возможностей женского организма в процессе спортивной тренировки.

Правильное построение тренировочного процесса обеспечивает гармо­ничное развитие основных физических, нравственных и морально-волевых качеств; создает прочный фундамент общей и специальной подготовлен­ности спортсменок, позволяет доводить до высоких границ возможности организма на базе постепенного их нарастания, в щадящем режиме, с ис­пользованием вариативности нагрузок по направленности и по напряжен­ности; обеспечивает индивидуализацию тренировочных нагрузок с учетом фаз специфического биологического цикла и на основе регулярного ком­плексного контроля за самочувствием (Федоров Л.П., 1985).

 

179

Особое внимание должно уделяться подростковому периоду, когда физические упражнения должны сочетаться со сложной перестройкой всех функций организма в период полового созревания, и перегрузки могут приводить к функциональным расстройствам и задержке развития. У де­вочек-подростков 14-15 лет по сравнению со взрослыми женщинами ки­слородный запрос на работу умеренной мощности в 1,5 раза больше, а на работу, проходящую на уровне МПК - в 1,2 раза больше; меньше дыха­тельный объем и систолический объем крови, но выше частота дыхания и сердцебиений при нагрузке; артериовенозная разность и коэффициент ис­пользования кислорода ниже; при работе на уровне МПК рН крови снижа­ется лишь до 7,3; отказ наступает при небольших сдвигах рН и гомеостаза (Радзиевский П. А., 1975).

Грамотное использование физических нагрузок приводит к повыше­нию функциональных возможностей организма девочек и девушек, ко­торые по многим важнейшим показателям функционального состоя­ния, аэробных и анаэробных возможностей, физических качеств начи­нают существенно превосходить своих сверстниц, не занимающихся спортом. Для спортсменок, занимающихся циклическими видами спорта, особенно при тренировке на выносливость, характерны более высокие по­казатели аэробных возможностей организма (МПК порядка 70-80 мл • кг^-1 • мин^-1), чем для спортсменок, в тренировке которых преобладает скоростно-силовая и скоростная направленность (МПК 35-45 мл • кг^-1  • мин^-1). Наи­большие значения отмечены у представительниц лыжных гонок - до 86,4 мл • кг^-1  • мин^-1.

При силовой тренировке у спортсменок слабее, чем у спортсменов выражена рабочая гипертрофия мышц, что связано с меньшим количе­ством мужских половых гормонов (андрогенов) в женском организме. Од­нако использование тестостерона, других андрогенов или их производных (анаболических стероидов) для развития силы чрезвычайно вредно. Это приводит к патологическим нарушениям в женском организме - развитию мужских вторичных половых признаков, нарушению и полному прекраще­нию овуляции и менструации, невозможности деторождения. С 1968 г по решению МОК на крупных международных соревнованиях обязательно проводится секс-контроль спортсменок для устранения лиц с признаками гермафродитизма.

180

Наибольшую статическую выносливость (региональную и глобальную) показывают конькобежки, а локальную - лыжницы и баскетболистки, осо­бенно для мышц предплечья и сгибателей кисти.

В учебно-тренировочных занятиях особую осторожность следует проявлять при развитии у женщин силовой выносливости, обращая специальное внимание на повышение силы и силовой выносливости мышц брюшного пресса и тазового дна, имеющих большое значение для дето­родной функции. Изометрические упражнения необходимо сочетать с ди­намическими.

При скоростной направленности тренировочных занятий женщи­ны достигают существенных изменений качества быстроты, хотя по абсолютным показателям они отстают от мужчин. Реакция на дви­жущийся объект у спортсменок менее точна, чем у спортсменов. Различий в ритме движений у мужчин и женщин не выявлено.

Восприятие времени у спортсменок имеет свои особенности. Их инди­видуальная минута короче, т. е. они отмеривают меньший интервал при задании отмеривать минуту. У женщин более выражено изменение инди­видуальной минуты на протяжении суток и в условиях стресса.

Сравнительно легче, чем у мужчин, развивается гибкость. Она осо­бенно повышается во время стрессовых ситуаций, в предстартовом состоя­нии и снижается при утомлении. Женщин отличает высокая ловкость и точность, их движениям присуща большая плавность и эстетичность.

Осуществлению высококоординированных действий способствует формирование в процессе тренировки корковых систем взаимосвязанной активности, участвующих в управлении движениями спортсменок. Чем выше уровень подготовленности спортсменок, тем лучше сформированы эти корковые системы. Их улучшению способствует выполнение упражне­ний под музыкальное сопровождение.

В ходе многолетней подготовки женщины способны, в отличие от муж­чин, очень резко улучшать спортивные результаты, но они их сохраняют на уровне спорта высоких достижений гораздо меньшее время (Платонов В.Н., 1988).

181

13.2.2. Влияние больших нагрузок на организм спортсменок.

 

Регулярное применение больших объемов тренировочных нагрузок, недостаточное соблюдение принципа постепенности s повышении их объема и интенсивности могут приводить, особенно у юных спорт­сменок, к неблагоприятным изменениям, прежде всего к нарушениям овариально-менструальных циклов (ОМЦ), их регулярности, интенсивно­сти и полному прекращению. Большие нагрузки вызывают увеличение вы­броса гипофизом адренокортикотропного гормона и, соответственно, вы­броса надпочечниками андрогенов. Это тормозит гонадотропную функцию гипофиза и в результате нарушает функции яичников.

Интенсивные тренировки с большим объемом нагрузок, начатые до на­чала периода полового созревания, могут задерживать срок наступления первых менструаций, а после их наступления - приводить ко вторичному их исчезновению. Повышенные нервные и психические нагрузки во время соревнований у недостаточно подготовленных спортсменок смогут приво­дить к нарушениям ОМЦ (олигоменоррее, аменоррее, дисменоррее), обмо­рокам, быстрой утомляемости, снижению спортивных результатов.

Подобные изменения в основном встречаются у спортсменок, трени­рующихся на выносливость. Нарушения менструального цикла зависят от чрезмерности нагрузок и не зависят от избранного вида спорта.

У женщин-стайеров наблюдаются значительные перестройки в ор­ганизме: они отличаются меньшим весом тела, уменьшением процен­та жировой ткани, подавлением активности гипоталамо-гипофизарно-половой системы. В результате этого в крови снижается со­держание гонадотропных и половых гормонов (фоллитропина, эстрогена и прогестерона). В 50% случаев у бегуний на длинные дистанции наблюда­лось уменьшение максимального диаметра фолликулов (определенного ультразвуковым методом), чего не отмечалось у бегуний трусцой.

182

У женщин, занимающихся марафонским бегом, отмечали дефицит железа, возникающий в результате его больших потерь с потом и недоста­точным возмещением с пищей. Это приводило к развитию железодефи-цитной анемии, недостаточному снабжению организма кислородом и падению спортивной работоспособности. Примерно у 1/3 женщин, трени­рующихся на выносливость, фиксировали задержку наступления первых менструаций, а после их наступления развитие их недостаточности (олигоменорреи) или прекращения (аменорреи). У спортсменок с аменорреей зарегистрировано понижение плотности костной ткани, степени минерализации отростков поясничных позвонков, а как следствие остеопении - частые переломы костей.

Причиной развития спортивной аменорреи считают снижение содержа­ния в организме жира. При его показателях ниже определенного уровня (16% веса тела) нарушается продукция женских половых гормонов эстро­генов, связанная с жировой тканью, отчего тормозится выделение нейро-гормонов гипоталамуса. Их отсутствие нарушает контроль гипофизом функций яичников и приводит к отсутствию овуляции.

Явления эти обратимы. После снижения физических нагрузок протека­ние ОМЦ через 2-3 месяца нормализуется. Для профилактики описанных явлений рекомендуется, помимо снижения нагрузки, увеличение в рационе кальция и железа, введение эстрогенов, устранение физиологических и эмоциональных стрессов.

 

13.3. Влияние биологического цикла на работоспособность женщин.

 

На протяжении всего детородного периода женщины (от полового со­зревания в 12-13 лет до прекращения репродуктивной функции в 45-55 лет) функции ее организма подчиняются периодическим околомесячным колебаниям, специфичным только для женского организма.

 

13.3.1. Специфический биологический цикл.

 

Изменения функционального состояния организма, спортивной ра­ботоспособности и физических качеств зависят от специфического биологического цикла женского организма, так называемого овариально-менструального цикла (ОМЦ). При половом созревании организма то­нический отдел полового центра, расположенного в гипоталамусе (подбугровой части промежуточного мозга), стимулирует рост выделения гипофизом гонадотропного гормона. Под влиянием этого гормона в яични­ках начинается обильное выделение женских половых гормонов - эстроге­нов. В порядке обратной связи эстрогены действуют на половой центр ги­поталамуса, но уже не на его тонический отдел, а на циклический отдел, который ежемесячно вызывает развитие одной яйцеклетки и ее овуляцию. С возрастом механизм этот существенно изменяется. Уже с 25 лет начина­ет снижаться чувствительность циклического отдела полового центра к действию эстрогенов. К возрасту 45-55 лет эстрогены уже не могут запус­тить механизм овуляции и репродуктивная функция прекращается.

Сам половой центр гипоталамуса находится под контролем вышележа­щих отделов головного мозга и вместе с ними реагирует на все внешние воздействия. Значительные физические и психические напряжения при спортивной деятельности через эту цепь: кора больших полушарий -гипоталамус - гипофиз - половые железы могут существенно изме­нять протекание ОМЦ женского организма.

Продолжительность ОМЦ колеблется от 21 до 36 дней, в среднем (у 60% женщин) - 28 дней. Весь цикл можно подразделить на 5 фаз: I фаза - менструальная (1-3 день, иногда до 7 дней); II фаза - постменстру­альная (4 -12 день); III фаза - овуляторная (13 -14 день); IV фаза - постовуляторная (15 -25 день); V фаза - предменструальная (26 - 28 день).

I фаза связана с отторжением слизистой оболочки матки и менстру­альным кровотечением. В этот период происходит резкое падение уровня обмена веществ, в том числе обмена белков. В коре больших полушарий в результате доминирующих интероцептивных влияний со стороны женской половой сферы нарушаются процессы внимания. Снижается чувствитель­ность зрительной, тактильной и других сенсорных систем. Повышается раздражительность, эмоциональная неустойчивость. Усиливается влияние блуждающего нерва, что приводит к урежению частоты дыхания и сердце­биения, расширению сосудов. В связи с потерей крови (обычно 150 - 200 мл) и задержкой воды в организме уменьшается количество эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов и тромбоцитов.

184

Во II фазе происходит развитие фолликула в яичнике вплоть до его созревания и разрыва (эту фазу также называют фолликулярной или предовуляторной). В этот период нарастает содержание в крови женского по­лового гормона эстрогена, и происходит развитие слизистой матки. Коле­бания веса тела на протяжении ОМЦ достигают 2 кг, минимальный вес те­ла оказывается в этой фазе.

В III фазе происходит выход из фолликула яйцеклетки (овуляция) и попадание ее в маточные трубы и далее в матку.

В IV фазе остатки фолликула образуют желтое тело, которое ста­новится новой железой внутренней секреции и начинает выделять гор­мон прогестерон (в связи с этим данную фазу называют также прогестероновой). Активируются секреторные процессы слизистой матки.

В V фазе (если не произошло оплодотворения яйцеклетки) желтое тело дегенерирует за 2 - 3 дня до наступления менструации. Концентрация в крови прогестерона и эстрогена уменьшается, снижая функциональные возможности организма.

 

13.3.2. Изменение спортивной работоспособности в различные фазы биологического цикла.

