Влияние физических нагрузок на опорно-двигательный аппарат на примере плавания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ленинградский государственный университет им. А.С. Пушкина»

Ярославский филиал

Реферат

По дисциплине «Физическая культура»

Тема «Влияние физических нагрузок на опорно-двигательный аппарат на примере плавания»

Выполнила студентка 3 курса

Заочного отделения

Специальности «Менеджмент организации-3**»

Пустовгарова Анастасия Александровна

Проверил

Христова Марина Сергеевна_____ ____________ 2012г.

Ярославль

2012

Содержание

1.Введение

2. Анатомо-физиологические особенности опорно-двигательного аппарат

3. Влияние физической тренировки на опорно-двигательный аппарат

3.1 Изменение опорно-двигательного аппарата при тренировке

3.2 Методы оценки опорно-двигательного аппарата и самоконтроль за ним

3.3 Возрастные и половые особенности двигательных способностей

4. Оценка физического развития и двигательной подготовленности пловцов и школьников 11-16 лет, не занимающихся спортивным плаванием

5.Заключение

6.Литература

1. Введение

опорный двигательный тренировка пловец

За последние десятилетия ХХ века, в период научно-технической революции, кардинально изменились условия и сам процесс труда.

Автоматизация производства, развитие транспорта, улучшение условий жизни привели к снижению двигательной активности большинства людей. В организме человека стали нарушаться нервно-рефлекторные связи, заложенные природой и закрепленные в процессе тяжелого труда. Возрос и темп жизни. Актуальной проблемой становится борьба с нервно-эмоциональным напряжением, с отрицательным влиянием монотонности в работе в сочетании с гиподинамией, возникающей из-за ограничения подвижности во многих видах деятельности.

Детренированность двигательной системы и функциональных систем организма человека, обеспечивающих мышечную работу энергетическими и пластическими ресурсами, создает предпосылки, при которых неожиданные психо- эмоциональные воздействия на человека и даже не очень большая физическая нагрузка, вызывают сильную стресс реакцию. Сами по себе стрессовые воздействия умеренной силы имеют тренирующий характер и приводят к адаптации к ним функциональных систем организма.

Социальные и медицинские мероприятия не дают ожидаемого эффекта в деле сохранения здоровья людей. Поэтому в современном обществе у людей все больше возникает потребность в развитии своих физических способностей при помощи спортивных тренировок. Физические тренировки «становятся катализатором жизненной активности, инструментом прорыва в область интеллектуального потенциала и долголетия, условием и неотъемлемой частью гармоничной и полноценной жизни».

2. Анатомо-физиологические особенности опорно-двигательного аппарата

Опорно-двигательный аппарат состоит из костного скелета и мышц. Мышцы человека делятся на три вида: гладкая мускулатура внутренних органов и сосудов, характеризующаяся медленными сокращениями и большой выносливостью; поперечнополосатая мускулатура сердца, работа которой не зависит от воли человека, и, наконец, основная мышечная масса - поперечнополосатая скелетная мускулатура, находящаяся под волевым контролем и обеспечивающая нам функцию передвижения.

Мышцы нашего тела - добрые волшебники. Выполняя свою работу, они одновременно совершенствуют и функции практически всех внутренних органов, в первую очередь это касается сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Мышца является активным элементом аппарата движения. Скелетная мышца образована поперечнополосатыми мышечными волокнами. Их поперечная исчерченность обусловлена наличием чередующихся двоякопреломляющих проходящий свет дисков - анизотропных, более темных, и однопреломляющих свет - изотропных, более светлых. Каждое мышечное волокно состоит из недифференцированной цитоплазмы, или саркоплазмы, с многочисленными ядрами, которая содержит множество дифференцированных поперечно-полосатых миофибрилл.

Периферия мышечного волокна окружена прозрачной оболочкой, или сарколеммой, содержащей фибриллы коллагеновой природы. Небольшие группы мышечных волокон окружены соединительнотканной оболочкой - эндомизием, более крупные комплексы представлены пучками мышечных волокон, которые заключены в рыхлую соединительную ткань - внутренний перимизий, вся мышца в целом окружена наружным перимизием.

Все соединительнотканные структуры мышцы, от сарколеммы до наружного перимизия, являются продолжением друг друга и непрерывно связаны между собой. Всю мышцу одевает соединительнотканный футляр - фасция. У большинства мышц различают брюшко и два конца, из которых один является началом мышцы и получает название головки, а другой, противоположный конец, называется хвостом мышцы. У концов мышцы соединительная ткань образует соединительнотканное сухожилие, которым мышца прикрепляется к кости.

