1. Предстартовое состояние.
Оно возникает за несколько минут или часов до начала физической деятельности и по своей природе связано с психоэмоциональным напряжением. Глубина и выраженность предстартовых реакций в значительной мере связаны со значимостью предстоящих соревнований, индивидуальными психофизиологическими особенностями. Предстартовое состояние характеризуется напряжением системы кровообращения (увеличивается частота сердечных сокращений, сердечный выброс, артериальное давление), возрастают легочная вентиляция и температура тела. Развивается так называемый процесс врабатывания. Все происходящие изменения связаны с активизацией симпато-адреналиновой системы. В то же время избыточная активизация центральной нервной системы в предстартовом периоде может привести к истощению ресурсов, развитию «запредельного торможения» и снижению спортивного результата.
Предстартовое состояние включает в себя процесс разминки и процесс врабатывания.
Разминка – комплекс специальных упражнений, выполненных перед тренировкой или соревнованиями, способствует повышению работоспособности. Разминка способствует повышению активности сенсорных, моторных и вегетативных центров, усилению деятельности эндокринных желез, создавая условия для более эффективной регуляции вегетативной и моторной функций.
Разминка усиливает работу систем, обеспечивающих транспорт кислорода к работающим мышцам. Возрастают легочная вентиляция, скорость диффузии кислорода из альвеол в кровь, минутный объем кровообращения, расширяются сосуды скелетных мышц, увеличивается венозный возврат.
По характеру упражнений разминка может быть общей и специальной. Последняя максимально приближена к характеру предстоящей деятельности.
Врабатыванием называют постепенное увеличение работоспособности человека в начале выполнения спортивных упражнений. В это время происходит перестройка нейрогуморальных механизмов регуляции движений и вегетативных функций на новый более напряженный режим деятельности и улучшение координации движений. При этом необходимо учитывать, что двигательный аппарат обладает большей лабильностью по сравнению с вегетативными центрами и быстрее переходит на новый ритм деятельности.
Так, при беге максимальная скорость движения достигается через 5-6 сек., а система кровообращения перестраивается лишь спустя 1-2 мин. В результате такого дисбаланса в начальной фазе работы мышцы испытывают дефицит кислорода и работают в анаэробном режиме. Возникающий кислородный дефицит гасится за счет анаэробных механизмов энергетики (гликолиз), восстановление может происходить в процессе работы или после ее завершения (это зависит от интенсивности и длительности нагрузки).
Если же врабатывание происходит слишком быстро, это может привести к повреждению мышц и развитию патологии.
Длительность стадии врабатывания в основном зависит от уровня тренированности человека.
2. Основной период физической деятельности.
После окончания периода врабатывания организм переходит в устойчивое состояние аэробной работы. Такое состояние характеризуется оптимальным состоянием активности моторной и вегетативной систем, когда потребность мышц в кислороде обеспечивается полностью, его можно оценить как истинное устойчивое состояние.
Если же организм испытывает максимальные физические нагрузки и величина нагрузок не соответствует уровню тренированности, развивается ложное устойчивое состояние. При этом потребление кислорода близко к максимально возможной величине и поддерживает мышцы в рабочем режиме, не обеспечивая, однако, восстановление затраченных резервных запасов энергии. В организме начинает накапливаться так называемый «кислородный долг», и в мышцах вновь активизируются анаэробные процессы. Это, в свою очередь, приводит к накоплению недоокисленных продуктов, в мышцах и крови повышается содержание молочной кислоты, рН увеличивается в кислую сторону.
Развивающееся функциональное состояние оценивается как состояние утомления, приводящее к снижению эффективности физической работы.
Механизмы развития утомления весьма разнообразны и затрагивают все уровни функционирования организма. Их подразделяют на центральные и периферические.
Центральные механизмы утомления связаны с изменениями в деятельности вегетативного звена и эндокринной системы. Следствием этих изменений являются снижение скорости доставки кислорода к работающим мышцам и ухудшение эффективности энергообмена.
Периферические механизмы утомления затрагивают состояние исполнительного звена нервно-мышечного аппарата.
В наибольшей степени утомлению подвержено синаптическое звено - блокирующая передача нервного импульса саксона мотонейрона на мембрану скелетного мышечного волокна. Кроме этого, выделяют недостаточность кальциевых механизмов скелетных мышечных клеток, приводящую к нарушению регуляции процесса мышечного сокращения. Третий механизм утомления связан непосредственно с нарушением сократительной функции скелетных мышц. Причинами являются недостаток макроэргических соединений (аденозитрофосфаты и креатинфосфаты), истощение запасов гликогена, закисление цитоплазмы. Последнее приводит к нарушению функционирования всех клеточных и мембранных ферментов.
3. Восстановление физических функций.
