15

Оценка функций дыхательной системы у спотрсменов лыжников

Содержание

• Введение
• Дыхательная система спортсменов лыжников
• Оценка функций дыхательной системы у спортсменов лыжников
• Заключение
• Список литературы

Введение

Мировые современные достижения в лыжном виде спорта сегодня настолько велики, что без систематической подготовки с юных лет нельзя рассчитывать на высокую результативность в зрелом возрасте спортсмена.

Подготовка лыжников-гонщиков - одна из главных задач подготовки спортивного резерва, поднятия престижа лыжного спорта в стране. Вопросы подготовки лыжников-гонщиков в настоящее время являются одними из наиболее актуальных в построении спортивной тренировки. И от того насколько рационально будут решены вопросы тренировки в молодом возрасте, процесс начального становления технического мастерства, уровня развития специальных физических качеств во многом зависит дальнейший рост спортивно-технических результатов.

В лыжном спорте, связанном с продолжительной циклической работой, решающее значение для достижения спортивных результатов имеют высокоразвитые качества общей и специальной выносливости, дыхательной системы или, выражаясь научным языком, уровень развития аэробных и анаэробных возможностей организма спортсмена. За последние годы накопилось много источников литературы по вопросам развития дыхательной системы в циклических видах спорта. Большое внимание в них уделяется и развитию этого физического качества у начинающих лыжников-гонщиков.

Целью исследования является оценка функций дыхательной системы у спортсменов лыжников

Рабочая гипотеза:

Предполагалось, что изучение дыхательной системы у спортсменов лыжников позволит разработать более рациональные подходы к оценкt функций дыхательной системы путем правильного подбора средств и методов оценки тренировки и повысить эффективность тренировочного процесса в многолетней подготовке лыжников-гонщиков.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующий ряд задач:

изучить функции дыхательной системы спортсменов;

изучить и обобщить научно-методическую литературу по оценке дыхательной системе спортсменов лыжников;

Объектом изучения являются оценка дыхательной системы спортсменов лыжников.

Предметом изучения является дыхательная система спортсменов.

Дыхательная система спортсменов лыжников

Человек дышит 16--20 раз в минуту. Под влиянием систематической спортивной тренировки число дыханий уменьшается и может равняться 8--10 в минуту. Такое редкое дыхание наблюдается у лыжников, бегунов на длинные дистанции и других спортсменов, тренирующихся преимущественно на выносливость. Дыхание при этом становится более глубоким. Глубина дыхания (количество воздуха, вдыхаемого при обычном, а не форсированном вдохе) у спортсменов в покое достигает 500--600 миллилитров, то есть на 100--200 миллилитров больше, чем у не занимающихся спортом. Легочная вентиляция (количество воздуха, вдыхаемого в минуту) остается обычной -- 5--7 литров в минуту. При спортивных нагрузках происходит значительное усиление дыхания, так как повышается потребность организма в кислороде с 200 до 1800--2000 миллилитров в минуту.

У здоровых людей дыхание бывает глубоким, ритмичным. При тяжелой спортивной нагрузке, когда поглощение кислорода отстает от потребности в нем, у плохо тренированного спортсмена появляются одышка и утомление и продолжать работу он не может. Одышка -- поверхностные, частые аритмичные дыхания.

Установлено, что нетренированный спортсмен выполняет напряженную спортивную нагрузку с задержкой дыхания, неполным выдохом, тогда как для максимального поглощения кислорода во время спортивной нагрузки необходимо делать полный (максимальный) выдох. Вентиляция альвеолярного пространства более эффективна, если дыхание связано с увеличением выдоха. Глубокий выдох уменьшает запасный воздух, и дыхательный воздух хорошо смешивается с остаточным и тем способствует лучшей вентиляции легких. При полном выдохе обеспечивается выделение углекислоты, улучшается кровообращение, так как кровь из легких выжимается и поступает в левое предсердие, а из полых вен в правое.

Следовательно, спортсмену надо приучить себя делать полный выдох, особенно при длительной интенсивной нагрузке.

Сущность процесса дыхания

Сущность процесса дыхания и заключается в потреблении кислорода и выделении диоксида углерода.