Сухожилия образованы пучками коллагеновых волокон, которые вытянуты вдоль и располагаются параллельно друг другу.

Отдельные пучки различного порядка окружены соединительнотканной оболочкой - эндотендинием, переходящей непосредственно в наружную оболочку, окружающую все сухожилие в целом, - перитендиний. Плоское сухожилие получает название сухожильного растяжения, или апоневроза. По направлению мышечных пучков и их отношению к сухожилиям различают три основных типа мышц: а) параллельный тип - мышечные пучки располагаются параллельно длинной оси мышцы (например, портняжная мышца, б) перистый тип - параллельно идущие мышечные пучки располагаются под углом к длиннику мышцы.

Различают мышцы одноперистые, мышечные пучки которых прикреплены по одну сторону сухожилия (например, длинный сгибатель большого пальца кисти); двуперистые мышцы, где мышечные пучки прикрепляются по обеим сторонам сухожилия (например, длинный сгибатель большого пальца стопы); многоперистые мышцы, в которых мышечные пучки в виде многих перистых групп примыкают друг к другу (например, дельтовидная мышца); в) треугольный тип мышц - мышечные пучки с различных направлений сходятся к одному общему концевому сухожилию (например, височная мышца).

Некоторые мышцы имеют две или несколько головок. Мышца, имеющая две головки, получила название двуглавой, три головки - трехглавой, четыре головки - четырехглавой.

Встречаются мышцы, имеющие два брюшка, разделенных промежуточным сухожилием. Такие мышцы получают название двубрюшных. Некоторые мышцы имеют на своем протяжении несколько сухожильных перемычек.

К вспомогательным аппаратам мышц, способствующим их работе, относят фасции, синовиальные и фиброзные влагалища сухожилий, синовиальные сумки и сесамовидные кости. Фасции образуют соединительнотканные футляры, которые окружают отдельные мышцы или целые группы мышц. Фасции представляют собой различной протяженности, толщины и слоистости соединительнотканные пластины с множеством коллагеновых и эластических волокон, ориентация которых обусловлена теми функциональными особенностями, которые несет мышца или группа мышц, связанных с данной фасцией. В ряде мест фасции, располагаясь между мышцами в виде межмышечных перегородок, срастаются с надкостницей, образуя костно-фиброзные влагалища, к стенкам которых прикрепляются мышцы.

Фиброзные влагалища сухожилий находятся в наиболее подвижных местах конечностей в области кисти и стопы, способствуя скольжению сухожилий в строго определенных направлениях.

Волокнистая соединительная ткань образует фиброзные и костно-фиброзные влагалища и каналы, внутри которых залегают синовиальные влагалища. Каждое синовиальное влагалище состоит из двух переходящих один в другой листков: наружного, париетального, сращенного с внутренней поверхностью фиброзного влагалища, и внутреннего, висцерального, сращенного с наружной оболочкой сухожилия. В месте перехода одного листка в другой образуется дубликатура, или так называемая брыжейка сухожилия, мезотендиний, в которой проходят к сухожилию сосуды и нервы. Обращенные друг к другу листки синовиального влагалища гладки и смазаны синовией, что способствует скольжению и свободному движению сухожилия.

Синовиальные сумки представляют собой полости, заполненные жидкостью, они располагаются в местах наибольшей подвижности сухожилия, мышцы, кожи, способствуя уменьшению трения.

Сумки, залегающие под сухожилиями мышц, называются bursae synoviales subtendinea, а сумки, находящиеся в тех местах, где создается значительное трение между выступающей костью и покрывающей ее кожей, bursae synoviales subcutaneae. Некоторые сумки, расположенные вблизи суставов, сообщаются с их полостью.

Сесамовидные кости представляют собой небольшие плоскоокруглые образования, залегающие в толще некоторых сухожилий. Одна из поверхностей такой кости покрыта хрящом и сочленяется с суставной поверхностью на кости.

Сесамовидные кости располагаются вблизи прикрепления сухожилия к костям и увеличивают рычаг действия мышечной тяги, а также удерживают сухожилие от соприкосновения с суставной поверхностью. К каждой мышце подходят один или несколько нервов и сосуды, снабжающие ее кровью.