 

В обычных условиях в различные фазы ОМЦ происходит не только перестройка гормональной активности, но и изменения функциональ­ного состояния всех систем организма, В предменструальную и менст­руальную фазы, а также в овуляторные дни умственная и физическая рабо­тоспособность снижается, повышается функциональная стоимость выпол­няемой работы, возникает состояние физиологического стресса.

Уменьшение концентрации эритроцитов и гемоглобина в / фазе ОМЦ (менструальную) понижает кислородную емкость крови и, соответствен­но, аэробные возможности организма. При нагрузке больше обычного по­вышается частота сердцебиения и дыхания. Снижаются мышечная сила, быстрота и выносливость, но улучшается гибкость.

Накопление в крови эстрогена во II фазе (постменструальной) нор­мализует функции организма, оказывает положительное влияние на функционирование центральной нервной системы, дыхания и сердечно­сосудистой системы; задерживает в организме натрий, азот и жидкость, в костях - фосфор и кальций. Облегчается автоматизация движений. Работо­способность организма повышается.

185

В III фазе концентрация эстрогена в крови начинает снижаться, а кон­центрация прогестерона еще невелика. Падает уровень основного обмена. На 50% снижается количество эозинофилов. Резко снижается работоспо­собность и повышается функциональная стоимость выполняемой работы, наблюдаются максимальные величины рабочего расхода кислорода.

В IV фазе на фоне повышенной концентрации прогестерона вновь про­исходит повышение уровня обменных процессов и работоспособности.

В V фазе концентрация в крови всех половых гормонов снижается и увеличивается количество тирозина (гормона щитовидной железы). Повы­шается возбудимость центральной нервной системы. В результате преоб­ладания тонуса симпатической нервной системы увеличивается частота сердцебиения и дыхания, сужаются сосуды и повышается артериальное давление. Содержание гликогена в печени уменьшается, а в крови повыша­ется концентрация глюкозы и кальция. В результате активизации щитовид­ной железы и роста концентрации тирозина повышается уровень обменных процессов в организме. В крови растет содержание эритроцитов и гемогло­бина. Отмечается ухудшение остроты слуха и зрения. Изменяется самочув­ствие женщины - появляется раздражительность, утомляемость, тошнота, потеря аппетита, возможны жалобы на недомогание, боли внизу живота, в пояснице, крестце, головную боль. Работоспособность падает.

Таким образом, работоспособность зависит от перестроек функций организма женщины в различных фазах ОМЦ: в I, III и V фазах ухудша­ется функциональное состояние и снижается умственная и физиче­ская работоспособность, повышается функциональная стоимость вы­полняемой работы и возникает физиологический стресс, а во II и IV фазах ОМЦ работоспособность повышается.

Для повышения спортивного мастерства имеет значение общая про­должительность ОМЦ, характерная для конкретного организма. Оптимальной длительностью ОМЦ считают 28 дней, а неблагоприятной -36 - 42 дня и менее 21 дня.

186

13.4. Индивидуализация тренировочного процесса с учетом фаз биологического цикла.

 

При построении тренировочных занятий необходимо учитывать осо­бенности протекания специфического биологического цикла женского ор­ганизма овариально-менструального цикла (ОМЦ).

 

13.4.1. Индивидуальные особенности протекания биологического цикла у спортсменок.

 

Особую осторожность необходимо соблюдать при проведении тре­нировочных занятий в I, III и V фазах ОМЦ (менструальную, овуляторную и предменструальную), когда снижаются функциональные возможно­сти женского организма и падают результаты. По данным итальянского Института спортивной медицины, снижение работоспособности во время менструаций среди высококвалифицированных спортсменок в возрасте 17,25 ± 4,88 лет (12 - 22 л) отмечали у 7,4% волейболисток, 9,5% дзюдоисток, 12,5% баскетболисток и 9,1% фехтовальщиц.

В эти фазы у бегуний на короткие дистанции снижается быстрота и си­ла, у гимнасток отмечаются наименьшие координационные возможности, у гандболисток ухудшается общая и специальная работоспособность, у лыж­ниц снижается выносливость, у представительниц гребли снижается общая работоспособность, объем выполненной работы и интенсивность нагрузок. у баскетболисток снижаются скоростные качества, быстрота и точность передач, ухудшается тактическое мышление, особенно в последние мину­ты игрового времени, у велосипедисток ухудшается вестибулярная устой­чивость и снижаются результаты шоссейных гонок. По данным специали­стов Киевского института физкультуры, у пловчих снижается средняя дис­танционная скорость и специальная выносливость.

187

Исследование электрической активности мозга высококвалифицированных баскетболисток в различные фазы ОМЦ (Сологуб Е.Б., 1987, и др.) выявило следующие изменения: в I фазе (менструальной) на 1-2-й день по сравнению со П фазой (постменструальной) на 10-й день ОМЦ наблюдает­ся снижение межцентральных корреляций активности, выраженности ра­бочих ритмов ЭЭГ в темпе движений ("меченых ритмов"), уменьшение взаимосвязи потенциалов зрительной коры с моторными и нижнетеменны­ми (лежащее в основе нарушения пространственной ориентации движе­ний), увеличение взаимосвязи программирующих лобных зон с моторными (отражающее усиление произвольного контроля за движениями). Все это в целом свидетельствовало о дезавтоматизации движений баскетболисток и соответствовало ухудшению их игровой деятельности.

Лишь некоторые спортсменки высокой квалификации могут в ука­занные периоды успешно выступать на соревнованиях и тренировать­ся. Среди спортсменок высшего уровня мастерства постоянно тренируются в стрессовые фазы ОМЦ 34%, тренируются периодически - 54%, не трени­руются никогда - 12%.

 

13.4.2. Учет фаз биологического цикла при построении тренировочного

процесса.

 

При построении тренировочных микро- и мезоциклов необходим учет специфического биологического цикла спортсменок - как его об­щей длительности, так и сроков наступления отдельных фаз. При

этом рекомендуется выделять специальный микроцикл, охватывающий 1-2 дня до менструаций и менструальный период. В тренировочный мезоцикл, следовательно, будут включены 2-4 нормальных микроцикла и 1 специальный. Всего в мезоцикле при длительности ОМЦ 36 - 32 дня будет содержаться (включая специальный микроцикл) 5 микроциклов, при дли­тельности ОМЦ 28 дней - 4 микроцикла, при длительности 24 дня - 3,5 микроцикла и при длительности ОМЦ 21 день - 3 микроцикла.

188

В период специального микроцикла рекомендуется сни­жать общий объем нагрузок, применять упражнения на гибкость, на рас­слабление мышц, на развитие скоростных возможностей, на совершенствование спортивной техники. Следует использовать нагрузки преимущест­венно на мышцы рук. Противопоказаны глобальные статические нагрузки, силовые упражнения с натуживанием, прыжки, статические и динамиче­ские нагрузки на мышцы диафрагмы, таза и живота. С пловчихами реко­мендуется проводить занятия на суше, избегать переохлаждений в воде. Общий объем нагрузок рекомендуют распределять по фазам ОМЦ сле­дующим образом: в I фазу - 12,2%, во II фазу - 30,4%, в III фазу - 9,3%, в IV фазу - 35,1%, в V фазу - 13,0%.

Ведение дневника гинекологического самоконтроля помогает тренеру и спортсменке ориентироваться в вопросах режима занятий и отдыха, спо­собствует индивидуализации тренировочного процесса. При отсутствии нарушений в течении ОМЦ и хорошем самочувствии спортсменки могут продолжать занятия спортом и в менструальную фазу. Отдельные выдаю­щиеся спортсменки даже показывали в этот период рекордные результаты на международных соревнованиях.

Следует также отметить особенности тренировочных занятий в свя­зи с беременностью и родами. Считают, что в первые 3 месяца беремен­ности спортсменки могут продолжать тренироваться, в последующие 3 ме­сяца необходимо снизить нагрузку, ввести ограничения в выполняемые уп­ражнения, а в последние 3 месяца - прекратить тренировку. Возобновление интенсивных тренировок после родов рекомендуется по прекращении кормления ребенка грудью.

 

14. ФИЗИОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СПОРТИВНОГО ОТБОРА.

 

Эффективность тренировочных воздействий существенно определяется адекватностью физических упражнений для данного человека, его врож­денным и приобретенным особенностям, что необходимо учитывать в процессе спортивного отбора.

189

 

14.1. Физиолого-генетический подход к вопросам спортивного отбора.

 

Среди мероприятий по физическому воспитанию населения весьма важная роль принадлежит процессам спортивного отбора и спортивной ориентации. Эти процессы имеют принципиальное различие. В процессе спортивной ориентации изучаются врожденные особенности человека и подбираются адекватные для него физические упражнения или вид спорта. В ходе спортивного отбора определяются модельные характеристики со­ревновательной деятельности ведущих спортсменов и специфические для данного вида спорта спортивно-важные качества, а затем производится поиск и подбор людей с соответствующими врожденными и развившимися в процессе жизнедеятельности морфофункциональными особенностями.

Наряду с педагогическими, психологическими и социологическими ме­тодами изучения индивидуальных особенностей человека при этом исполь­зуются генетические и морфофункциональные методы, которые позволяют описать не только врожденные особенности, т. е. задатки человека, но и развитые в течение жизни комплексы его индивидуальных особенностей, определяющих его способности. Получаемые характеристики должны быть различными на разных этапах подготовки спортсмена, так как спор­тивный отбор представляет собой многоступенчатый процесс с изме­няющимися требованиями к организму человека в ходе многолетней тренировки. При этом необходимо учитывать не только исходные показа­тели, но и многие другие параметры:

*   динамику индивидуальных реакций организма спортсмена на предъ­являемые нагрузки,

*    возрастные периоды наибольшей эффективности тренирующих воз­действий для развития разных физических качеств,

*   индивидуальный  тип  адаптации к физическим упражнениям опре­деленной направленности,

*   скорость и мощность мобилизации функциональных резервов данно­го организма,

*   выраженность и темпы проявления срочной и долговременной адаптации ко всему комплексу спортивной деятельности.

190

Неадекватный выбор спортивной специализации или стиля сорев­новательной деятельности, как показывают современные исследова­ния, резко замедляет рост спортивного мастерства и ограничивает уровень спортивных достижений, а также является фактором риска для здоровья спортсмена.

За последние годы все больше и больше выявляется значение наследст­венных влияний на многие показатели строения и функций организма че­ловека, а также на степень развития разных его физических качеств. Их учет в организации тренировочного процесса и спортивном отборе стано­вится все более насущным.

Наследственность заключается в способности живых организмов пе­редавать свои признаки следующим поколениям. В противоположность этому, изменчивость связана со способностью изменения наследственных задатков и их проявлений в процессе развития организмов.

Совокупность всех наследственных задатков называется генотипом, а совокупность всех признаков организма - фенотипом. Фенотип зависит от возможности врожденных задатков проявиться в определенных условиях жизни. Таким образом, основные черты организма определяются как унас­ледованными свойствами, так и влияниями различных факторов среды (питания, климато-географических и экологических условий, социальной среды, особенностей воспитания и пр.). Иными словами, фенотип есть генотип плюс средовые влияния.

Изучение наследственности у человека характеризуется определенными ограничениями генетического анализа.

У человека невозможно проведение направленного скрещивания, экс­периментального получения мутаций, обеспечение строгого контроля за окружающими условиями среды на протяжении роста и развития организ­ма. Использование статистического подхода затрудняют малочисленность потомства, длительный период полового созревания, отсутствие сведений об отдаленных предках и их морфофункциональных особенностях. Огром­ное разнообразие наследственных признаков у человека и большое количество групп сцепления генов также являются препятствием для точного анализа генетических влияний.

191

К основным методам генетики человека относят следующие методы:

*   генеалогический   (родословных), в котором состав­ляются и анализируются родословные для изучаемого человека, ко­торого называют в данном случае пробандом;

*   цитологический (изучение особенностей хромосом, ДНК);

*   популяционный (анализ наследственности в изолированных группах населения) и

*   близнецовый, основанный на сравнении различных признаков у близнецов.

