5.2. Характеристика скоростно-силовой работы

Наиболее типичными видами скоростно-силовой работы являются лег­коатлетические прыжки и метания. Для скоростно-силовых движений ха­рактерна мобилизация максимума силы в очень короткое время (концентра­ция мышечной силы). Обычно эта сила проявляется в так называемой фи­нальной части движения (финальное усилие) и получила название взрывной силы. При оценке уровня развития взрывной силы пользуются так называе­мым скоростно-силовым индексом J, или градиентом развития силы (рис. 15.4).

J = Fmax / t max , где:

F max - максимальное значение силы;

t max - время достижения F max.

Таким образом, взрывная сила характеризуется достижением макси­мума силы в наименьшее время.

Рис. 4. Динамограмма отталкивания при прыжке вверх с места (пример проявления взрывной силы)

При проявлении взрывной силы скорость и сила не достигают макси­мальных значений. В зависимости от величины применяемого отягощения могут быть достигнуты различные величины максимальной динамической силы. Взрывная сила проявляется только при преодолевающем характере ра­боты мышц. В общем виде зависимость силы от скорости укорочения и ве­личины отягощения характеризуется следующими закономерностями: с рос­том скорости величина проявляемой силы уменьшается, а общее выделение энергии (работа + тепло) увеличивается; наивысшее значение мощности дос­тигается при скоростях около 1/3 от максимальной; наивысший КПД дости­гается при скорости около 20% от максимальной; движения, встречающиеся в спортивной практике, относятся к разным точкам кривой сила-скорость.

Скоростно-силовые упражнения требуют максимальной возбудимости ЦНС, подвижности нервных процессов и обеспечения высокой координации движений. Очень высоки требования к анализаторам, особенно к двигатель­ному, вестибулярному, зрительному. По сложности координации движений ранжирование по возрастающей идет таким образом: прыжок вверх с мес­та, с разбега, в высоту, с шестом. В метаниях это выглядит так: метание тя­желого мяча, ядра, диска, молота, копья.

В качестве особенности вегетативных реакций при скоростно-силовых упражнениях, особенно взрывного характера, следует отметить признаки, характерные для феномена статических усилий (феномен Линдгарда).

Тема 2. Физиологическая характеристика состояний организма при спортивной деятельности

1. Предстартовые состояния. Врабатывание. Рабочий период

Во время тренировочных занятий или соревнований в изменениях функционального состояния организма человека выделяют три периода:

предстартовый, основной рабочий и восстановительный (рис. 1).

Рис. 1. Схема изменения физиологических функций перед началом, во время и после ритмической глобальной работы средней аэробной мощности

Предстартовое состояние. За несколько минут или часов до начала соревнований возрастают ЧСС, систолический объем (СО) и минутный объем кровообращения (МОК), повышается АД, возрастают легочная вентиляция, энерготраты, температура тела.

По своей природе предстартовые изменения функций являются ус-ловнорефлекторными реакциями. Они готовят организм к предстоящей рабо­те и ускоряют процессы врабатывания. Обусловлены эти изменения усилени­ем деятельности симпато-адреналовой системы, о чем свидетельствует по­вышение концентрации норадреналина и адреналина в крови еще до начала работы.

В зависимости от характера изменений физиологических функций и эмоционального статуса спортсмена выделяют три вида предстартовых со­стояний:

- состояние готовности: характеризуется умеренным эмоциональным возбуждением и обеспечивает высокий спортивный результат;

- стартовой лихорадки. Для него характерно повышенное возбужде­ние ЦНС, под влиянием которого работоспособность может как увеличивать­ся, так и уменьшаться;

- стартовой апатии. Отличается преобладанием тормозных процессов, приводящих, как правило, к снижению спортивного результата.

Изменения состояния организма при разминке. Разминка - ком­плекс общих и специальных упражнений, выполняемых перед тренировкой или соревнованием и способствующих ускорению процесса врабатывания, повышению работоспособности.

Физиологические эффекты разминки разнообразны. Она повышает возбудимость и активность сенсорных, моторных и вегетативных центров, усиливает деятельность эндокринных желез, создавая тем самым условия для более эффективной регуляции вегетативных и моторных функций при после­дующей работе. Повышается температура тела, и особенно работающих мышц, благодаря чему увеличиваются активность ферментов и, следователь­но, скорость биохимических реакций в мышечных волокнах, возбудимость и лабильность мышц, повышается скорость их сокращения.

