Физиология спорта

Рис. 9. Уменьшение концентрации лактата в крови в период восстановления после трех повторных одноминутных максимальных нагрузок на велоэргометре (Л. Хермансени И. Стенвольд, 1972): столбики со штриховкой – работа, без штриховки – отдых.

Значительная часть медленной (лактатной) фракции О2 -долга связана с устранением молочной кислоты. Чем интенсивнее нагрузка, тем больше эта фракция. У нетренированных людей она достигает максимально 5-10 л, у спортсменов, особенно у представителей скоростно-силовых видов спорта, 15-20 л. Длительность ее - около часа. Величина и продолжительность лактатной фракции О2 -долга уменьшаются при активном восстановлении. 

МПК  и О2 долг. Циклические виды спорта.

К циклическим видам спорта (движениям) относятся бег, ходьба, плавание, гребля, велоспорт, лыжные гонки, конькобежный спорт и многие другие.

Спортивная ходьба. Физиологический базис ходьбы - шагательный рефлекс. Максимальное потребление кислорода (МПК) у мужчин - 71 мл/кг/мин. Частота дыхания и вентиляция легких зависит от темпа и функциональной готовности спортсмена и составляет 30-50 и более экс. в мин и 60-90 л/мин; поглощение кислорода - 3-5 л/мин и более.

Бег. МПК у бегунов на длинные дистанции у мужчин 80 мл / мин / кг, у женщин - 56 мл/мин/кг.

Лыжный спорт. При спусках и подъемах в гору с большой скоростью, несмотря на увеличение потребления кислорода (О2), часть энергии освобождается за счет анаэробных реакций, о чем свидетельствует значительное повышение концентрации молочной кислоты в крови. МПК у мужчин 83 мл/кг/мин, у женщин - 63 мл/кг/мин.

Потребление кислорода у квалифицированных лыжников достигает 4-5 л/мин, что составляет 85-90% их МПК. При передвижении по равнине эта величина не превышает 80% МПК, на подъемах она возрастает до 100%, на спусках снижается до 50-55%.

Конькобежный спорт. МПК у мужчин 78 мл/кг/мин и у женщин 54 мл/кг/мин. Легочная вентиляция при беге на коньках достигает 100-160 л/мин, потребление кислорода - 4-4,5 л/мин. Имеет место кислородный долг, особенно при беге на 500-1500 м. 

Велосипедный спорт. Несмотря на некоторые затруднения дыхания во время гонок, легочная вентиляция у велогонщиков достигает 60-120 и более л/мин, а поглощение кислорода - 5 и более л/мин. МПК у мужчин составляет 75 л/кг/мин.

Гребля (академическая, на каноэ и байдарках).  МПК - 62 мл/кг/мин у мужчин. Потребление кислорода у высококвалифицированных спортсменов может достигать 5-5,5 л/мин. Кислородный запрос при гребле на дистанции 1500-2000 м в среднем составляет 50-60 л, кислородный долг равен 20-30% по отношению к запросу.

Плавание. Легочная вентиляция при этом может достигать 90-100 и более литров в минуту, поглощение кислорода - 5,0-5,5 л. МПК у мужчин 67 мл/кг/мин, у женщин - 57 мл/кг/мин.

Игровые виды спорта.

Спортивные игры (футбол, баскетбол, волейбол, хоккей, гандбол, теннис и др.) МПК у баскетболисток 44 мл/мин/кг (J. Wilmore, 1980), у мужчин-баскетболистов - 53 мл/мин/кг, у футболистов, волейболистов (мужчин) - 58 мл/мин/кг и 57 мл/мин/кг соответственно.

Водное поло — поглощение кислорода - 5,5-6 л, МПК - 58 мл/мин/кг.

Единоборства.

Борьба (вольная, греко-римская, самбо, дзюдо и др.) Кислородная потребность зависит от интенсивности работы. Кислородный долг к концу схватки может достигать значительных величин. МПК составляет 57 мл/кг/мин.

Бокс. МПК составляет 55 мл/мин/кг. Поглощение кислорода может равняться 4-5 л/мин и имеет место кислородный долг.

Фехтование - МПК у мужчин 56 мл/мин/кг, у женщин -44 мл/мин/кг.

Скоростно – силовые виды спорта.

Тяжелая атлетика (ТА) МПК составляет 56 мл/мин/кг. Дыхание при подъеме штанги проходит при задержке дыхания и натуживании. Легочная вентиляция и поглощение кислорода при подъеме штанги невелики. Работа мышц при подъеме штанги происходит преимущественно в анаэробных условиях, в связи с чем кислородный долг может достигать 80-90% кислородного запаса.

Сложнотехнические виды спорта.