Одним из простых количественных показателей наследственности яв­ляется коэффициент Хольцингера (Н), который определяет генетическую долю в общем развитии организма. При Н = 1.0 изучаемый показатель полностью зависит от генотипа, при Н > 0.7 доля генетических влияний очень высока (70% и более) и лишь небольшая часть приходится на средо­вые влияния. Чем меньше этот коэффициент, тем больше средовые влия­ния на признаки.

 

14.2. Наследственные влияния на морфофункциональные особенности и физические качества человека.

 

Изучение степени наследуемости различных морфофункциональных показателей организма человека показало, что генетические влияния на них чрезвычайно многообразны. Они отличаются по срокам обнаружения, степени воздействия, стабильности проявления. Чем больше выражены на­следственные влияния на признаки организма, тем больший их учет дол­жен быть при отборе.

 

14.2.1. Наследуемость морфофункциональных особенностей.

 

192

Наибольшая наследственная обусловленность выявлена для морфо­логических показателей организма человека, меньшая — для физиологических параметров и наименьшая - для психологических признаков (Шварц В. Б., 1991, и др.).

Среди морфологических признаков наиболее значительны влияния на­следственности на продольные размеры тела, меньшие - на объемные раз­меры, еще меньшие - на состав тела. Величина коэффициента наследуемо­сти наиболее высока для костной ткани, меньше для мышечной и наи­меньшая - для жировой ткани. Для подкожной клетчатки женского орга­низма она особенно мала (Никитюк Б.А., 1978).

Для функциональных показателей выявлена значительная генетиче­ская обусловленность многих физиологических параметров, среди которых большая часть метаболических характеристик организма, аэробные и ана­эробные возможности, процент быстрых и медленных волокон в мышцах, объем и размеры сердца, характеристики ЭКГ, систолический и минутный объем крови в покое, частота сердцебиений при физических нагрузках, ар­териальное давление, жизненная емкость легких (ЖЕЛ) и жизненный пока­затель (ЖЕЛ/кг), частота и глубина дыхания, минутный объем дыхания, длительность задержки дыхания на вдохе и выдохе, парциальное давление О₂ и CO₂ в альвеолярном воздухе и крови, содержание холестерина в кро­ви, скорость оседания эритроцитов, группы крови АВО, иммунный статус, гормональный профиль и некоторые другие.

Многие психологические, психофизиологические, нейродинамические, сенсомоторные показатели, характеристики сенсорных систем также находятся под выраженным генетическим контролем; большая часть показателей электрической активности коры больших полушарий (ЭЭГ), скорость переработки информации, пропускная способность мозга, коэф­фициент интеллектуальности, пороги чувствительности сенсорных систем, цветоразличение и его дефекты (дальтонизм), нормальная и дальнозоркая рефракция, критическая частота слияния световых мельканий (КЧСМ), ти­пологические свойства нервной системы, черты темперамента, доминант­ность полушарий, моторная и сенсорная функциональная асимметрия и др.

193

Большая часть поведенческих актов контролируется целым комплексом генов Чем сложнее поведенческая деятельность человека, тем менее выражено влияние генотипа и больше роль окружающей среды. Для бо­лее простых двигательных навыков наследуемость выше, чем для более сложных.

По мере обогащения человека жизненным опытом и знаниями относи­тельная роль генотипа в его жизнедеятельности снижается.

Обнаружены некоторые различия в наследовании признаков по полу. У мужчин в большей мере наследуются проявления леворукости, даль­тонизма, показатели объема и размеров сердца, артериального давления и ЭКГ, содержание липидов и холестерина в крови, характер отпечатков пальцев, особенности полового развития, способность решения цифровых и пространственных задач, ориентация в новых ситуациях. У женщин в большей степени запрограммированы генетически рост и вес тела, разви­тие и сроки начала моторной речи, проявления симметрии в функциях больших полушарий.

 

14.2.2. Наследуемость проявления физических качеств.

 

Наследственные влияния на различные физические качества неодно­типны. Они проявляются в различной степени генетической зависимости и обнаруживаются на различных этапах онтогенеза. В наибольшей степени генетическому контролю подвержены быстрые движения, требующие, в первую очередь, особых скоростных свойств нервной системы - высокой лабильности (скорости протекания возбуждения) и подвижности нервных процессов (смены возбуждения на торможение и наоборот), а также разви­тия анаэробных возможностей организма и наличия быстрых волокон в скелетных мышцах.

Для различных элементарных проявлений качества быстроты - времени простых и сложных двигательных реакций, максимального темпа движе­ний, скорости одиночных двигательных актов (ударов, прыжков, метаний -получены высокие показатели наследуемости. С помощью близнецового и генеалогического методов подтверждена высокая зависимость от врожден­ных свойств (Н = 0.70 - 0.90) показателей скоростного бега на короткие дистанции, теппинг - теста, кратковременного педалирования на велоэргометре в максимальном темпе, прыжков в длину с места и других скоро­стных и скоростно-силовых упражнений. Высокая генетическая обуслов­ленность получена также для качества гибкости.

194

В меньшей степени генетические влияния выражены для показате­лей абсолютной мышечной силы. Так, например, коэффициенты насле­дуемости для динамометрических показателей силы правой руки Н  0.61, левой руки Н  0.59, становой силы Н  0.64, в то время как для показате­лей времени простой двигательной реакции Н  0.84, сложной двигатель­ной реакции Н  0.80.

В наименьшей степени наследуемость обнаруживается для пока­зателей выносливости к длительной циклической работе и качеству ловкости (координационных возможностей и способности формировать новые двигательные акты в необычных условиях).

Другими словами, наиболее тренируемыми физическими качествами являются ловкость и общая выносливость, а наименее тренируемыми - быстрота и гибкость. Среднее положение занимает качество силы. Это подтверждается данными Н. В. Зимкина (1970) и др. о степени прирос­та различных физических качеств в процессе многолетней спортивной тре­нировки: показатели качества быстроты (в спринтерском беге, плавании на 25м и 50м) увеличиваются в 1.5 - 2 раза, качества силы при работе локаль­ных мышечных групп - в 3.5 - 3.7 раза, при глобальной работе - на 75 -150%, качества выносливости - в десятки раз.

Проявления генетических влияний зависят от возраста. Они боль­ше выражены в молодом возрасте (16-24 г.) по сравнению с более пожи­лыми людьми. Влияния генотипа также зависят от мощности рабо­ты - они нарастают с увеличением мощности работы.

Наследственные влияния на морфофункциональные особенности и физические качества человека зависят от периодов онтогенеза. Разли­чают критические и сенситивные периоды.

195

Критические периоды характеризуются повышенной ак­тивностью отдельных генов и их комплексов, контролирующих разви­тие каких-либо признаков организма. В эти периоды происходит значительная перестройка регуляторных процессов, качественный и количест­венный скачок в развитии отдельных органов и функциональных систем, результатом чего является возможность адаптации к новому уровню суще­ствования организма и его взаимодействия со средой. Такая перестройка увеличивает число степеней свободы организма, открывает новые горизон­ты поведения человека, т. е. по существу является "опережающим отраже­нием действительности".

Сенситивные периоды - это периоды снижения генетиче­ского контроля и повышенной чувствительности отдельных призна­ков организма к средовым влияниям, в том числе педагогическим и тренерским.

Критические и сенситивные периоды совпадают лишь частично. Если критические периоды создают морфофункциональную основу существова­ния организма в новых условиях жизнедеятельности (например, в переход­ный период у подростка), то сенситивные периоды реализуют эти возмож­ности, обеспечивая адекватное функционирование систем организма соот­ветственно новым требованиям окружающей среды.

Для тренеров и педагогов, работающих в области физического воспита­ния и спорта, знание сенситивных периодов чрезвычайно важно, так как один и тот же объем физической нагрузки, количество тренировочных за­нятий, подходов к снарядам и т. п. лишь в сенситивный период обеспечи­вают наибольший тренировочный эффект, который в другие возрастные периоды не может быть достигнут. К тому же учет сенситивных перио­дов необходим при проведении спортивного отбора для правильной оценки состояния организма и особенностей физических качеств спорт­смена.

Сенситивные периоды для различных качеств проявляются гетерохронно, т. е. в разное время. Хотя имеются индивидуальные варианты сроков их наступления, все же можно, в среднем, выделить общие законо­мерности. Так, сенситивный период проявления различных показателей качества быстроты приходится на возраст 11 - 14 лет и к 15-летнему возрасту достигается его максимальный уровень. Близкая к этому картина наблюдается в онтогенезе и для проявления качеств ловкости и гибкости.

196

Несколько позже отмечается сенситивный период качества силы. После сравнительно небольших темпов ежегодных приростов силы в дошкольном и младшем школьном возрасте наступает некоторое их замедление в воз­расте 11-13 лет. Затем наступает сенситивный период развития мы­шечной силы в 14 — 17 лет, когда особенно значителен прирост силы в процессе спортивной тренировки. К возрасту 18-20 лет у юношей (на 1 -2 года раньше у девушек) достигается максимальное проявление силы ос­новных мышечных групп. Сенситивный период выносливости прихо­дится примерно на 15 — 20 лет, после чего наблюдается максимальное ее проявление и рекордные достижения на стайерских дистанциях в беге, плавании, гребле, лыжных гонках и других видах спорта, требующих вы­носливости.

    

14.3. Учет физиолого-генетических особенностей человека в спортивном отборе.

Знание степени наследственных влияний на морфофункциональные особенности человека и его физические качества позволяет в ходе спор­тивного отбора опираться на те показатели, которые в наибольшей степени находятся под генетическим контролем, т.е. являются наиболее прогностичными и мало изменяемыми в ходе тренировки.

 

14.3.1. Учет семейной наследственности в спортивном отборе.

 

В практике спорта известна роль семейной наследственности. По П. Астранду, в 50% случаев дети выдающихся спортсменов имеют выраженные спортивные способности, многие браться и сестры показывают высокие результаты в спорте (мать и дочь Дерюгины, братья Знаменские, сестры Пресс и др.). Если оба родителя - выдающиеся спортсмены, то высокие ре­зультаты у их детей могут быть в 70% случаев.

197

Еще в 1933 году I.Frischeisen-Кöher было показано, что выраженную внутрисемейную наследуемость имеют показатели скорости выполнения теппинг-теста (Равич-Щербо И. В., 1988). Если оба родителя по теппинг-тесту попадали в группу "быстрых", то среди детей таких родителей зна­чительно больше было "быстрых" (56%), чем "медленных" (лишь 4%). Ес­ли оба родителя оказывались "медленными", то среди детей преобладали "медленные" (71%), а остальные были "средними" (29%).

Оказалось, что внутрисемейное сходство зависит от характера упраж­нений, особенностей популяции, порядка рождения ребенка в семье.

Более высокие внутрисемейные взаимосвязи присущи скоростным цик­лическим и скоростно-силовым упражнениям. Изучение архивов в англий­ских закрытых колледжах, где по традиции обучались дети избранных се­мейств, показало определенное сходство двигательных возможностей де­тей и родителей в 12-летнем возрасте. Достоверная корреляция была уста­новлена для некоторых морфологических признаков и скоростно-силовых упражнений: длина тела (r = 0.50), бег на 50 ярдов (r = 0.48), прыжки в длину с места (r = 0.78). Однако, корреляция отсутствовала для сложно-координационных движений, таких как метание теннисного мяча, гимна­стические упражнения.

Изучению подвергались многие семейные особенности различных функций организма.

