АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

II 1.2.2. Скоростной компонент мощности

Согласно второму закону Ньютона, чем больше усилие (сила), приложенное к массе, тем больше скорость, с которой движется дан

Рис. 32. Процент площади, занимаемой на поперечном срезе наружной головки че­тырехглавой м. бедра медленными волокнами у легкоатлетов разной специализации и неспортсменов — мужчин (Л) и женщин (Б) (Д. Костилл,.1976)

ная масса. Таким образом, сила сокращения мышц влияет на ско­рость движения: чем больше сила, тем быстрее движение.

Скорость спринтерского бега зависит от двух факторов: величи­ны ускорения (скорости разбега) и максимальной скорости. Первый фактор определяет, как быстро спортсмен может увеличить ско­рость бега. Этот фактор наиболее важен для коротких отрезков дистанции (10—15 м) в беге, для игровых видов спорта, где тре­буется максимально быстрое перемещение тела из одного положе-г ння в другое. Для более длинных дистанций важнее максимальная скорость бега, чем величина ускорения. Если спортсмен имеет вы­сокий уровень обеих форм проявления скорости, это дает, ему боль­шое преимущество на спринтерских дистанциях. •,

Эти два фактора скорости бега не имеют тесной связи друг с другом. У одних спортсменов медленное ускорение, но они обладают большой максимальной скоростью, у других, наоборот, быстрое ускорение и относительно небольшая максимальная, скорость.

Одним из важных механизмов повышения скоростного компо­нента мощности служит увеличение скоростных сократительных свойств мышц, другим — улучшение координации работы мышц.

Скоростные сократительные свойства мышц в значительной мере зависят от соотношения быстрых и медленных мышечных волокон. У выдающихся представителей скоростно-силовых видов спорта (особенно у спринтеров) процент быстрых мышечных волокоц

3-334

значительно выше, чем у неспортсменов, а тем более чем у выдаю­щихся спортсменов, тренирующих выносливость (табл. 8, см. также рис. 29).

Внутри- и межмышечная координация также способствует уве­личению скорости движения (мощности), так как при координиро­ванной работе мышц их усилия кооперируются, преодолевая внеш­нее сопротивление с большей скоростью. В частности, при хорошей межмышечной координации сократительное усилие одной мышцы (или группы мышц) лучше соответствует пику скорости, создавае­мой предыдущим усилием другой мышцы (или группы мышц). Соответственно следующее усилие становится более эффективным. Скорость и степень расслабления мышц-антагонистов может быть важным фактором, влияющим на скорость движения. Если требует­ся увеличить скорость движения, необходимо выполнять в трени­ровочных занятиях специфические движения (такие же, как в со­ревновательном упражнении) со скоростью, равной или превышаю­щей ту, которая используется в тренируемом упражнении.

ill.2.3. Энергетическая характеристика скоростно-силовых упражнений

С энергетической точки зрения, все скоростно-силовые упражне­ния относятся к анаэробным. Предельная продолжительность их — менее 1—2 мин. Для энергетической характеристики этих упражне­ний используется два основных показателя: максимальная анаэроб­ная мощность и максимальная анаэробная емкость (способность).

Максимальная анаэробная мощность; Макси­мальная для данного человека мощность работы может поддер­живаться лишь несколько секунд. Работа такой мощности выпол­няется почти исключительно за счет энергии анаэробного расщепле­ния мь^печных фосфагенов — АТФ и КрФ. Поэтому запасы этих веществ и особенно скорость их энергетической утилизации опре­деляют максимальную анаэробную мощность. Короткий спринт и прыжки являются упражнениями, результаты которых зависят от максимальной анаэробной мощности,

Для оценки максимальной анаэробной мощности часто используется тест Маргария. Он выполняется следующим образом. Испытуемый стоит на расстоянии 6 м перед лестницей и вбегает по ней как только можно быстрее. На 3-й ступеньке он наступает на включатель секундомера, а на 9-й — на выключатель. Таким обра­зом регистрируется время прохождения расстояния между этими ступеньками. Для определения мощности необходимо знать выполненную работу — произведение мас­сы (веса) тела испытуемого (кг) на высоту (дистанцию) между 3-й и 9-й ступень­ками (м) ■—и время преодоления этого расстояния (с). Например, если высота одной ступеньки равна 0,15 м, то общая высота (дистанция) будет равна 6 • 0,15 м =0,9 м. При весе испытуемого 70 кг и времени преодоления дистанции

_пс (70кг. 0,9м)..„, 0,5 с. мощность составит -------- r-z — = 126 кгм/в.

0,5 с

В табл. 9 приводятся «нормативные» показатели максимальной анаэробной мощности для женщин, и мужчин.