Мышечное волокно характеризуется следующими основными физиологическими свойствам: возбудимостью, сократимостью и растяжимостью. Эти свойства в различном сочетании обеспечивают нервно-мышечные особенности организма и наделяют человека физическими качествами, которые в повседневной жизни и спорте называют силой, быстротой, выносливостью и т. д. Они отлично развиваются под воздействием физических упражнений.

Мышечная система функционирует не изолированно. Все мышечные группы прикрепляются к костному аппарату скелета посредством сухожилий и связок.

Установлена взаимосвязь мышц и внутренних органов, которая получила название моторно-висцеральных рефлексов. Работающие мышцы посылают по нервным волокнам информацию о собственных потребностях, состоянии и деятельности внутренним органам через вегетативные нервные центры и таким образом влияют на их работу, регулируя и активизируя ее.

Мышцы являются мощной биохимической лабораторией. Они содержат особое дыхательное вещество - миоглобин (сходный с гемоглобином крови), соединение которого с кислородом (оксимиоглобин) обеспечивает тканевое дыхание при экстраординарной работе организма, например при внезапной нагрузке, когда сердечно-сосудистая система еще не перестроилась и не обеспечивает доставку необходимого кислорода. Большое значение миоглобина заключается в том, что, являясь первейшим кислородным резервом, он способствует нормальному протеканию окислительных процессов при кратковременных нарушениях кровообращения и статической работе. Количество миоглобина достаточно велико и достигает 25% от общего содержания гемоглобина.

Происходящие в мышцах разнообразные биохимические процессы в конечном итоге отражаются на функции всех органов и систем. Так, в мышцах происходит активное накопление аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая служит аккумулятором энергии в организме, причем процесс накопления ее находится в прямой зависимости от деятельности мышц и поддается тренировке.

Также установлено, что каждое мышечное волокно постоянно вибрирует даже в состоянии покоя. Эта вибрация, обычно не ощущаемая, не прекращается ни на минуту и способствует лучшему кровотоку. Таким образом, каждая скелетная мышца, а их в организме около 600, является своеобразным «микронасосом», нагнетающим кровь. Конечно, дополнительное участие такого количества периферических "сердец", как их образно называют, значительно стимулирует кровообращение.

Эта система вспомогательного кровообращения великолепно поддается тренировке с помощью физических упражнений и, будучи активно включенной в работу, многократно усиливает физическую и спортивную работоспособность. Не исключено, что мышечные «микронасосы» наряду с другими факторами играют не последнюю роль в лечебном эффекте, который дают физические упражнения при некоторых формах сердечной недостаточности.

Широко известно, что для стимуляции венозного кровотока у больных варикозным расширением вен полезна дозированная ходьба. Она уменьшает отеки, так как сокращающиеся мышцы ног как бы подгоняют, выжимают и подкачивают венозную кровь к сердцу.

Кроме того, известна и прямая функциональная связь работающих скелетных мышц и сердца посредством гуморальной (т. е. через кровь) регуляции. Установлено, что на каждые 100 мл повышения потребления кислорода мышцами при нагрузке, отмечается рост минутного объема сердца на 800 мл.

Не исключено, что ритмические сокращения мышц (при равномерной ходьбе и беге) передают свою информацию по моторно-висцеральным путям сердечной мышце и как бы диктуют ей физиологически правильный ритм.

Наконец, без мышц невозможен был бы процесс познания, так как, согласно исследованиям И. М. Сеченова, все органы чувств так или иначе связаны с деятельностью различных мышц.

Кости являются твердой опорой мягких тканей тела и рычагами, перемещающимися силой сокращения мышц. Кости в целом теле образуют его скелет. Кость покрыта снаружи надкостницей. В ней различают два слоя - наружный и внутренний. Наружный, фиброзный слой, богаче внутреннего кровеносными сосудами и нервами. В фиброзном слое имеется сеть лимфатических капилляров, лимфатические сосуды, и нервы кости, которые проходят через питательные отверстия. Внутренний, костеобразующий (остеогенный) слой богат клетками (остеобластами), формирующими кость.

Надкостницей не покрыты лишь суставные поверхности кости; их покрывает суставной хрящ. По форме различают длинные кости, короткие и плоские. Ряд костей имеет внутри полость, наполненную воздухом; такие кости называют воздухоносными, или пневматическими.

