Артемівське педагогічне училище
РЕФЕРАТ
Рухова витривалість школярів в легкій атлетиці та її розвиток
План
1. Загальні поняття, фізіологічні та біоенергетичні основи витривалості
2. Вікові, статеві та індивідуальні особливості розвитку рухової витривалості
3. Розвиток витривалості в молодшому шкільному віці
4. Розвиток витривалості в середньому шкільному віці
5. Розвиток витривалості в старшому шкільному віці
1. Загальні поняття, фізіологічні та біоенергетичні основи витривалості
Рухова витривалість — здатність до тривалого виконання м'язової роботи на необхідному рівні її ефективності.
З фізіологічної точки зору ця здатність визначається здібністю організму протистояти втомі, яка представляє собою процес, що виник і розвивається під час роботи і супроводжується рядом змін в організмі, які призводять до падіння його працездатності.
Підтримка необхідної високої ефективності рухів залежить від функціональних можливостей та інтегрованості діяльності всіх систем організму: центральної нервової системи, зовнішнього дихання, серцево-судинної, крові, сенсорних, гормональної та вивідної. Ступінь їх участі, напруженість функціонування залежать від інтенсивності та тривалості роботи і умов діяльності.
Енергетичною основою витривалості є аеробні та анаеробні можливості організму.
Аеробні можливості — об'єднують широкий комплекс властивостей організму, які зумовлюють поглинання, транспорт та утилізацію кисню. Аеробні процеси пов'язані з окисом вуглеводів та жирів киснем повітря. Розгортання цих процесів здійснюється поступово, досягаючи максимуму через 2—3 хвилини початку інтенсивної роботи. Маючи меншу потужність в порівнянні з анаеробною, аеробні процеси завдяки значним запасам вуглеводів та жирів можуть забезпечити виконання роботи протягом тривалого часу.
Окислювальний механізм забезпечує ресинтез АТФ в умовах безперервного надходження кисню в міхотондрії м'язових клітин та використовує в якості субстратів окислення вуглеводи (глікоген та глюкозу), жири та ліпіди (жирні кислоти) та частково білки (амінокислоти). При виконанні легкої роботи на рівні 50% МСК (ЧСС = 130—140 уд/хв.) з граничною тривалістю до декількох годин більша частина енергії для скорочення м'язів створюється за рахунок окислювання жирів (ліполіза). Під час більш важкої праці — 60% від МСК (ЧСС — не більше 150 уд/хв.) значну частину енергопродукції забезпечують вуглеводи. При роботах, близьких до МСК, переважна частина енергії створюється за рахунок окислювання вуглеводів.
Аеробна продуктивність залежить, від таких функцій дихальної, серцево-судинної систем і системи крові:
а) обміну газів в легенях, тобто легеневої вентиляції, який характеризується хвилинним обсягом дихання;
б) дифузією кисню з альвеол у кров — насичення крові киснем, яке лімітується в основному кисневою місткістю крові (характеризується кількістю еритроцитів та відсотком змісту гемоглобіну), та кровопостачання легенів, яке зумовлено щільністю капілярної мережі навколо легеневих альвеол та інтенсивністю кровообігу;
в) транспорту кисню кров'ю, пов'язаного з продуктивністю серцево-судинної системи, яка характеризується хвилинним обсягом крові (ударний обсяг х ЧСС).
Величина використання кисню (а отже і аеробна продуктивність) пов'язана також з кровопостачанням м'язів — місткістю капілярної мережі.
Найважливішим фактором забезпечення високої продуктивності аеробного механізму енергозабезпечення є здатність працюючих м'язів до утилізації кисню. Утилізація кисню залежить від щільності мітохондрій в м'язових клітинах, їх ферментативної активності, концентрації енергетичних речовин та складу міоглобіну. Окислювальні здібності повільних (красних м'язових волокон значно вище, ніж у швидких (білих) в силу морфофункціональних відмінностей. По співвідношенню в швидких та повільних волокнах можна судити про аеробні можливості м'яза.
Рівень аеробної продуктивності характеризується величинами максимального споживання кисню (МСК). Величина МСК характеризує потужність аеробного процесу, тобто яку кількість кисню організм може поглинути за одиницю часу (за 1 хв.).
Окрім МСК ефективність аеробних процесів відображає рівень анаеробного обміну (ПАНО). ПАНО відповідає такій інтенсивності м'язової діяльності, при якій кисню вже дійсно недостатньо для повного енергозабезпечення та підсилюються анаеробні процеси створення енергії. При інтенсивній роботі по рівню ПАНО концентрація молочної кислоти в крові збільшується від 2,0 до 4,0 ммол/л, що є біохімічним критерієм ПАНО.
ПАНО є важливим критерієм біоенергетичних можливостей організму. Він характеризує максимально можливу інтенсивність роботи (швидкість бігу) без суттєвого поповнення молочної кислоти в м'язах. Показник ПАНО залежить не тільки від обмежених можливостей кисневотранспортних систем, але й в більшому ступені від обмеженої потужності ферментів, необхідних для використання кисню для окислення енергетичних субстратів.
