2

СОДЕРЖАНИЕ

• Введение 3
• 1. Физические нагрузки, их выбор 5
• 2. Реакции организма на физические нагрузки 9
• Заключение 15
• Список литературы 17

Введение

Целью данной работы является рассмотрение и изучение реакций организма на физические нагрузки.

Систематические занятия физкультурой приводят к адаптации человеческого организма к выполняемой физической работе. В основе адаптации лежат изменения мышечных тканей и различных органов в результате тренировок. Все эти изменения определяют тренировочные эффекты. Они проявляются в улучшении разнообразных функций организма и повышении физической подготовленности.

При анализе факторов, определяющих физические тренировочные эффекты упражнений можно выделить такие аспекты:

- функциональные эффекты тренировки

- пороговые, «критические» нагрузки для возникновения тренировочных эффектов.

- обратимость тренировочных эффектов

- специфичность тренировочных эффектов

- тренируемость, определяющая величину тренировочного эффекта

Последние два аспекта наиболее важны в спортивной тренировке.

Систематическое выполнение определенного рода физических упражнений вызывает следующие основные положительные функциональные эффекты:

- Усиление максимальных функциональных возможностей всего организма, его ведущих систем

- Повышение экономичности, эффективности деятельности всего организма, его ведущих систем

Первый эффект определяется ростом максимальных показателей при выполнении предельных тестов. Они отражают текущие максимальные возможности организма, существенные для данного вида упражнений. Например, об эффекте тренировки выносливости говорит повышение максимальных возможностей в усвоении кислорода, максимального потребления кислорода и продолжительности мышечной работы на выносливость.

Второй эффект проявляется в уменьшении функциональных сдвигов в деятельности других органов и систем организма при выполнении определенной работы. Так, при выполнении одинаковой нагрузки у тренированного и нетренированного наблюдаются более низкие показатели для последнего. Для тренированного же человека будет наблюдаться более низкие функциональные изменения в частоте сердечных сокращений, дыхания или потребления энергии.

В основе этих положительных эффектов лежат:

- Структурно-функциональные изменения ведущих органов жизнедеятельности при выполнении определенной работы.

- Совершенствование центральной - нервной, эндокринной и автономной клеточной регуляции функций в процессе выполнения физических упражнений.

Все названные вопросы требуют дальнейшего рассмотрения и изучения, что является целью данной работы, в задачи которой входит систематизация, накопление и закрепление знаний о рассматриваемом аспекте.

1. Физические нагрузки, их выбор

Одним из основных вопросов при занятии физической подготовкой является выбор соответствующих, оптимальных нагрузок. Они могут определяться следующими факторами:

- Реабилитациями после всевозможных перенесенных заболеваний, в том числе и хронических.

- Восстановительно-оздоровительная деятельность для снятия психологического и физического напряжения после работы.

- поддержание существующей тренированности на существующем уровне.

- Повышение физической подготовки. Развитие функциональных возможностей организма.

Как правило, не возникает серьезных проблем с выбором нагрузок во втором и третьем случаях. Сложнее обстоит дело с выбором нагрузок в первом случае, что и составляет основное содержание лечебной физической культуры.

В последнем случае повышение функциональных возможностей отдельных органов и всего организма, т.е. достижение тренировочного эффекта, достигается в том случае, если систематические тренирующие нагрузки достаточно значительны, достигают или превышают в процессе тренировки некоторую пороговую нагрузку. Такая пороговая тренирующая нагрузка должна превышать повседневную нагрузку.

Принципом пороговых нагрузок называют принципом прогрессивной сверх нагрузки.

Основным правилом в выборе пороговых нагрузок заключается в том, что они должны соответствовать текущим функциональным возможностям данного человека. Так, одна и та же нагрузка может быть эффективной для малотренированного человека и совсем неэффективной для нетренированного человека.

Следовательно, принцип индивидуализации в значительной мере опирается на принцип пороговых нагрузок. Из него следует, что при определении тренировочных нагрузок как тренер - преподаватель, так и сам тренирующийся должны иметь достаточное представление о функциональных возможностях своего организма.

Принцип постепенности в повышении нагрузок также есть следствие физиологического принципа пороговых нагрузок, которые должны постепенно возрастать с ростом тренированности. В зависимости от целей тренировки и личных способностей человека физические нагрузки должны иметь разную степень. Неодинаковые пороговые нагрузки применяются для повышения или поддержания уровня существующих функциональных возможностей.

