Информация по реабилитации / Городилин С.К., Руденик В.В. - Физическое воспитание студентов - 2002

Физиологические механизмы развития двигательных (физических) качеств

Вразличных двигательных действиях находят свое выражение отдельные качественные характеристики двигательных возможностей человека. Их называют двигательными, или фи-

зическими качествами.

Выделяют следующие основные качества: силу, быстроту,

выносливость, гибкость и ловкость. В труде, быту, спорте они проявляются не изолированно, а в органических связях между собой. В то же время в каждом двигательном действии или в виде мышечной деятельности одно или несколько качеств проявляются в наибольшей степени (например, в упражнениях с отягощениями – это сила, а в ряде таких продолжительных упражнений аэробного характера, как езда на велосипеде, бег, плавание и др. – выносливость) [9].

Впроцессе проявления двигательных качеств отдельные органы и функциональные системы организма задействованы

внаибольшей степени. Их функциональное состояние определяет степень развития того или иного качества. Под влиянием физических упражнений происходит приспособление (адаптация) к мышечной деятельности, что выражается в функциональной перестройке многих систем организма. Более значительно адаптируются те системы организма, которые были задействованы в конкретной мышечной деятельности в большей степени. Так, работа на выносливость развивает в основном органы кровообращения и дыхания; упражнения силового характера приводят к изменению химического состава и утолщению мышечных волокон [9]. Рассмотрим более подробно физические качества человека.

Сила – это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счет мышечных усилий.

Сила каждой мышцы зависит от характера нервных импульсов, которые обеспечивают ее сокращение, и от количества находящегося в мышцах сократительного белка. Повышение частоты нервных импульсов, посылаемых к мышце, а также синтез сократительного белка – пути усиления мышцы. Большое значение для силовой выносливости (способности человека выполнять работу силового характера длительное время) имеет трофическое влияние на мышцы вегетативной нервной системы [9].

3 1

Физиологической основой [9] развития силы являются:

•участие в мышечном сокращении максимально большего числа двигательных единиц;

•утолщение мышечных волокон, совершенствование их структуры и биохимических процессов;

•расслабление мышц-антагонистов и предварительное растяжение мышц-синергистов;

•увеличение согласованности в деятельности мышц-си- нергистов.

Быстрота – это способность человека выполнять двигательное действие или осуществлять заданную работу за минимальный промежуток времени.

В основе этого качества лежит особая координация процессов в нервно-мышечной системе, обеспечивающая быстрое нарастание процессов возбуждения в нервных центрах и мобилизацию в минимальные отрезки времени функций мышечного сокращения. Быстрота также зависит от точной координации движений, обеспечивающей сокращение только необходимых групп мышц и быстрое их расслабление, а также оптимальную сменность двигательных единиц в каждой из работающих мышц [11].

Различают элементарные и комплексные формы проявле-

ния быстроты.

К элементарным формам относят латентное (скрытое) время двигательной реакции (период времени между действием раздражителя и началом движения), время одиночного дви-

жения и темп движения.

Комплексные формы быстроты проявляются в виде плавания, бега и др. на спринтерских дистанциях, бросков и др. в борьбе, нанесения ударов в боксе и т.д.

Физиологическими основами [9] развития быстроты являются:

•увеличение скорости протекания возбуждения в нервных центрах;

•повышение скорости расслабления мышц;

•синхронизация возбуждения мышечных единиц и их отдельных волокон;

•увеличение лобильности соответствующих двигательных единиц и скорости распространения возбуждения по нервным

имышечным волокнам;

•повышение скорости укорочения мышечных волокон.

3 2

При выполнении физических упражнений быстрота и сила проявляются взаимосвязанно (скоростно-силовые способности человека). Юношеский (а также детский) возраст является наиболее благоприятным для развития быстроты.

Выносливость – это способность организма выполнять работу заданной мощности в течение длительного времени.

При выполнении упражнений циклического характера выносливость неразрывно связана с функцией дыхания (прежде всего тканевого), кровообращения (обеспечивающего доставку кислорода и питательных веществ к тканям и удаление продуктов распада), выделения и терморегуляции. Различают несколько видов выносливости: общую и специальную, силовую и скоростную.

Общая выносливость – это способность организма противостоять утомлению при выполнении различной по характеру мышечной деятельности умеренной или большой мощности.

