Фізична працездатність і механізми її забезпечення.
Поняття і види фізичної працездатності. Механізми забезпечення. Методи визначення.
Фізична працездатність-це той максимум механічної роботи, який спроможна виконати людина.
Оцінка фізичної працездатності людини необхідна для вирішення широкого кола практичних задач: визначення стану здоров'я, результатів спортивного тренування і інших.
Вивчення фізичної працездатності людини внесено в дослідження за Міжнародною Біологічною Програною (ІВR - Іпtег national Віо1оgіса1 Ргоgramm).
Фізична працездатність залежить від багатьох факторів: складу тіла і антропометричних показників, сили і витривалості м'язів, стану підпороно - рухового апарату, стану функціональних і ендокринних систем. Важливими є також такі фактори, як енергетичний потенціал, повнота його використання і економічність рухів. Працездатність забезпечується як аеробними, так і анаеробними процесами енергоутворення і за перевагою одного з них розрізняють аеробну фізичну працездатність, анаеробну і змішану.
Фізична аеробна працездатність (ФАР)- це здатність виконувати тривале циклічне глобальне навантаження, що характеризується ,в основному, високим рівнем споживання кисню і забезпечується інтенсивними окислювальними процесами в мітохондріях. Прямим показником аеробної працездатності є спортивний результат, чи граничний час і потужність роботи, що виконується. Фізіологічним показником є поточне споживання кисню.Частота серцевих скорочень під час виконання аеробних навантажень коливається в межах 140-160 скорочень за хвилину. Рівень аеробної працездатності визначається прямим шляхом при виконанні роботи на велоергометрі з поступовим підвищенням потужності або розрахунковим шляхом за допомогою тесту РWС 170.
Граничний рівень МПК залежить від функціонального стану кардіореспі-раторної системи (хвилинний об'єм дихання, дифузійна здатність легенів, хвилинний об'єм крові, вміст гемоглобіну),станом ферментативних систем аеробного енергоутворення. Висока ФАР забезпечується структурно перевагою червоних волокон в активних м'язах, гіпертрофією міокарду, розширенням мережі капілярів, збільшенням запасів енергетичних джерел( глікогену, ліпідів),високою рухливістю підповідних ланок скелету ,великою продукційністю серця, а також можливостями системи, що утилізує кисень.
Змішана фізична працездатність визначається кількістю роботи циклічного характеру, що виконується під час досягнення МПК. Ця робота характеризується також великим кисневим боргом. Під час виявлення змішаної працездатності всі фізіологічні системи функціонують із значною напругою. Дуже інтенсифікуються процеси гліколізу(концентрація лактату досягає граничного рівня-28 ммоль/л Вирішальним фактором при цьому є ємкість буферних систем і стійкість тканин до змін внутрішнього середовищ а. Цей вид працездатності називають також лактат ним. Для його виявлення важливі достатні запаси вуглеводів.
Фізична анаеробна працездатність ,чи алактатна працездатність - це здатність виконувати роботів умовах кисневого боргу. Головний механізм енергоутворення- реакції розщеплення АТФ і КФ. Анаеробна працездатність обмежується можливостями м'язів швидко і потужно скорочуватися, що обумовлене композицією м'язів із перевагою в них білих (що швидко скорочуються) волокон.
Провідні фізіологічні системи: центральне-нервова регуляція м'язевої діяльності ( координація рухів на фоні високої потужності м'язових скорочень), функціональні властивості нервово - м'язового апарату ємність і потужність фосфогенної енергетичної системи.
В лабораторних умовах визначення анаеробної працездатності оцінюється проводиться за рівнем молочної кислоти в крові та по розрахунку і кисневого боргу. Під час масових обстежень Міжнародна Програма пропонує вимірювати потужність короткочасної інтенсивної роботи лише в перші секунди її виконання, так як під час максимально інтенсивних навантажень потужність постійна до кінця роботи.
Аеробна працездатність визначається виявленням такої рухової якості як витривалість,анаеробна - швидкісно- силовими якостями, змішана - швидкісною витривалістю.
Контрольні питання.
1.Визначення і види фізичної працездатності.
2.Поняття анаеробної працездатності і методи її визначення.
3.Поняття аеробної працездатності і методи її визначення.
4.Поняття змішаної фізичної працездатності.
