- •Физиологические основы спортивного отбора
- •1. Общие положения о спортивном отборе
- •2. Система отбора в различных видах спорта
- •Тема 9 двигательные функции и физическое здоровье человека
- •1. Факторы, определяющие и нарушающие деятельность мышечной системы
- •2. Влияние физической активности на резервы физиологических функций
- •3. Общие физиологические закономерности улучшения здоровья при занятиях физическими упражнениями
3. Общие физиологические закономерности улучшения здоровья при занятиях физическими упражнениями
Систематическое выполнение человеком физических упражнений вызывает как минимум два положительных функциональных эффекта.
1. Усиливаются максимальные функциональные возможности всего организма в целом и его ведущих систем (дыхания, крови, кровообращения). Об этом свидетельствует рост максимальных величин физиологических показателей, характеризующих деятельность этих систем во время выполнения предельных тестовых физических нагрузок. Например, о повышении аэробной выносливости говорят увеличение предельных величин МОК и МПК при выполнении максимальных аэробных нагрузок.
2. Повышается эффективность (экономичность) деятельности всего организма в целом и его органов и систем при выполнении дозированной мышечной работы. Об этом свидетельствует уменьшение физиологических реакций ведущих висцеральных систем (кровообращения, дыхания) при выполнении стандартной немаксимальной работы. Так, в частности, при выполнении одинаковой нагрузки у тренированного человека, по сравнению с нетренированным, или у одного и того же человека после 2-3-месячного периода аэробной тренировки имеют место меньшие функциональные сдвиги (ЧСС, артериального давления, легочной вентиляции, температуры тела, концентрации лактата в крови), а также снижение энергетических расходов (например, уменьшение потребления кислорода) при выполнении такой же нагрузки.
Однако не всякая даже систематическая физическая активность может считаться тренирующей, поскольку повышение функциональных возможностей органов, физиологических систем и организма в целом происходит только в том случае, если физические нагрузки у человека достигают или превышают пороговую величину. Такая пороговая тренирующая нагрузка должна превышать привычную повседневную бытовую и производственную работу мышц. Основное правило при выборе величин пороговых тренирующих нагрузок состоит в том, чтобы они находились в соответствии с текущими функциональными возможностями конкретного человека. Одна и та же нагрузка может быть пороговой или надпороговой для малотренированнного человека и ниже пороговой, а потому неэффективной, для тренированного. Следовательно, принцип индивидуализации подхода к дозированным оздоровительным тренирующим упражнениям базируется на физиологической основе пороговости любого воздействия вообще, и физических нагрузок в частности. Следующее условие - постепенность повышения нагрузок - также является следствием физиологического принципа пороговости нагрузок, так как последние по мере повышения функциональных возможностей человека выполнять физические упражнения должны постепенно увеличиваться.
Таким образом, для сохранения и улучшения состояния здоровья лиц разного возраста, пола и, что наиболее существенно, людей, обладающих различной исходной физической работоспособностью, требуются неодинаковые пороговые нагрузки.
Основными параметрами физической нагрузки являются интенсивность (или мощность), длительность ее выполнения и частота занятий в неделю, которые вместе определяют объем нагрузки. Любой из этих параметров играет самостоятельную роль в определении тренирующего эффекта. В то же время их взаимовлияние столь велико, что выделить относительную роль каждого из них и степень взаимосвязи между ними не представляется возможным. Эффект использования физиологически обоснованных физических нагрузок в оздоровительных целях показан на рис. 23.5. Из представленных данных следует, что в возрасте 18-28 лет и 40-50 лет лица, использующие дополнительные физические нагрузки, имеют существенно большие функциональные резервы кардио-респираторной системы по сравнению с людьми, ведущими «сидячий» образ жизни. У первых значительно больше МПК (основной показатель здоровья) и меньше ЧСС в покое (см. рис. 5).
Интенсивность физических нагрузок - один из основных параметров, нормируемых (задаваемых) при их использовании в оздоровительных целях. Имеется два физиологических подхода к определению интенсивности нагрузки. Первый заключается в прямом измерении скорости потребления кислорода - абсолютной (л/мин) или относительной (% МПК) - во время выполнения физических упражнений. Остальные методы косвенные. Основаны они на наличии прямой зависимости между интенсивностью аэробной нагрузки и изменением физиологических показателей во время ее выполнения (ЧСС, легочная вентиляция). Например, в практических целях для определения интенсивности физической нагрузки чаще всего используется прямая зависимость между мощностью работы (величиной потребляемого кислорода) и ЧСС.