Кислород находится в окружающем нас воздухе. Он может проникнуть сквозь кожу, но лишь в небольших количествах, совершенно недостаточных для поддержания жизни. Существует легенда об итальянских детях, которых для участия в религиозной процессии покрасили золотой краской; история дальше повествует, что все они умерли от удушья, потому что "кожа не могла дышать". На основании научных данных смерть от удушья здесь совершенно исключена, так как поглощение кислорода через кожу едва измеримо, а выделение двуокиси углерода составляет менее 1% от ее выделение через легкие. Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система. Транспорт газов и других необходимых организму веществ осуществляется с помощью кровеносной системы. Функция дыхательной системы сводится лишь к тому, чтобы снабжать кровь достаточным количеством кислорода и удалять из нее углекислый газ. Химическое восстановление молекулярного кислорода с образованием воды служит для млекопитающих основным источником энергии. Без нее жизнь не может продолжаться дольше нескольких секунд. Восстановлению кислорода сопутствует образование CO2. Кислород входящий в CO2 не происходит непосредственно из молекулярного кислорода. Использование O2 и образование CO2 связаны между собой промежуточными метаболическими реакциями; теоретически каждая из них длятся некоторое время. Обмен O2 и CO2 между организмом и средой называется дыханием. У высших животных процесс дыхания осуществляется благодаря ряду последовательных процессов. 1. Обмен газов между средой и легкими, что обычно обозначают как "легочную вентиляцию". 2. Обмен газов между альвеолами легких и кровью (легочное дыхание). 3. Обмен газов между кровью и тканями. Наконец, газы переходят внутри ткани к местам потребления (для O2) и от мест образования (для CO2) (клеточное дыхание). Выпадение любого из этих четырех процессов приводят к нарушениям дыхания и создает опасность для жизни человека. Физическая культура Ю. И. Евсеева Ростов - на - Дону «Феникс» 2008г.

Оценка функций дыхательной системы у спортсменов лыжников

Легочная вентиляция спортсменов лыжников повышается параллельно увеличению потребления кислорода, причем при максимальных нагрузках у тренированных лиц она может возрастать в 20-- 25 pаз по сравнению с состоянием покоя и достигать 150 л/мин и более. Такое увеличение вентиляции обеспечивается возрастанием частоты и объема дыхания, причем частота может увеличиться до 60-70 дыханий в минуту, а дыхательный объем -- с 15 до 50% жизненной емкости легких.

В возникновении гипервентиляции при физических нагрузках лыжников важную роль играет раздражение дыхательного центра и результате высокой концентрации углекислого газа и водородных ионов при высоком уровне молочной кислоты в крови.

Гипервентиляция, вызываемая физическими нагрузками, всегда ниже максимальной вентиляции, и увеличение диффузной способности кислорода в легких во время работы также не является предельным. Поэтому, если отсутствует легочная патология, дыхание не ограничивает мышечную работу.

Важный показатель -- потребление кислорода -- отражает функциональное состояние кардиореспираторной системы. Существует связь между факторами циркуляции и дыхания, влияющими на объем потребляемого кислорода.

Во время физических нагрузок потребление кислорода значительно увеличивается. Это предъявляет повышенные требования к функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Поэтому кардиореспираторная система при мышечной работе подвержена изменениям, которые зависят от интенсивности физических нагрузок.

Исследование функции внешнего дыхания в лыжном спорте позволяет наряду с системами кровообращения и крови оценить функциональное состояние спортсмена и его резервные возможности.

Исследование начинают со сбора анамнеза, затем переходят к осмотру, перкуссии и аускультации.

Осмотр позволяет определить тип дыхания, установить наличие или отсутствие одышки (особенно при тестировании) и т. п. Определяют три типа дыхания: грудной, брюшной (диафрагмальный) и смешанный. При грудном типе дыхания на вдохе заметно поднимаются ключицы и происходит движение ребер. При этом типе дыхания объем легких возрастает главным образом за счет движения верхних и нижних ребер. При брюшном типе дыхания увеличение объема легких происходит в основном за счет движения диафрагмы -- на вдохе она опускается вниз, несколько смещая органы брюшной полости. Поэтому стенка живота на вдохе при брюшном типе дыхания слегка выпячивается. У спортсменов, как правило, смешанный тип дыхания, где участвуют оба механизма увеличения объема грудной клетки.

