Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Национальный государственный Университет физической культуры, спорта и здоровья имени П. Ф. Лесгафта

Кафедра физиологии

Курсовая работа

Тема: Оценка реакции сердечно-сосудистой системы у девушек старшего школьного возраста при работе максимальной и субмаксимальной мощности.

Выполнила: студентка 3 курса 2 группы

фак-та летних олимпийских видов спорта

Дурынина Мария

Санкт- Петербург 2013

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Частота сердечных сокращений

1.2 Функциональные изменения организма при работе разной мощности

1.3 Анатомо-физиологические особенности девушек старшего школьного возраста

2. Методика и организация исследования

2.1 Метод исследования

2.2 Организация исследования

Введение

Важнейшими качествами человека являются духовное богатство, моральная чистота, физическое совершенство, под которым мы понимаем крепкое здоровье, соответствующее возрасту физическое развитие, владение жизненно-важными двигательными навыками и высокую степень работоспособности.

В современных условиях жизни, когда технический прогресс, механизация производственных процессов, широкое использование транспортных средств значительно ограничивают мышечную работу человека, резко возросло оздоровительное значение физических упражнений. Они развивают функциональные возможности человека, положительно влияют на весь комплекс физиологических процессов. Физическая культура в настоящее время основывается на прочном фундаменте самых современных научных данных. И в этом надежная гарантия успешного решения важнейшей задачи - воспитание физически крепкого и здорового поколения людей. На и это нацеливают работников физического воспитания и спорта.

Эффективность системы спортивной подготовки определяет неуклонный рост результатов спортсменов, их успешные выступления на различных соревнованиях.

Современный спорт связан с большими физическими нагрузками, значительным эмоциональным напряжением, и, естественно, для повышения оздоровительного влияния спорта и роста спортивных результатов необходима оптимальная организация тренировочного процесса.

Оценка состояния сердечно - сосудистой и дыхательной систем и выявление их изменений под влиянием занятий спортом - одна из важнейших задач в процессе врачебно-педагогического наблюдения на уроке, тренировке, в ходе экспериментов.

Особое внимание к этим двум системам определяется тем, что они наиболее точно характеризуют степень нагрузки и ее влияние на организм спортсмена. Изменение режимов работы этих систем непосредственно в процессе тренировок дают важнейшие результаты для оптимизации тренировочного процесса, позволяют предвидеть и предупреждать такие вредные явления как перенапряжения и перетренировки.

Проработав данные литературы, я убедилась в том, что и в настоящее время это один из актуальнейших вопросов тренировки, т.к. приходится еще сталкиваться с нарушениями и заболеваниями сердца у спортсменов, особенно у детей и подростков, тренировки которых предъявляют очень высокие требования к сердечно - сосудистой системе. Актуален он потому что, несмотря на свою доступность, не все еще преподаватели, тренеры используют наблюдения в каждом тренировочном занятии за спортсменами: увлекаются "натаскиванием" на рекорды, хотя данные литературы достаточно широко, глубоко разносторонне говорят об исследованиях в данной области. Даже можно сказать, что ЧСС и ЧД рассмотрены с различных точек зрения.

Гипотеза исследования: показатели частоты сердечных сокращений и частоты дыхания при работе максимальной мощности намного выше, чем те же показатели при выполнении нагрузки субмаксимальной мощности.

Цель работы: установить зависимость возрастания и скорость восстановления показателей ЧСС и ЧД от мощности выполненной работы у девушек старшего школьного возраста.

Задачи исследования:

1. Изучить теоретические сведения об изменениях параметров ЧСС и ЧД при нагрузках разной мощности.

2. Проследить за изменениями параметров ЧСС и ЧД в период восстановления после выполнения работы максимальной и субмаксимальной мощностей. мощность функциональный сердечный сосудистый

3. Определить скорость восстановления исследуемых параметров сердечно-сосудистой системы до исходного уровня после выполнения работ разных мощностей.

1. Литературный обзор

1.1 Частота сердечных сокращений

Частота сердечных сокращений (пульс) - толчкообразные колебания стенок артерий, связанные с сердечными циклами. В более широком смысле под пульсом понимают любые изменения в сосудистой системе, связанные с деятельностью сердца, поэтому в клинике различают артериальный, венозный и капиллярный пульс. ЧСС оценивает состояние человека, частота зависит от пола, возраста, размеров тела, образа жизни. В покое у мужчин и женщин ЧСС не различается, а при физической нагрузке у женщин становится больше. Частота пульса -- величина, отражающая число колебаний стенок артерии за единицу времени. В зависимости от частоты, различают пульс:

§ умеренной частоты -- 60-90 уд./мин;

§ редкий -- менее 60 уд./мин;

§ частый -- более 90 уд./мин.