Исследования сдвигов легочной вентиляции в ответ на недостаток ки­слорода (гипоксию) и избыток углекислого газа (гиперкапнию) у взрослых бегунов-стайеров показали, что дыхательные реакции находящихся в хо­рошей спортивной форме бегунов на длинные дистанции и их не зани­мающихся спортом родственников были практически одинаковы. При этом они достоверно отличались от более высоких сдвигов легочной вентиляции у контрольной группы лиц, не занимающихся спортом (Scoggin С. Н. et al., 1978).

Некоторые противоречивые данные внутрисемейного исследования морфологических признаков генетики объясняют влияниями популяционных особенностей (Сергиенко Л. П., 1987). Так, например, имеются разли­чия в характере внутрисемейных генетических влияний на длину тела в разных популяциях: в американской популяции самая высокая взаимосвязь выявлена в парах мать - дочь, затем ее снижение в парах мать - сын, отец - сын, отец - дочь; в африканской популяции снижение корреляции отмече­но в другом порядке: от пары отец - сын к парам мать - сын, мать - дочь, отец - дочь.

198

О внутрисемейных взаимосвязях в отношении умственной работоспо­собности (по показателю коэффициента интеллектуальности) сообщал Г. Айзенк (1989). По скорости осуществления умственных операций и реше­ния интеллектуальных проблем показатели усыновленных детей соответст­вовали умственным способностям их биологических родителей, но не при­емных родителей. Эти факты свидетельствовали о наследственной природе данных способностей.

В результате анализа браков двоюродных сестер и братьев установлено снижение умственных способностей у их детей, что демонстрирует отрица­тельный генетический эффект в семьях близких родственников.

Генетически зависимыми являются многие морфофункциональные при­знаки, определяющие спортивные способности человека и передающиеся по наследству от родителей (длина тела и конечностей, размеры и объемы сердца и легких, умственная работоспособность, восприятие пространства, способность различать цвета, звуки, слова и многое другое).

Специальный анализ наследования спортивных способностей человека был проведен Л. П. Сергиенко (1993) в 163 семьях спортсменов высокого класса (15 мастеров спорта, 120 мастеров спорта международного класса, 28 заслуженных мастеров спорта - победителей и призеров Олимпийских игр, чемпионатов мира, Европы и СССР).

Оказалось, что чаще всего (66.26%) высокие достижения отмечались в смежных поколениях: дети - родители. При этом не было "пропусков" по­колений (как в случае рецессивного типа наследования). Отсюда было сде­лано предположение о доминантном типе наследования.

Было установлено, что у родителей, братьев и сестер выдающихся спортсменов двигательная активность значительно превышала уровень, ха­рактерный для людей обычной популяции. Физическим трудом или спортом занимались 48.7% родителей, в большей мере отцы (29.71%), чем ма­тери (18.99%); более активными были братья (79.41%), чем сестры (42.05%).

199

У спортсменов-мужчин не было ни одного случая, когда бы мать зани­малась спортом, а отец не занимался. У выдающихся спортсменов было гораздо больше родственников мужского пола, чем женского, и родствен­ники-мужчины имели более высокую спортивную квалификацию, чем род­ственницы-женщины.

Таким образом, у мужчин-спортсменов двигательные способности пе­редавались несомненно по мужской линии.

У женщин-спортсменок, в отличие от этого, спортивные способности передавались преимущественно по женской линии.

Выдающиеся спортсмены были преимущественно младшими детьми и рождались, как правило, в семьях с двумя (44.79%) или тремя (21.47%) детьми.

Имеется особая закономерность семейного сходства в выборе спортив­ной специализации: наибольшее сходство выявлено в выборе занятий борьбой (85.71%), тяжелой атлетикой (61.11%) и фехтованием (55.0%); наименьшее сходство в предпочтении баскетбола и бокса (29.4%), акроба­тики (28.575) и волейбола (22.22%).

 

14.3.2. Учет тренируемости спортсменов.

 

Выбор адекватного вида спорта, отвечающего интересам и наличным возможностям человека, еще не гарантирует его высоких спортивных дос­тижений. Значительную роль в росте спортивного мастерства играет так называемая тренируемость или спортивная обучаемость спортсме­на, т. е. его способность повышать функциональные и специальные спор­тивные возможности под влиянием систематической тренировки.

Тренируемость спортсмена обеспечивается в совокупности двумя пара­метрами:

- степенью прироста различных признаков организма в процессе многолетней спортивной подготовки и

200

- скоростью этих сдвигов в организме.

Рассмотрим, чем обуславливается степень прироста различных пока­зателей организма спортсмена.

Величина изменчивости отдельных функциональных показателей и фи­зических качеств человека зависит от врожденной нормы реакции, т. е. способности генов, контролирующих эти признаки, реагировать на изменение условий индивидуального развития и факторов внешней среды.

Для одних показателей характерна узкая норма реакции; они, в среднем, незначительно изменяются даже при заметных колебаниях внешних условий, в том числе при длительной тренировке (длина тела, гомеостатические свойства крови, состав мышечных волокон в скелетных мышцах, типологические особенности нервной системы и др.). Другим по­казателям присуща широкая норма реакции, допускающая значительные изменения в фенотипе (масса тела, количество митохонд­рий в мышце, показатели внешнего дыхания, многие характеристики кро­вообращения и др.).

В процессе спортивного отбора необходимо обращать внимание в первую очередь на мало изменяемые показатели, которые имеют наи­большую прогностичность, так как тренировочный процесс их мало затра­гивает. Именно эти показатели будут лимитировать спортивные достиже­ния в процессе тренировки.

На протяжении многих лет систематических занятий спортом или про­фессиональной деятельностью практически не изменяются амплитудно-частотные характеристики электрической активности мозга - элек­троэнцефалограммы (ЭЭГ), отражающие генетические особенности че­ловека. Это природные свойства индивида с узкой нормой реакции, кото­рые и следует учитывать уже при начальном отборе. Так, например, при отборе спортсменов ситуационных видов спорта, для которых требуется высокое развитие качества быстроты, предпочтительны индивиды с высо­кой частотой альфа-ритма ЭЭГ. Исследования ЭЭГ высококвалифициро­ванных баскетболистов показали наличие у них высокой частоты этого ритма покоя 11-12 колеб./ с., в то время как у лыжников - гонщиков она

201

составляла всего 9-10 колеб./с. В противоположность этому, под влиянием спортивной тренировки существенно изменяются пространственно-временные отношения корковых потенциалов. В коре больших полушарий возникают специфические системы взаимосвязанной активности, отра­жающие особенности формируемых 'двигательных навыков в избранном виде спорта (Сологуб Е. Б., 1973, 1981, и др.). Эти особенности отражают уровень функциональной подготовленности спортсменов и их следует учи­тывать на более высоких этапах отбора.

Важным прогностическим признаком является композиция (состав) волокон скелетных мышц. В ходе многолетних занятий спортом у человека отсутствует изменение характерного для него числа медленных и быстрых мышечных волокон, что позволяет отнести этот показатель к числу учитываемых при начальном отборе. Исследования композиции мышечных волокон четырехглавой мышцы бедра показали, что, в среднем, у людей встречаемость медленных (окислительных) волокон I типа состав­ляет 50-60% от числа всех волокон в данной мышце. Так, например, при длительной тренировке в академической гребле присущие отдельным ин­дивидам соотношения волокон не изменяются. У гребцов низкой квалифи­кации (I юношеского разряда и I взрослого разряда) количество медленных волокон в 4-главой мышце бедра составляет 44 - 82% и у спортсменов вы­сокой квалификации (кандидатов в мастера спорта и мастеров спорта) - оно находится в тех же пределах: 47 - 73% (Афанасьев Ю.И., Кузнецов С.Л., 1991). Вместе с тем имеются субпопуляции (небольшие группы на­селения) со значительным преобладанием медленных или быстрых воло­кон. Среди первых следует искать будущих стайеров, а среди вторых - спринтеров.

Аналогично этому, в отношении аэробных возможностей имеются от­дельные индивиды с широкой нормой реакции и с узкой нормой реакции по одному и тому же показателю - величине МПК. Прирост этого показа­теля у них в процессе тренировки сильно отличается от среднепопуляционных значений - обычно у большинства людей прирост МПК составляет, в среднем, около 30% от исходного уровня. Однако, близнецовые исследования канадских ученых (Bouchard С, 1988, и др.) выявили генетическую зависимость тренируемости при выполнении одинаковой аэробной работы на велоэргометре. У одних индивидов повышение величины МПК достига­ло за 15-недельный тренировочный цикл 60% и более, таких насчитыва­лось примерно 5-10%, а у других прирост за тот же период оказался менее 5%, их было всего 4% от наблюдавшихся лиц. Эти индивидуальные осо­бенности являются врожденными.

В процессе многоступенчатого отбора можно выделять группы спорт­сменов с гипокинетическим типом реагирования на физические нагруз­ки (их примерно насчитывают около 21%) и с гиперкинетическим типом реагирования (26%), которые показывают более высокий тренировочный эффект по сравнению с гипокинетической группой (Альварес С., 1993).

Примерно такое же количество высокотренируемых спортсменов обна­ружено среди представителей ситуационных видов спорта, обладающих наиболее мощными и высокомобилизуемыми аэробными и анаэробными возможностями: среди волейболисток - 10%, баскетболисток - 18%, фут­болистов -33% (Кудашева Л. Р., 1997).

Исследования тактического мышления у высококвалифицированных баскетболистов позволили по степени увеличения способности к перера­ботке информации при решении тактических задач выделить 3 группы спортсменов (Сологуб Е, Б., Бедрина 3. Ю., 1990):

- баскетболисты с высокой способностью к обучению (30% от всех на­блюдавшихся спортсменов), которые показали за 12 тренировочных занятий прирост пропускной способности мозга (С) на 1.8 бит/с (при среднем исходном уровне пропускной способности во время игровой деятельности С = 2 бит/с);

 - баскетболисты со средним уровнем обучаемости (44% спортсменов),

прирост С = 1.5 бит/с;

-  баскетболисты  с низким уровнем обучаемости (26%), прирост С = 1.2 бит/с.

203

Определены информативные психофизиологические показатели для отбора спортсменов-баскетболистов с высокой обучаемостью решению тактических задач. Они характеризуются низкой тревожностью (по шкале самооценки Спилбергера - Ханина), высокой критичностью в оценке са­мочувствия и настроения (по тесту САН) и высокой избирательностью и концентрацией внимания.

Из всех полученных данных можно заключить, что наряду с основной массой лиц, обладающих средними показателями прироста морфофунк-циональных показателей и спортивных достижений, имеются группы лиц (примерно 10-30%) с высоким или с низким уровнем прироста этих пока­зателей при тренировке. Поиск высокотренируемых лиц представляет главную задачу при спортивном отборе, для чего необходима разработка информативных физиологических, морфологических, психофизиологиче­ских и психологических параметров для каждого избранного вида спорта.

Рассмотрим вопрос о скорости развития адаптации к избранному виду спорта.

В школе дифференциальной психологии Теплова-Небылицина было выдвинуто представление о свойстве динамичности или обучаемости как первичном свойстве нервной системы - одном из важнейших врожденных свойств, наряду с силой, подвижностью и лабильностью нервных процес­сов (Небылицын В. Д., 1963-1972). Обучаемость понималась как скорость образования условных рефлексов,

Развитие учения П. К. Анохина о функциональной системе изменило и представление об обучаемости. По определению В. М. Русалова (1989), динамичность или обучаемость - это быстрота формирования новой функ­циональной системы в организме. В адаптологии возникло представление о формировании в процессе спортивной тренировки функциональной систе­мы адаптации спортсмена к нагрузкам и о роли скорости адаптации (Солодков А. С., 1988).

При этом степень перестройки функций ограничивается генетически определенной нормой реакции каждого человека, т. е. пределами изменчи­вости различных признаков организма, а скорость - специальными (темпоральными) генами, контролирующими изменение при­знаков во времени (Джедда Л., 1971).