5.Фізіологічні механізми, що забезпечують різні види працездатності.
6.Композиційний склад м'язів і види фізичної працездатності.
7. Переважний вклад одного з механізмів енергоутворення для конкретного виду фізичної працездатності.
ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ФОРМУВАННЯ РУХОВИХ НАВИЧОК, НАВЧАННЯ ТЕХНІЦІ РУХІВ І ВИЯВЛЕННЯ РУХОВИХ ЯКОСТЕЙ.
Фізіологічна природа рухових навичок, процес їх формування, програмування дій спортсмена.
Всі рухи людини за фізіологічною природою рефлекторні. Незначну частину їх складають вроджені ( безумовно - рефлекторні ).Більша частина рухів утворюється в процесі індивідуального життя людини і є набутими ( умовно - рефлекторними ).Новий вид рухів, чи дій, утворюється на базі вроджених дій, чи на базі міцно закріплених умовних рухових рефлексів. Фізіологічним механізмом їх утворення є тимчасові функціональні зв'язки між двома
одночасно діючими подразниками. Нова форма руху, чи дії, що набута в процесі тренування за механізмом тимчасових зв'язків, зветься руховою навичкою.
Розрізняють рухові, вегетативні і сенсорні компоненти рухових навичок. Рухові компоненти .виявляються в техніці виконання рухів, вегетативні в особливостях діяльності систем забезпечення (кардіореспіраторна система і ін.) навантажень різних за характером, часом, потужністю. Сенсорний компонент забезпечується ,в основному, за рахунок аферентного синтезу.
Керування руховими навичками відбувається одночасно різними відділами центральної .нервово! системи, з яких один є провідним, а інші фоновими.
Реалізація рухів виникає на основі їх програмування, яке здійснюється з використанням рухової пам'яті ( слідів від попереднього виконання рухів), аферентного синтезу, що надає інформацію про стан зовнішнього і внутрішнього середовища організму, мотивацію і пусковий сигнал. На основі цих даних, при необхідності в алгоритм існуючої рухової програми вносяться корекції. В ході виконання рухового акту ЦНС одержує інформацію від м'язів і вегетативних систем про виконання рухів. Такі сигнали звуться зворотними зв'язкам й. На їх основі відбувається корекція рухового акту, що вже здійснюється.
Засвоєння і закріплення нових рухів відбувається фазно. В початковій фазі завдяки іррадіації процесів збудження відбувається багато зайвих, непотрібних рухів, відсутність злиття , погодження в роботі м'язів і вегетативних органів.
Друга фаза рухової навички зв'язана із концентрацією нервових процесів, з виробленням внутрішнього гальмування , що є основою усунення скорочення зайвих груп м'язів; відбувається засвоєння загального ритму рухів, поступове становлення динамічного стереотипу, що лежить в основі програми рухів.
В третій фазі утворення рухової навички спочатку прості, а далі і складні компоненти рухів починають виконуватися на більш низьких фонових рівнях керування, що лежить в основі автоматизації рухів. Провідний рівень побудови рухів вирішує змістову задачу, стають більш ретельними сенсорні корекції.
Автоматизовані рухові навички стійкі, але після припинення сисистематич-ного тренування руйнуються. Спочатку знижуються координації найбільш складнях рухових компонентів, а нескладні можуть зберігатися місяцями і роками ( навичка плавання ).
Контрольні питання.
1.Поняття рухової навички і її фізіологічна природа.
2.Прграмування рухів.
3.Поняття сенсорних корекцій .
4.Фази формування рухових навичок.
5.Компоненти рухових навичок.
ФУНКЦІОНАЛЬНІ І МЕТАБОЛІЧНІ ОСНОВИ ПРОЯВУ РУХОВИХ ЯКОСТЕЙ..
Морфофункціональні і метаболічні основи прояву рухових якостей сили, швидкості, витривалості, спритності і гнучкості.
Виконання спортивної вправи характеризується якісними особливостями. Показники, що визначають якісну характеристику вправи ,називаються руховими якостями, головними з яких є сила, швидкість ,витривалість, спритність і гнучкість.