Специальная выносливость – это способность длительное время совершать работу заданной мощности в определенном виде физических упражнений. Развитие выносливости этого вида обеспечивается специфическими изменениями в организме при длительном выполнении специальных физических упражнений.

Физиологическими основами повышения выносливости [9] являются:

• степень развития органов дыхания и кровообращения (скорость диффузии О2 и СО2 через ольвеолярную мембрану, минутный объем дыхания, величина систолического и минутного объемов крови);

•кислородная емкость крови;

•запасы энергетических веществ в организме и возможность их использования;

•мощность аэробных и анаэробных процессов;

•емкость буферных систем и объем щелочных резервов крови;

•координация двигательных и вегетативных функций;

•скорость включения нервно-гуморальных механизмов регуляции гомеостаза;

•особенности терморегуляции.

Ловкость – способность человека выполнять сложные по координации движения при изменении динамики их выполнения и в изменяющихся окружающих условиях.

3 3

Ловкость зависит [9] в основном от комплексного развития силы, быстроты и выносливости. Постоянно изменяющаяся обстановка в некоторых видах деятельности предъявляет высокие требования к скорости обработки информации в центральной нервной системе, которая поступает от сенсорных систем, и к скорости программирования ответных движений. В результате тренировки по развитию ловкости увеличивается подвижность нервных процессов и обеспечивается более быстрое включение различных мышц в работу и быстрые переходы от сокращения к расслаблению [9].

Физиологической основой ловкости являются [9] координационные условнорефлекторные механизмы, сформированные в условиях постоянных коррекций в связи с влиянием условий выполнения тех или иных упражнений. Это качество расстраивается в связи с утомлением, и поэтому его сохранение требует развития выносливости.

Гибкость – способность выполнять движения с большой амплитудой. Гибкость зависит от следующих факторов [9]:

•анатомических особенностей суставов;

•эластичности связочного аппарата, мышечных сухожилий и мышц;

•способности сочетать расслабление и сокращение (напряжение) мышц-антагонистов в суставах.

Таким образом, развитие гибкости связано с повышением эластичности мышц, мышечных суставов и связок, с совершенствованием координации работы мышц-антагонистов

и, при многолетних занятиях, с изменением формы сочленяющихся костных поверхностей [11].

В процессе систематических занятий физическими упражнениями развиваются все двигательные качества. В процессе совершенствования одного из качеств в какой-то мере совершенствуются и другие, т.к. физическим качествам присуща общность некоторых механизмов их развития. Это явление носит название положительного переноса двигательных качеств. В начале регулярных тренировочных занятий оно проявляется в наибольшей степени. Наиболее благоприятное влияние на все двигательные качества оказывают физические упражнения на выносливость, в связи с чем она рассматривается как основа для развития всех других качеств [9].

Двигательные качества при прекращении систематических занятий перестают развиваться, затем уровень развития

3 4

силы скорости, выносливости снижается до исходного. Раньше других качеств утрачивается [9] быстрота, затем – сила, и еще позже – выносливость.

Контрольные вопросы

1. Что включают в себя естественнонаучные основы физического воспитания?

2.Обмен веществ, его сущность.

3.Значение мышечной деятельности для организма человека.

4.В чем заключается сущность понятий «двигательные умения и навыки», «физическое упражнение», «техника физического упражнения»?

5.Физические качества и механизмы их развития.

Лекция 4. ВРАЧЕБНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ

КОНТРОЛЬВПРОЦЕССЕФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯСТУДЕНТОВ

1.Врачебный контроль.

2.Педагогический контроль.

4.1. Врачебный контроль

Врачебный контроль – это комплексное медицинское обследование физического развития и функциональной подготовленности занимающихся физическими упражнениями. Цель врачебного контроля – изучить состояние здоровья и влияние на организм физических нагрузок.

Основная форма врачебного контроля – врачебное обследование, которое дает возможность своевременно выявить отклонения в состоянии здоровья, а также планировать тренировочные нагрузки таким образом, чтобы не нанести вред здоровью занимающихся.

Первичное обследование предусматривается перед началом занятий физическим воспитанием (на 1 курсе).

Повторное обследование необходимо проводить один раз в год, а для занимающихся спортом в зависимости от вида спорта и квалификации спортсменов – 3-4 раза в год. Студенты, отнесенные по состоянию здоровья к специальной медицинской

3 5

группе, должны проходить повторный медицинский осмотр не реже 1 раза в семестр.