Основными параметрами физической нагрузки являются ее интенсивность, длительность и частота, которые вместе определяют объем тренировочной нагрузки. Каждый из этих параметров играет самостоятельную роль в определении тренировочной эффективности, однако не менее важны их взаимосвязь и взаимное влияние.

Важнейший фактор, влияющий на тренировочную эффективность - интенсивность нагрузки. При учете этого параметра и начального уровня функциональной подготовленности влияние длительности и частоты тренировок в некоторых пределах может не играть существенной роли. Кроме того, значение каждого из параметров нагрузки значительно зависит от выбора показателей, по которым судят о тренировочной эффективности.

Так, например, если прирост максимального потребления кислорода в значительной степени зависит от интенсивности тренировочных нагрузок, то снижение частоты сердечных сокращений при тестовых субмаксимальных нагрузках более зависит от частоты и общей длительности тренировочных занятий.

Оптимальные пороговые нагрузки зависят также от вида тренировки (силовая, скоростно-силовая, выносливость, игровая, техническая и т.д.) и от ее характера (непрерывная, циклическая или повторно-интервальная). Так, например, повышение мышечной силы достигается за счет тренировки с большими нагрузками (вес, сопротивление) при относительно малом их повторении на каждой тренировке. Примером прогрессивно нарастающей нагрузки при этом является метод повторного максимума, который является максимальной нагрузкой, которую человек может повторить определенное количество раз. При оптимальном количестве повторений от 3 до 9 по мере роста тренированности вес увеличивается так, чтобы это количество сохранялось при околопредельном напряжении. Пороговой нагрузкой в данном случае можно рассматривать величину веса (сопротивление), превышающую 70% произвольной максимальной силы тренируемых мышечных групп. В отличие от этого выносливость повышается в результате тренировок с большим числом повторений при относительно малых нагрузках. При тренировке выносливости для определения пороговой нагрузки необходимо учитывать интенсивность, частоту и длительность нагрузки, ее общий объем.

Существует несколько физиологических методов для определения интенсивности нагрузки. Прямой метод заключается в измерении скорости потребления кислорода (л/мин) - абсолютный или относительный (% от максимального потребления кислорода). Все остальные методы - косвенные, основанные на существовании связи между интенсивностью нагрузки и некоторыми физиологическими показателями. Одним из наиболее удобных показателей служит частота сердечных сокращений. В основе определения интенсивности тренировочной нагрузки по частоте сердечных сокращений лежит связь между ними, чем больше нагрузка, тем больше частота сердечных сокращений. Для определений интенсивности нагрузки у разных людей используется не абсолютные, а относительные показатели частоты сердечных сокращений (относительная в процентах частота сердечных сокращений или относительный в процентах рабочий прирост).

Относительная рабочая частота сердечных сокращений

(% ЧСС макс) - это выраженное в процентах отношение частоты сердечных сокращений во время нагрузки и максимальной частоты сердечных сокращений для данного человека. Приближенно ЧССмакс можно рассчитать по формуле:

ЧССмакс=220 - возраст человека (лет) уд/мин.

Следует иметь ввиду довольно значительные различия ЧССмакс для разных людей одного возраста. В ряде случаев у начинающих низким уровнем физ. подготовки

ЧССмакс=180 - возраст человека (лет) уд/мин.

При определении интенсивности тренировочных нагрузок по частоте сердечных сокращений используется два показателя: пороговая и пиковая частота сердечных сокращений. Пороговая частота сердечных сокращений - это наименьшая интенсивность, ниже которой тренировочного эффекта не возникает. Пиковая частота сердечных сокращений - это наибольшая интенсивность, которая не должна быть превышена в результате тренировки. Примерные показатели частоты сердечных сокращений у здоровых людей, занимающихся спортом могут быть:

ороговая - 75%

Пиковая - 95%

от максимальной частоты сердечных сокращений. Чем ниже уровень физической подготовленности человека, тем ниже должна быть интенсивность тренировочной нагрузки. По мере роста тренированности она должна постепенно расти, вплоть до 80-85% максимального потребления кислорода (до 95% частоты сердечных сокращений).

Зоны работы по частоте сердечных сокращений уд/мин.

до 120 - подготовительная, разминочная, основной обмен.

до 120-140 - Восстановительно - поддерживающая.

до 140-160 - развивающая выносливость, аэробная.

до 160-180 - развивающая скоростную выносливость

более 180 - развитие скорости.