Зависимость тренировочного эффекта от интенсивности (мощности) совершаемой человеком работы показана на рис. 23.6. Прирост МПК начина ется в случае, если мощность тренировочной нагрузки составляет не менее 50-60% от исходной МПК. Увеличение интенсивности физической работы более чем на 75-80% от МПК не приводит к существенному увеличению аэробных возможностей человека (речь идет о неспортсменах) и, следовательно, улучшению его здоровья. Наиболее простым методом определения (и контроля) интенсивности тренировочных нагрузок у человека является измерение ЧСС. В основе определения интенсивности (мощности) тренировочной нагрузки по ЧСС лежит прямая связь между ними: чем больше величина аэробной нагрузки, тем выше ЧСС. Для определения интенсивности тренировочной нагрузки у людей разного пола, возраста и уровня физической подготовленности (тренированности) используют не абсолютные, а относительные величины ЧСС. На практике чаще используется относительная рабочая ЧСС - выраженное в процентах отношение ЧСС во время нагрузки, то есть рабочей ЧСС (ЧССр) к максимальной для данного человека ЧСС (ЧССмакс):
ЧССр
%ЧСС= ——---—-100%
ЧСС макс
Рис. 5. Максимальное потребление кислорода (1) и частота сердечных сокращений в покое (2) у мужчин 18-28 и 40-50 лет, тренирующихся в беге на длинные дистанции, и нетренированных
Рис. 6. Зависимость прироста величин максимального потребления кислорода (мл/мин/кг) от интенсивности (% МПК) тренировочных нагрузок
Приблизительно ЧССмакс можно рассчитать по формуле:
ЧССмакс= 220 - возраст (в годах).
Чем ниже уровень физической подготовленности человека, тем меньше должна быть интенсивность (абсолютная и относительная) тренировочной нагрузки. Так, в начале занятий интенсивность физической нагрузки не рекомендуется задавать более 50-60% от МПК, или 60-70% ЧССмакс. Для определения необходимой интенсивности нагрузки по ЧСС используется простая формула: 180 - возраст (в годах). По мере повышения физической подготовленности человека интенсивность тренирующих нагрузок (в пульсовом исчислении) повышают до 70 и далее до 80% от ЧССмакс. Лишь при этом условии достигается положительный эффект в улучшении физического здоровья человека.
Следующим параметром, определяющим оздоровительный эффект физических упражнений, является частота (число) тренировочных занятий в неделю. Оздоровительный эффект числа тренировочных занятий в неделю находится в сложной зависимости от интенсивности физических упражнений и их продолжительности в каждый период тренировки. Одинаковый оздоровительный эффект может быть достигнут относительно короткими (но интенсивными) ежедневными физическими упражнениями и продолжительными (но менее интенсивными) тренировками 2-3 раза в неделю. Увеличение числа занятий более 3 в неделю не дает человеку дополнительного тренировочного эффекта в виде прироста МПК и PWC170. а следовательно, и повышения уровня здоровья. Пороговое число занятий в неделю для тренировки общей физической работоспособности (физического здоровья) у лиц любого возраста составляет 3 раза в неделю. Столько же раз необходимо минимально тренироваться для повышения силовых и скоростных качеств. Зависимость прироста величины максимальной аэробной работоспособности (МПК), а значит, и физического здоровья от числа занятий в неделю показана на рис. 23.7. Исходя из представленных на рисунке данных, оздоровительный эффект значительно возрастает при увеличении числа занятий от 1 до 3 раз в неделю. Затем этот прирост сохраняется, но существенно меньшим по величине.
Для достижения тренировочного (оздоровительного) эффекта физическая нагрузка должна быть достаточно длительной. Это утверждение относится к продолжительности отдельных упражнений в тренировочном занятии, длительности самого тренировочного занятия и тренировочного цикла в целом. Пороговая длительность тренировочной нагрузки зависит от ее интенсивности. При низкой мощности физической работы она должна быть более длительной. В оздоровительных целях продолжительность занятия должна составлять 30-40 мин (см. рис.7). Общая продолжительность занятий, при которой проявляется выраженный оздоровительный эффект, составляет для аэробной тренировки (выносливости) 12-16 недель, а для тренировки силовых и скоростных качеств - 10-12 недель. У начинающих заниматься оздоровительной физической культурой (в зависимости от исходного уровня физического здоровья) через 2-3 месяца тренировки МПК повышается на 10-25%, а через 2-3 года может увеличиться на 30-50%.