Сила людини характеризується здатністю подолання зовнішнього опору, чи протидіяти йому за рахунок м'язових зусиль. Сила виявляється чи в формі максимальної напруги (статична сила),чи в найбільшій швидкості скорочення м'язів (динамічна сила).Розрізняють максимальну силу, що визначається найбільшою напругою, яку спортсмен може виявити під час потягу до максимального скорочення необхідних груп м'язів і вибухову силу, що визначається здатністю до подолання опору з високою швидкістю м'язового скорочення. Виявлення сили м'язів залежить від величини фізіологічного поперечника м'язів, співвідношення швидких і повільних волокон, ступеня розтягання м'яза, механізмів внутрішньо м'язевої і між м'язової координації.
Швидкість - здатність виконувати рухи за мінімальний час. Вона виявляється в трьох формах: 1.час рухової реакції; 2.темп скорочень м'язів і швидкість пересування тіла в просторі;3.час виконання поодинокого руху. Фактори, що визначають цю рухову якість: рухливість нервових процесів, перевага в складі м'язів волокон, що швидко скорочуються, еластичність, розтягання м'язів .високий рівень анаеробних енергетичних ресурсів.
Витривалість-це здатність виконувати роботу певного характеру в продовж можливо тривалого часу. Розрізняють загальну і спеціальну витривалість. Загальна витривалість - це здатність людини протидіяти розвитку втоми під час виконання різних видів м'язевої діяльності. Спеціальна витривалість - це здатність до ефективного виконання специфічної роботи і подолання втоми в умовах тренування і змагань. Фактори, що визначають витривалість: підвищення стійкості організму до змін у внутрішньому середовищі організму(недостача кисню," закислення крові", зниження рівня джерел енергії),ефективна робота м'язів, їх здатність до повного розслаблення після скорочення, високий функціональний рівень серцево-судинної, дихальної системи, перевага в складі м'язів волокон, що повільно скорочуються (до 90%),висока активність ферментів аеробного метаболізму, високий вміст м'язового глікогену і ліпідів, ресурсів водносолевого обміну.
Спритність- це здатність дотепно, своєчасно і раціонально вирішувати рухову задачу. Виявлення спритності залежить від здатності центральної нервової системи до передбачення ситуаційно складаються, вміння тонко розрізняти і керувати часовими і просторовими характеристиками рухів,
здатності до створення в процесі діяльності нових рухових комбінацій. Гнучкість-це здатність виконувати рухи з найбільшою амплітудою. Рівень якості обумовлений морфофункціональними особливостями підпорно - рухового апарату(функціональні можливості м'язів і зв'язок, нервова регуляція, стан поверхні суглобів та ін.).Розрізняють активну і пасивну гнучкість.
Контрольні питання.
1. Поняття і визначення рухових якостей.
2. Фізіологічні фактори, що визначають силу.
3. Фізіологічні фактори, що визначають швидкість.
4. Фізіологічні фактори, що визначають витривалість.
5. Фізіологічна характеристика спритності.
6. Фізіологічна характеристика гнучкості.
ОСНОВНІ ЗАВДАННЯ І МЕТОДИ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО І БІОХІМІЧНОГО КОНТРОЛЮ В СПОРТІ.
Основні завдання і умови проведення функціонального і біохімічного контролю. Контроль функціонального потенціалу, максимальних можливостей і переношення тренувальних навантажень.
Основними завданнями морфофункціонального і біохімічного контролю в спорті є:
- оцінка функціонального потенціалу організму;
- одержання інформації про рівень і динаміку розвитку окремих сторін (функціональних, структурних і метаболічних) максимальних можливостей організму;
- оцінка переношення тренувальних навантажень, специфічності тренувального ефекту, готовності до виконання наступних навантажень;
- визначення суті і ступеня індивідуальності пристосувальних реакцій і динаміки розвитку функціональної підготовленості.
В практиці спорту проводяться поточні дослідження .етапні, поглиблені контрольні і дослідження в умовах змагальної діяльності. Досліджуються показники в слідуючих станах:
- стандартного спокою (ранок, спокій, натще );
- стандартного фізичного навантаження ,чи іншої проби ( гіпоксичної, орто-статичної );
- максимального фізичного навантаження ,чи комплексів навантажень різного енергетичного напрямку;
-в процесі відновлення після фізичних навантажень.
