Критерии физической нагрузки и выносливости

13

СОДЕРЖАНИЕ

I. Краткая характеристика функциональных, физиологических систем организма

II. Интенсивность физической нагрузки

III. Характеристика видов спорта и упражнений для развития выносливости

Список используемой литературы

I. Краткая характеристика функциональных, физиологических систем организма

Организм -- сложная биологическая система. Все его органы связаны между собой и взаимодействуют. Эти процессы происходят благодаря регуляторным механизмам, осуществляющим свою деятельность через нервную, кровеносную, дыхательную, эндокринную и другие системы организма [3, с. 4].

Скелет -- комплекс костей, различных по форме и величине.

У человека более 200 костей (85 парных и 36 непарных), которые в зависимости от формы и функции делятся на: трубчатые (кости конечностей); губчатые (выполняют в основном защитную и опорную функции -- ребра, грудина, позвонки); плоские (кости черепа, таза, поясов конечностей); смешанные (основание черепа) [4, с.56]. При систематическом выполнении значительных по объему и интенсивности статических и динамических упражнений кости становятся более массивными.

Скелет человека состоит из позвоночника, черепа, грудной клетки, поясов конечностей и скелета свободных конечностей. Все кости скелета соединены посредством суставов, связок и сухожилий. Суставы -- подвижные соединения, область соприкосновения костей в которых покрыта суставной сумкой из плотной соединительной ткани, срастающейся с надкостницей сочленяющихся костей. Опорно-двигательный аппарат состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий. Основные функции -- опора и перемещение тела и его частей в пространстве.

Мышечная система представлена двумя видами мускулатуры: гладкая (непроизвольная) и поперечно - полосатая (произвольная). Гладкие мышцы расположены в стенках кровеносных сосудов и некоторых внутренних органах. Они сужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря.

Поперечно - полосатые мышцы -- это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела.

Скелетные мышцы входят в структуру опорно-двигательного аппарата, крепятся к костям скелета и при сокращении приводят в движение отдельные звенья скелета, рычаги. Они участвуют в удержании положения тела и его частей в пространстве, обеспечивают движения при ходьбе, беге, жевании, глотании, дыхании и т.д., вырабатывая при этом тепло. Скелетные мышцы обладают способностью возбуждаться под влиянием нервных импульсов. Возбуждение проводится до сократительных структур (миофибрилл), которые, сокращаясь, выполняют определенный двигательный акт -- движение или напряжение.

В процессе мышечного сокращения потенциальная химическая энергия переходит в потенциальную механическую энергию напряжения и кинетическую энергию движения.

Сокращение и напряжение мышцы осуществляется за счет энергии, освобождающейся при химических превращениях, которые происходят при поступлении в мышцу нервного импульса или нанесении на нее непосредственного раздражения. Химические превращения в мышце протекают как при наличии кислорода (в аэробных условиях), так и при его отсутствии (в анаэробных условиях).

Первичным источником энергии для сокращения мышцы служит расщепление АТФ. Из каждой грамм-молекулы АТФ освобождается 10 000 кал [4, с. 56]. Запасы АТФ в мышце незначительны и, чтобы поддерживать их деятельность, необходим непрерывный ресинтез АТФ. Он происходит за счет энергии, получаемой при распаде креатинфосфата (КрФ) на креатин (Кр) и фосфорную кислоту (анаэробная фаза). При этом на каждый моль КрФ освобождается 46 кДж.

Кровь -- жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность клеток и тканей организма в качестве органа и физиологической системы. Она состоит из плазмы (55--60%) и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и других веществ (40--45%); имеет слабощелочную реакцию (7,36 рН) [6, с. 43].

Эритроциты -- красные кровяные клетки заполнены особым белком -- гемоглобином, который способен образовывать соединение с кислородом (оксигемоглобин) и транспортировать его из легких к тканям, а из тканей переносить углекислый газ к легким, осуществляя таким образом дыхательную функцию.

Лейкоциты --белые кровяные тельца, выполняют защитную функцию, уничтожая инородные тела и болезнетворные микробы (фагоцитоз).

В 1 мл крови содержится 6--8 тыс. лейкоцитов. Тромбоциты (а их содержится в 1 мл от 100 до 300 тыс.) играют важную роль в сложном процессе свертывания крови. В плазме крови растворены гормоны, минеральные соли, питательные и другие вещества, которыми она снабжает ткани, а также содержатся продукты распада, удаленные из тканей [6, с. 43].