Дополнительные врачебные обследования позволяют исклю-

чить участие в спортивных соревнованиях студентов, соревновательная нагрузка для которых могла бы оказать отрицательное воздействие на их здоровье; установить наиболее эффективный режим нагрузок и отдыха; определить состояние здоровья и функциональной подготовленности на данный момент.

Будущие участники соревнований должны пройти дополнительное врачебное обследование за 2-3 дня до начала соревнований. Участники массовых физкультурно-спортивных мероприятий, проводимых внутри вуза, а также участники соревнований по стрельбе, шахматам, шашкам и т.п. могут быть допущены до соревнований на основании результатов первичного или повторного осмотра, что, впрочем, не исключает возможности пройти дополнительный осмотр по собственной инициативе.

На медосмотр необходимо являться через 1,5 часа после еды и через 2 часа и более после занятий физическими упражнениями или тяжелой физической работой.

Программа медицинского обследования предусматривает

[11]:

•общий и спортивный анамнез студентов для получения анкетных данных, сведений о перенесенных заболеваниях и травмах, особенностях физического развития, вредных привычках, формах занятий физическими упражнениями и др.;

•наружный осмотр;

•	антропометрические измерения;
•	обследование нервной системы, сердечно-сосудистой

идыхательной систем, органов брюшной полости и др.;

•проведение функциональной пробы.

Наружный осмотр

С помощью наружного осмотра оцениваются осанка, состояние кожи, костного скелета и мускулатуры, жироотложение.

Для характеристики телосложения определяется форма грудной клетки (коническая, цилиндрическая или уплощенная), спины (см. рис. 2), живота (нормальная, отвислая или втянутая), ног (см. рис. 4) и стоп (нормальная или уплощенная).

3 6

Нормальная форма спины имеет естественные изгибы позвоночника в передне-заднем направлении, в пределах 3-4 см по отношению к вертикальной оси, соответственно, в поясничной и грудной частях позвоночника. Увеличение изгиба позвоночника назад более чем на 4 см называется кифозом, вперед – лордозом. При недостаточном развитии мышц спины наблюдается ее круглая форма, при которой имеет место выраженный кифоз грудной клетки позвоночника (сутулость). Боковых искривлений позвоночника – сколиозов (см. рис. 3) в норме быть не должно. Сколиозы бывают грудные, поясничные, тотальные, а по направлению – левоили правосторонние и S-образные. Иногда наблюдаются одновременные искривления позвоночника назад и вправо (или влево), которые называются кифосколиозами. Одной из основных причин искривлений позвоночника является недостаточная мускулатура туловища или неправильное положение при работе за столом.

По результатам наружного осмотра определяется [11] тип сложения человека. Различают астенический (длинные и тонкие конечности, узкие плечи, длинная и тонкая шея, длинная, узкая и плоская грудная клетка, слабо развитая мускулатура), нормастенический (пропорционально развитые основные формы тела) и гиперстенический типы (короткие конечности, массивная костная система, короткая и толстая шея, широкая, короткая грудная клетка, хорошо развитая мускулатура).

В студенческом возрасте с помощью специально подобранных упражнений некоторые нежелательные отклонения в телосложении могут быть устранены.

а

б

в

г

Рис. 2. Формы спины (по А.Ф.Синякову):

а – нормальная; б – круглая; в – плоская; г – седлообразная

3 7

а

б

в

Рис. 3. Виды сколиоза (по Д.Ф.Дешину):

а – правосторонний; б – левосторонний; в – S-образный

а

б

в

Рис. 4. Формы ног (по В.Л.Карпману):

а – нормальная; б – Х-образная; в – О-образная

Антропометрические измерения

По антропометрическим данным оцениваются уровень и особенности физического развития, степень его соответствия полу и возрасту человека. Измеряют:

•рост (длину) тела стоя и сидя (определяя рост с помощью ростомера, следует учитывать, что длина тела в течение суток меняется, уменьшаясь к вечеру или после физической нагрузки);

•вес тела;

•окружность грудной клетки (измеряют в трех состоя-

них: при максимальном вдохе, во время паузы и при максимальном выдохе; разница между окружностью грудной клетки

3 8

на вдохе и выдохе называется экскурсией грудной клетки, ее средняя величина равна 5–7 см);

•жизненную емкость легких (ЖЕЛ) измеряют с помощью спирометра (средняя величина ЖЕЛ для мужчин – 3800 – 4200

см3, у женщин – 3000 – 3500 см3);

•силу мышц кисти с помощью динамометра (динамометр берется в руку стрелкой к ладони и сжимается с максимальной силой, при этом рука отводится немного в сторону; из трех измерений учитывается лучший результат в килограммах) и др.