ЧСС 60-90 уд/мин. считается нормой, менее 60 ударов называется брадикардия, больше 90 тахикардия. У спортсменов в покое пульс может быть от 40-50 это называется спортивная брадикардия.

Ритмичность пульса -- величина, характеризующая интервалы между, следующими друг за другом, пульсовыми волнами. По этому показателю различают:

§ ритмичный пульс -- если интервалы между пульсовыми волнами одинаковы;

§ аритмичный пульс-- если они различны.

У здоровых людей может наблюдаться синусовая аритмия, при которой разница в продолжительности сердечных циклов в покое составляет 0,2-0,3с. Иногда аритмия связана с фазами дыхания (дыхательная аритмия), она обусловлена преобладающими влияниями блуждающего или симпатического нервов. В этих случаях сердцебиение учащается при вдохе и уряжается при выдохе.

ЧСС во время работы зависит от мощности физ.нагрузки. В диапазоне 130-180 уд./мин. Наблюдается прямо-пропорциональная зависимость между мощностью работы и ЧСС. ЧСС зависит от характера физических упражнений:

§ - при работе постоянной мощности ЧСС может поддерживаться почти стабильная.

§ - при работе переменной мощности ЧСС зависит от изменения мощности и колеблется примерно в диапазоне 130-180.

Методы измерения ЧСС:

1. Пальпаторный (прощупывание на различных артериях - лучевой, сонной).

2. ЭКГ.

1.2 Функциональные изменения организма при работе разной мощности

Работа максимальной мощности - это работа с предельной для данного организма интенсивностью. В виду своей чрезвычайной интенсивности такая работа может продолжаться не более 20 секунд (в некоторых литературных источниках приводится цифра 30 секунд, но на самом деле биохимические процессы при работе, продолжающейся более 15-20 секунд, уже не соответствуют признакам работы максимальной мощности).

Примерами работы максимальной мощности можно считать бег на дистанции 60 м и 100 м, плавание на дистанцию 25 м, велогонки на треке - гиты 200 м и т.п.

При выполнении работы максимальной мощности организм тратит на ее обеспечение огромное количество энергии в единицу времени. Однако, из-за короткой длительности такой деятельности общие энерготраты очень малы - примерно 80 кКал на всю работу (чашка кофе без булочки). Обеспечить освобождение 80 кКал энергии за несколько секунд можно только за счет быстрого бескислородного (анаэробного) распада веществ. Хотя при бескислородном способе расщепления образуются недоокисленные продукты распада, их существенного накопления в организме не происходит в виду малой длительности работы.

За несколько секунд, которые продолжается работа максимальной мощности, организм не успевает увеличить деятельность своих систем до уровня, необходимого для ее обеспечения. Поэтому работа максимальной мощности практически полностью выполняется «в долг». То есть на мышечное сокращение расходуются вещества, которые присутствовали в мышечных клетках в состоянии покоя. Восстановиться или поступить из крови в клетки эти вещества просто не успевают. Запасы израсходованных веществ восстанавливаются уже после прекращения работы - во время отдыха. Следовательно, работа максимальной мощности продолжается до тех пор, пока в клетках не закончатся химические вещества, необходимые для мышечного сокращения (аденозинтрифосфорная кислота - АТФ и вещества, позволяющие в короткий срок обеспечить синтез израсходованной АТФ - преимущественно, креатинфосфат). После того, как в мышечных клетках иссякли запасы АТФ и креатинфосфата, интенсивность работы резко снижается, организм переходит на другие источники ее обеспечения, но такую работу уже нельзя назвать работой максимальной мощности. Таким образом, запасы АТФ и креатинфосфата в клетках в состоянии покоя являются фактором, лимитирующим (ограничивающим длительность) работу максимальной мощности.

Хотя интенсивность работы максимальной мощности такова, что требует увеличения силы и частоты сердечных сокращений в несколько раз по сравнению с уровнем покоя, во время работы этого не происходит. Сердце просто не успевает столь существенно повысить свою работу за такое короткое время. Увеличение деятельности сердца наблюдается уже после прекращения работы - во время восстановления.

То же самое происходит с дыханием. Работа максимальной мощности может выполняться даже на полной задержке дыхания или не вызывать его существенного повышения. После же прекращения работы организм восстанавливает образовавшийся долг кислорода путем увеличения частоты и глубины дыхания.