2. Реакции организма на физические нагрузки

Обмен веществ в мышце. При легкой работе получение энергии происходит по анаэробному пути только в течение короткого переходного периода после начала работы; в дальнейшем метаболизм осуществляется полностью за счет аэробных реакций с использованием в качестве субстратов глюкозы, а также жирных кислот и глицерола. В отличие от этого во время тяжелой работы получение энергии частично обеспечивается анаэробными процессами. Сдвиг в сторону анаэроб-ного метаболизма (приводящего к образованию молочной кислоты) происходит в основном из-за недостаточности артериального кровотока в мыш-це, или артериальной гипоксии Кроме этих «узких мест» в процессах энергообеспечения и тех, что временно возникают сразу же после начала работы, при экстремальных нагрузках образуют-ся «узкие места», связанные с активностью фермен-тов на различных этапах метаболизма. При накоп-лении большого количества молочной кислоты на-ступает мышечное утомление. После начала работы требуется некоторое время для увеличения интенсивности аэробных энергети-ческих процессов в мышце. В этот период дефицит энергии компенсируется за счет легкодоступных анаэробных энергетических резервов (АТФ и креатин-фосфата). Количество макроэргических фосфатов невелико по сравнению с запасами гликогена, однако они незаменимы как в течение указанного периода, так и для обеспечения энергией при кратковременных перегрузках во время выпол-нения работы.

Во время динамической работы происходят су-щественные адаптационные сдвиги в работе сердеч-но-сосудистой системы. Сердечный выброс и кровоток в работающей мышце возрастают, так что кровоснабжение более полно удовлетворяет по-вышенную потребность в кислороде, а образующее-ся в мышце тепло отводится в те участки организма, где происходит теплоотдача.

Во время легкой работы с постоянной нагрузкой частота сокращений сердца возрастает в течение первых 5-10 мин и достигает постоянного уровня; это стационарное состояние сохраняется до завершения работы даже в течение нескольких часов. Во время тяжелой работы, выполняемой с постоянным усили-ем, такое стабильное состояние не достигается; ча-стота сокращений сердца увеличивается по мере утомления до максимума, величина которого не-одинакова у отдельных лиц (подъем, обусловленный утомлением). Даже после завершения работы частота сердеч-ных сокращений изменяется в зависимости от имев-шего место напряжения. После легкой работы она возвращается к первоначальному уров-ню в течение 3-5 мин; после тяжелой работы период восстановления значительно дольше - при чрезвы-чайно тяжелых нагрузках он достигает нескольких часов. Другим критерием может служить общее число пульсовых ударов свыше начальной частоты пульса в течение периода вос-становления; этот показатель служит мерой мышечно-го утомления и, следовательно, отражает нагрузку, потребовавшуюся для выполнения предшествую-щей работы.

Ударный объем сердца в начале работы возрастает лишь на 20 30%, а после этого сохраняется на постоянном уровне. Он немного падает лишь в случае максимального напряжения, когда частота сокращений сердца столь велика, что при каждом сокращении сердце не успевает целиком заполниться кровью. Как у здорового спортсмена с хорошо тренированным сердцем, так и у человека, не занимающегося спортом, сердечный выброс и частота сокращений сердца при работе изменяются приблизительно пропорционально друг другу, что обусловлено этим относительным по-стоянством ударного объема.

При динамической работе артериальное кровяное давление изменяется как функция выполняемой работы. Систо-лическое давление увеличивается почти пропорци-онально выполняемой нагрузке, достигая приблизи-тельно 220 мм рт. ст. при нагрузке 200 Вт. Диастолическое давление изменяется лишь незначи-тельно, чаще в сторону снижения. В системе кровообращения, функционирующей под низким давлением (например, в правом предсердии) давление крови во время работы увеличивается мало; отчетливое его повышение в этом участке является патологией (например, при сердечной не-достаточности).

Потребление организмом кислорода возрастает пропорционально величине и эффек-тивности затрачиваемых усилий. При легкой работе достигается стационарное состояние, когда потреб-ление кислорода и его утилизация эквивалентны, но это происходит лишь по прошествии 3-5 мин, в течение которых кровоток и обмен ве-ществ в мышце приспосабливаются к новым требо-ваниям. До тех пор пока не будет достигнуто стационарное состояние, мышца зависит от неболь-шого кислородного резерва, который обеспечивается 0₂, связанным с миоглобином, и от способ-ности извлекать больше кислорода из крови. При тяжелой мышечной работе, даже если она выполня-ется с постоянным усилием, стационарное состояние не наступает; как и частота сокращений сердца, потребление кислорода постоянно по-вышается, достигая максимума.