Контроль проводиться в умовах природного спортивного тренування, а також в лабораторних умовах. Головними критеріями контролю функціонального потенціалу організму для добору спортсменів і їх спортивної орієнтації є:
- ступінь розвитку енергетичних можливостей (аеробних, анаеробних глі-колітичних,анаеробних креатинфосфатних);
- можливості системи керування рухами, психофізіологічні властивості і показники ,що відображують антопоморфологічні передумови (компонентний склад тіла, соматотип, фізичний розвиток та ін.);
- властивості м'язевої тканини (склад волокон, вміст енергетичних джерел, ферментів енергетичного метаболізму, капіляризація та ін.),
- потенціал кардіореспіраторної і кисневотранспортної систем, можливості буферних систем організму і деякі інші.
При цьому найбільш інформативними є ті показники, що відображують спадкові (вроджені) ознаки функціонального потенціалу організму. До них належать, наприклад, композиція м'язів (співвідношення червоних і білих м'язових волокон) і показник максимального споживання кисню.
Основним критерієм контролю максимальних можливостей функціональних систем і метаболізму структури функціональної підготовленості є вивчення стану енергетичних систем (за їх потужністю, ємністю і ефективністю),а також провідних фізіологічних функцій організму.
Основним критерієм контролю переношения тренувальних навантажень є ступінь завершення пластичних процесів .відновлення маси тіла, рівня функцій і характеристик метаболізму в стані стандартного спокою за показниками ЧСС, АТ ,споживання кисню рівню метаболітів вуглеводного, ліпідного і білкового обмінів в крові, зсувам кислотно-лужного стану крові і ряду інших показників.
Специфічність тренувальних ефектів занять оцінюється , головним чином, за відповідністю слідових зсувів метаболітів і активності ферментів енергетичному напрямку тренувального заняття ,чи їх серій, що планується.
В практиці спорту проводиться терміновий, поточний, етапний, поглиблений контроль і контроль в умовах змагальної діяльності.
Терміновий контроль проводиться під час одного тренувального заняття . Його метою є визначення напрямку тренувальних впливів, переношення тренувальних навантажень .Ці питання вирішуються за допомогою методик, що адекватні поставленим завданням, таких як регістрація ЧСС, АТ, визначення молочної кислоти і ін.
Поточний контроль вирішує завдання впливу навантажень в одному мікро-циклі. При цьому розширюється арсенал методик що використовуються. До зазначених вище додаються такі методики, як електрокардіографія, треморографія, час рухової реакції, визначення рівня сечовини в крові ті ін.
Етапний контроль проводиться на початку і в кінці мезоциклу (етапу тренування). Додаються методики визначення МПК і його похідних, рівня фізичної працездатності, зміни біохімічних показників крові та ін.
Поглиблені обстеження проводяться на початку і в кінці річного циклу тренування їх метою є визначення напрямку і характеру адаптаційних змін під впливом навантажень в продовж року (тренувальної програми). На цьому етапі проводяться анропометричні обстеження, оцінюється реакція організму на тестуючі навантаження з використанням широкого спектру фізіологічних і біохімічних методів досліджень.
Данні обстежень обробляються індивідуально для кожного спортсмена з наступною корекцією тренування.
Контрольні питання.
1.Основна мета і завдання морфофункціонального і біохімічного контролю в спорті. 2.Види і умови проведення контролю.
3.Критерії контролю функціонального потенціалу організму.
4.Критерії з використанням стандартних і максимальних фізичних навантажень.
5.Контроль переношення тренувальних навантажень.
БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ І ЗАКОНОМІРНОСТІ РОЗВИТКУ ОРГАНІЗМУ В ОНТОГЕНЕЗІ.
Біологічні процеси і закономірності, що визначають розвиток організму в онтогенезі. Вікова періодизація. Фізіологічна характеристика організму в різні вікові періоди.
В життєвому циклі людини (онтогенезі) є окремі вікові етапи, що характеризуються певними морфологічними і функціональними особливостями. Нарізних етапах розвитку людини постійно змінюється маса тіла, розміри тіла, тобто відбувається ріст організму з одночасною диференціацією структур тканин, вдосконалення регуляції функцій.
Проявом активності цих змін є метаболічні процеси, особливо співвідношення між процесами анаболізму (синтез речовин, накопичення енергії) і катаболізму (розпад речовину втрачання енергії).