Максимальная анаэробная емкость Наиболее широко для оценки максимальной анаэробной емкости используется величина максимального кислородного долга — наибольшего кисло-

родного долга, который выявляется после работы предельной про­должительности (от Г до 3 мин). Это объясняется тем, что наиболь­шая часть избыточного количества кислорода, потребляемого после работы, используется для воватановления запасов АТФ, КрФ и гли­когена, которые расходовались в анаэробных процессах за время работы. Такие факторы, как высокий уровень катехоламинов в кро­ви, повышенная температура тела и увеличенное потребление 0₂ часто сокращающимся сердцем и дыхательными мышцами, также могут быть причиной повышенной скорости потребления 0₂ во вре­мя восстановления после тяжелой работы (см. II.5). Поэтому имеется лишь весьма умеренная связь между величиной максималь­ного долга и максимальной.анаэробной емкостью.

В среднем величины максимального кислородного долга у спорт­сменов выше, чем у неспортсменов, и составляют у мужчин 10,5 л (140 мл/кг веса тела), а у женщин — 5,9 л (95 мл/кг веса тела). У неспортсменов они равны (соответственно) 5 л (68 мл/кг веса тела) и 3,1 л (50 мл/кг веса тела). У выдающихся представителей скоростно-силовых видов спорта (бегунов на 400 и 800 м) макси­мальный кислородный долг может достигать 20 л (Н. И. Волков). Величина кислородного долга очень вариативна и не может быть использована для точного предсказания результата.

По величине элактацидной (быстрой) фракции кислородного долга можно судить о той части анаэробной (фосфагенной) ем­кости, которая обеспечивает очень кратковременные упражнений скоростно-силового характера (спринт). t.....

Простое определение емкости алактацндного кислородного долга состоит в вы­числении величины кислородного долга за первые 2 мин восстановительного пе­риода. Из этой величины можно выделить «фосфагенную фракцию» алактацидного долга, вычитая из алактацидного кислородного долга количество кислорода, ис­пользуемого для восстановления запасов кислорода, связанного с миоглобином и находящегося в тканевых жидкостях: емкость сфосфагенного» (АТФ + КФ) кисло-

.(0₂-долг₂«н» —550) • 0,6 • 5

родного долга (кал/кг весатела) =-------------------- =---------------------- -.—г-------------

вес тела (кг)

Первый член этого уравнения — кислородный долг (мл), измеренный в течение первых 2 мин восстановления после работы предельной продолжительности 2— 3 мин; 550 — это приблизительная величина кислородного долга за 2 мин, который идет на восстановление кислородных запасов миоглобина и.тканевых жидкостей;- 0,6 — эффективность оплаты алактацидного кислородного долга; 5 — калорический эквивалент 1 мл 0₂.

Типичная максимальная величина «фосфагенной фракции» кисг дородного долга — около 100 кал/кг веса тела, или 1,5—2 л 0₂. В результате тренировки скоростно-силового характера она может увеличиваться в 1,5—2 раза.

Наибольшая (медленная) фракция кислородного долга после работы предельной продолжительности в несколько десятков секунд связана с анаэробным гликолизом, т. е. с образованием в процессе выполнения скоростно-силового упражнения молочной кислоты, и потому обозначается как лактацидный кислородный долг. Эта часть кислородного долга используется для устранения молочной

кислоты из организма путем ее окисления до С0₂ и Н₂0 и ресин- теза до гликогена.

Для определения максимальной емкости анаэробного гликолиза можно исполь­зовать расчеты образования молочной кислоты в процессе мышечной работы. Прос­тое уравнение для оценки энергии, образующейся за счет анаэробного гликолиза, имеет вид: энергия анаэробного гликолиза (кал/кг веса тела) = содержанию мо­лочной кислоты в крови (г/л) • 0,76 • 222, где содержание молочной кислоты опре­деляется как разница между наибольшей концентрацией ее на 4—5-й мин пЪсле работы (пик содержания молочной кислоты в крови) и концентрацией в условиях покоя; величина 0,76 —это константа, используемая для коррекции уровня молоч­ной кислоты в крови до уровня ее содержания во всех жидкостях; 222—калори­ческий эквивалент 1 г продукции молочной кислоты.

Максимальная емкость лактацидного компонента анаэробной энергии у молодых нетренированных мужчин составляет около 200 кал/кг веса тела, что соответствует максимальной концентра­ции молочной кислоты в крови около 120 мг% (13 ммоль/л). У вы­дающихся представителей скоростно-силовых видов спорта макси­мальная концентрация молочной кислоты в крови может достигать 250—300 мг%, что соответствует максимальной лактацидной (гликолитической) емкости 400—500 кал/кг веса тела.