Перкуссия (поколачивание) позволяет определить изменение (если оно есть) плотности легких. Изменения в легких являются обычно следствием некоторых заболеваний (воспаление легких, туберкулез и др.).

Аускультация (выслушивание) определяет состояние воздухоносных путей (бронхов, альвеол). При различных заболеваниях органов дыхания прослушиваются весьма характерные звуки -- различные хрипы, усиление или ослабление дыхательного шума и т. д.

Исследование внешнего дыхания спортсменов лыжников проводят по показателям, характеризующим вентиляцию, газообмен, содержание и парциальное давление кислорода и углекислого газа в артериальной крови и по другим параметрам.

Для исследования функции внешнего дыхания пользуются спирометрами, спирографами и специальными аппаратами открытого и закрытого типа.

Наиболее удобно спирографическое исследование, при котором на движущейся бумажной ленте записывается кривая спирограмма. По этой кривой, зная масштаб шкалы аппарата и скорость движения бумаги, определяют следующие показатели легочной вентиляции: частоту дыхания (ЧД), дыхательный объем (ДО), минутный объем дыхания (МОД), жизненную емкость легких (ЖЕЛ), максимальную вентиляцию легких (МВЛ), остаточный объем легких (00), общую емкость легких (ОЕЛ). Кроме того, исследуется сила дыхательной мускулатуры, бронхиальная проходимость и др.

Рис. 3. Спирограмма: 1 -- МОД; 2 -- ЖЕЛ; 3 -- дыхательный объем (ДО); 4 -- резервный объем вдоха; 5 -- резервный объем выдоха; 6 -- проба Тиффно Вотчала: 7 - - МВЛ.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) - это предельно возможное количество воздуха, которое может быть провентилировано через легкие в единицу времени. Обычно формированное дыхания проводится в течение 15 с и умножается на 4. Это будет величина МВЛ.

Снижение МВЛ происходит вследствие уменьшения объема нем нитруемой легочной ткани и снижения бронхиальной проходи мости, гиподинамии. У мужчин в возрасте 20--30 лет МВЛ колеблется от 100 л/мин до 180 л/мин (в среднем 140 л/мин), у женщин -- от 70 л/мин до 120 л/мин. У высокорослых спортсменов лыжников с хорошо развитой мускулатурой МВЛ достигает 350 л/мин, спортсменок -- 250 л/мин (W. Hollmann, 1972).

Таким образом, МВЛ наиболее точно и полно характеризует функцию внешнего дыхания в сравнении с другими cпирографическими показателями.

Для оценки бронхиальной проходимости используют тест ФЖЕЛ (форсированная жизненная емкость легких). Обследуемому предлагают максимально глубоко вдохнуть и быстро выдохнуть. ФЖЕЛ у здоровых лиц ниже ЖЕЛ на 200-300 мл. Тиффно предложил измерять ФЖЕЛ за первую секунду. В норме ФЖЕЛ за секунду составляет не менее 70% ЖЕЛ.

Пневмотахометрия проводится пневмотахометром Б.Е. Вотчала. Методом пневмотахометрии определяют скорость воздушной струи при максимально быстром вдохе и выдохе. У здоровых лиц этот показатель колеблется у мужчин от 5 л/сек до 8 л/сек, у женщин -- от 4 л/сек до 6 л/сек. Отмечена зависимость пневмо-тахометрического показателя от ЖЕЛ и возраста. Обнаружено, что, чем больше ЖЕЛ, тем выше максимальная скорость выдоха. Пневмотахометрический показатель зависит от бронхиальной проходимости, силы дыхательной мускулатуры спортсмена, его возраста, пола и функционального состояния.