Сердечно - сосудистая система состоит из сердца и кровеносных сосудов.

Сердце -- главный орган кровеносной системы -- представляет собой полый мышечный орган, совершающий ритмические сокращения, благодаря которым происходит процесс кровообращения в организме. Деятельность сердца заключается в ритмичной смене сердечных циклов, состоящих из трех фаз: сокращения предсердий, сокращения желудочков и общего расслабления сердца.

Пульс -- волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка. Частота пульса соответствует частоте сокращений сердца. В покое пульс здорового человека равен 60--70 удар/мин.

Кровяное давление создается силой сокращения желудочков сердца и упругостью стенок сосудов. Оно измеряется в плечевой артерии. Различают максимальное (или систолическое) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка (систолы), и минимальное (или диастолическое) давление, которое отмечается во время расслабления левого желудочка (диастолы). В норме у здорового человека в возрасте 18-- 40 лет в покое кровяное давление равно 120/70 мм рт.ст. (120 мм систолическое*давление, 70 мм -- диастолическое) [6, с. 44].

Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею, бронхи и легкие. В процессе дыхания из атмосферного воздуха через альвеолы легких в организм постоянно поступает кислород, а из организма выделяется углекислый газ. Трахея в нижней своей части делится на два бронха, каждый из которых, входя в легкие, древовидно разветвляется. Конечные мельчайшие разветвления бронхов (бронхиолы) переходят в закрытые альвеолярные ходы, в стенках которых имеется большое количество шаровидных образований -- легочных пузырьков (альвеол).

Каждая альвеола окружена густой сетью капилляров. Общая поверхность всех легочных пузырьков очень велика, она в 50 раз превышает поверхность кожи человека и составляет более 100 м² [5, с. 52].

Процесс дыхания -- это целый комплекс физиологических и биохимических процессов, в реализации которых участвует не только дыхательный аппарат, но и система кровообращения.

Пищеварительная система состоит из ротовой полости, слюнных желез, глотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника, печени и поджелудочной железы. В этих органах пища механически и химически обрабатывается, перевариваются поступающие в организм пищевые вещества и всасываются продукты пищеварения.

Выделительную систему образуют почки, мочеточники и мочевой пузырь, которые обеспечивают выделение из организма с мочой вредных продуктов обмена веществ (до 75%). Кроме того, некоторые продукты обмена выделяются через кожу (с секретом потовых и сальных желез), легкие (с выдыхаемым воздухом) и через желудочно-кишечный тракт. С помощью почек в организме поддерживается кислотно-щелочное равновесие (рН), необходимый объем воды и солей, стабильное осмотическое давление (т.е. гомеостаз).

Нервная система состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферического отделов (нервов, отходящих от головного и спинного мозга и расположенных на периферии нервных узлов). Центральная нервная система координирует деятельность различных органов и систем организма и регулирует эту деятельность в условиях изменяющейся внешней среды по механизму рефлекса. Процессы, протекающие в центральной нервной системе, лежат в основе всей психической деятельности человека.

Железы внутренней секреции, или эндокринные железы, вырабатывают особые биологические вещества -- гормоны.

Термин «гормон» происходит от греческого «hormo» -- побуждаю, возбуждаю. Гормоны обеспечивают гуморальную (через кровь, лимфу, межтканевую жидкость) регуляцию физиологических процессов в организме, попадая во все органы и ткани. Часть гормонов продуцируется только в определенные периоды, большинство же -- на протяжении всей жизни человека. Они могут тормозить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, деятельность внутренних органов.

К железам внутренней секреции относят: щитовидную, околощитовидные, зобную, надпочечники, поджелудочную, гипофиз, половые железы и ряд других.

Функциональные системы -- объективно существующие организации, определяющие интегративные целостные функции организма, взаимодействие организмов между собой и с окружающей средой. За счет саморегуляции функциональных систем обладают способностью к самоорганизации.

Целостный организм в каждый данный момент времени представляет слаженное взаимодействие -- интеграцию по горизонтали и вертикали различных функциональных систем на основе их иерархического, многосвязного одновременного и последовательного взаимодействия, что, в конечном счете, определяет нормальное течение физиологических процессов. Нарушение этой интеграции, если оно не компенсируется специальными механизмами, ведет к заболеванию и гибели организма.