Разминка усиливает работу систем, обеспечивающих транспорт ки­слорода к работающим мышцам. Возрастают легочная вентиляция, скорость диффузии кислорода из альвеол в кровь, МОК, расширяются артериальные сосуды скелетных мышц, увеличивается венозный возврат, повышается (бла­годаря увеличению температуры тела) интенсивность диссоциации оксиге-моглобина в тканях.

Разминка бывает общей и специальной. Общая разминка состоит из упражнений, способных повысить возбудимость ЦНС, температуру тела, ак­тивизировать систему транспорта кислорода. Специальная часть разминки по своей структуре должна быть как можно ближе к характеру предстоящей дея­тельности.

Врабатывание. Постепенное увеличение работоспособности челове­ка в начале выполнения спортивных упражнений называется врабатыванием. В это время происходит перестройка нейрогуморальных механизмов регуля­ции движений и вегетативных функций на новый, более напряженный, режим деятельности и улучшение координации движений.

Скорость усиления деятельности физиологических систем во время врабатывания неодинакова (рис. 16.2). Двигательный аппарат, обладающий высокой возбудимостью и лабильностью, на новый рабочий уровень на­страивается быстрее, чем вегетативные системы. Так, например, во время ин­тенсивного бега максимальная скорость движения достигается к 5-6-й с. В то же время расширение артериальных сосудов мышц происходит за 60-90 с, а ЧСС, СО и МОК достигают максимальных величин только через 1,5-2 мин.

Даже при работе максимальной аэробной мощности требуемый уровень по­требления кислорода достигается лишь через 2-3 мин.

Рис. 2. Изменения различных физиологических функций в начале напряженной ритмической работы

АД - систолическое артериальное давление; МОК - минутный объем кровообращения; ЧСС - частота сердечных сокращений; Кр-к - кровоток через работающие мышцы; VO; - потреб­ление кислорода

В связи с тем что транспорт кислорода усиливается постепенно, в на­чале любой работы сокращение мышц осуществляется в основном в анаэроб­ных условиях. Разница между потребностью организма в кислороде во время периода врабатывания и его реальным поступлением называется кислород­ным дефицитом. При нетяжелых нагрузках дефицит кислорода покрывается еще во время самой работы. При выполнении субмаксимальных и макси­мальных физических упражнений возникающий дефицит кислорода ликви­дируется после завершения работы, составляя часть общего кислородного долга.

Скорость изменения физиологических функций во время врабатыва­ния зависит от интенсивности (мощности) выполняемой работы. Чем больше мощность, тем быстрее происходит усиление деятельности сердечно­сосудистой и дыхательной систем. При одинаковых по характеру и мощности упражнениях врабатывание происходит тем быстрее, чем выше уровень тре­нированности человека.

Состояние физиологических функций при работе. После окончания периода врабатывания при длительной аэробной работе возникает устойчи­вое состояние, на протяжении которого работоспособность и показатели физиологических функций, обеспечивающих транспорт кислорода, меняются незначительно. При работе максимальной и субмаксимальной мощности пе­риод устойчивого состояния отсутствует, так как на всем ее протяжении про­исходит постепенное нарастание ЧСС, СО, МОК и, соответственно, потреб­ления кислорода.

Различают истинное и ложное устойчивое состояние физиологических функций при работе. Истинное устойчивое состояние характеризуется высо­кой согласованностью работы двигательного аппарата и вегетативных сис­тем, участвующих в ее обеспечении. Функции сердечно-сосудистой и дыха­тельной систем не достигают своих предельных величин. Ресинтез макроэргических фосфорных соединений происходит за счет аэробных окислитель­ных реакций. Потребление кислорода, как правило, ниже максимально воз­можных для человека величин. Молочная кислота почти не накапливается в мышцах. Это обеспечивает сохранение кислотно-основного состояния в жид­ких средах организма.

При ложном устойчивом состоянии кислородный запрос выше и потребление кислорода либо близко к максимально возможной для него вели­чине, либо даже равно ей. Несмотря на это потребность мышц в кислороде все же полностью не удовлетворяется. Постепенно в организме образуется и нарастает кислородный долг. С целью восполнения недостаточного поступ­ления кислорода легочная вентиляция, ЧСС и МОК увеличиваются и дости­гают максимально возможных величин. Недостаток кислорода ведет к усиле­нию доли анаэробных процессов в обеспечении мышц энергией. В результате этого в мышцах и в крови возрастает концентрация молочной кислоты. Про­исходит сдвиг рН крови в кислую сторону. Таким образом, при ложном ус­тойчивом состоянии относительная стабильность физиологических функций на протяжении работы обусловлена несоответствием их уровней запросам организма для обеспечения работы требуемой мощности, а невозможностью их дальнейшего усиления.