На різних етапах індивідуального розвитку змінюється співвідношення між двома сторонами обміну речовин і енергії. В дитинстві, в період росту і
формування організму переважають процеси асиміляції, відбувається більш інтенсивний обмін речовин і енергії ,утворюються складні органічні сполуки. В зрылому віці ці процеси врівноважені ,а в похилому віці переважають процеси розпаду.
В процесі онтогенезу змінюється характер нервової і гуморальної регуляції .На ранніх етапах розвитку переважають симпатичні впливи, а по мірі розвитку організму парасимпатичні.
Ріст і розвиток організму запрограмовані генетично, але вплив спадковості визначає лише загальний план розвитку. Кінцева реалізація генетичної програми залежить від впливу зовніш нього середовища,і в тому числі від фізичного навантаження.
Вплив спадкових і факторів середовища змінюється з віком. В перш і роки життя, а також в період статевого дозрівання підвищується чутливість організму до впливу факторів зовнішнього середовища, а в похилому віці значно знижується.
Ефект впливу факторів зовнішнього середовищ а залежить від їх сили. Слабкі впливи не сприяють суттєвому впливу на організм, а сильні можуть гальмувати розвиток. Найбільший ефект роблять середні(оптимальні) впливи.
Вплив зовнішнього середовища залежить і від так званої норми реакції організму, що суворо індивідуальна і визначається віком, статтю, індивідуальними особливостями тренованістю та іншими чинниками.
Кожний віковий період життя людини характеризується певним біологічним станом, який треба враховувати для правильної організації занять фізичними вправами.
З врахуванням всіх факторів прийнята наступна вікова періодизація: з народження до 1 року - новонароджений, з 1 року до 3-х років-раннє дитинство, з 4-х до 7 років - перше дитинство, з 8 до 12років (хлопчики) із 8 до 11 років (дівчатка)- друге дитинство, чи молодший шкільний вік, з 13 до 16 років (хлопчики) із 12 до 15 років (дівчатка) -підлітки, чи середній шкільний вік, з 17 до 21 року (юнаки) і з 16 до 20 (дівчата)- юнацький вік ,з 22 до 60 років-зрілий вік, що ділиться на 1 період ( 22-35 роки - чоловіки і 21-35 роки-жінки) і 2 період (36-60 роки - чоловіки і Зб-55-жінки); похилий вік ( 61-74 роки-чоловіки і 56-74 роки - жінки); старечий вік-75-90 чоловіки і жінки; довгожителі - понад 90 років
В розвитку організму є дві основні закономірності: нерівномірність ( цик-лічність ) і неодночасність( гетерохронність) розвитку. Циклічність виявляється в стрибкоподібному розвитку органів, систем і організму в цілому. Періоди підсиленого зростання і активації процесів обміну змінюються періодами повільного зростання і підсиленого накопичення маси тіла. Неодночасність розвитку виявляється в тому, що різні органи і системи формуються в різний час. Ці закономірності визначають розвиток фізичного потенціалу організму.
Контрольні питання.
1. Поняття про онтогенез і філогенез.
2. Біологічні процеси, що лежать в основі розвитку організму.
3. Фактори, що впливають на розвиток організму.
4. Вікова періодизація.
5. Біологічні закономірності розвитку організму в онтогенезі.
ОБГРУНТУВАННЯ ЗАНЯТЬ ФІЗИЧНИМИ ВПРАВАМИ В ЗВ'ЯЗКУ З МОРФО ФУНКЦІОНАЛЬНИМИ І МЕТАБОЛІЧНИМИ ОСОБЛИВОСТЯМИ ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ В РІЗНІ ВІКОВІ
ПЕРІОДИ.
Морфофункціональні і метаболічні особливості організму дітей раннього і першого дитинства і їх урахування під час організації рухової активності.
Період новонародженості, раннього і першого дитинства характеризується процесами адаптації, що бурхливо відбуваються, до нових умов середовища - температурним, барометричним, дії сили гравітації, лактотропній формі харчування ,а пізніше-харчуванню змішаною їжею та інших. В адаптаційних процесах, що впливають на зростання і розвиток організму, провідна роль належить центральній нервовій системі.