204

У каждого индивида активность этих генов имеет собственную хронологию, т. е. систему отсчета времени. Она определяет индивиду­альную скорость роста и развития организма, время и продолжительность считывания генетической информации в клеточных ядрах и синтеза в клет­ках необходимых белков, моменты включения и выключения активности отдельных генов, моменты наступления критических и сенситивных пе­риодов развития отдельных признаков, длительность их протекания, темпы функциональной активности различных систем организма, скорость обуче­ния человека и другие временные параметры жизнедеятельности. Напри­мер, переходный период у одних подростков протекает на протяжении 5 -6 лет, а у других за 1.5 - 2 года. Исследования на близнецах показали гене­тическую природу обучаемости: при использовании специальных тестов (соединять пары цветных фигур за 30 с): у однояйцевых близнецов ско­рость освоения оказалась одинаковой, а у двуяйцевых близнецов имелись достоверно большие различия (Vogel F., Motulsky A., 1990).

Следовательно, высокотренируемые и низкотренируемые спортсмены различаются не только по величине сдвига работоспособности, физических качеств и функциональных показателей, но и по скорости изменений всех этих показателей, а соответственно, и по времени достижения высоких спортивных результатов. Величина и скорость развития тренировочных эффектов являются независимыми переменными. По выраженности этих факторов выделяют 4 варианта тренируемости (Коц Я. М., 1986):

*  высокая быстрая тренируемость;

*   высокая медленная тренируемость;

*   низкая быстрая тренируемость;

*   низкая медленная тренируемость.

Наличие таких индивидуальных физиолого-генетических особенностей обуславливает необходимость многоступенчатого отбора в процессе мно­голетней спортивной тренировки.

205

14.4. Значение адекватного и неадекватного выбора спортивной специализации и стиля соревновательной деятельности.

 

Для успешного развития тренированности спортсменов в плане отбора и прогноза необходимы 2 фактора:

- Адекватный выбор спортивной специализации и стиля соревнова­тельной деятельности,

- Многоступенчатый отбор на каждом этапе многолетней подго­товки, с учетом генетически присущей спортсмену скорости адап­тации к специализированным нагрузкам.

Лишь сочетание обоих этих факторов в совокупности может обеспечить высокие результаты на уровне спорта высших достижений и сохранение здоровья спортсмена. Основой для суждения о тренируемое™ в различных видах спорта являются уже достаточно известные информативные морфофункциональные и психофизиологические критерии.

Между высокотренируемыми и низкотренируемыми спортсменами возможны значительные различия по времени достижения одних и тех же уровней спортивного мастерства. Так, нормативы мастера спор­та высокотренируемые тяжелоатлеты-гиревики выполняют почти на 1.5 года быстрее, чем низкотренируемые спортсмены (соответственно, 3.76 и 4.83 года), дзюдоисты-женщины - на 2 с лишним года быстрее (соответственно, 5.60 и 7.83 года), а дзюдоисты-мужчины - более, чем на 2.5 года быстрее (6.50 и 9.17 года), считая от исходного уровня (Казак К. Б., 1998).

Высокая тренируемость, сокращая время подготовки высококвалифи­цированного спортсмена, обеспечивает не только выполнение биологиче­ской задачи (сохранения его здоровья) и социальной задачи (победы на со­ревнованиях), но и позволяет достичь высокого экономического эффекта тренировочного процесса, сокращая расходы на оплату труда тренеров. аренду помещения и пр. Фактор времени имеет огромное значение и для личной жизни спортсмена.

206

Неадекватный выбор вида спортивной деятельности сопровождается формированием нерациональной функциональной системы адаптации с большим числом лишних, неэффективных и даже нецелесообразных внут­рисистемных и межсистемных взаимосвязей (например, между спортивно-важными качествами), напряжением компенсаторных механизмов, затруд­нением восстановительных процессов, медленным развитием тренирован­ности, менее успешным выступлением в соревнованиях, достижением ме­нее высокого уровня спортивного мастерства, неутешительным прогнозом перспективности и, наконец, остановкой роста спортивного мастерства в связи с исчерпанием генетического резерва организма.

К сожалению, в практике довольно часто встречаются случаи неадек­ватного выбора вида спорта и стиля соревновательной деятельности (атакующий или контратакующий).

Так, среди борцов-самбистов около половины спортсменов пользуются стилем, не соответствующим их врожденным типологическим особенно­стям, причем 20% из них борются стилем противоположным (Ширинов А.Р., 1987). Вследствие этого замедляются темпы овладения спортивной техникой, ухудшаются спортивные результаты, увеличивается время вы­полнения нормативов спортивных разрядов. Независимо от атакующего или контратакующего стиля, использование "своего" стиля увеличивает скорость роста спортивного мастерства, и различия оказываются тем больше, чем выше спортивная квалификация. Например, у борцов-самбистов время выполнения нормативов 1 разряда при выборе "своего" стиля по сравнению с выбором "чужого" стиля меньше почти на полтора года (соответственно, 4.0. и 5.4.Г.), выполнения нормативов кандидатов в мастера спорта - короче более, чем на 2 года (5.0. и 7.2 г.), а нормативов мастера спорта - меньше на 5 с лишним лет! (6.0 и 11.2.г.).

Среди спортсменов ситуационных видов спорта (боксеров, волейболи­стов, баскетболистов и др.) выявлены значительные различия между спортсменами атакующего и контратакующего стиля по многим пси­хофизиологическим показателям (Сологуб Е.Б. и др., 1986, 1993 и др.).

 

207

Так, у атакующих боксеров по сравнению с контратакующими досто­верно короче временные параметры сенсомоторных реакций и тактического мышления, выше показатели теппинг-теста и силы мышц, в предрабочей ЭЭГ более высокий уровень преднастройки (синхронизации корковой активности), а во время парного взаимодействия с соперником в ЭЭГ фор­мируется более асимметричная система управления движениями, вклю­чающая нижнетеменные, зрительные и моторные области левого полуша­рия (условно "система восприятия"), при обучении с электромиографиче­ской (ЭМГ) обратной связью менее выражен прирост способности к произ­вольному управлению мышечными усилиями.

У контратакующих боксеров - более симметричная система взаимосвя­занной активности в коре больших полушарий с ведущей ролью передне-лобных областей ("система принятия решений"), более высокий коэффи­циент интеллектуальности в словесном тесте Г.Айзенка, при обучении с ЭМГ-обратной связью более успешное совершенствование мышечного чувства и точности воспроизведения заданных усилий.

Аналогичные данные, полученные на спортсменах волейболистах, бас­кетболистах, футболистах и фехтовальщиках, позволяют отнести атакую­щих (нападающих) спортсменов к лицам с невербальным мышлением ("художественному" типу, по И. П. Павлову), а контратакующих (защитников) - к лицам с вербальным мышлением ("мыслительному" ти­пу).

Как оказалось, в группах спортсменов атакующего или контратакую­щего стиля насчитывается примерно 2/3 спортсменов, адекватно выбрав­ших стиль соревновательной деятельности, соответствующий их врожден­ным индивидуально-типологическим особенностям, и около 1/3 спортсме­нов с неадекватным выбором, которые, по-видимому, компенсируют этот выбор другими функциональными возможностями организма (табл. 9). Однако неадекватный выбор стиля особенно значительно затрудняет рост мастерства у атакующих спортсменов, имеющих именно те качества, кото­рые находятся под наибольшим генетическим контролем - скоростные свойства нервной системы и двигательного аппарата. Например, доля ата­кующих боксеров в спорте высших достижений, выбравших неадекватную манеру ведения боя, сокращается с 36% (в группе спортсменов I разряда) до 25% (в группе мастеров спорта и мастеров спорта международного класса).

209

Таблица 9.

Количество (%) высококвалифицированных боксеров (n = 61) атакующей и контратакующей манеры ведения боя, выбравших адекватный и неадекват­ный для врожденных индивидуально-типологических особенностей стиль соревновательной деятельности (по: Е. Б. Сологуб и др., 1986, 1993. 1998;В. А. Таймазов, 1986, 1997; Г. И. Анисимов, 1991; И. Н. Пресняков, 1994).

Используемый стиль	Адекватность выбора	Квалификация боксера
		I разряд и кандидаты в мастера спорта	Мастера спорта и мастера международного класса
Контратакующий	Адекватный	65	62
	Неадекватный	35	38
Атакующий	Адекватный	64	75
	Неадекватный	36	25

 

Дифференциация спортсменов по физиолого-генетическим особенно­стям создает основу для различного педагогического подхода к их обуче­нию (использование преимущественно методов показа, прочувствования движений для атакующих спортсменов и методов рассказа, объяснений, самоотчетов - для контратакующих), правильного подбора упражнений, выбора адекватного стиля, создания алгоритмов прогнозирования и моде­лирования успешности соревновательной деятельности.

 

15. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ.

 

Человек не может жить в отрыве от внешней среды. Организм челове­ка, являясь открытой системой, тесно связан с ней - он получает из возду­ха кислород для дыхания, пищу для энергообеспечения жизнедеятельно­сти, различного рода информацию из социального окружения для своего развития. Многие влияния оказывают неблагоприятное воздействие, и че­ловеку необходимо принимать специальные меры для поддержания своей работоспособности и здоровья.

15.1. Роль физической культуры в условиях современной жизни.

 

Среди факторов, позволяющих поддерживать необходимый уровень здоровья и высокую работоспособность человека, одно из важнейших мест занимает физическая культура.

 

15.1.1. Влияние современных условий жизни на организм человека.

 

Внешняя среда оказывает на человека не только положительное, но и отрицательное влияние. Негативные воздействия могут вызывать различ­ные факторы неживой природы (абиотические), живой природы (биотические) и социальной сферы.

Среди них физические факторы - колебания давления и температуры, проникающая радиация, шум, вибрации и др.; химические факторы -различные вещества в воде, воздухе, земле, пище; биологические факто­ры - инфекции, вирусы. Кроме того, успехи науки и техники, наряду с по­лезным эффектом, приводят в современной жизни также и к неблагоприят­ным последствиям. Автоматизация и механизация производства ("кнопочное управление"), механизация горизонтального и вертикального транспорта, необходимость работы в ограниченном пространстве (батискафы, космические аппараты, подводные лодки), избыточность ин­формации, постоянный дефицит времени и пр. снижают необходимый уровень двигательной деятельности и повышают нервно-психическое напряжение в жизни человека, вызывая стрессовые состояния.

211

15.1.2. Роль физической культуры в жизнедеятельности современного

человека

 

В процессе эволюции животного мира, в том числе человека, многие органы и системы организма формировались в тесной взаимосвязи с разно­го рода движениями. Без работы мышц невозможно перемещение человека в пространстве, осуществление внешнего дыхания, перекачивание крови сердцем, продвижение пищи по пищеварительному тракту, работа мочепо­ловой системы, передача звуковых волн в слуховом аппарата, поисковая функция глаза и чтение текста, произнесение слов и многие другие функ­ции.

Нарастающее в современном мире ограничение подвижности проти­воречит самой биологической природе человека, нарушая функциониро­вание различных систем организма, снижая работоспособность и ухудшая состояние здоровья. Чем больше прогресс освобождает человека от тяже­лого труда и излишних движений, тем больше растет необходимость ком­пенсации двигательной активности.

В этих условиях очевидна роль развития массовых форм физической культуры. Приобщение к физической культуре очень важно для женщин, от здоровья которых зависит качество потомства; для детей и подростков, развитие организма которых крайне нуждается в высоком уровне подвиж­ности; для лиц пожилого возраста для сохранения бодрости и долголетия.

За последнее время, наряду со многими отрицательными демографиче­скими явлениями (сокращение рождаемости, повышение смертности, сни­жение продолжительности жизни), обнаруживается рост проявлений фи­зиологической незрелости.