Величину максимальной скорости выдоха спортсменов лыжников сравнивают с должными величинами, рассчитанными по формуле: должная величина выдоха = ЖЕЛ х 1, 2. Разница фактической и должной величину здоровых людей не должна превышать 15% должного уровня. У здоровых лиц показатель выдоха больше показателя вдоха. С повышением тренированности отмечается преобладание максимальной скорости вдоха над выдохом. Увеличение скорости вдоха у спортсменов объясняется повышением резервных возможностей легких.

Объем воздуха, остающегося в легких после максимального выдоха (ОО) наиболее полно и точно характеризует газообмен в легких.

Одним из основных показателей внешнего дыхания является газообмен углекислоты и кислорода в альвеолярном воздухе, то есть поглощение кислорода и выведение углекислоты. Газообмен характеризует внешнее дыхание на этапе «альвеолярный: воздух -- кровь легочных капилляров».

Функциональная проба Розенталя позволяет судить о функциональных возможностях дыхательной мускулатуры. Проба проводится на спирометре, где у обследуемого 4--5 раз подряд с интервалом в 10--15 с определяют ЖЕЛ. В норме получают одинаковые показатели. Снижение ЖЕЛ на протяжении исследования указывает на утомляемость дыхательных мышц.

Пневмотонометрический показатель (ПТП, мм рт. ст.) дает возможность оценить силу дыхательной мускулатуры, которая является основой процесса вентиляции. ПТП снижается при гиподинамии, при длительных перерывах в тренировках, при переутомлении и др. Исследование проводится пневмотонометром В. И. Дубровского и И. И. Дерябина (1972). Исследуемый производит выдох (или вдох) в мундштук аппарата. В норме у здоровых лиц ПТП в среднем составляет у мужчин на выдохе (32817, 4) мм рт. ст., на вдохе -- (2274, 1) мм рт. ст., у женщин, соответственно, -- (2461, 8) мм рт. ст. и (2007, 0) мм рт. ст. При заболеваниях легких, гиподинамии, переутомлении эти показатели снижаются.

При физических нагрузках, особенно в циклических видах спорта (лыжные гонки, марафонский бег, гребля академическая и др.) дыхательная мускулатура является лимитирующим фактором.

Общая емкость легких во время нагрузки может несколько уменьшаться из-за увеличения внутриторакального объема крови. В состоянии покоя дыхательный объем (ДО) составляет 10-15 ЖЕЛ (450-600 мл), при физической нагрузке может достигать 50% ЖЕЛ. Таким образом, у людей с большой ЖЕЛ дыхательный объем в условиях интенсивной физической работы может составлять 3--4л. ДО увеличивается главным образом за счет резервного объема вдоха. Резервный объем выдоха даже при тяжелой физической нагрузке изменяется незначительно. Поскольку во время физической работы остаточный объем увеличивается, а функциональная остаточная емкость практически не изменяется, ЖЕЛ несколько уменьшается.

Пробы Штанге и Генчи дают некоторое представление о способности организма противостоять недостатку кислорода.

Проба Штанге. Измеряется максимальное время задержки дыхания после глубокого вдоха. При этом рот должен быть закрыт и нос зажат пальцами. Здоровые люди задерживают дыхание в среднем на 40--50 с; спортсмены высокой квалификации -- до 5 мин, а спортсменки -- от 1, 5 мин до 2, 5 мин.

С улучшением физической подготовленности лыжников в результате адаптации к двигательной гипоксии время задержки нарастает. Следовательно увеличение этого показателя при повторном обследовании расценивается (с учетом других показателей) как улучшение подготовленности (тренированности) спортсмена.

Проба Генчи. После неглубокого вдоха сделать выдох и задержать дыхание. У здоровых/людей время задержки дыхания составляет 25-30 с. Спортсмены способны задержать дыхание на 60-90 с. При хроническом утомлении время задержки дыхания резко уменьшается.

Значение проб Штанге и Кенчи увеличивается, если вести наблюдение постоянно, в динамике.

Исследование диффузной способности легких. Для оценки второго этапа функции внешнего дыхания -- газообмена между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров важно определить количество поглощенного кислорода и выделенной углекислоты.

Как уже было сказано, здоровые люди из каждого литра провентилированного воздуха поглощают примерно 40 мл кислорода (коэффициент использования кислорода).