Некоторые кости конечностей напоминают по строению трубку и называются трубчатыми. В длинных костях различают концы и среднюю часть - тело. Конец, который располагается ближе к туловищу, называют проксимальным концом, а конец этой же кости, занимающий в скелете более отдаленное от туловища положение, называют дистальным концом. На поверхности костей имеются различной величины и формы возвышения, углубления, площадки, отверстия: отростки, выступы, ости, гребни, бугры, бугорки, шероховатые линии и ряд других образований. В связи с особенностями процесса развития костей дистальному, как и проксимальному, суставному концу кости дают название эпифиза, средней части кости - диафиза и каждому концу диафиза - метафиза (meta - позади, после).

В течение всего периода детства и юности (до 18-25 лет) между эпифизом и метафизом сохраняется прослойка хряща (пластинка роста) - эпифизарный хрящ; за счет размножения его клеток кость растет в длину. После окостенения участок кости, заместивший этот хрящ, сохраняет название метафиза. На распиле почти каждой кости можно различить компактное вещество, составляющее поверхностный слой кости, и губчатое вещество, образующее в кости более глубокий слой. В середине диафиза трубчатых костей имеется различной величины костномозговая полость, в которой, как и в ячейках губчатого вещества, находится костный мозг. Губчатое вещество костей свода черепа, залегающее между двумя (наружной и внутренней) пластинками компактного вещества, получает название диплоэ (двойное).

Кости делят на: кости туловища, кости головы, составляющие в совокупности череп, кости верхних конечностей и кости нижних конечностей.

Все виды соединений костей делят на две группы: непрерывные и прерывные.

Непрерывное соединение (фиброзное соединение) - это такой вид соединения, при котором кости как бы сращены между собой посредством того или иного вида соединительной ткани. В зависимости от рода ткани, соединяющей рядом лежащие кости, непрерывные соединения делят на: соединения посредством плотноволокнистой соединительной ткани - синдесмоз, или соединительнотканное соединение; соединения посредством хряща - хрящевое соединение, иначе синхондроз, или собственно хрящевое соединение костей; соединение посредством костной ткани - синостоз.

Прерывное соединение костей, сустав (синовиальное соединение) является подвижным сочленением двух или нескольких костей с наличием между ними щелевидной суставной полости.

3. Влияние физической тренировки на опорно-двигательный аппарат

3.1 Изменение опорно-двигательного аппарата при тренировке

Скелетная мускулатура - главный аппарат, при помощи которого совершаются физические упражнения. Хорошо развитая мускулатура является надежной опорой для скелета. Например, при патологических искривлениях позвоночника, деформациях грудной клетки (а причиной тому бывает слабость мышц спины и плечевого пояса) затрудняется работа легких и сердца, ухудшается кровоснабжение мозга и т. д. Тренированные мышцы спины укрепляют позвоночный столб, разгружают его, беря часть нагрузки на себя, предотвращают "выпадение" межпозвоночных дисков, соскальзывание позвонков.

Физические упражнения действуют на организм всесторонне. Так, под влиянием физических упражнений происходят значительные изменения в мышцах.

Если мышцы обречены на длительный покой, они начинают слабеть, становятся дряблыми, уменьшаются в объеме. Систематические же занятия физическими упражнениями способствуют их укреплению. При этом рост мышц происходит не за счет увеличения их длины, а за счет утолщения мышечных волокон. Сила мышц зависит не только от их объема, но и от силы нервных импульсов, поступающих в мышцы из центральной нервной системы. У тренированного, постоянно занимающегося физическими упражнениями человека, эти импульсы заставляют сокращаться мышцы с большей силой, чем у нетренированного.

Под влиянием физической нагрузки мышцы не только лучше растягиваются, но и становятся более твердыми. Твердость мышц объясняется, с одной стороны, разрастанием протоплазмы мышечных клеток и межклеточной соединительной ткани, а с другой стороны - состоянием тонуса мышц.

Занятия физическими упражнениями способствуют лучшему питанию и кровоснабжению мышц. Известно, что при физическом напряжении не только расширяется просвет бесчисленных мельчайших сосудов (капилляров), пронизывающих мышцы, но и увеличивается их количество. Так, в мышцах людей, занимающихся физической культурой и спортом, количество капилляров значительно больше, чем у нетренированных, а следовательно, у них кровообращение в тканях и головном мозге лучше. Еще И. М. Сеченов - известный русский физиолог - указывал на значение мышечных движений для развития деятельности мозга.

Как говорилось выше, под воздействием физических нагрузок развиваются такие качества как сила, быстрота, выносливость.

Лучше и быстрее других качеств растет сила. При этом мышечные волокна увеличиваются в поперечнике, в них в большом количестве накапливаются энергетические вещества и белки, мышечная масса растет.