С началом работы потреб-ность в энергии увеличивается мгновенно, однако для приспособления кровотока и аэробного обмена требуется некоторое время; таким образом, возни-кает кислородный долг. При легкой рабо-те величина кислородного долга остается постоян-ной после достижения стационарного состояния, однако при тяжелой работе она нарастает до самого окончания работы. По окончании работы, особенно в первые несколько минут, скорость по-требления кислорода остается выше уровня покоя происходит «выплата» кислородного долга. Однако этот термин не точен, так как увеличение потребления кислорода после завершения работы не отражает непосредственно процессы восполнения запасов 0₂ в мышце, а происходит и за счет влияния других факторов, таких, как увеличение темпера-туры тела и дыхательная работа, изменение мышеч-ного тонуса и пополнение запасов кислорода в ор-ганизме. Таким образом, долг, который будет возвращен, по величине больше, чем возникший во время самой работы. После легкой работы величина кислородного долга достигает 4 л, а после тяжелой может доходить до 20 л.

Во время легкой динамической работы минутный объем дыхания, как и сердечный выброс, увеличивается пропорционально потреблению кислорода. Это увеличение возникает в результате нарастания дыхательного объема и частоты дыхания.

Во время и после динамической работы кровь претерпевает существенные изменения. По ним лишь изредка можно действительно оценить степень физического напряжения, но особое значение их состоит в том, что они служат источниками ошибок при лабораторной диагностике.

Во время легкой физиче-ской работы у здорового человека выявляются лишь незначительные изменения в парциальном давлении СО2 и 02 в артериальной крови. Тяжелая работа вызывает более существенные изменения. Наибольшие отклонения от уровня покоя составляют 8% для артериального рО₂, и 10% - для рСО₂. Насыщение кислородом смешанной венозной кро-ви падает с ростом напряжения; соответственно этому артериовенозная разница по кислороду увеличивается от значения, приблизи-тельно равного 0,05 (уровень покоя), до 0,14 у не-тренированных и 0,17 у тренированных лиц. Это увеличение обусловлено повышенным извлечением кислорода из крови в работающей мышце.

При физической работе показа-тель гематокрита увеличивается как в результате снижения объема плазмы (в связи с усиленной ка-пиллярной фильтрацией), так и за счет поступления эритроцитов из мест их образования (при этом увеличивается доля незрелых форм). Отмечено так-же нарастание числа лейкоцитов (рабочий лейкоци-тоз). Отмечено, что число лейкоцитов в крови бегунов на длинные дистан-ции увеличивается пропорционально длительности бега на 5000-15000 клеток/мкл в зависимости от работоспособно-сти (меньше у лиц с высокой работоспособностью). Увеличение происходит преимущественно за счет возрас-тания количества нейтрофильных гранулоцитов, так что при этом численное соотношение клеток разных типов меняется. Кроме того, пропорционально интенсивности работы увеличивается число тромбоцитов

Легкая фи-зическая работа не влияет на кислотно-щелочное равновесие, так как все избыточное количество об-разующейся углекислоты выделяется через легкие. Во время тяжелой работы развивается метаболический ацидоз, степень которого пропорциональна скорости образования лактата; частично он компен-сируется за счет дыхания (снижение артериального Рсо₂).

Уро-вень глюкозы в артериальной крови у здорового человека мало изменяется во время работы. Только при тяжелой и длительной работе происходит паде-ние концентрации глюкозы в артериальной крови, что указывает на приближающееся истощение. Вме-сте с тем концентрация лактата в крови варьирует в широких пределах в зависимости от степени на-пряжения и длительности работы - соответ-ственно скорости образования лактата в мышце, функционирующей в анаэробных условиях, и скорости его элиминации. Лактат разрушается или под-вергается превращениям в неработающих скелетных мышцах, жировой ткани, печени, почках и миокар-де. В условиях покоя концентрация лактата в арте-риальной крови составляет приблизительно 1 ммоль/л; при тяжелой работе длительностью око-ло получаса или при крайне тяжелых кратковремен-ных нагрузках с минутными интервалами могут быть достигнуты максимальные уровни, превышаю-щие 15 ммоль/л При длительной тяжелой работе концентрация лактата сначала увеличивается, а за-тем падает.