(И. А. Аршавский). Ребенок рождается доношенным, с нормальным ве­сом и длиной тела, но в функциональном отношении недостаточно зрелым. Это проявляется в его пониженной двигательной активности, мышеч­ной слабости (гипотонии), быстрой утомляемости, снижении устой­чивости к простудным и инфекционным заболеваниям (снижение им­мунитета), слабыми и неустойчивыми эмоциональными реакциями, слабым типом нервной системы. Результатом физиологической незрелости являются недостаточное развитие физических качеств и навыков, ожирение развитие близорукости, искривления позвоночника, плоскостопие, детский травматизм. Эти явления накладывают свой отпечаток на всю по­следующую жизнь человека. Они приводят к задержке полового развития (инфантилизму) в подростковом периоде, к снижению физической и умст­венной работоспособности в зрелом возрасте и к раннему старению пожи­лых людей.

Борьба с проявлениями физиологической незрелости не может сводить­ся к фармаковоздействиям, психологическим или педагогическим меро­приятиям. Основное необходимое средство противостояния этому явле­нию - повышение двигательной активности. Это путь к долголетию и здоровому образу жизни.

Развитие массовой физической культуры и спорта не только обеспечи­вает сохранение здоровья и повышение работоспособности, но и способ­ствует заполнению д о су г аи отвлечению населения, в особен­ности подростков, от вредных привычек- курения, алкого­лизма и наркомании.

Для этого необходимо преодолеть у населения низкую потребность в занятиях физической культурой. Спортивные достижения выдающихся ат­летов вдохновляют большие массы людей и способствуют их приобщению к систематическим спортивным занятиям. Справедливо отмечал основа­тель современного олимпизма Пьер де Кубертен: для того, чтобы 100 чело­век занимались физической культурой, нужно, чтобы 50 человек занима­лись спортом; для того, чтобы 50 человек занимались спортом, нужно, что­бы 20 человек были высококвалифицированными спортсменами, а для это­го нужно, чтобы 5 человек могли показать удивительные достижения.

 

15.2. Гипокинезия, гиподинамия и их влияние на организм человека.

 

Снижение физических нагрузок в условиях современной жизни, с одной стороны, и недостаточное развитие массовых форм физической культуры среди населения, с другой стороны, приводят к ухудшению различных Функций и появлению негативных состояний организма человека.

212

 

15.2.1. Понятия гипокинезия и гиподинамия.

 

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма человека необходима достаточная активность скелетных мышц. Работа мышечного аппарата способствует развитию мозга и установлению межцентральных и межсенсорных взаимосвязей. Двигательная деятельность повышает энер­гопродукцию и образование тепла, улучшает функционирование дыхатель­ной, сердечно-сосудистой и других систем организма. Недостаточность движений нарушает нормальную работу всех систем и вызывает появление особых состояний - гипокинезии и гиподинамии.

Гипокинезия - это пониженная двигательная активность. Она может быть связана с физиологической незрелостью организма, с особыми условиями работы в ограниченном пространстве, с некоторы­ми заболеваниями и др. причинами. В некоторых случаях (гипсовая повязка, постельный режим) может быть полное отсутствие движе­ний или акинезия, которая переносится организмом еще тяжелее.

Существует и близкое понятие - гиподинамия. Это понижение мышечных усилий, когда движения осуществляются, но при крайне малых нагрузках на мышечный аппарат. В обоих случаях скелетные мышцы на­гружены совершенно недостаточно. Возникает огромный дефицит биоло­гической потребности в движениях, что резко снижает функциональное состояние и работоспособность организма.

Некоторые животные очень тяжело переносят отсутствие движений. Например, при содержании крыс в течение 1 месяца в условиях акинезии выживает 60% животных, а в условиях гипокинезии - 80%. Цыплята, вы­ращенные в условиях обездвижения в тесных клетках и выпущенные затем на волю, погибали при малейшей пробежке по двору.

Тяжело переносится снижение двигательной активности человеком. Обследование моряков-подводников показало, что после 1,5 месяцев пре­бывания в море сила мышц туловища и конечностей уменьшалась на 20-40% от исходной, а после 4 месяцев плавания - на 40-50%. Наблюдались и другие нарушения.

213

15.2.2. Влияние недостаточной двигательной активности на организм

человека.

 

В центральной нервной системе гипокинезия и гипо­динамия вызывают потерю многих межцентральных взаимосвязей, в пер­вую очередь, из-за нарушения проведения возбуждения в межнейронных синапсах, т. е. возникает асинапсия. При этом изменяется психическая и эмоциональная сфера, ухудшается функционирование сенсорных систем. Поражение мозговых систем управления движениями приводит к ухудше­нию координации двигательных актов, возникают ошибки в адресации моторных команд, неумение оценивать текущее состояние мышц и вносить коррекции в программы действий.

В двигательном аппарате отмечаются некоторые дегенера­тивные явления, отражающие атрофию мышечных волокон - снижение веса и объема мышц, их сократительных свойств. Ухудшается кровоснаб­жение мышц, энергообмен. Происходит падение мышечной силы, точно­сти, быстроты и выносливости при работе (особенно статической выносли­вости). При локомоциях усиливаются колебания общего центра масс, что резко снижает эффективность движений при ходьбе и беге.

Дыхание при недостаточной двигательной активности характери­зуется уменьшением ЖЕЛ, глубины дыхания, минутного объема дыхания и максимальной легочной вентиляции. Резко увеличивается кислородный запрос и кислородный долг при работе. Основной обмен понижается.

Нарушается деятельность сердечно - сосудистой системы. Возникает атрофия сердечной мышцы, ухудшается питание миокарда. В результате развивается ишемическая болезнь сердца. Уменьшение объема сердца приводит к меньшим величинам сердечного выброса (уменьшению систо­лического и минутного объема крови). Частота сердечных сокращений при этом повышается как в покое, так и при физических нагрузках.

Ослабленные скелетные мышцы не могут в должной мере способство­вать венозному возврату крови. Недостаточность или полное отсутствие их сокращений практически ликвидирует работу "мышечного насоса", об­легчающего кровоток от нижних конечностей к сердцу против силы тяжести. Выпадение помощи со стороны этих "периферических сердец" еще более затрудняет работу сердца по перекачиванию крови. Время кругообо­рота крови заметно возрастает. Количество циркулирующей крови умень­шается.

214

При низких физических нагрузках и малом увеличении глубины дыха­ния при работе почти не помогает кровотоку и "дыхательный насос", так как присасывающее действие пониженного давления в грудной полости и работа диафрагмы ничтожны. Все эти следствия пониженной двигательной активности вызывают в современном мире огромный рост сердечно­сосудистых заболеваний.

В эндокринной системе отмечается снижение функций же­лез внутренней секреции, уменьшается продукция их гормонов.

В случаях акинезии происходят наиболее глубокие поражения ор­ганизма и происходит сглаживание суточных биоритмов колебания час­тоты сердцебиения, температуры тела и других функций.

 

15.3. Нервно-психическое напряжение, монотонность деятельности и их влияние на организм человека.

 

Спортивная деятельность предъявляет к организму человека самые раз­нообразные требования - от работы в условиях дефицита времени на фоне непрерывно изменяющихся ситуаций, которая вызывает высокое нервно-психическое напряжение, до длительной монотонной работы, заметно снижающей тонус нервной системы.

 

15.3.1. Нервно-психическое напряжение.

 

Условия спортивной борьбы, особенно в ситуационных видах спорта (спортивных играх, единоборствах), вызывают у человека повышенное нервно-психическое напряжение. Огромный объем информации, который должен перерабатывать спортсмен в кратчайшие отрезки времени - часто в десятые и сотые доли секунды, высокая мотивация его выступлений при­водят к появлению эмоционального стресса, а в особо сложных условиях к негативным переживаниям - дистрессу.

215

Стресс (англ, stress - напряжение) - это общая системная реакция организма человека на экстремальные раздражения.

Канадский ученый Г. Селье рассматривал реакции стресса как неспецифические системные реакции организма или общий адаптационный синдром, который не зависит от специфики раздражителя и протекает в следующие стадии.

*   1-я стадия - тревоги, которая включает фазы "шока" (резких веге­тативных реакций) и "противотока" (мобилизации функциональных резервов).

*   2-я стадия — резистентности   (устойчивости и высокой работо­способности).

*   3-я стадия - истощения - общего снижения функционального со­стояния, развития патологических реакций и, в конечном счете, ги­бели организма.

Эти стадии во многом аналогичны стадиям процесса адаптации (физиологического напряжения, адаптированности и дизадаптации) с тем только отличием, что процесс адаптации включает не только неспецифиче­ские, но и специфические приспособительные реакции.

В спорте возможны различные проявления стресса.

Физический стресс - возникающий во время высокоинтенсивной дви­гательной деятельности спортсмена, но не связанный с какими-либо эмо­циональными переживаниями (например, тренировочные занятия, особен­но в стандартных видах спорта).

Эмоциональный стресс - отражающий высокое нервно-психическое напряжение во время соревновательной деятельности и вызывающий мо­билизацию функциональных резервов организма и значительные психиче­ские, вегетативные и гормональные реакции.

216

При развитии эмоционального стресса чрезвычайные раздражители (стрессоры) действуют на высшие отделы центральной нервной системы Эти влияния вызывают возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы и выделение связанных с ним гормонов и медиаторов, а через гипоталамус воздействуют на гормональную активность гипофиза. Гормон гипофиза - адренокортикотропный гормон вызывает выделение надпочечниками адреналина, норадреналина, глюкокортикоидов и минералкортикоидов. В результате возникает комплекс приспособительных реакций организма. Увеличивается частота и регулярность дыхания, уко­рачивается фаза вдоха относительно выдоха; увеличивается частота сер­дечных сокращений и почти исчезает аритмия; повышается артериальное давление; усиливается обмен веществ и энергии; увеличивается амплитуда ЭМГ и повышается сила сокращений скелетных мышц; в ЭЭГ уменьшает­ся выраженность ритма покоя (альфа-ритма) и увеличивается проявление ритмов напряжения (тета-ритма) и активации (бета-ритма); концентрирует­ся внимание. Все эти реакции обеспечивают высокую работоспособность.

Однако, в результате чрезмерного нервно-психического напряжения развивается состояние дистресса и могут возникать различные нега­тивные реакции - ухудшается кровоснабжение некоторых отделов голов­ного мозга, урежается частота сердечных сокращений, падает артериальное давление, увеличивается время двигательных реакций и снижается двига­тельная активность. При многократных стрессах у спортсменов велика час­тота спортивного травматизма.

Нервно-психическое напряжение у разных людей может прояв­ляться «различных стрессовых реакциях.

Эмоциональный стресс выражен у спортсменов тем сильнее, чем более значимо для них достижение цели действия (их потребность) и чем меньше у них доступной информации, энергии и имеющегося в распоряжении вре­мени. Элементы новизны и неопределенности ситуации повышают напря­женность в организме спортсменов.

У спортсменов, более опытных, уверенных в своих силах, с сильными и уравновешенными нервными процессами, состояние нервно-психического напряжения выражено слабее. У них быстрее протекает 1-я стадия, дли­тельна и устойчива 2-я стадия и очень редко проявляется 3-я стадия. У ме­нее подготовленных спортсменов, со слабой или неуравновешенной нервной системой, наоборот, больше выражены 1-я и 3-я стадии и менее - 2-я стадия.

217

15.3.2. Монотонность деятельности.

 

Источником положительных эмоций у спортсмена, как у всякого чело­века, является поиск новой информации, новых путей решения двигатель­ных и тактических задач. При длительном выполнении однообразных дви­гательных актов (например, в циклической работе умеренной мощности) приток информации значительно снижается, что вызывает скуку, падение интереса к тренировкам, понижение функциональных возможностей.