После прекращения физической работы интенсивность функционирования систем, обеспечивающих повышенную потребность организма в кислороде, постепенно уменьшается и достигает исходного уровня. Этот процесс называется восстановлением, на протяжении которого качественные показатели сердечно-сосудистой и дыхательной систем возвращаются к исходным параметрам, из крови удаляются недоокисленные продукты метаболизма, в мышечных клетках активизируются пластические процессы, восстанавливается запас гликогена и макроэргических соединений. В этот период организм испытывает повышенную потребность в кислороде. Фаза компенсаций «кислородного долга» длится в пределах часа и подразделяется на два компонента. Быстрый (алактатный) компонент продолжительностью 2-3 мин. обеспечивает восстановление содержания кислорода в венозной крови, насыщение кислородом гемоглобина, восстановление истощившихся запасов фосфомакроэргических соединений в цитоплазме мышечных клеток (аденозинтрифосфат, креатинфосфат).
Медленный (лактатный) компонент продолжается 30-60 мин. и связан, в основном, с устранением лактата из крови и тканевой жидкости.
Физиологические основы спортивной тренировки
Как уже упоминалось выше, состояние высокой работоспособности (тренированность) достигается в процессе спортивных тренировок. Фактическая сущность развития тренированности состоит в том, что под влиянием систематической повторной работы с постепенным увеличением ее общего объема и интенсивности в организме человека происходят морфологические, биохимические и физиологические изменения, приводящие к повышению его работоспособности. Все эти изменения специфичны, то есть зависят от особенностей тренирующих нагрузок. Если нагрузки носят специфический характер, то в большей степени развиваются навыки, необходимые в избранном виде спорта – сила, скорость, выносливость, ловкость и т.д.
Понятие тренированности включает в себя, как следует из вышеизложенного, целый комплекс изменений, в основе которых лежат различные физиологические механизмы.
Контроль переносимости физических нагрузок
Важным аспектом физических тренировок является оценка физической работоспособности и контроль переносимости физических нагрузок. В спортивной медицине существует множество аппаратных методов оценки физической работоспособности. Наиболее распространенным тестом является определение ФР-170. Этот показатель физической работоспособности ограничивает величину физической нагрузки, приводящей к увеличению частоты сердечных сокращений до 170 ударов в минуту.
Однако в повседневной учебно-воспитательной работе достаточно точно определять физическую работоспособность позволяют упрощенные тесты. Наиболее распространена проба с подъемом на ступень высотой от 20 до 50 см с частотой от 10 до 27 восхождений в минуту в течение 3-4 мин. В таблице приведена величина мощности (кгм/мин. на 1 кг массы тела) при выполнении такой нагрузки.
| Высота ступени (см) | Частота восхождений в 1 минуту | |||||
| 10 | 15 | 20 | 22 | 25 | 27 | |
| 20 | 2,6 | 3,9 | 5,2 | 5,7 | 6,5 | 7,0 |
| 25 | 3,3 | 4,9 | 6,6 | 7,2 | 8,2 | 8,8 |
| 30 | 3,9 | 5,9 | 7,8 | 8,6 | 9,8 | 10,5 |
| 35 | 4,6 | 6,8 | 9,2 | 10,0 | 11,4 | 12,3 |
| 40 | 5,2 | 7,8 | 10,4 | 11,4 | 13,0 | 14,0 |
| 45 | 5,9 | 8,8 | 11,2 | 12,9 | 14,6 | 15,8 |
| 50 | 6,5 | 9,8 | 13,0 | 14,3 | 16,3 | 17,6 |
Нагрузку необходимо подбирать индивидуально, чтобы к ее окончанию частота пульса составляла 160-170 ударов в минуту. Если после выполнения нагрузки она существенно ниже, следует увеличить высоту ступеньки и частоту восхождений. Если же частота пульса возрастает выше – нагрузку следует снизить.
Такая методика применима как для самооценки физической работоспособности, так и для контроля в организованных группах. Для определения ФР 170/кг необходимо выполнить 3-4 нагрузки разной величины.
Более точно величину ФР 170 / кг можно установить, используя специальные таблицы.
Коэффициенты для определения ФР 170/кг
| ЧСС после нагрузки | ЧСС до нагрузки | ||||||||
| 50 | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | |
| 190 | 0,86 | 0,85 | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,83 | 0,82 | 0,81 | 0,8 |
| 185 | 0,89 | 0,89 | 0,88 | 0,88 | 0,87 | 0,87 | 0,86 | 0,85 | 0,84 |
| 180 | 0,92 | 0,92 | 0,92 | 0,91 | 0,91 | 0,9 | 0,9 | 0,89 | 0,88 |
| 175 | 0,96 | 0,96 | 0,96 | 0,96 | 0,95 | 0,95 | 0,95 | 0,95 | 0,94 |
| 170 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| 165 | 1,05 | 1,05 | 1,06 | 1,06 | 1,07 | 1,07 | 1,08 | 1,08 | 1,09 |
| 155 | 1,15 | 1,16 | 1,17 | 1,18 | 1,19 | 1,20 | 1,22 | 1,23 | 1,25 |
| 150 | 1,20 | 1,21 | 1,22 | 1,24 | 1,25 | 1,26 | 1,28 | 1,31 | 1,33 |
Рекомендуемый объем двигательной активности в зависимости от физической работоспособности