II. Интенсивность физической нагрузки

Интенсивность физической нагрузки представляет собой основной параметр, согласно которым определяют объем физической нагрузки [6, с. 112].

Физическая нагрузка бывает разной интенсивности и продолжительности.

Выделено четыре основных зоны интенсивности физических нагрузок (см. рис. 1), каждой из которых соответствует определенный уровень биоэнергетических процессов и диапазон частоты сердечных сокращений (ЧСС):

1. Физическая нагрузка малой интенсивности с ЧСС менее 75% от ее максимального значения (ЧСС макс.);

2. Физическая нагрузка поддерживающего характера с ЧСС от 75 до 85% от ЧСС макс., осуществляемая в аэробном режиме энергообеспечения;

3. Физическая нагрузка развивающего характера с ЧСС от 85 до 95% от ЧСС макс. и переходным аэробно-анаэробным режимом энергообеспечения;

4. Физическая нагрузка субмаксимальной и максимальной интенсивности с ЧСС более 95% от ЧСС макс. и анаэробным режимом энергообеспечения.

У каждого человека имеются свои индивидуальные границы зон интенсивности нагрузки. Для более точного определения этих границ с целью последующего контроля спортивных нагрузок используется специальное тестирование. В основе его лежит ступенчато возрастающая до максимально возможного («работа до отказа») уровня тестовая нагрузка.

Для оценки физической нагрузки обычно используют показатель частоты сердечных сокращений.

Типичные изменения деятельности сердечно - сосудистой системы, которые могут произойти у нормального взрослого нетренированного человека при физической нагрузке динамического типа, такой как бег или танец. Частота сердечных сокращений и минутный объем существенно возрастают во время физической нагрузки и среднее артериальное давление и пульсовое давление также значительно увеличиваются [4, с. 117]. Такие изменения убеждают, что увеличение метаболических потребностей работающей скелетной мышцы удовлетворяется соответствующим увеличением кровотока в ней.

Порогом анаэробного обмена называется уровень нагрузки (или потребления кислорода), при превышении которого обнаруживаются метаболический ацитоз и сопряженные сдвиги газообмена. Величину порога анаэробного обмена (ПАНО) выражают либо в абсолютных значениях мощности выполняемой работы (скорости передвижения) и потребления кислорода, либо в относительных, например как процент от максимального потребления кислорода.

Частота сердечных сокращений (пульс) в покое составляет от 60 до 80 ударов в минуту. Регуляторные влияния, вызывающие изменения частоты сердечных сокращений, называются хронотропными, а изменения силы сокращений сердца -- инотропными [4, с. 117].

Повышение частоты сердечных сокращений является важным адаптационным механизмом увеличения МОК, осуществляющим быстрое приспособление его величины к требованиям организма. При некоторых экстремальных воздействиях на организм сердечный ритм может повышаться в 3--3,5 раза по отношению к исходному.

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 ЧСС макс можно рассчитать по формуле:

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

Следует иметь ввиду довольно значительные различия ЧСС макс 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 [3, с. 126].

Пиковая частота сердечных сокращений - это наибольшая интенсивность, которая не должна быть превышена в результате тренировки [3, с. 126].

Примерные показатели частоты сердечных сокращений у здоровых людей, занимающихся спортом могут быть:

1) Пороговая - 75%;

2) Пиковая - 95%, от максимальной частоты сердечных сокращений.

Чем ниже уровень физической подготовленности человека, тем ниже должна быть интенсивность тренировочной нагрузки.

Наиболее доступными способами оценки состояния сердечно - сосудистой и дыхательной систем являются ортостатическая проба, проба Рюффье, проба Штанге.

Самочувствие занимающихся точно отражает изменения, происходящие в организме под влиянием занятий физическими упражнениями [1, с. 62].

Признаками чрезмерной нагрузки являются: накапливание утомления, появление бессонницы или повышение сонливости, боль в области сердца, одышка, тошнота.

При проявлениях данных признаков необходимо снизить физическую нагрузку или временно прекратить занятия.

У средне физически подготовленных людей от 17 до 29 лет ЧСС/ПАНО находится на уровне 148-160 удар/мин, тогда как у лиц 50-59 лет - на уровне 112-124 удар/мин. Чем выше ПАНО, тем в большей степени нагрузка выполняется за счет аэробных реакций. У квалифицированных спортсменов в видах спорта на выносливость ПАНО находится на уровне ЧСС 165-170 удар/мин, при потреблении кислорода, составляющем 65-85% максимального [1, с. 62].