Центральний апарат регуляції фізіологічних функцій - головний і спинний мозок - новонародженого має масу близько 400 г. Від мозку дорослої людини він відрізняється морфологічною і функціональною нестиглістю, що утворює сприятливі передумови для впливу на нього - формування норм поведінки, навчання, формування рухових навичок.
Новонароджене немовля має зв'язок з оточуючим середовищем через обмежену кількість вроджених рефлексів. З 1-го місяця після народження вдається утворювати вегетативні умовні рефлекси, а з 5-го місяця - рухові (повертання голови з певною метою, рух рук та ін.). З 10-12 місяців вже утворюються умовні рефлекси на слово.
На 2-му році життя активно розвивається мова і мовне мислення , починається розвиток першої сигнальної системи, функціональне значення якої наростає у дітей 5-7 років.
До 7-ми років відбувається морфологічне дозрівання лобного відділу великих півкуль і дитина в спромозі відтворювати програму дій з кількох рухів. Проте, в центральній нервовій системі переважають процеси збудження , що обумовлює нестійкість і нестабільність функцій вегетативних систем.
У дітей до 1 року інтенсивно змінюються тотальні розміри тіла - в середньому величина річного приросту довжини тіла коливається від 19 до 25 см, додаток маси тіла складає 7,5-9,2 кг для дівчаток і 7,0-9,6 кг для хлопчиків. Від 1 року до 4-х років уповільнюється ріст тіла в довжину і накопичення м'язевої маси. Довжина тіла в цей період збільшується ,в середньому, на 10 см за рік, маса тіла - на 2-2,5 кг, обвід грудної клітини - на 2-2,5 см. З 5-ти до 7-ми років відбувається рівномірне збільшення всіх розмір і в тіла: довжина збільшується на 5-6 см зарік, маса тіла - на 2 кг. В кінці періода (до 7-й років) спостерігається прискорення росту - перший ростовий стрибок ,чи перше витягання. Довжина тіла може збільшитися на 7-10 см. Змінюються пропорції тіла.
Вже на першому році життя виникають зміни конфігурації хребта, що обумовлене оволодінням дитиною основними формами рухів і постави. Так, на 6-7-й неділі життя дитина піднімає і підтримує голову, лежачи на животі. З оволодінням цими рухами зв'язане виникнення першого згину хребта попереду (шийний лордоз).
Поперековий лордоз з'являється в 5-6 місяців в зв'язку із засвоєнням дитиною пози сидіння .Поперекові згини, що з'явилися .поступово закріплюються в певній формі постави.
Маса м'язів новонародженого складає 23,3% маси тіла, переважно за рахунок м'язів ту луб а. В кінці першого дитинства маса м'язів збільшується до 27,2%.
Енергетичний обмін у новонароджених в перші місяці життя значно зростає, в 6 місяців досягає інтенсивності, що характерна для дорослих, в кінці першого року перевишує її, поступово знижуючись впродовж всього періоду.
В таблиці 1і 2 представлені вікові зміни в серцево-судинній системі, а в таблиці З - дихальній системі.
З віком знижується частота серцевих скорочень: у новонароджених вона складає в стані спокою 135-140 скорочень за хвилину, в 3 роки-103 скорочення за хвилину , в 5 років -90-100 скорочень за хвилину, в 7 років - 85-90 скорочень.
Життєва ємність легенів в цей віковій період незначно змінюється. В 3-х-літньому віці в порівнянні з новонародженим ЖЄЛ збільшується на 1900 мл, а в насту пні 4 роки лише на 500 мл. Різниця між хлопчиками і дівчатками за цим показником незначна. До 7-річного віку життєвий показник досягає 70 мл/кг і близький до значень дорослих осіб (80 мл/кг).
Режим дихання у дітей цього віку малоефективний: частий, нестійкий ритм дихання, невелика глибина дихання, приблизно однакове співвідношення часу вдоху і видиху .коротка дихальна пауза діти цього вікового періоду не можуть сполучати дихання з мовою, з рухом. В цей період відбувається пошук вдоско-налих форм регуляції дихання під час різних видів рухів і фізичних вправ. Раннє і перше дитинство є початковим періодом еволюції рухової функції
людини, закладання основ здоров”я і фізичного розвитку.
Фізичну підготовку дітей рекомендують починати з 1,5- 2-х місячного віку,
Таблиця 1