Регулярные физические упражнения с отягощением (занятия с гантелями, штангой, физический труд, связанный с подъемом тяжестей) достаточно быстро увеличивает динамическую силу. Причем сила хорошо развивается не только в молодом возрасте, и пожилые люди имеют большую способность к ее развитию.

Физические тренировки также способствуют развитию и укреплению костей, сухожилий и связок. Кости становятся более прочными и массивными, сухожилия и связки крепкими и эластичными. Толщина трубчатых костей возрастает за счет новых наслоений костной ткани, вырабатываемой надкостницей, продукция которой увеличивается с ростом физической нагрузки. В костях накапливается больше солей кальция, фосфора, питательных веществ. А ведь чем более прочность скелета, тем надежнее защищены внутренние органы от внешних повреждений.

Увеличивающаяся способность мышц к растяжению и возросшая эластичность связок совершенствуют движения, увеличивают их амплитуду, расширяют возможности адаптации человека к различной физической работе.

Физическая работа делится на два вида: динамическую и статическую.

Динамическая работа выполняется тогда, когда в физическом смысле происходит 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 динамической работе мускулатура действует как «двигатель», а при отрицательной динамической работе она играет роль «тормоза» (например, при спуске с горы). Статическая работа производится при изометрическом мышечном сокращении. Так как при этом не преодолевается никакое расстояние, в физическом смысле это не работа; тем не менее, организм реагирует на нагрузку физиологически напряженней. Проделанная работа в этом случае измеряется как произведение силы и времени.

Физическая активность вызывает немедленные реакции различных систем органов, включая мышечную, сердечно-сосудистую и дыхательную. Эти быстрые адаптационные сдвиги отличаются от адаптации, развивающейся в течение более или менее длительного срока, например в результате тренировок. 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 мышце составляет 20- 40 мл - мин - ' * кг - '. При экстремальных физических нагрузках эта величина существенно возрастает, достигая максимума, равного 1,3 л-мин - 1 *кг - 1 у нетренированных лиц и 1,8 л-мин - ' -кг - ' у лиц, тренированных на выносливость. Кровоток усиливается не мгновенно 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 метаболизма.

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 анаэробного метаболизма (приводящего к образованию молочной кислоты) происходит в основном из-за недостаточности артериального кровотока в мышце, или артериальной гипоксии. Кроме этих «узких мест» в процессах энергообеспечения и тех, что временно возникают сразу же после начала работы, при экстремальных нагрузках образуются «узкие места», связанные с активностью ферментов на различных этапах метаболизма. При накоплении большого количества молочной кислоты наступает мышечное утомление. После начала работы требуется некоторое время для увеличения интенсивности аэробных энергетических 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 выполнения работы.

Во время динамической работы происходят существенные адаптационные сдвиги в работе сердечно-сосудистой системы. Сердечный выброс и кровоток в работающей мышце возрастают, так что кровоснабжение более полно удовлетворяет повышенную потребность в кислороде, а образующееся 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 усилием, такое стабильное состояние не достигается; частота сокращений сердца увеличивается по мере утомления до максимума, величина которого неодинакова у отдельных лиц (подъем, обусловленный утомлением). Даже после завершения работы частота сердечных сокращений изменяется в зависимости от имевшего место напряжения. После легкой работы она возвращается к первоначальному уровню в течение 3-5 мин; после тяжелой работы период восстановления значительно дольше - при чрезвычайно тяжелых нагрузках он достигает нескольких часов. Другим критерием может служить общее число пульсовых ударов свыше начальной частоты пульса в течение периода восстановления; этот показатель служит мерой мышечного утомления и, следовательно, отражает нагрузку, потребовавшуюся для выполнения предшествующей 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 постоянством ударного объема.

При динамической работе кровяное артериальное давление изменяется как функция выполняемой работы. Систолическое давление увеличивается почти пропорционально выполняемой нагрузке, достигая приблизительно 220 мм рт. ст. при нагрузке 200 Вт. Диастолическое давление изменяется лишь незначительно, 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 недостаточности).

Потребление организмом кислорода возрастает пропорционально величине и эффективности затрачиваемых усилий. При легкой работе достигается стационарное состояние, когда потребление кислорода и его утилизация эквивалентны, но это происходит лишь по прошествии 3-5 мин, в течение которых кровоток и обмен веществ в мышце приспосабливаются к новым требованиям. До тех пор пока не будет достигнуто стационарного состояния, мышца зависит от небольшого кислородного резерва, который обеспечивается 02, связанным с миоглобином, и от способности извлекать больше кислорода из крови. При тяжелой мышечной работе, даже если она выполняется с постоянным усилием, стационарное состояние не наступает; как и частота сокращений сердца, потребление кислорода постоянно повышается, достигая максимума.