Основной обмен определяют при условиях полного мышечного и нервного покоя, утром натощак, при комфортной температуре (20 С). его величина связана с индивидуальными особенностями человека (масса тела, рост, возраст, пол, состояние эндокринной системы). Например, у женщин основной обмен на 5 - 10% ниже, чем у мужчин, а у детей - на 10 - 15% выше, чем у взрослых (относительно массы).

С возрастом основной обмен снижается на 10 - 15%.

Специфично динамическое действие еды проявляется в повышении основного обмена, что связано с процессами пищеварения. При усвоении белков основной обмен повышается на 30 - 40%, жиров - на 4 - 14%,углеводов - на 4 - 5%.

При смешанном питании с оптимальным количеством усвоенных продуктов основной обмен повышается в среднем на 10 - 15%.

Регулируемые энергозатраты - это затраты энергии во время различных видов деятельности человека. Наибольшие энергозатраты имеют место при физической работе, что связано со значительным усилением окислительных процессов в работающих мышцах. Например, во время ходьбы основной обмен увеличивается на 80 - 100%, во время бега - на 400%.

С повышением интенсивности мышечных движений увеличивается уровень энергозатрат.

III. Характеристика видов спорта и упражнений для развития выносливости

Выносливость - это способность организма противостоять утомлению или способность к длительной двигательной деятельности без снижения ее эффективности.

Критерием выносливости является время, в течение которого возможно поддерживать заданную интенсивность [1, с. 92].

Уровень развития выносливости определяется, прежде всего, функциональными возможностями сердечно - сосудистой, дыхательной и нервной систем, уровнем обменных процессов, а также координацией деятельности различных органов и систем. Поэтому воспитание выносливости выражается, прежде всего, в повышении нормализации деятельности сердца и дыхательной системы [1, с. 92].

Виды спорта на выносливость (бег на средние дистанции, лыжные гонки, плавание, пеший туризм, велоспорт, гребля, конькобежный спорт). Регулярные занятия формируют прикладные навыки рациональной ходьбы, бега, умения терпеть; обеспечивают высокий уровень динамической работоспособности, функционирования и надежности сердечно-сосудистой, дыхательной систем и системы терморегуляции; общей адаптационной способности и резистентности организма; развитие высокого уровня общей выносливости, устойчивости к гиподинамии, неблагоприятным метеорологическим факторам производственной среды, интоксикации; развитие целеустремленности, дисциплинированности, настойчивости, самостоятельности, стойкости.

Наиболее эффективны для воспитания этого качества упражнения, в которых участвуют большое количество мышечных групп. Благодаря им, создается своеобразный мышечный насос, способствующий кровообращению.

К таким упражнениям можно отнести кроссовый бег, плавание, езду на велосипеде, лыжные гонки, специальные и основные упражнения игровых видом спорта.

Детям и подросткам нужны также упражнения для воспитания силовой выносливости. Дети младшего школьного возраста часто не могут долго поддерживать какое-то усилие на постоянном уровне.

Даже при непродолжительной работе (1-1.5 минуты) они непреднамеренно отвлекаются. Это объясняется легким распространением процессов возбуждения или торможения в коре большого мозга, а также неумением точно дифференцировать степень мышечного напряжения. С возрастом способность к поддержанию усилий на постоянном уровне улучшается.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вайнбаум Я. С., Гигиена физического воспитания и спорта: Учебное пособие/Я. С. Вейнбаум, В. И. Коваль, Т. А. Родионова.- М.: Издательский центр «Академия», 2002.- 240с.

2. Евсеев Ю.И., Физическая культура: Учебник / Ю. И. Евсеев.- Ростов - на - Дону: Феникс, 2008.- 384с.

3. Ильинич В. И., Физическая культура и жизнь/ В. И. Ильинич.- М.: Гардарики, 2008.- 366с.

4. Теория и методика физической культуры: Учебник- М.: Советский спорт, 2007.- 464с.

5. Физическая культура: Учебник.- М.: Вышэйшая школа, 2008.- 224с.

6. Шапкова Л. В., Частные методики физической культуры: монография/ Л. В. Шапкова.- М.: Издательство ВЛАДОС, 2003.- 464с.