Монотонность деятельности - это состояние, вызы­ваемое однообразием работы при большом количестве простых сте­реотипных движений.

Такая работа вызывает у человека состояние пониженной психической активности, чувство безразличия, усталости, сонливости, снижение часто­ты сердечных сокращений и дыхания, понижение амплитуды ЭМГ рабо­тающих мышц, падение работоспособности.

Одним из механизмов возникновения состояния монотонии является привыкание. Если один и тот же стимул многократно повторяется, то внимание к нему ослабляется, реакции понижаются, т. е. утрачивается его новизна. В процессе автоматизации простых двигательных навыков эмоциональное напряжение прогрессивно уменьшается. При этом активи­руются неспецифические тормозные отделы ствола головного мозга, кото­рые, при отсутствии тонизирующего сенсорного притока в мозг из окру­жающей среды, вызывают снижение активности высших отделов мозга. В условиях монотонной деятельности изменяется роль левого и правого по­лушария в управлении движениями. У спортсменов-правшей отмечено снижение активности левого доминирующего полушария головного мозга и повышение роли правого неведущего полушария. Это позволяет продол­жать работу, но делает ее менее эффективной.

Разные люди неодинаково реагируют на монотонную работу.

Главным фактором сопротивляемости монотонии являются врожденные свойства нервной системы.

218

Успешнее работают в этих условиях спортсмены с сильными уравновешенными нервными процессами и невы­сокой их подвижностью - флегматики Обследования высококвалифици­рованных лыжников-гонщиков, бегунов-стайеров, велосипедистов-шоссейников показали, что флегматики составляют основную долю спорт­сменов в данных видах спорта.

Имеют значение личностные особенности спортсменов. Интроверты легче справляются с монотонной работой, чем экстраверты.

Для борьбы с монотонней используют варьирование скорости переме­щений спортсменов, разные отрезки дистанций, создают соревновательные ситуации и т. п.

 

15.4. Основные формы оздоровительной физической культуры и их влияние на функциональное состояние организма.

 

К основным средствам физического воспитания относят физические упражнения, естественные силы природы и гигиенические факторы. Физи­ческие упражнения - это двигательные действия человека, необходимые для решения задач физического воспитания. Главные их задачи - повыше­ние работоспособности и оздоровление населения.

 

15.4.1. Основные формы оздоровительной физической культуры.

 

Использование различных форм оздоровительной физической культуры неразрывно связано с получением основного эффекта - повышения и со­хранения здоровья человека. Вместе с тем, ими решаются в обществе и многие другие задачи - общеобразовательные, познавательные (туризм), реабилитационные (лечебная гимнастика), рекреационные, развлекатель­ные (игры), профессиональные (производственная гимнастика, профессио­нально-прикладная физическая подготовка).

Физические упражнения подразделяют на гимнастику, игры, ту­ризм и спорт.

Оздоровительный эффект имеют различные виды гимнастики.

219

Основная гимнастика обеспечивает широкую общую физическую подготовку человека к различным видам двигательной деятельности. Ги­гиеническая гимнастика, в частности утренняя зарядка, активизирует функции организма в течение дня. Утренняя зарядка снимает затормо­женное состояние мозга после сна, повышая тонус центральной нервной системы афферентными импульсами от работающих мышц; стимулирует активность сенсорных систем; активирует работу сердечной мышцы и уси­ливает венозный кровоток; увеличивает глубину дыхания; устраняет отеч­ность тканей, усиливая лимфообращение. Водные процедуры, сопровож­дающие зарядку, обеспечивают закаливанию, действуя на терморецеп­торы кожи. В недавнее время широко развивалась производственная гимнастика, которая в различных ее формах повышает производитель­ность умственного и физического труда и снижает профзаболевания. При использовании перед работой вводной гимнастики возникает врабатывание организма, небольшие физкультминутки и физкультпаузы являются хорошими средствами активного отдыха, а восстановительная гимна­стика улучшает процессы восстановления организма после работы. Ле­чебная гимнастика обеспечивает восстановление нарушенного здоровья человека. Она имеет узкую специфическую направленность в зависимости от характера заболевания.

Игры, повышая физическую активность человека, способствуют об­щему оздоровлению населения, а также развивают наблюдательность, экс­траполяцию, творческие возможности мозга, способность к переработке информации в условиях дефицита времени. Для развития различных физи­ческих качеств и формирования двигательных навыков у детей дошкольно­го и младшего школьного возраста большое значение имеют имитацион­ные игры. Среди взрослого населения широко распространены игры как средство активного отдыха и заполнения досуга.

220

Туризм- это разнообразная естественная двигательная деятельность в природных условиях. Огромно его влияние на здоровье населения, сня­тие невротических состояний, вызываемых нервно-психической напряжен­ностью бытовых и профессиональных ситуаций, воспитательно-образовательная роль. Различные виды туризма - прогулки, экскурсии, ту­ристские походы позволяют человеку укреплять здоровье, поддерживают бодрое настроение, развивают способность к пространственной ориента­ции на местности, умение адаптироваться к различным естественным си­туациям и погодным условиям. Они служат также для приобретения новых навыков, развития умственных способностей, пополняют знания об окру­жающем мире и его объектах.

Спорт связан с соревновательной деятельностью, что требует сис­тематической подготовки организма к высоким спортивным достижениям. Занятия массовым спортом преследуют в значительной мере оздорови­тельный эффект, а это, в свою очередь, может быть достигнуто лишь при рациональной организации спортивной тренировки, правильно подобран­ном режиме тренировочных занятий и отдыха, индивидуализации физиче­ских нагрузок. Особое значение в последнее время приобретают в плане оздоровления занятия национальными, народными видами спорта (русская лапта, городки и пр.).

15.4.2. Влияние оздоровительной физической культуры на функцио­нальное состояние и неспецифическую устойчивость организма

человека.

Здоровье человека, как сформулировано в уставе Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) - это состояние полного физиче­ского, духовного и социального благополучия. Вспомним давно известное изречение: "В здоровом теле - здоровый дух!"

Выполнение физических упражнений имеет 2 последствия для орга­низма человека: 1) специфический эффект, т. е. адаптация к данным фи­зическим нагрузкам, и 2) дополнительный, неспецифический эффект -повышение устойчивости к разнообразным неблагоприятным факто­рам внешней среды. Люди, систематически занимающиеся физиче­скими упражнениями (не менее 6-8 часов в неделю), оказывается, реже болеют, легче переносят инфекционные болезни. У них меньше частота и длительность простудных заболеваний, гораздо меньше сопутствующих осложнений У спортсменов повышается устойчивость к перегреванию и переохлаждению, к действию проникающей радиации, однако снижается переносимость голодания и некоторых ядов (цианистый калий). Выяснилось, что чем выше аэробные возможности ор­ганизма, тем ниже показатели смертности. При повышении индивидуаль­ных величин относительного МПК в 2 раза у мужчин (от 21 до 42 мл • кг^-1• мин^-1) смертность снижается примерно в 3 раза, а у женщин повышение МПК в 1,5 раза (от 21 до 32 мл • кг^-1• мин^-1) снижает смертность в 2 раза. Исследования на животных также демонстрируют усиление неспецифиче­ской устойчивости при тренировке. В группах тренированных крыс (плавание, статическая нагрузка) по сравнению с контрольной группой не­тренированных крыс повышалась устойчивость в 1,5 раза к действию ги­поксии (по времени возникновения судорог на высоте 13 км), в 1,5 раза - к отравлению хлороформом (по проценту выживания), в 4 раза - к облуче­нию (по 4-кратному увеличению смертельной дозы рентгеновских лучей), на 7% - к перегреванию (по длительности жизни при 70°С), на 1/3 - к охлаждению (до начала судорог в воде при 5 °С).

Для получения наибольшего оздоровительного эффекта и максимально­го повышения работоспособности следует соблюдать оптимальные двигательные режимы, разработанные для лиц различного воз­раста.

Оптимальный объем физической нагрузки по количеству часов в не­делю составляет для возраста 6-8 лет - 13-14, 9-12 лет - 12-13, 13-15 лет -11-12, 16-20 лет - 8-9, 24-30-лет - 7-8, 30-60 лет - 5-6, пожилых лиц - 8-10 часов.

Определена минимальная интенсивность нагрузки, при которой про­исходит повышение функциональных возможностей организма. Ее рассчи­тывают, исходя из величины максимальной ЧСС, равной 220 уд • мин^-1 ми­нус возраст (количество лет). Оптимальная физическая нагрузка выпол­няется при ЧСС от 65% до 85% от максимальной ЧСС.

 

222

Следовательно, для молодого человека 20-ти лет оптимальной является нагрузка, выполняемая при ЧСС в диапазоне 130-170 уд • мин^-1 (его максимальная ЧСС составляет 220 - 20 = 200 уд • мин^-1), а для пожилого чело­века 60-ти лет оптимум нагрузки соответствует диапазону ЧСС от 104 до 136 уд • мин^-1 (его максимальная ЧСС составляет 220 - 60 = 160 уд • мин^-1). Отечественными и зарубежными учеными разработаны общие реко­мендации по величине тренировочной нагрузки для развития и поддержа­ния кардиореспираторных функций, состава тела, мышечной силы и вы­носливости у взрослых здоровых лиц.

-  Частота тренировочных занятий - 3-5 дней в неделю.

-  Интенсивность работы - 65%-85% от максимальной ЧСС или 50-85% от МПК.

-  Длительность занятий - 20-60 минут непрерывной аэробной ра­боты в зависимости от интенсивности (допускается 2-3 пика нагруз­ки по 1-2 мин с ЧСС до 90-100% от максимальной ЧСС или от МПК).

-  Вид упражнений - любые упражнения с использованием больших мышечных групп при ритмичной и аэробной работе - бег, бег трус­цой, передвижение на лыжах, коньках, велосипеде, плавание, гребля, танцы, игровая деятельность.

-   Упражнения с сопротивлением умеренной интенсивности, эффек­тивные для поддержания анаэробных возможностей, развития и поддержания обезжиренного веса и прочности костей - 8-10 упраж­нений на большие мышечные группы по меньшей мере 2 дня в неде­лю.

Рекомендуемый двигательный режим позволяет поддерживать опти­мальный уровень физической работоспособности, состава тела и здоровья (англ, fitness - фитнесс), снижение ЧСС покоя, повышение аэробных и анаэробных возможностей организма, снижение утомляемости и ускорение процессов восстановления.

При суточных энерготратах не менее 1200 ккал возможно оптимальное снижение веса - не более 1 кг в неделю.

223

Для определения оптимальной двигательной активности взрослого здорового человека можно использовать суточный показатель количества шагов: 10000 шагов в 1 день обеспечивают средний уровень энерго­трат 2200-2400 ккал в сутки (1700 ккал - основной обмен и 500-700 ккал

- на мышечную работу). Опыт изучения двигательной активности различ­ных контингентов населения показывает, что в зрелом возрасте люди де­лают, в среднем, 10-15 тыс. шагов в сутки, а в пожилом возрасте - 6-8 тыс. шагов. Подвижность детей дошкольного и младшего школьного воз­раста очень высока. Число шагов, проходимых в 1 день дошкольниками в зимний период, составляет  в возрасте 3-4 лет 11,2 (девочки) и 11.9 тыс. шагов (мальчики), в 5 лет, соответственно,  12 и 13,5 тыс. шагов, в 6-7-лет

- 13,6 и 15,0 тыс. шагов, в 8 лет - 16,2 и 18,1 (до 22-24 тыс. шагов). Однако этот уровень подвижности не всегда реализуется. В детских садах и, осо­бенно, в школах дети и подростки испытывают значительный дефицит двигательной активности, что приводит к росту заболеваний, ожирению, плоскостопию и другим отклонениям в состоянии здоровья.