С началом работы потребность в энергии увеличивается мгновенно, однако для приспособления кровотока и аэробного обмена требуется некоторое время; таким образом, возникает кислородный долг. При легкой работе величина кислородного долга остается постоянной после достижения стационарного состояния, однако при тяжелой работе она нарастает до самого окончания работы. По окончании работы, особенно в первые несколько минут, скорость потребления 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 температуры тела и дыхательная работа, изменение мышечного тонуса и пополнение запасов кислорода в организме. 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 физической работы у здорового человека выявляются лишь незначительные изменения в парциальном давлении СО2 и О2 в артериальной крови. Тяжелая работа вызывает более существенные изменения. Наибольшие отклонения от уровня покоя составляют 8% для артериального давления О2, и 10% - для давления СО2. Насыщение кислородом смешанной венозной крови падает с ростом напряжения; соответственно этому артериовенозная разница по кислороду увеличивается от значения, приблизительно равного 0,05 (уровень покоя), до 0,14 у нетренированных и 0,17 у тренированных лиц. Это увеличение обусловлено повышенным извлечением кислорода из крови в работающей мышце.

При физической работе показатель гематокрита увеличивается как в результате снижения объема плазмы (в связи с усиленной капиллярной фильтрацией), так и за счет поступления эритроцитов из мест их образования (при этом увеличивается доля незрелых форм). Отмечено также нарастание числа лейкоцитов (рабочий лейкоцитоз). Отмечено, что число лейкоцитов в крови бегунов на длинные дистанции увеличивается пропорционально длительности бега на 5000-15000 клеток/мкл в зависимости от работоспособности (меньше у лиц с высокой работоспособностью). Увеличение происходит преимущественно за счет возрастания количества нейтрофильных гранулоцитов, так что при этом численное соотношение клеток разных типов меняется. Кроме того, пропорционально интенсивности работы увеличивается число тромбоцитов.

Легкая физическая работа не влияет на кислотно-щелочное равновесие, так как все избыточное количество образующейся углекислоты выделяется через легкие. Во время тяжелой работы развивается метаболический ацидоз, степень которого пропорциональна скорости образования лактата; частично он компенсируется за счет дыхания (снижение артериального рСО2).

Уровень глюкозы в артериальной крови у здорового человека мало изменяется во время работы. Только при тяжелой и длительной работе происходит падение концентрации глюкозы в артериальной крови, что указывает на приближающееся истощение. Вместе с тем концентрация лактата в крови варьирует в широких пределах в зависимости от степени напряжения и длительности работы - соответственно скорости образования лактата в мышце, функционирующей в анаэробных условиях, и скорости его элиминации. Лактат разрушается или подвергается превращениям в неработающих скелетных мышцах, жировой ткани, печени, почках и миокарде. В условиях покоя концентрация лактата в артериальной крови составляет приблизительно 1 ммоль/л; при тяжелой работе длительностью около получаса или при крайне тяжелых кратковременных нагрузках с минутными интервалами могут быть достигнута максимального уровня, превышающая 15 моль/л. При тяжелой длительной работе концентрация лактата сначала увеличивается, а затем падает.

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

Терморегуляция. Потоотделение обычно считается признаком тяжелой работы. Начало заметного потоотделения, однако, зависит не только от тяжести 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 избыточным 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.

Вообще, 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.

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.

Подвижностью в суставах называется способность выполнять движения с максимально возможной амплитудой. Подвижность позвоночника и суммарная подвижность в основных суставах обозначается термином "гибкость". Высокий уровень развития подвижности в суставах облегчает приобретение и совершенствование новых двигательных навыков, предохраняет от травм опорно-двигательного аппарата, способствует снижению напряжения мышц при выполнении движений, облегчает реализацию силовых, скоростных и координационных способностей.

Подвижность в суставах и гибкость подразделяются на активную и пассивную. Активная подвижность в суставах -- это та подвижность, которую спортсмен демонстрирует самостоятельно за счет активной работы собственных мышц. Пассивная подвижность в суставах определяется максимальной амплитудой движений, которую демонстрирует спортсмен с помощью внешних сил (партнера или отягощения). Пассивная подвижность в суставах больше активной, она определяет "запас подвижности" для увеличения амплитуды активных движений.

