Лекция 2 ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИОЛОГИЮ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Лекция № 2 ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИОЛОГИЮ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Вопросы: 1. Классификации физических упражнений 2. Кислородные режимы в покое и при работе 3. Физиологическая характеристика физической работоспособности

ПЕРВЫЙ ВОПРОС Классификации физических упражнений

I) в соответствии с внешними условиями, в которых совершаются физические упражнения : 1) стандартные (стереотипные) 2) нестандартные (ситуационные) II) в соответствии со структурными чертами упражнения: 1) циклические, 2) ациклические, 3) смешанные. III) в соответствии с режимом деятельности мышц: 1) динамические - мышцы сокращаются в ауксотоническом режиме, 2) статические - мышцы сокращаются в изометрическом режиме.

IV) в соответствии с рейтингом развития физических качеств : 1) силовые; 2) скоростные; 3) скоростно-силовые; 4) выносливость; 5) ловкость; 6) гибкость. V) по степени координационной сложности (Н. А. Бернштейн) – на пять уровней ЦНС (А, Б, Ц, Д, Е), обеспечивающих их формирование.

VI) в соответствии с относительной мощностью выполняемой работы: В. С. Фарфель предложил классификацию физических упражнений для беговой программы в легкой атлетике, основанную на учете мощности и времени выполнения работы. Принцип классификации. Мощность – количество работы, выполняемой в единицу времени. В л/а беге эквивалент мощности – скорость бега.

Кривая рекордов в беге по состоянию на 1930 год. Чем интенсивнее упражнение (больше скорость бега), тем меньше его продолжительность. Прологарифмировал гиперболу, выделил 3 излома на кривой и, соответственно, четыре зоны мощности спортивной работы максимальную, субмаксимальную, большую и умеренную. Переломы кривой связаны с переходом с одного энергообеспечения на

1) зона максимальной мощности, длительностью от 1 до 20 -30 с (100 и 200 м в гладком беге – спринт); 2) зона субмаксимальной мощности, длительностью от 20 -30 до 3 -5 мин. (400, 800 и 1500 м - средние дистанции); 3) зона большой мощности, длительностью от 3 -5 мин. до 30 мин. (3, 5 и 10 км – длинные дистанции); 4) зона умеренной мощности, длительностью более 30 мин. (марафон – 42195 м– стайеры); 5) зона переменной мощности - для игровых видов спорта.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ БЕГЕ НА РАЗЛИЧНЫЕ ДИСТАНЦИИ Зоны мощности по В. С. Фарфелю. Н. И. Волкову Максимальная (анаэробнаяалактатная) Субмаксимальная (анаэробнаягликолитическ ая) Большая (аэробнаяанаэробна я) Продолжительность работы до 20 с 3 мин 30 мин более 30 мин Дистанции (м) 100, 200 400, 800, 1500 3000, 5000, 10000 42195 Кислородный запрос (л) 8 -10 25 -30 150 -300 и более Потребление кислорода (л мин-1) незначительное 85% от МПК Отношение потребления кислорода к запросу 1/10 1/3 Кислородный долг (л) 8 20 -25 10 -12 4 (0) р. Н 7, 3 -7, 4 6, 8 -7, 2 -7, 36 -7, 42 Уровень лактата в крови (ммоль л-1) 2 -8 15 -32 6 -12 2 -4 Расход энергии (ккал с-1) 4 1, 5 -0, 6 0, 5 -0, 4 0, 3 ЧСС (мин-1) 170 -180 170 -200 120 -150 ЧД (мин-1) 12 40 -60 60 -80 20 -30 МОД (л мин-1) 20 60 -80 80 -100 20 -30 МПК Умеренная (аэробная) среднее (2, 5 -3) 5/6 1

Зона максимальной мощности Предельное время выполнения упражнения 20 -30 с. Ведущие системы энергообеспечения: фосфагенная 95%, лактацидная – 5%. Кислородный запрос большой 40 -60 л/мин, но из-за того, что упражнение кратковременное, кислородный долг невелик и составляет не более 8 л. Высокая ЧСС еще на старте. Утомление наступает из-за изменений в ЦНС (поток афферентных импульсов, перенапряжение сенсорномоторных центров коры головного мозга, снижение сократительной активности быстрых ДЕ, задержка передачи возбуждения в синапсах, истощение фосфагенов, небольшое накопление молочной кислоты. Восстановление 30 -40 мин. Может возникнуть гравитационный шок.