Повышению функциональных возможностей организма, сохранению здоровья и развитию профессиональных психофизиологических особенно­стей, физических качеств и формированию двигательных навыков способ­ствует профессионально-прикладная физическая подготовка. Средствами физического воспитания решаются задачи адаптации работающего населения к профессиональной деятельности, во­енному труду. Так, например, повышение вестибулярной устойчивости, достигаемое в плавании, акробатике, гимнастике, спортивных играх, имеет большое значение для летчиков, космонавтов; быстрота реакции, высокая надежность сенсорных систем, скорость переработки информации, разви­ваемые в ситуационных видах спорта, необходимы профессионалам-операторам, радиотелеграфистам, машинисткам; высокий уровень развития силы и выносливости требуется геологам.

224

Заключение

 

Изложение современных представлений по основным разделам общей и частной физиологии спорта, несомненно, окажется полезным в деле со­вершенствования учебного процесса и подготовки высококвалифициро­ванных специалистов по физической культуре и спорту. Знание студентами этих разделов дисциплины особенно актуально в связи с возрастанием объ­ема и интенсивности тренировочных нагрузок, а также вследствие ухуд­шения состояния здоровья населения, обусловленного научно-техническим прогрессом, ухудшением экологической обстановки, гипокинезией, вред­ными привычками, недостаточностью и неполноценностью питания. В све­те этого вырисовывается необходимость глубокого и всестороннего изуче­ния теоретических и прикладных физиологических основ всей массово-оздоровительной работы и спортивной деятельности.

В некоторых разделах физиологии спорта получены значительные тео­ретические результаты, часть из которых внедрена в тренерскую практику и учебный процесс. Другие разделы требуют дополнительных фактических материалов, комплексного глубокого их анализа с целью проверки сущест­вующих научных концепций, постановки новых проблем и практической реализации.

Прикладное использование данных любой науки оправдано лишь в том случае, когда их достоверность утверждается в повторных исследованиях, когда выявлены стоящие за ними закономерности, когда создана соответ­ствующая теория. Поэтому в пособии мы пытались изложить только обще­принятые, устоявшиеся, теоретически обоснованные и подтвержденные практикой сведения по физиологии спорта. Важно также подчеркнуть, что ряд представленных нами разделов по физиологии спорта ранее в учебни­ках и учебных пособиях не рассматривались.

225

Представленные материалы мы стремились рассматривать (насколько это было возможно вследствие небольшого объема пособия) сквозь призму исторического пути, современного состояния и перспектив развития пред­мета, через его учебные и научные аспекты. Напоминание об истории предмета, его замечательных ученых и педагогах весьма поучительно для творческой деятельности молодых сотрудников, ибо перед ними всякий раз возникают мудрые и яркие образы отечественных ученых - патриотов, ученых мужественного и честного ума, к числу которых мы с полным правом относим профессоров Л. А. Орбели, А. Н. Крестовникова, М. Е. Маршака, Е. К. Жукова, Н. В. Зимкина, B.C. Фарфеля, А. С. Мозжухина и других. Заложенные ими основы физиологии спорта получили дальнейшее развитие в нашей стране и за рубежом и способствовали утверждению оте­чественного приоритета этой дисциплины в системе мировой физиологи­ческой науки.

Рекомендуемая литература

1.  Солодков А. С. Физиологические основы адаптации к физическим нагрузкам: Лекция /ГДОИФК им. П. Ф. Лесгафта. - Л., 1988. - 38 с.

2.  Солодков А. С. О состоянии и перспективах развития физиологии спорта в СССР. /ГДОИФК им. П. Ф. Лесгафта. - Л., 1990. - 33 с.

3.  Солодков А. С. Проблемы утомления и восстановления в спорте: Лекция / ГДОИФК им. П. Ф. Лесгафта. - СПб., 1992. - 34 с.

4.   Солодков А. С. Физическая работоспособность спортсмена: Лекция / СПбГАФК им. П. Ф. Лесгафта. - СПб., 1995. - 43 с.

5.   Солодков А. С. Физиология спорта: содержание, история, перспек­тивы: Лекция / СПбГАФК им. П. Ф. Лесгафта. - СПб., 1996. - 46 с.

6.   Сологуб Е. Б. Корковая регуляция движений человека, - Л.: Медици­на, 1981. - 183 с.

7.  Сологуб Е.  Б.  Физиологические  основы  спортивной тренировки женщин: Лекция /ГДОИФК им. П. Ф. Лесгафта, 1987. - 22 с.

8.  Сологуб Е. Б. Простые методики для массовых обследований и са­моконтроля функциональной подготовленности и работоспособно­сти: Методическое пособие /СПбГАФК им. П. Ф. Лесгафта. - СПб., 1995.-15 с.

9.  Спортивная физиология: Учебник для ИФК / Под ред. Я. М. Коца. -М.:ФиС.-1986.-240с.

226

10.Физиология человека: Учебник для ИФК. Изд. 5-е. / Под ред. Н. В. Зимкина. - М., ФиС. - 1975. - 496 с.

11.Физиологические основы массовых форм физической культуры: Ме­тод, указания / Под ред. Е. Б. Сологуб. - Л.: ГДОИФК им. П. Ф. Лес-гафта.-1986.-62с.

12.Физиологические основы спортивной тренировки: Метод, указания / Под ред. Е. Б. Сологуб. - Л., 1986. - 60 с.

13.Фомин Н. А. Физиология человека: Учебн. пособие для студ. фак. физич. культ, пед. ин-тов. Изд. 2-е. - М.: Просвещение. -1992. - 352 с.

227

Оглавление

Предисловие                                                                                  3

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ                                                                                     5

ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА                                                        5

1. Физиология спорта - учебная и научная дисциплина               5

1.1.  Физиология спорта, ее содержание и задачи                        5

1.2. Кафедра физиологии СПбСПБГАФК им. П. Ф. Лесгафта и

ее роль в становлении и развитии физиологии спорта                          8

1.3.  Состояние и перспективы развития физиологии спорта               13

2. Адаптация к физическим нагрузкам и резервные возможности организма                                                                                                               17

2.1. Динамика функций организма при адаптации нее стадии     18

2.2. Физиологические особенности адаптации к физическим

нагрузкам                                                                                       23

2.3.  Срочная и долговременная адаптация к физическим

нагрузкам                                                                                       25

2.4. Функциональная система адаптации                                      29

2.5. Понятие о физиологических резервах организма, их

характеристика и классификация                                                  32

3. Функциональные изменения в организме при физических нагрузках                                                                                                               35

3.1. Изменения функций различных органов и систем организма        35

3.2.  Функциональные сдвиги при нагрузках постоянной

мощности                                                                                       38

3.3. Функциональные сдвиги при нагрузках переменной

мощности                                                                                       39

3.4. Прикладное значение функциональных изменений для

оценки работоспособности спортсменов                                              40

228

4. Физиологическая характеристика состояний организма при спортивной деятельности                                                                                           41

4.1. Роль эмоций при спортивной деятельности                                   41

4.2. Предстартовые состояния                                                               45

4.3. Разминка и врабатывание                                                                48

4.4. Устойчивое состояние при циклических упражнениях                  50

4.5. Особые состояния организма при ациклических, статических и упражнениях переменной мощности                                                         52

5. Физическая работоспособность спортсмена                                     53

5.1.Понятие о физической работоспособности и методические

подходы к ее определению                                                           54

5.2. Принципы и методы тестирования физической работоспособности                                                                                                             56

5.3. Связь физической работоспособности с направленностью тренировочного процесса в спорте                                                                          62

5.4. Резервы физической работоспособности                              64

6. Физиологические основы утомления спортсменов                           70

6.1.  Определение и физиологические механизмы развития

утомления                                                                                      71

6.2. Факторы утомления и состояние функций организма           75

6.3. Особенности утомления при различных видах физических

нагрузок                                                                                         78

6.4. Предутомление, хроническое утомление и переутомление   80

7. Физиологическая характеристика восстановительных процессов                                                                                                            83

7.1.  Общая характеристика процессов восстановления              83

7.2. Физиологические механизмы восстановительных процессов        86

7.3. Физиологические закономерности восстановительных

процессов                                                                                      88

7.4. Физиологические мероприятия повышения эффективности восстановления                                                                                                91

229

ЧАСТЬ ВТОРАЯ                                                                                    95

ЧАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА                                          95

8. Физиологическая классификация и характеристика физических упражнений                                                                                                  95

8.1. Различные критерии классификации упражнений                          95

8.2.  Современная классификация физических упражнений                  97

I. Стереотипные (стандартные) движения                                              97

П. Ситуационные (нестандартные) движения                               98

8.3. Физиологическая характеристика спортивных поз и

статических нагрузок                                                                    99

8.4. Физиологическая характеристика стандартных циклических

и ациклических движений                                                             103

8.5. Физиологическая характеристика нестандартных движений          107

9. Физиологические механизмы и закономерности развития физических качеств                                                                                               110

9.1.  Формы проявления, механизмы и резервы развития силы  111

9.2. Формы проявления, механизмы и резервы развития

быстроты                                                                                       116

9.3. Формы проявления, механизмы и резервы развития

выносливости                                                                                120

9.4. Понятие о ловкости и гибкости; механизмы и

закономерности их развития                                                                  125

10. Физиологические механизмы и закономерности формирования двигательных навыков                                                                                127

10.1. Двигательные умения и навыки и методы их исследования         127

10.2. Физиологические механизмы формирования двигательных

навыков                                                                                          128

10.3.Физиологические закономерности и стадии формирования

двигательных навыков                                                                  132

10.4. Физиологические основы совершенствования

двигательных навыков                                                                  138

11. Физиологические основы развития тренированности           141

11.1. Физиологическая характеристика тренировки и состояния

тренированности                                                                                     142

11.2. Тестирование функциональной подготовленности

спортсменов в покое                                                                     145

11.3. Тестирование функциональной подготовленности

спортсменов при стандартных и предельных нагрузках              149

11.4. Физиологическая характеристика перетренированности и

перенапряжения                                                                             152

12. Спортивная работоспособность в особых условиях внешней

среды.                                                                                            155

12.1. Спортивная работоспособность в условиях измененной

температуры и влажности воздуха                                                156

12.2. Спортивная работоспособность в условиях измененного

барометрического давления                                                          158

12.3. Спортивная работоспособность при смене поясно-

климатических условий.                                                                164

12.4. Физиологические изменения в организме при плавании     166

13. Физиологические основы спортивной тренировки женщин  169

13.1. Морфо-функциональные особенности женского организма        169

13.2. Изменения функций организма в процессе тренировок               178

13.3. Влияние биологического цикла на работоспособность

женщин                                                                                          182

13.4. Индивидуализация тренировочного процесса с учетом фаз

биологического цикла                                                                   186

14. Физиолого-генетические особенности спортивного отбора  188

14.1. Физиолого-генетический подход к вопросам спортивного

отбора                                                                                            189

14.2. Наследственные влияния на морфофункциональные

особенности и физические качества человека                              191

231

14.3. Учет физиолого-генетических особенностей человека в спортивном отборе                                                                                     196

14.4. Значение адекватного и неадекватного выбора спортивной

специализации и стиля соревновательной деятельности             205

15. Физиологические основы оздоровительной физической

культуры                                                                                        209

15.1. Роль физической культуры в условиях современной жизни        209

15.2. Гипокинезия, гиподинамия и их влияние на организм

человека                                                                                         211

15.3. Нервно-психическое напряжение, монотонность

деятельности и их влияние на организм человека                        214

15.4. Основные формы оздоровительной физической культуры и

их влияние на функциональное состояние организма                           218

Заключение                                                                                             224

Рекомендуемая литература                                                            225

Оглавление