У нетренованих людей поріг аеробного обміну відповідає рівню використання кисню, який складає 50—60% МСК, а у тренованих може досягати 85% від МСК.
Слід підкреслити, що саме максимальну величину аеробних можливостей організму вважають критерієм його фізичного здоров'я та працездатності.
Існуюче поняття «аеробний поріг» (Скиннер, 1981) позначає кордон, нижче рівня якого енергозабезпечення відбувається за рахунок окислювання жирів киснем міоглобіну, лактат — 1,0— 2,0 ммоль/л. Такий режим має місце під час звичайної ходьби.
Анаеробні можливості організму залежать від ефективності кре-атинофосфатного і гліколітичного механізмів енергостворення.
Креатинофосфатний механізм забезпечує миттєвий ресинтез АТФ за рахунок іншого високоенергетичного фосфатного сполучення КРФ. Креатинофосфатне джерело має найбільшу потужність та грає вирішальну роль в енергозабезпеченні робіт граничної потужності (стартовий розгін в спринтерському бігові, зусилля вибухового характеру). Оскільки запас АТФ та КРФ в м'язах обмежений, місткість КРФ механізму невелика, й робота з граничною потужністю, яка забезпечується цим механізмом, може продовжуватись недовго, протягом 6—10 сек.
Гліколітичний механізм забезпечує ресинтез АТФ й КРФ за рахунок анаеробного розщеплення вуглеводів — глікогена та глюкози — зі створенням молочної кислоти (лактату).
Умовою активізації гліколізу виступає зниження концентрації АТФ і підвищення концентрації продуктів її розщеплення — АТФ та неорганічного фосфору. Це активізує ключові глюколітичні ферменти (фосфо-фруктокіназа, фосфорілаза) і тим самим збільшує гліколіз. Місткість гліколітичного джерела лімітується головним чином не складом відповідних субстратів, а концентрацією лактату.
Ефективність функціонування анаеробної системи лімітована такими основними факторами:
а) активністю відповідних ферментних систем;
б) кількістю енергетичних речовин та їх мобілізацією;
в) місткістю буферних систем, які забезпечують підтримання гомеостазу в анаеробних умовах м'язової діяльності;
г) рівнем тканевої адаптації до гіпоксії.
Критерієм анаеробної продуктивності виступають анаеробна потужність та анаеробна місткість.
Анаеробна потужність характеризується максимальною швидкістю накопичення молочної кислоти.
Анаеробна місткість визначається максимумом складу молочної кислоти (більше 20 ммоль/л) та величиною кисневого боргу — МКД до 20-25 л.
Гліколіз досягає максимуму через 40—90 секунд після початку роботи, потужність більше 75—80% МСК. Енергії гліколітичного процесу може бути достатньо на декілька хвилин напруженої роботи.
2. Вікові, статеві та індивідуальні особливості розвитку рухової витривалості
Вікові зміни здібностей школярів до тривалого виконання роботи різної потужності відбуваються нерівномірно та співпадають із закономірностями зміни показників, які характеризують діяльність всіх структур та систем організму, особливо дихальної, серцево-судинної та системи крові.
З віком у дітей та підлітків збільшується вага і об'єм серця, змінюється співвідношення його відділів та положення у грудній клітині, диференціюється гістологічна структура серця та судин, удосконалюється нервова регуляція серцево-судинної системи.
Вікові зміни апарату кровообігу в молодшому шкільному віці характеризуються рівномірним збільшенням об'єму серця в порівнянні з сумарним просвітом судин. Для дітей 7—11 років характерний більш низький артеріальний тиск (АТ).
З віком уповільнюється частота серцевих скорочень (ЧСС). Так, в 7—8-річному віці вона складає в середньому 80—90 уд/хв. Закономірне зниження ЧСС з віком пов'язане з морфологічним та функціональним формуванням серця, збільшенням систологічного викиду крові, виявленням та становленням впливу центрів блукаючого нерва. З віком збільшення хвилинного обсягу (ХО) відбувається за рахунок збільшення систологічного обсягу (СО).
З розвитком організму відбувається ріст органів зовнішнього дихання. Але конусоподібна форма грудної клітини, припіднято-го положення ребер та їх гранична амплітуда рухів, слабо розвинуті міжреберні м'язи і мала екскурсія грудної клітини в значній мірі визначають малу глибину дихання.
Для дітей молодшого шкільного віку характерні більша напруженість функції кровообігу та дихання і менш економна витрата енергетичного потенціалу при м'язових навантаженнях, ніж у більш старших учнів та у дорослих.
В тих же випадках, коли навантаження має помірну інтенсивність, ефективність дихання та кровотоку при забезпеченні тканин киснем значно збільшуються, хоча й не досягають рівня дорослих, бо забезпечуються більшою напругою кисню в альвеолярному повітрі та більш високою атреріально-венозною різницею по кисню.