Зона субмаксимальной мощности Продолжительность до 4 -5 мин. Энергетические системы: вначале фосфагенная – 20 %, лактацидная 55 -40%, кислородная 25 -12%. МПК к концу работы может достигать 95 -100%. Большой кислородный долг до 20 л. Сдвиг Рн 6, 9. Высокие МОК и ЛВ. Утомление возникает из-за накопления лактата, сдвига р. Н и кислородного долга. Утомляется нервная система (торможение активности нервных центров, снижение сократительной способности мышц). Восстановление 1, 5 -2 часа.

Зона большой мощности Продолжительность до 30 -40 минут. Системы энергообеспечения: фосфагенная 510%, лактацидная 15 -20%, кислородная 70 -80%. Потребление кислорода 85 -95% от МПК. Кислородный долг до 12 л. , сдвиг р. Н 7, 2 -7, 3, максимальная работа сердца. Утомление кислородтранспортной системы, кислородный долг. Восстановление 1 -2 дня

Зона умеренной мощности Продолжительность больше 40 мин. Системы энергообеспечения: лактацидная система 5%, кислородная 95%. Утомление из-за истощения углеводного запаса – гипогликемия, истощение гуморальной регуляции, повышение температуры тела, потеря воды и солей, истощение ЦНС – глюкоза и монотонность работы. Гипогликемический шок. Восстановление 7 -14 дней.

ВТОРОЙ ВОПРОС Кислородные режимы в покое и при работе

Энергия Солнца аккумулируется в потенциальной форме в составе растительных и животных белков, жиров и, особенно, углеводов, поступает с пищей в организм человека (ЖКТкровь-клетки) и в клетках превращается в универсальную форму – энергию химических связей АТФ ( «энергетическая валюта организма» ). Энергия АТФ расходуется на все процессы жизнедеятельности клетки l АТФ АДФ + неорг. фосфат + Е

Варианты энгергопродукции (или ресинтеза АТФ): АНАЭРОБНЫЙ ресинтез АТФ (при недостатке О 2) 1. креатинфосфокиназная реакция, 2. анаэробный гликолиз (гликогенолиз), 3. Миокиназная реакция II) основной путь – АЭРОБНЫЙ ресинтез АТФ - окислительное (дыхательное) фосфорилирование Глюкоза + О 2 СО 2+Н 20 + Е I)

Кислородный режим организма – это соотношение между кислородным запросом и потреблением кислорода в конкретных условиях жизни. Параметры кислородного режима: 1. Кислородный запрос - это количество кислорода (в л), необходимое организму. Различают общий (дистанционный, в л) и минутный (в л/мин) кислородный запрос. 2. Кислородное потребление – количество кислорода (в л), фактически потребляемое в минуту. Дистанционное (в л) и минутное (в л/мин). 3. Кислородный долг – количество кислорода, которое потребляет организм после работы сверх уровня потребления в покое. Суммарный (в л) и в % от запроса. Фракции кислородного долга: 1)алактатная – быстрая - 3 -30 мин. после работы; 2)лактатная – медленная - 30 мин. – 3 часа – после работы; 3)сверхмедленная – до суток и более

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ БЕГЕ НА РАЗЛИЧНЫЕ ДИСТАНЦИИ Зоны мощности по В. С. Фарфелю. Н. И. Волкову Максимальная (анаэробнаяалактатная) Субмаксимальная (анаэробнаягликолитическая) Большая (аэробнаяанаэробная) Умеренная (аэробная) Продолжительность работы до 20 с 3 мин 30 мин более 30 мин Дистанции (м) 100, 200 400, 800, 1500 3000, 5000, 10000 42195 Кислородный запрос (л) 8 -10 25 -30 150 -300 и более Потребление кислорода (л мин-1) незначительное 85% от МПК Отношение потребления кислорода к запросу 1/10 1/3 Кислородный долг (л) 8 20 -25 10 -12 4 (0) р. Н 7, 3 -7, 4 6, 8 -7, 2 -7, 36 -7, 42 Уровень лактата в крови (ммоль л-1) 2 -8 15 -32 6 -12 2 -4 Расход энергии (ккал с-1) 4 1, 5 -0, 6 0, 5 -0, 4 0, 3 ЧСС (мин-1) 170 -180 170 -200 120 -150 ЧД (мин-1) 12 40 -60 60 -80 20 -30 МОД (л мин-1) 20 60 -80 80 -100 20 -30 МПК среднее (2, 5 -3) 5/6 1