Поэтому в тренировке пловцов нужно применять средства и методы развития обоих видов подвижности в суставах. Подвижность в суставах и гибкость лимитируются анатомо-физиологическими особенностями опорно-двигательного аппарата, к которым относятся:

. форма, размеры и степень соответствия суставных поверхностей;

. массивность костей и мышц;

. эластичность связочного аппарата, сухожилий и вязкость мышц;

. силовые способности мышц, производящих движения в суставе в заданном направлении.

Активная подвижность в суставах в основном определяется силой мышц- синергистов и эластичностью мышц-антагонистов, сухожилий и связок.

Пассивная подвижность в суставах зависит от соответствия суставных поверхностей и эластичности связок и мышц, окружающих сустав.

Развитие подвижности в суставах и гибкости проводится с помощью пассивных, активно-пассивных и активных упражнений. В пассивных упражнениях максимальная амплитуда движения достигается за счет усилия, прилагаемого партнером. В активно-пассивных движениях увеличение амплитуды достигается за счет собственного веса тела (шпагат, подтягивание в висах на перекладине и кольцах и т.п.). К активным упражнениям, направленным на развитие подвижности в суставах, относятся махи, медленные движения с максимальной амплитудой, статические напряжения с сохранением позы.

Для эффективного развития подвижности в суставах и для избежания травматизма упражнения на гибкость должны выполняться после хорошего разогревания, обычно после разминки или в конце основной части тренировочных занятий на суше или между отдельными подходами в силовых тренировках. В последнем случае растяжение мышц и сухожилий после силовых упражнений снижает тоническое напряжение мышц и тем самым способствует повышению скорости восстановления после нагрузок.

Подбор упражнений для развития подвижности в суставах и гибкости обусловлен специфическими требованиями избранного вида спорта. У пловцов уровень подвижности в различных суставах обусловлен специализацией в одном или нескольких способах плавания. Так, для брассистов характерны высокая подвижность в коленном, тазобедренном суставах, большая амплитуда тыльного сгибания в голеностопе, малая амплитуда подошвенного сгибания и низкая подвижность плечевых суставов. Для пловцов-дельфинистов свойственны высокая подвижность в плечевых, тазобедренных, коленных суставах, хорошая гибкость в грудном и поясничном отделах позвоночного столба. Наибольшей подвижностью в плечевых суставах, как и амплитудой подошвенного сгибания в голеностопе отличаются пловцы, специализирующиеся в плавании на спине. Среди кролистов- спринтеров одинаково часто можно встретить пловцов с высокой и низкой подвижностью в плечевых, коленных и голеностопных суставах. «Кролисты», специализирующиеся в плавании на средние и длинные дистанции, как правило, опережают по уровню гибкости кролистов-спринтеров, но уступают дельфинистам и спинистам. В соответствии со специфической топографией подвижности в суставах пловцы разных специализаций используют свои специфические комплексы упражнений, направленных на развитие подвижности в суставах.

Увеличение подвижности в суставах у пловцов благоприятно отражается на техническом совершенствовании и создает предпосылки для роста спортивных результатов. Комплексы упражнений на развитие подвижности в суставах и гибкости рекомендуется начинать с активных и активно-пассивных упражнений.

Применение пассивных упражнений для развития гибкости требует специального обучения спортсменов и постоянного контроля со стороны тренера, так как высока степень риска получения тяжелых травм суставов и мышц. После пассивных упражнений целесообразно выполнять активные упражнения на развитие подвижности в тех же суставах.

3.2 Методы оценки опорно-двигательного аппарата и самоконтроль за ним

Физические упражнения укрепляют здоровье и заметно улучшают физическое развитие человека лишь в том случае, если занятия проходят с необходимой нагрузкой. Установить необходимый уровень нагрузки помогает самоконтроль в процессе занятий, который основан на наблюдениях человека за общим состоянием здоровья и т. д., а в нашем случае обратим особое внимание на опорно-двигательный аппарат.

Есть несколько показателей, по которым можно определить состояние опорно-двигательной системы: тонус мышц, устойчивость тела, гибкость, мышечная сила, быстрота, ловкость и др.

Для того, что бы оценить состояние системы на момент начала тренировок можно использовать несколько методов.

Во-первых, стоит определить состояние тонуса мышц, что определяется путем простого ощупывания. Так, у людей, не занимающихся спортом, мышцы мягкие и дряблые, тонус резко понижен.