Если рацион богат углеводами, концентрации свободных жирных кислот и глицерола мало изме-няются под влиянием работы, так как секреция инсулина, обусловленная потреблением углеводов, тормозит липолиз. Однако при обычном рационе длительная тяжелая работа сопровождает-ся увеличением концентраций свободных жирных кислот и глицерола в крови в 4 или более раз

Терморегуляция. Потоотделение обычно счита-ется признаком тяжелой работы. Начало заметного потоотделения, однако, зависит не только от тя-жести работы, но и от условий окружающей среды. Секреция пота начинается тогда, когда происходит превышение нейтральной температуры по причине либо усиленной теплопродукции во время мышечной работы, либо недостаточной теплоотдачи вследствие высокой температуры или влажности окружающей среды, несоответствующей одежды, отсутствия движения воздуха (конвекции) или, наконец, по причине нагревания тела избыточ-ным тепловым излучением (например, в литейном цехе).

Во время и после физической работы концентрация многих гормонов в крови изменяется. В большинстве случаев этот эффект неспецифический, либо недостаточно понятный. Выделяется повышенное количество адреналина, норадреналина. Через 2 мин после начала работы происходит усиление секреции аденогипофизом АКТГ, который стимулирует выделение кротикостероидов из коркового вещества надпочечников. Концентрация инсулина несколько снижается во время работы, уровень же глюкагона может как повышаться, так и снижаться.

Заключение

В заключении подведем основные итоги. На основании изученного материала можно сделать следующие выводы.

Физическая работа делится на два вида, динамическую и статическую.

Динамическая работа выпол-няется тогда, когда в физическом смысле происхо-дит преодоление сопротивления на определенном расстоянии В этом случае (например, при езде на велосипеде, подъеме на лестницу или в гору) работа может быть выражена в физических единицах (1 Вт = 1 Дж/с = 1 Нм/с) При положительной ди-намической работе мускулатура действует как «дви-гатель», а при отрицательной динамической работе она играет роль «тормоза» (например, при спуске с горы) Статическая работа производится при изо-метрическом мышечной сокращении. Так как при этом не преодолевается никакое расстояние, в физи-ческом смысле это не работа; тем не менее организм реагирует на нагрузку физиологическим напряженн-ей. Проделанная работа в этом случае измеряется как произведение силы и времени.

Физическая активность вызывает немедленные реакции различных систем органов, включая мы-шечную, сердечно-сосудистую и дыхательную. Эти быстрые адаптационные сдвиги отличаются от адап-тации, развивающейся в течение более или менее длительного срока, например в результате трениро-вок. Величина быстрых реакций служит, как правило, непосредственной мерой напряжения.

Немедленные реакции обусловлены изменением большого количества параметров, в частности, изменением мышечного кровоснабжения. В покое кровоток в мыш-це составляет 20 40 мл/мин/кг. При экст-ремальных физических нагрузках эта величина су-щественно возрастает, достигая макси-мума, равного 1,3 л-мин/кг/ у нетренирован-ных лиц и 1,8 л-мин/кг/ у лиц, тренированных на выносливость. Кровоток усиливается не мгно-венно с началом работы, а постепенно, в течение не менее 20-30 с; этого времени достаточно, чтобы обеспечить кровоток, необходимый для выполнения легкой работы. При тяжелой динамической работе, однако, потребность в кислороде не может быть полностью удовлетворена, поэтому возрастает доля энергии, получаемой за счет анаэробного метабо-лизма.

Список литературы

1. Здоровье без лекарств - Популярная энциклопедия Минск, 1994г.

2. Как тренируются звёзды Джо Уайдер Москва,1997г.

3. Сила и красота - журнал №7, 1999г.

4. Е.С.Крючек "Аэробика, содержание и методика проведения оздоровительных занятий".

5. Ильяшенко Н.Ф. Ритмическая гимнастика в системе физического воспитания в вузах.

6. Бальсевич В.К. Физическая культура для всех и для каждого.

7. Сотник Ж.Г., Заричанская Л.А. Комплексное развитие физических качеств при выполнении упражнений из ритмической гимнастики.

8. Алабин В. Г., Скрежко А. Д. Тренажеры и устройства в физической культуре и спорте. Справочник. - Минск: 1994.

9. Егорушкин А. С. Применение технических средств обучения на уроках физического воспитания. Метод. рекомендации. - М.: Высшая школа, 1998.

10. Петров В. К. Ваш помощник - тренажер. М.: Спорт, 1999.