Рис. 7. Зависимость тренировочных эффектов (прирост МПК) от числа занятий в неделю (1) и продолжительности каждого занятия (2)
При использовании физиологически обоснованных режимов физических нагрузок в оздоровительных целях величина их положительного эффекта зависит от исходной физической подготовленности (уровня здоровья) человека (рис. 8). Как следует из рисунка, во всех возрастных группах степень прироста физической работоспособности человека, выражаемая в процентах от исходной, тем больше, чем ниже исходная физическая работоспособность (по данным МПК).
Интенсивность, длительность и частота тренировочной нагрузки вместе определяют ее объем. Если интенсивность нагрузки достигает пороговой величины или превышает ее, то ее общий объем является основным фактором улучшения физического здоровья. Чем чаще и длительнее тренировочные занятия, тем больше их тренировочный эффект. Особенно ярко это проявляется при тренировке аэробной выносливости. При равной энергетической «стоимости» результат тренировки мало зависит от используемых видов упражнений (бег, ходьба, плавание, езда на велосипеде, игра в теннис). При использовании разных видов физических упражнений, при условии их равной длительности и интенсивности величина прироста МПК колеблется в пределах от 5 до 20% за весь период тренировки.
Рис. 8. Зависимость прироста физической работоспособности (в %) от исходных величин максимального потребления кислорода
Связь между объемом тренировочной нагрузки и оздоровительным эффектом (степенью прироста МПК) не линейна: если занятия 2 ч в неделю могут приводить к увеличению МПК на 0,3-0,4 л/мин, то удвоение общего объема нагрузки (до 4 ч в неделю) вызывает увеличение лишь на 0,5-0,6 л/мин.
Обратимость тренировочных эффектов - это свойство организма человека, проявляющееся в том, что достигнутые эффекты постепенно уменьшаются при снижении тренировочных нагрузок ниже порогового уровня или вовсе исчезают после полного прекращения занятий. После повышения нагрузок или возобновления занятий вновь возникают прежние положительные эффекты (увеличение мышечной работоспособности). У лиц, систематически занимающихся физическими упражнениями, снижение физической работоспособности, а значит, и физического здоровья проявляется уже через 2 недели после прекращения тренировок, а через 3-6 месяцев уровень их физической подготовленности снижается до предтренировочного. Особенно быстро тренировочные эффекты уменьшаются за первые 1-2 месяца после прекращения дополнительных физических нагрузок. У лиц, занимавшихся физической культурой не очень продолжительное время (2-4 месяца), большинство продолжительных тренировочных эффектов исчезает за 3-6 недель после прекращения тренировки.
Тренируемость - это свойство живого организма увеличивать свои функциональные возможности под влиянием систематической тренировки. Она характеризуется восприимчивостью человека к физической тренировке. Количественно Тренируемость может оцениваться величиной тренировочных эффектов. Чем они больше в ответ на данный вид тренировки, тем выше Тренируемость. Последняя значительно отличается у лиц разного пола и возраста и даже у людей одного пола и возраста. Одни люди проявляют высокую степень тренируемости при силовой тренировке, другие - при тренировке аэробной выносливости. У людей одной возрастно-половой группы степень тренируемости в значительной степени определяется исходным уровнем функциональных показателей, определяющих состояние их мышечной и кардио-респираторной систем.
Таким образом, представленные данные свидетельствуют о том, что ухудшение или улучшение состояния здоровья человека определяются не только, а может быть, и не столько возрастными изменениями в нервно-мышечном аппарате, сколько огромным влиянием уровня двигательной активности на все без исключения физиологические функции организма человека. Неудивительно поэтому, что величина физической работоспособности человека не только характеризует состояние его физического здоровья, но и является одним из главных факторов, влияющих на уровень психического здоровья индивидуума и его социальную активность. Следует также особенно подчеркнуть, что использование дополнительных физических нагрузок -мощный фактор сдерживания развития негативных возрастных изменений во всех физиологических системах организма человека, сохранения на высоком