Уровень физического развития обследуемых оценивается [11] с помощью трех методов: антропометрических стандартов

свычерчиванием антропометрического профиля, корреляции и антропометрических индексов. Последний метод является наи-

более популярным. Метод антропометрических индексов позво-

ляет характеризовать данные человека лишь частично, однако, дает возможность делать ориентировочные оценки изменений пропорциональности физического развития. Рассмотрим наиболее часто применяемые антропометрические индексы.

Весо-ростовой индекс, т.е., отношение массы тела (г) к длине тела (см). В норме частное деление должно равняться 350-400 г/см для мужчин и 325-375 г/см для женщин. Этот показатель говорит о наличии или отсутствии «лишнего» веса.

Росто-весовый показатель вычисляется по формуле:

рост (см) – 100 = масса (кг).

Коэффициент пропорциональности (КП):

ÊÏ = L1 − L 2 × 100,

L 2

где L1 – длина тела в положении стоя, L2 – длина тела в положении сидя. В норме КП = 87–92 %. Этот показатель используется главным образом в спортивной ориентации и спортивном отборе: лица с низким КП имеют более низкое расположение центра тяжести, что дает им преимущества при выполнении упражнений, требующих высокой устойчивости тела в пространстве (борьба и др.). И, наоборот, лица с КП более 92 % имеют преимущества в тех видах спорта, где более высокое расположение центра тяжести при прочих равных условиях позволяет добиваться значимых результатов.

Жизненный показатель – отношение ЖЕЛ к массе тела (г). Показатель ниже 65–70 мл/г у мужчин и 55–60 мл/г у женщин

3 9

свидетельствует о недостаточной жизненной емкости легких либо об избыточной массе.

Силовой индекс – это отношение силы кисти более сильной руки (кг) к массе тела. В среднем силовой индекс у муж-

чин равен 0,70–0,75, у женщин – 0,50–0,60.

Индекс пропорциональности развития грудной клетки – это разница между окружностью грудной клетки (в паузе) и половиной длины тела. Если разница равна 5–8 см для мужчин и 3- 4 см для женщин или превышает названные цифры, это указывает на хорошее развитие грудной клетки.

Тестирование функционального состояния

Здоровье, функциональное состояние и тренированность студентов можно определить с помощью функциональных проб

иконтрольных упражнений. Функциональные пробы бывают общие (неспецифические) и со специфическими нагрузками. Оценка функциональной подготовленности осуществляется также с помощью физиологических проб. К ним относятся контроль за частотой сердечных сокращений (ЧСС, см. главу 6.3)

иортостатическая проба. Кроме этого, для оценки состояния дыхательной и сердечно-сосудистой систем и способности внутренней среды организма насыщаться кислородом применяют пробу Штанге и пробу Генчи.

Проба Штанге (задержка дыхания на вдохе). После 5–7

минут отдыха сидя сделайте полный вдох и выдох, затем снова вдох (примерно на 80–90 % от максимального) и задержите дыхание. Время отмечается от момента задержки до ее прекращения. Продолжительность задержки дыхания зависит не только от состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем, но

иот волевых усилий человека, поэтому различают время чистой задержки и волевой компонент. Начало последнего фиксируется по первому сокращению диафрагмы (колебанию брюшной стенки). У здоровых людей и подростков в возрасте 6–18 лет длительность задержки дыхания на вдохе колеблется в пределах 16–55 секунд. Здоровые взрослые, нетренированные лица задерживают дыхание на вдохе в течение 40–50 секунд, а тренированные спортсмены – от 1 до 2-2,5 минут. С нарастанием тренированности время задержки дыхания возрастает, а при утомлении – снижается.

Проба Генчи (задержка дыхания на выдохе). После полно-

го выдоха и вдоха снова выдыхают и задерживают дыхание. Здоровые нетренированные люди могут задержать дыхание на 20–30 секунд, тренированные – на 90 секунд и более.

4 0