Физиологическая характеристика физических упражнений

Физиологическая характеристика физических упражнений

Физиологическая характеристика физических упражнений зоны максимальной мощности. Особенности энергообеспечения. Ведущие механизмы утомления. Характер физиологических сдвигов в организме (дыхание, кровообращение, состав крови, регуляция движений).

Работа максимальной мощности характеризуется максимально – возможной частотой движений и продолжается до 20-30с. (например, спринтерский бег на 60,100 и 200 м; плавание на 25 и 50м. и т.п.).

Такая работа относится к анаэробным алактатным нагрузкам, т. е. выполняется на 90-95% за счет энергии освобождающейся при расщеплении содержащихся в мышцах запасов АТФ и креатинфосфата (фосфогенная система); и небольшая часть энергии (5%) освобождается при анаэробном расщеплении глюкозы (лактацидная система) кислородный запрос во время работы удовлетворяется незначительно (отношение потребления кислорода к кислородному запросу составляет менее 1/10), но кислородный долг не успевает достичь большой величины из-за кратковременности нагрузки (до 8 л.).

Короткий рабочий период недостаточен для заметных сдвигов в системе дыхания и кровообращения. В силу высокого уровня предстартового возбуждения ЧСС достигает высокого уровня до 200 уд/мин. В крови незначительно повышается уровень эритроцитов и гемоглобина, за счет выхода части крови из депо, а так же некоторые повышения содержания глюкозы (гипергликемия). Водородный показатель составляет 7,3 –7,32. Систолическое артериальное давление повышается до 180 – 200мм. рт. ст. или не изменяется. Частота, глубина дыхания и минутный объем дыхания при работе почт не возрастают, их увеличение наблюдается после окончания работы.

Ведущими системами организма при работе в зоне максимальной мощности являются ЦНС и двигательный аппарат, т.к. требуется высокий уровень возбудимости и лабильности нервных центров и скелетных мышц, хорошая подвижность нервных процессов, способность к быстрому расслаблению мышечных волокон и достаточные запасы в них креатинфосфата (КрФ).

Основными механизмами утомления и факторами, лимитирующими работоспособность при работе максимальной мощности, являются: увеличение потока афферентных импульсов, перенапряжение двигательных центров коры головного мозга, снижение сократительной активности быстрых двигательных единиц, задержка передачи возбуждения в синапсах недостаточная емкость фосфогенной энергетической системы. Длительность восстановления после соревновательной деятельности составляет 30 – 40 мин. При резком сокращении работы у мало подготовительных спортсменов возможен гравитационный шок, из-за нарушения венозного притока крови к сердцу.

3.Физиологическая характеристика физических упражнений зоны субмаксимальной мощности. Особенности энергообразования. Ведущие механизмы утомления. Характер физиологических сдвигов в организме (дыхание, кровообращение, состав крови, регуляция движений).

Работа субмаксимальной мощности продолжается от 20 – 30с. до 3-5 мин. (например, бег на средние дистанции 400, 800, 1000, 1500м; плавание на 100, 200, 400м; скоростной бег на коньках 500, 1000, 1500, 3000м и т.п.).

Такая работа относится к анаэробно-аэробным нагрузкам. С увеличением дистанций скорость движений падает, а суммарные энергозатраты возрастают от 150 до 450 ккал. Покрытие энергозатрат происходит преимущественно на 40-55% за счет анаэробных реакций гликолиза (лактационная система), что приводит к предельному нарастанию концентрации лактата в крови по сравнению с уровнем покоя в 25 раз. В этих условиях рН крови снижается до 6,9 – 7,0.

Длительность работы достаточна для усиления работы функций дыхания и кровообращения, в результате достигается максимальное потребление кислород и 25 – 40% энергии освобождается при аэробном расщеплении глюкозы (кислородная система) и лишь 20% освобождается за счет запасов АТФ и КрФ (фосфогенная система). ЧСС находится на уровне 180 уд/мин.

Потребление кислорода удовлетворяется на дистанцию лишь на 1/3 очень высокого кислородного запроса, поэтому кислородный долг, составляющий 50-80% от запроса, возрастает у высококвалифицированных спортсменов до предельной величины – 20-22л. Кровь при этой работе выходит из депо, в связи, с чем содержание в ней эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов повышается, увеличивается концентрация глюкозы в плазме крови, за счет расщепления гликогена, а так же накапливается большое количество продуктов обмена веществ. Систолическое артериальное давление достигает 180 – 200 мм. рт. ст., дистоническое не изменяется. Минутный объем крови увеличивается до 30 – 35 л/мин. Частота дыхания и его минутный объем непрерывно растут и могут достичь максимальных для данного спортсмена величин.

Ведущими физиологическими системами обеспечения работы в зоне субматериальной мощности являются кислорднотранспортные системы - кровь, кровообращение, дыхание, а так же ЦНС, которая должна управлять движениями, осуществляемыми с очень высокой скоростью, в условиях недостаточного кислородного снабжения.

Основные механизмы утомления и факторы, имитирующие работоспособность в зоне субмаксимальной мощности: максимальное накопление лактата в крови, изменение рН крови, значительный кислородный долг, торможение активности нервных центров, снижение сократительной способности мышц. Длительность восстановления после соревновательной деятельности составляет 1,5–2 часа.