В атмосферном воздухе содержится 20, 9, 3% кислорода, 0, 02-- 0, 0. 4% углекислого газа.

Функция внешнего дыхания изучается с помощью аппаратов закрытого и открытого типа.

Аппараты закрытого типа -- спирографы. Испытуемый вдыхает воздух из аппарата и выдыхает его туда же, то есть дыхательные пути и аппарат составляю/замкнутую систему. На движущейся бумажной ленте регистрируется кривая записи дыхания -- спирограмма. По ней определяют ЧД, МВЛ, МОД, ЖЕЛ, ФЖЕЛ и др.

Открытый способ исследования: испытуемый, спортсмен лыжник вдыхает атмосферный воздух и выдыхает его в мешок Дугласа или газовый счетчик, определяющий объем выдыхаемого воздуха. Анализ пробы выдыхаемого воздуха в газоанализаторе (аппарат Холдена) позволяет определить процент поглощения кислорода и выделения углекислого газа.

Современные приборы позволяют изучать поглощение кислорода и выделение углекислоты не только в покое, но и при физической нагрузке, что дает дополнительную информацию о функции легких. Вентиляция и легочный кровоток, перенос кислорода и углекислого газа, диффузная способность при нагрузке могут возрастать в несколько раз. Для регулируемой нагрузки используют тредмилл (тредбан), велоэргометр, степ-тест и др.

Заключение

Дыханием называется процесс газообмена между организмом и окружающей, средой. Жизнедеятельность человека тесно связана с реакциями биологического окисления и сопровождается поглощением кислорода. Для поддержания окислительных процессов необходимо непрерывное поступление кислорода, который разносится кровью ко всем органам, тканям и клеткам, где большая его часть связывается с конечными продуктами расщепления, а организм освобождается от диоксида углерода.

Организм человека состоит из отдельных органов, выполняющих свойственные им функции. Различают группы органов, выполняющих совместно общие функции, - системы органов. Из внешней среды организм получает все необходимые для жизнедеятельности и развития вещества, вместе с тем он получает поток раздражителей (t, влажность, солнечная радиация, производственные вредные воздействия и др.), который стремится нарушить постоянство внутренней среды организма (гомеостаз).

Величину максимальной скорости выдоха спортсмена лыжника сравнивают с должными величинами, рассчитанными по формуле: должная величина выдоха = ЖЕЛ х 1, 2. С повышением тренированности отмечается преобладание максимальной скорости вдоха над выдохом. Увеличение скорости вдоха у спортсменов лыжников объясняется повышением резервных возможностей легких.

Список литературы

1. Аграновский М.А. Лыжный спорт. - М.: Физкультура и спорт, 2007. - 368с.

2. Ашмарин Б.А. Теория и методика педагогических исследований в физическом воспитании. - М.: Физкультура и спорт, 2000. - С. 28-38.

3. Бутин И.М. Лыжный спорт. - М.: Просвещение, 2001. - 333с.

4. Велашков К.Ю., Грозин Ю.А. Объём и интенсивность тренировочной нагрузки лыжников-гонщиков, - Теория и практика физической культуры 2007. №9 - 17с.

5. Копс К.К. Значение и методика подсчёта пульса у лыжников юношеского возраста в процессе тренировки //На лыжне//. - М.: Физкультура и спорт, 2001. - С. 155-158.

6. Кудрявцев Л.И. Лыжный спорт. - Учебник для техникумов физической культуры. - Изд. 2-е. - М.: Физкультура и спорт, 2008. - 287с.

7. Манжов В.Л. Современная методика тренировки в лыжных гонках. - М.: Физкультура и спорт, 2006. - С. 5-8.

8. Масленников И.Б., Капланский В.Е. Лыжный спорт. - М.: Физкультура и спорт, 2007. - С. 92-96.

9. Чернов К.Л. Подготовка лыжников М.: Физкультура и спорт, 2006. - С. 11-21.

10. Шварц В.Б., Хрущёв С.В. Медико-биологические аспекты спортивной ориентации и отбора. - М.: Физкультура и спорт, 2007. - С. 150-154.