Кислородный режим при работе большой мощности

Участие различных субстратов в общем обеспечении мышцы энергией в начале работы % потребляемой энергии Длительность, с При выполнении любого упражнения участвуют все 3 энергетические системы.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИ БЕГЕ НА РАЗЛИЧНЫЕ ДИСТАНЦИИ Зоны мощности по В. С. Фарфелю. Н. И. Волкову Максимальная (анаэробнаяалактатная) Субмаксимальная (анаэробнаягликолитическая) Большая (аэробнаяанаэробная) Умеренная (аэробная) Продолжительность работы до 20 с 3 мин 30 мин более 30 мин Дистанции (м) 100, 200 400, 800, 1500 3000, 5000, 10000 42195 Кислородный запрос (л) 8 -10 25 -30 150 -300 и более Потребление кислорода (л мин-1) незначительное 85% от МПК Отношение потребления кислорода к запросу 1/10 1/3 Кислородный долг (л) 8 20 -25 10 -12 4 (0) р. Н 7, 3 -7, 4 6, 8 -7, 2 -7, 36 -7, 42 Уровень лактата в крови (ммоль л-1) 2 -8 15 -32 6 -12 2 -4 Расход энергии (ккал с-1) 4 1, 5 -0, 6 0, 5 -0, 4 0, 3 ЧСС (мин-1) 170 -180 170 -200 120 -150 ЧД (мин-1) 12 40 -60 60 -80 20 -30 МОД (л мин-1) 20 60 -80 80 -100 20 -30 МПК среднее (2, 5 -3) 5/6 1

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕГА НА РАЗЛИЧНЫЕ ДИСТАНЦИИ (1986 г. ) Мировой рекорд на 1986 г. Дистанци я (м) Время преодоле ния расчетной дистанци и Скоро сть (м с-1) Минут ный кислор одный запрос (л) Дистанц ионный кислоро дный запрос (л) Удовлетв орение кислород ного запроса (%) Относит ельный кислоро дный долг (%) Абсол ютный кислор одный долг (л) мужчин ы женщин ы 100 9, 93 10, 76 10, 00 78, 0 13, 1 4 96 12, 5 200 19, 72 21, 71 20, 0 10, 00 78, 0 26, 2 6 94 24, 6 400 43, 86 47, 60 46, 6 9, 13 37, 5 27, 4 8 92 24, 2 800 1. 41, 73 1. 53, 28 1. 44, 3 7, 67 15, 0 26, 1 23 77 20, 1 1500 3. 29, 45 3. 52, 47 3. 33, 1 7, 04 10, 3 36, 6 49 51 18, 7 5000 13. 00, 40 14. 48, 07 13. 16, 6 6, 28 7, 2 95, 6 73 27 25, 8 10000 27. 14, 81 30. 59, 42 27. 29, 4 6, 03 6, 5 179, 8 87 13 23, 4 42195 2: 07. 12 2: 21. 06 2: 09. 36 5, 34 5, 2 624, 0 98 2 13, 5

Энергетические резервы человека при массе 75 кг, к. Дж

ТРЕТИЙ ВОПРОС ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

ФР - способность эффективно и экономично выполнять заданную работу (при наименьших физиологических затратах). Виды ФР. l 1) общая – способность эффективно и экономично выполнять аэробную динамическую циклическую работу умеренной мощности, по трехнике не имеющую ничего общего с избранным видом спорта. l 2) специальная - способность эффективно и экономично выполнять специальную для ИВС работу.

Общая ФР - интегральный показатель функционального состояния организма. Зависит от пола, возраста, тренированности человека и на 80 % определяется наследственными особенностями. Абсолютная (к. Гм/мин) и относительная (к. Гм/мин/кг). По системе СИ в Вт.

Как интегральный показатель состояния организма, отражающий функциональные возможности организма, ФР зависит от активности всех физиологических систем. Объективными факторами, определяющими ФР, являются телосложение, мощность, ёмкость и эффективность механизмов энергопродукции, сила и выносливость мышц, нейромышечная координация, состояние эндокринной системы и др. В циклических видах спорта к основным физиологическим факторам ФР, относится биоэнергетический потенциал, мощность сердечно-сосудистой, дыхательной систем, крови и ЦНС, сонастраивающей системы жизнеобеспечения.

ЭТАПЫ ДЫХАНИЯ

Показателем ФР при ступенчато возрастающих нагрузках принято считать максимум аэробной мощности, т. е. максимальное количество кислорода, которое человек может потреблять в течение одной минуты при выполнении физической работы (МПК). Лимитирующим фактором, определяющим значение МПК, являются функциональные возможности сердечно-сосудистой системы. Тестирование ФР (PWC 170) проводится по ЧСС прямым и непрямым способом (практическое занятие).