4.Физические упражнения зоны большой мощности. Особенности энергообразования. Физиологическая характеристика устойчивого состояния. Ведущие механизмы утомления. Характер физиологических сдвигов в организме (дыхание, кровообращение, состав крови, регуляция движений).

Работа большой мощности продолжается от 5-6 мин до 20-30 мин (например, бег на 3000, 5000, 10000м; плавание на 800, 1500м; лыжные гонки на 5,10км; гребля 1,5-2км и др.). Работа большой мощности не отличается высокой частотой движений, но при ускорениях на дистанции и на финише квалифицированные спортсмены развивают значительную скорость, что требует высокой возбудимости мышц.

Работа в этой зоне мощности характеризуется как аэробно – анаэробная. Общий расход энергии составляет до 750ккал. Энергетические потребности организма на 70-80% удовлетворяются за счет реакции окисления углеводов (кислородная система). Лишь 5–10% энергии освобождается при расщеплении запасов АТФ и КрФ (фосфогенная система) и еще 15-20% энергии дает анаэробное расщепление глюкозы. Максимальное усиление функций дыхания и кровообращения обеспечивает достижение организмом спортсмена максимальное потребление кислорода (относительное потребление кислорода к запросу составляет 5/6). Кислородный долг, составляя 10-20% от запроса, при большой длительности работы достигает к концу дистанции большой величины –12л. Этим объясняется высокая концентрация лактата в крови и снижение рН крови до 7,2-7,3.

На протяжении дистанции наблюдается стабилизация показателей потребления кислорода, дыхания и кровообращения, хотя полного удовлетворения потребления кислорода во время работы не происходит, т.е. устанавливается кажущееся устойчивое состояние работоспособности. ЧСС сохраняется достаточно постоянно на оптимальном рабочем уровне –180 уд/мин. Систолическое артериальное давление в течение работы так же остается постоянным –180-200 мм. рт. ст., диастолическое чаще несколько снижается. Систолический объем крови достигает 120-160 мл. Минутный объем крови возрастает до 25-30л/мин. Уже на первых минутах работы частота дыхания устанавливается на постоянном уровне, характерном для данного спортсмена. Минутный объем дыхания может достигать 130-160 л/мин. Потребление кислорода поддерживается на уровне, близком к 85% МПК. Ведущие значения в этой зоне большой мощности имеют кислородотранспортные системы, а также системы терморегуляции и желез внутренней секреции.

Основные механизмы утомления и факторы, имитирующие работоспособность при работе большой мощности: усиление активности кислороднотранспортной системы до предельного уровня, значительный кислородный долг. Длительность восстановления после соревновательной деятельности составляет 1-2 дня.

5.Физические упражнения зоны умеренной мощности. Особенности энергообразования. Физиологическая характеристика устойчивого состояния. Ведущие механизмы утомления. Характер физиологических сдвигов в организме (дыхание, кровообращение, состав крови, регуляция движений).

Работа умеренной мощности продолжается от 30-40 мин. до нескольких часов: (например, сверхдлинные беговые дистанции 20,30км, марафон42195м; лыжные гонки 15, 30, 50км, спортивная ходьба от 10 до 50км и др.).

Энергообеспечение осуществляется на 95% аэробным путем, причем по мере расходования глюкозы происходит переход на окисление жиров. Общий расход энергии составляет от 2-3 тыс. ккал и больше.

Потребление кислорода в этой зоне мощности составляет около 70-80% МПК и практически покрывает кислородный запрос во время работы, поэтому кислородный долг к концу дистанции составляет менее 4л, а концентрация лактата в крови не превышает нормы. При соответствии между кислородным запросом и фактическим потреблением кислорода устанавливается устойчивое истинное состояние работоспособности организма по потреблению кислорода. Сдвиг показателей дыхания и кровообращения ниже максимальных. ЧСС держится на уровне 160-180мм. рт. ст., диастолическое 60-70мм.рт.ст. Систолический объем крови не превышает 120-140мл, а минутный объем крови 20-25л. Частота дыхания небольшая и соответствует индивидуальным особенностям спортсмена, минутный объем дыхания 80-130л. При работе умеренной мощности происходит значительный выход крови из депо, в связи, с чем увеличивается содержание форменных элементов и гемоглобина. Этому способствует усиление кроветворной функции костного мозга и обильное потоотделение. Несмотря на переключение окислительных процессов на утилизацию жиров, на дистанции продолжается расход углеводов, что приводит к уменьшению почти в 2 раза содержанием в крови глюкозы (гипогликемия). Это резко нарушает функции ЦНС, координацию движений, ориентацию в пространстве, а в тяжелых случаях вызывает потерю сознания. Длительная, монотонная работа приводит к возникновению запредельного торможения в ЦНС, которые предохранят организм спортсмена, в первую очередь нервные клетки, от разрушения и гибели.

Ведущее значение в зоне умеренной мощности имеют большие запасы углеводов и функциональная устойчивость ЦНС. Основные механизмы и факторы, имитирующие работоспособность-истощение углеводных запасов мышц и печени (гипогликемия), повышение t^о тела, потеря воды и солей, монотонность работы. Длительность восстановления после соревновательной деятельности составляет 6-7 дней.

Физиологическая характеристика физических упражнений