Также следует провести исследование статической устойчивости. Проба на устойчивость тела производится так: физкультурник становится в основную стойку - стопы сдвинуты, глаза закрыты, руки вытянуты вперёд, пальцы разведены (усложнённый вариант - стопы находятся на одной линии, носок к пятке). Определяют время устойчивости и наличие дрожания кистей. У тренированных людей время устойчивости возрастает по мере улучшения функционального состояния нервно-мышечной системы.

Необходимо также систематически определять гибкость позвоночника.

Физические упражнения, особенно с нагрузкой на позвоночник, улучшают кровообращение, питание межпозвоночных дисков, что приводит к подвижности позвоночника и профилактике остеохондроза. Гибкость зависит от состояния суставов, растяжимости связок и мышц, возраста, температуры окружающей среды и времени дня. При занятиях спортивным плаванием большое значение имеет подвижность в различных суставах.

Измерение подвижности в голеностопных, коленных и тазобедренных суставах обычно проводится с помощью гониометра, позволяющего оценить подвижность в градусах. Подвижность в плечевых суставах определяется при выкруте прямых рук за спину, держащих гимнастическую палку, при этом измеряется расстояние между шириной плеч и шириной хвата. Для измерения гибкости позвоночника используют простое устройство с перемещающейся планкой. Подвижность позвоночника определяется при наклоне вперед без сгибания ног в коленных суставах, при этом измеряется расстояние между кончиками пальцев выпрямленных рук и опорной поверхностью.

О силовой выносливости можно судить при выполнении подтягиваний, отжиманий в упоре и т. п. О скоростной силе мышц ног дает представление прыжок в длину с места, а также прыжок вверх с места.

Быстроту двигательной реакции в определенной мере можно оценить с помощью простых тестов. Например, можно взять в левую руку монету и, разжав пальцы, уронить, стараясь поймать ее другой рукой, расположенной ниже первой на 30-40 см.

Для определения ловкости можно использовать, например, метание мяча в корзину или другие упражнения.

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

Следует иметь в виду, что могут быть довольно значительные различия ЧССмакс для разных людей одного возраста. В ряде случаев у людей c низким уровнем физической подготовки

ЧССмакс (уд/мин) = 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: Пороговая - 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 нагрузка должна постепенно расти, вплоть до 80-85% максимального потребления кислорода (до 95% частоты сердечных сокращений).

Зоны работы по частоте сердечных сокращений уд/мин.

1. до 120 - подготовительная, разминочная, основной обмен.

1. до 120-140 - восстановительно - поддерживающая.

2. до 140-160 - развивающая выносливость, аэробная.

3. до 160-180 - развивающая скоростную выносливость

4. более 180 - развитие скорости.

3.3 Возрастные и половые особенности двигательных способностей

Ещё в начале XX столетия учёные обратили внимание, что в процессе роста и развития организма наблюдаются особые периоды, когда повышается чувствительность к воздействиям внешней среды. Считают, что существует естественная периодизация развития, состоящая из взаимосвязанных, но отличающихся друг от друга этапов.

Этапы, на которых происходят значительные изменения, называют критическими периодами. , потому, что они играют большую роль в развитии организма. Например, недостаточность в питании детей 8-9 и 12-13 лет приводит к значительному отставанию их физического развития, поскольку задерживается рост тканей трубчатых костей. Наиболее тяжело сказывается недостаточное питание в период полового созревания.

Все знают, что ребёнка нужно научить ходить в раннем дошкольном возрасте. Если этого не произойдёт, то в последующие годы становление вертикального положения тела идёт очень медленною. Дети выросшие до 11-13 лет вне человеческого общества, ходят очень плохо и быстрее передвигаются на четвереньках.

Известно также, что научить детей кататься на коньках и велосипеде легче всего в возрасте 6-8 лет (вероятно, потому, что в эти годы активно развиваются органы равновесия), при этом навык сохраняется на долгие годы.

А вот быстрее всего научить детей плавать можно лишь в возрасте 9-11 лет, а не в дошкольном, как часто говорят и пишут.

Детей младшего школьного возраста, особенно в период с 8 до 12 лет, можно обучить почти всем движениям, даже сложной координации, если при этом не требуется значительного проявления силы, выносливости и так называемой скоростной силы. Например, прыжкам порой трудно научить не потому, что детям не доступна координация движений в полёте, а потому, что они ещё не могут оттолкнуться ногами или руками (при опорных прыжках) с достаточной силой.