Спортивная гимнастика — МПК у мужчин 60 мл/мин/кг. Величина газового обмена при выполнении гимнастических упражнений зависит от характера движений и от групп мышц, вовлекаемых в работу. При выполнении вольных упражнений определяется не столько потребностью организма в кислороде, кислородная задолженность после выполнения вольных упражнений достигает 85%, а при выполнении упражнений на снарядах повышается до 98%.

Фигурное катание. МПК составляет 58 мл/мин/кг, потребление кислорода - 4,0-4,5 л/мин. Имеет место кислородный долг, особенно при выполнении произвольной программы, как в одиночном, так и в парном катании. 

Другие виды спорта.

Спортивное ориентирование является соревновательным видом спорта, в котором участники, используя карту и космос, стараются как можно быстрее найти заранее отмеченные посты. МПК -77 мл/кг/мин и 58 мл/кг/мин соответственно у мужчин и женщин.

Альпинизм. Различные формы горной поверхности (гребни, ущелья, стены, кары и т. д.) ставят перед альпинистом множество задач. Работа, в зависимости от высоты может быть максимальной, субмаксимальной и большой интенсивности. Имеют место гипоксемия и гипоксия тканей. Работа проходит в аэробно-анаэробном режиме, но чем выше высота подъема, тем больше процент анаэробной работы. В крови резко повышается лактат, кислородный долг велик.

3.Принципы дозировки физических нагрузок, используемых для повышения функциональных резервов лиц разного пола, возраста и физической подготовленности, занимающихся физической культурой.

Пол и возраст.

Систематические занятия физкультурой и спортом существенно влияют на рост и развитие детей и подростков. Занятия надо строить с учетом морфофункциональных особенностей, возраста и пола. Особо важны занятия физкультурой и спортом для школьников.

Организм школьника по своим анатомо-физиологическим и функциональным возможностям отличается от организма взрослого человека. Дети более чувствительны к факторам внешней среды (перегреванию, переохлаждению и др.) и хуже переносят физические нагрузки, особенно длительные (бег, кроссы и др.). Поэтому правильно спланированные занятия, дозированные по времени и сложности, способствуют гармоничному развитию школьника, и напротив, ранняя специализация (интенсивные нагрузки в одном виде спорта), достижение результатов любой ценой часто ведут к травматизму и серьезным заболеваниям, тормозят рост и развитие.

У детей младшего школьного возраста (7-11 лет) еще недостаточно развита костная система, поэтому возможность нарушения осанки-наибольшая. В этом возрасте часто наблюдаются искривления позвоночника, плоскостопие, приостанавливается рост, возникают другие нарушения.

Крупные мышцы развиваются быстрее малых, поэтому дети затрудняются выполнять мелкие и точные движения, у них недостаточно развита координация. Процессы возбуждения преобладают над процессами торможения. Отсюда недостаточная устойчивость внимания и быстрое наступление утомления. В этой связи следует умело сочетать физические нагрузки и отдых.

В среднем школьном возрасте (12-16 лет) дети имеют почти оформленную костную систему.

Но окостенение позвоночника и таза еще не закончено. Нагрузки на силу и выносливость переносятся плохо, а потому большие физические нагрузки недопустимы. Сохраняется опасность возникновения сколиоза, замедления роста, особенно если школьник занимается тяжелой атлетикой, прыжками, спортивной гимнастикой и др.

Мышечная система в этом возрасте характеризуется усиленным ростом (развитием) мышц и увеличением их силы, особенно у мальчиков. Совершенствуется координация движений. Этот возраст связан также с началом полового созревания, которое сопровождается повышенной возбудимостью нервной системы и ее неустойчивостью, что неблагоприятно сказывается на приспособляемости (адаптации) к физическим нагрузкам и процессам восстановления. Поэтому при проведении занятий (тренировок) необходим строго индивидуальный подход к занимающимся.

В старшем школьном возрасте (17-18 лет) формирование костной и мышечной системы почти завершается. Отмечается усиленный рост тела в длину, особенно при занятиях играми (волейбол, баскетбол), прыжками в высоту и др. Увеличивается масса тела, интенсивно развивается мелкая мускулатура, совершенствуются точность и координация движений. На рост и развитие школьников существенное влияние оказывают двигательная активность, рациональное питание, а также закаливание.

Между двигательной активностью и здоровьем детей существует прямая связь. Движение - залог здоровья. Это аксиома.

В последние годы резко ухудшилось здоровье школьников. Исследования показывают, что только 15% выпускников средних школ здоровы, остальные имеют в состоянии здоровья те или иные отклонения от нормы. Одной из причин такого неблагополучия является пониженная двигательная активность (гиподинамия).

Нормой суточной двигательной активности школьников 11-15 лет является наличие 20-24% динамической работы в дневном распорядке, т. е. 4—5 уроков физкультуры в неделе. При этом суточный расход энергии должен составлять 3100-4000 ккал.