Еще одной характерной особенностью работы максимальной мощности является чрезвычайно напряженная деятельность нервной системы по ее обеспечению. Нервная система при этой работе с максимально возможной для себя частотой посылает импульсы к мышцам, запуская их быстрое и интенсивное сокращение. Столь же огромен и поток обратных импульсов от мышц к нервной системе, информирующий ее о состоянии мышц. Такой режим работы для нервной системы чрезвычайно утомителен. Поэтому работоспособность в зоне максимальной мощности ограничивается возможностями нервной системы (нервных клеток) работать в столь напряженном режиме. Ограничивается она и возможностями нервных клеток передавать информацию друг другу и мышечным клеткам.

Работа субмаксимальной мощности - это работа с около предельной для данного организма интенсивностью.

Работа такой интенсивности может продолжаться не более 3-5 минут.

Если подходить строго, то после 3-4-ой минуты работы биохимические изменения в организме в существенной мере характерны для работы большой мощности. Но величина 5 минут является общепризнанной.

С биохимической точки зрения работа субмаксимальной мощности - это работа, энергообеспечение которой осуществляется преимущественно за счет бескислородного расщепления гликогена. То есть АТФ для данного вида мышечной работы синтезируется за счет использования энергии бескислородного распада гликогена.

Гликоген, за счет которого синтезируется АТФ при работе субмаксимальной мощности, берется из самих мышечных клеток, из крови, а также в несущественной степени поступает в кровь из мест своего резервного хранения (из печени).

Чтобы организм начал с высокой скоростью бескислородно расщеплять гликоген, ему необходимо от 10 до 20 секунд (максимальная скорость расщепления достигается после 50-60 секунд работы). Поэтому, работа субмаксимальной мощности может продолжаться с 10-20 секунды до 3-4 минуты околопредельной по напряженности деятельности.

Классическими примерами работы субмаксимальной мощности являются олимпийские беговые дистанции 400 м и 800 м, а также бег 1000 м, плавание 50 м, 100 м, 200 м, скоростной бег на коньках на дистанции 500 м, 1000 м, 1500 м, велогонки - гиты на 1000 м, гребля на дистанции 500 м и 1000 м и др.

Основная химическая реакция, которая дает энергию для образования АТФ при работе субмаксимальной мощности (бескислородный распад гликогена), имеет один очень неприятный побочный эффект - гликоген без участия кислорода может распадаться только частично, с образованием недоокисленных продуктов распада - низкомолекулярных кислот (молочной, пировиноградной и других).

Накопление кислот в мышечных клетках изменяет свойства их внутреннего содержимого, затрудняя протекание процесса мышечного сокращения. В таких условиях клетка стремится избавиться от кислот, отдавая их в протекающую мимо кровь. Кислоты проникают в кровь, потому что в клетках их концентрация выше, чем в протекающей мимо крови. Проникновение большого количества кислот в кровь приводит к изменению важной биологической константы - показателя кислотности-щелочности (ph) крови.

Несоответствие между запросом клеток в кислороде и реальными возможностями организма удовлетворить этот запрос называется кислородным долгом. Во время работы субмаксимальной мощности кислородный долг достигает предельных для данного организма величин.

У высококвалифицированных спортсменов кислородный долг может достичь 20-22 литров! То есть 20-22 литра кислорода (не воздуха, а кислорода !) организму необходимо потребить сверх нормы после окончания работы, чтобы ликвидировать задолженность перед организмом.

Высокий запрос сокращающихся мышц в кислороде заставляет систему дыхания и сердечно-сосудистую систему работать с предельной для них интенсивностью, а достаточная длительность работы позволяет этим системам успеть развернуть максимально возможную мощность своего функционирования.

Так, частота сердечных сокращений при работе субмаксимальной мощности может достигать 180-200 ударов в минуту (в покое - 60-80 ударов в минуту), частота дыхания - 50-70 дыхательных движений в минуту (в покое - 10-16 дыхательных движений в минуту), объем воздуха, поглощаемого за один вдох - 2-3 литра (в покое около 0.5 литра), объем крови, выбрасываемой сердцем за одно сокращение - 150-200 мл (в покое - 50-70 мл), время полного кругооборота крови - 6-7 секунд (в покое - 22-24 секунды), систолическое артериальное давление - 180-240 миллиметров ртутного столба (в покое - 115-125 миллиметров ртутного столба).