Два урока физкультуры в неделю (как правило, сдвоенные) компенсируют ежедневный дефицит двигательной активности лишь на 11%. Для нормального развития девочек необходимо 5-12 ч в неделю, а для мальчиков 7-15 ч занятий физическими упражнениями разного характера (уроки физкультуры, танцы, активные перемены, игры, физический труд, утренняя гимнастика и т. п.). Интенсивность ежедневных занятий должна быть достаточно высокой (средняя ЧСС при этом 140-160 уд/мин).

Эффект от физкультуры минимален, если нагрузка слишком мала, а пульс ниже 130 уд/мин.

У юных спортсменов суточная энерготрата может быть значительно выше, в зависимости от вида спорта, которым они занимаются.

По мере старения человека его способность (адаптация к физическим нагрузкам, их переносимость) к тренировке снижается. Она зависит не только от возраста, пола, но и от индивидуальных особенностей (т. е. наследственности). Известно, что люди одного и того же возраста по-разному реагируют на физические нагрузки, закаливающие процедуры и пр. Но в любом случае регулярные тренировки могут заметно задержать старение, снижение работоспособности, связанное с возрастом: даже если тренировки начинаются в пожилом возрасте, они могут повысить работоспособность.

Исследования показывают, что минутный объем сердца (МОС) в покое у пожилых лиц меньше, и отмечено, что ЧСС и потребление кислорода при максимальной нагрузке с возрастом понижаются. A. Granath и др. (1964) и A. Granath и Т. Stradell (1964) измеряли минутный объем сердца и внутрисосудистое давление в покое и при выполнении различных по степени трудности упражнений в положении лежа и сидя у практически здоровых людей в возрасте 61-83 лет; они отметили, что в покое минутный и ударный объем сердца был меньше, чем у молодых людей. И отношение минутного объема сердца к потреблению кислорода у пожилых людей было меньшим.

Системное артериальное давление у пожилых людей в покое проявляет тенденцию к повышению и возрастает при выполнении физических упражнений в большей степени, чем у молодых людей (К. Koniget al., 1962). Это, видимо, связано с нарушением эластичности артерий (атеросклероз). Сопротивление сосудов малого (легочного) и большого кругов кровообращения у пожилых людей выше (Т. Stradell, 1964).

Следует также отметить, что физиологические показатели на физические нагрузки у женщин ниже, чем у мужчин. У женщин максимальная рабочая производительность и максимальное потребление кислорода меньше, чем у мужчин. Это связано с меньшими объемами сердца и крови, которые ограничивают пределы возрастания минутного объема сердца (A. Holmgren et al., 1957). P.O. Agtrand (1952) обнаружил, что максимальное потребление кислорода (МПК) у женщин в среднем составляло 2,9 л/мин, что на 29% меньше, чем у мужчин, у которых потребление кислорода составляло 2,1 л/мин. После введения поправки на различные конституции рабочая производительность в аэробных условиях в расчете на 1 кг веса тела у женщин была на 17% ниже, чем у мужчин (P.O. Agtrand, 1956).

Ударный объем в среднем во время нагрузки в положении лежа равнялся 99 мл у женщин и 120 мл у мужчин, не занимающихся спортом (S. Bevegard, 1963).

По данным Agtrand et al. (1964), минутный объем сердца у мужчин и женщин в возрасте от 20 до 31 года во время максимальной нагрузки в положении сидя составил 24,1 и 18,5 л/мин соответственно.

Цели и содержание, средства и формы, распространение и эффективность физической культуры следует рассматривать во взаимосвязи с внешней средой, бытом, питанием, возрастом и полом.

Физкультура и спорт представляют собой субъективные аспекты жизни людей и поэтому являются составной частью формирования здорового образа жизни каждого человека в отдельности и всего общества в целом.

Правильные, систематические занятия физкультурой и спортом с учетом возраста и состояния здоровья приносят пользу, особенно если соблюдаются основные принципы: постепенность, систематичность и умелое регулирование (дозировка) физических нагрузок.

4. Список использованной литературы.

1.   Дубровский, В.И. Спортивная физиология: Учебник / В.И. Дубровский. -М.: Владос, 2005. – 462 с.
 

2.  Коц, Я.М. Спортивная физиология: Учебник /Под ред. Я.М.Коца. – М.: ФиС, 1986. – 240 с.

3. Любимова, З.В. Возрастная физиология: Учебник / З.В. Любимова.– М.: Владос, 2004. – 301 с.

4.  Смирнов, В. М. Физиология физического воспитания и спорта: Учебник/ В. М. Смирнов, В. И. Дубровский. — М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2002.— 608 с.: ил.

5.    Солодков, А.С. Физиология  человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник /А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб. – М.: Терра-Спорт: Олимпия Пресс, 2001.–  519 с.

6.    Уилмор, Дж. Х. Физиология спорта и двигательной  активности:  Пер.  с  англ. / Дж.  Х.  Уилмор,  Д.Л.  Костил. –  Киев: Олимпийская литература, 1997. – 504 с.