1.3 Анатомо-физиологические особенности у девушек старшего школьного возраста

Старший школьный возраст характеризуется продолжением процесса роста и развития, что выражается в относительно спокойном и равномерном его протекании в отдельных органах и системах. Одновременно завершается половое созревание. В этой связи четко проявляются половые и индивидуальные различия, как в строении, так и в функциях организма. В этом возрасте замедляются рост тела в длину и увеличение его размеров в ширину, а также прирост в массе. Различия между юношами и девушками в размерах и формах тела достигают максимума. Юноши перегоняют девушек в росте и массе тела. Юноши (в среднем) выше девушек на 10--12 см и тяжелее на 5-- 8 кг. Масса их мышц по отношению к массе всего тела больше на 13%, а масса подкожной жировой ткани меньше на 10%, чем у девушек. Туловище юношей немного короче, а руки и ноги длиннее, чем у девушек.

У старших школьников почти заканчивается процесс окостенения большей части скелета. Рост трубчатых костей в ширину усиливается, а в длину замедляется. Интенсивно развивается грудная клетка, особенно у юношей. Скелет способен выдерживать значительные нагрузки. Развитие костного аппарата сопровождается формированием мышц, сухожилий, связок. Мышцы развиваются равномерно и быстро, в связи, с чем увеличивается мышечная масса и растет сила. В этом возрасте отмечается асимметрия в увеличении силы мышц правой и левой половины тела. Это предполагает целенаправленное воздействие (с большим уклоном на левую сторону) с целью симметричного развития мышц правой и левой сторон туловища. В этом возрасте появляются благоприятные возможности для воспитания силы и выносливости мышц.

У девушек в отличие от юношей наблюдается значительно меньший прирост мышечной массы, заметно отстает в развитии плечевой пояс, но зато интенсивно развиваются тазовый пояс и мышцы тазового дна. Грудная клетка, сердце, легкие, жизненная емкость легких, сила дыхательных мышц, максимальная легочная вентиляция и объем потребления кислорода также менее развиты, чем у юношей. В силу этого функциональные возможности органов кровообращения и дыхания у них оказываются гораздо ниже.

Сердце юношей на 10--15% больше по объему и массе, чем у девушек; пульс реже на 6--8 уд./мин, сердечные сокращения сильнее, что обусловливает больший выброс крови в сосуды и более высокое кровяное давление. Девушки дышат чаще и не так глубоко, как юноши; жизненная емкость их легких примерно на 100 см3 меньше.

В 15--17 лет у школьников заканчивается формирование познавательной сферы. Наибольшие изменения происходят в мыслительной деятельности. У детей старшего школьного возраста повышается способность понимать структуру движений, точно воспроизводить и дифференцировать отдельные (силовые, временные и пространственные) движения, осуществлять двигательные действия в целом.

Старшеклассники могут проявлять достаточно высокую волевую активность, например настойчивость в достижении поставленной цели, способность к терпению на фоне усталости и утомления. Однако у девушек снижается смелость, что создает определенные трудности в физическом воспитании.

Тем не менее, в этот возрастной период сохраняются еще немалые резервы для улучшения двигательных способностей, особенно если это делать систематически и направленно.

2. Методика и организация исследования

2.1 Метод исследования

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы:

1. Теоретический анализ и обобщение данных научно-методической литературы.

2. Педагогические наблюдения.

3. Методы математической статистики.

Анализ и обобщение литературных источников проводился путем изучения научно-методических пособий, статей и сборников научных трудов, материалов периодической печати.

При анализе литературы основное внимание уделялось рассмотрению понятия ЧСС и его изменению в работах максимальной и субмаксимальной мощностях.

Педагогические наблюдения применялись с целью выявления изменения ЧСС при работе максимальной и субмаксимальной мощности у девушек старшего школьного возраста.

2.2 Организация исследования

Исследование было проведено с 15 по 18 мая 2013 года на базе средней общеобразовательной школы № 74 Приморского района. В эксперименте приняли участие 20 девушек, обучающихся в 11-х классах. Исследования проводились в естественных условиях, т.е. непосредственно в процессе урока: до и после нагрузки у испытуемых подсчитывались частота сердечных сокращений на двух видах дистанций - короткая и средняя. Подсчет ЧСС на короткой дистанции производился после выполнении бега на 100 метров, а на средней - после пробегания 1000 метров на время. ЧСС замерялось непосредственно перед стартом и после финиша на 1, 2, 3, 4, 5 и 6 минутах восстановления. К сожалению, на дистанции произвести измерения было невозможно, т.к. подобные операции требуют специальной аппаратуры.

Перед началом работы в подготовительной части урока была проведена разминка для испытуемых, чтобы адекватно подготовить их организм к физическим нагрузкам.

Все подсчеты производились пальпаторно с использованием секундомера: ЧСС по лучевой и сонной артериям.

Полученные результаты собственных исследований были статистически обработаны в программе Excel.

Характеристика обследуемых учащихся.

Размещено на Allbest.ru