Такая высокая лактацидная емкость обусловлена рядом при­чин. Прежде всего, спортсмены способны развивать более высокую мощность работы и поддерживать ее более продолжительно, чем нетренированные люди. Это, в частности, обеспечивается включе­нием в работу большой мышечной массы (рекрутированием), в том числе быстрых мышечных волокон, для которых характерна высокая гликолитическая способность. Повышенное содержание таких волокон в мышцах высококвалифицированных спортсме­нов — представителей скоростно-силовых видов спорта — является одним из факторов, обеспечивающих высокую гликолитическую мощность и емкость. Кроме того, в процессе тренировочных заня­тий, особенно с применением повторно-интервальных упражнений анаэробной мощности, по-видимому, развиваются механизмы, ко­торые позволяют спортсменам «переносить» («терпеть») более высокую концентрацию молочной кислоты (и соответственно более низкие значения рН) в крови и других жидкостях тела, поддержи­вая высокую спортивную работоспособность. Особенно это харак­терно для бегунов на средние дистанции.

Силовые и скоростно-силовые тренировки вызываю! опреде­ленные биохимические изменения в тренируемых мышцах. Хотя содержание АТФ и КрФ в них несколько выше, чем в нетренируе- мых (на 20—30%), оно не имеет большого энергетического значе­ния. Более существенно повышение активности ферментов, опре­деляющих скорость оборота (расщепления и ресинтеза) фосфа­генов (АТФ, АДФ, АМФ, КрФ), в частности миокиназы и креатин- фосфокиназы (Яковлев Н. Н.).

Глава IV

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ основы выносливости

|Y,f. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЙ

Понятие «выносливость» употребляется в обыденной речи в очень широком смысле для того, чтобы охарактеризовать способ­ность человека к продолжительному выполнению того или иного вида умственной или физической (мышечной) деятельности. Харак­теристика выносливости как двигательного физического качества./способности) человека относительна: она относится только ■к определенному виду деятельности. Иначе говоря, выносливость специфична — она проявляется у каждого человека при выпол­нении определенного, специфического вида деятельности.

В зависимости от типа и характера выполняемой физической {мышечной) работы различают:

1) статическую и динамическую выносливость, т. е. способность длительно выполнять соответственно статическую или динамическую работу;

2) локальную и глобальную выносливость, т. е. спо­собность длительно осуществлять соответственно локальную работу {с участием небольшого числа мышц) или глобальную работу (при участии больших мышечных групп — более половины мышечной массы);

3) силовую выносливость, т. е. способность многократно по­вторять упражнения, требующие проявления большой мышечной силы;

4) анаэробную и аэробную выносливость, т. е. способ­ность длительно выполнять глобальную работу с преимущественно анаэробным или аэробным типом энергообеспечения.

В спортивной физиологии выносливость обычно связывают с вы­полнением таких спортивных упражнений, которые требуют участия большой мышечной массы (около половины и более всей мышечной массы тела) и продолжаются непрерывно в течение 2—3 мин и более благодаря постоянному потреблению организмом кислорода, обеспечивающего энергопродукцию в работающих мышцах преиму­щественно или полностью аэробным путем. Иначе говоря, в спор­тивной физиологии выносливость определяют как способность длительно выполнять гл оба льнуло мышечную рабо­ту преимущественно или исключительно аэробно­го х а р актер а.

К спортивным упражнениям, требующим проявления выносли­вости, относятся все аэробные упражнения циклического характера, в частности легкоатлетический бег на дистанциях от 1500 м, спор­тивная ходьба, шоссейные велогонки, лыжные гонки на всех дистан­циях, бег на коньках на дистанциях от 3000 м, плавание на ди­станциях от 400 м и др.

IV.2. АЭРОБНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОРГАНИЗМА И

Выносливость

При выполнении упражнений преимущественно аэробного ха­рактера скорость потребления кислорода (л 0₂/мин) тем выше, чем больше мощность выполняемой нагрузки (скорость перемеще­ния). Поэтому в видах спорта, требующих проявления большой выносливости, спортсмены должны обладать большими аэроб­ными возможностями: 1) высокой максимальной скоростью потребления кислорода, т. е. большой аэроб­ной «мощностью», и 2) способностью длительно под­держивать высокую скорость потребления кисло­рода (большой аэробной «емкостью»).

Максимальное потребление кислорода. Аэробные возможности человека определяются прежде всего максимальной для него ско­ростью потребления кислорода. Чем выше МПК, тем больше абсо­лютная мощность максимальной аэробной нагрузки. Кроме того, чем выше МПК, тем относительно легче и потому длительнее выполнение аэробной работы.

Например, спортсмены А и Б должны бежать с одинаковой скоростью, которая требует у обоих одинакового потребления кислорода — 4 л/мин. У спортсмена А МПК равно 5 л/мин и потому дистанционное потребление 0₂ составляет 80% от его МПК- У спортсмена Б МПК равно 4,4 я/мин и, следовательно, дистанционное потребление 0₂ достигает 90% от его МПК. Соответственно для спортсмена А относительная физиологическая нагрузка при таком беге ниже (работа «легче»), и потому он может поддерживать заданную скорость бега в течение более продол­жительного времени, чем спортсмен Б.

Таким образом, чем выше МПК у спортсмена, тем более высо­кую скорость он может поддерживать на дистанции, тем, сле­довательно, выше (при прочих равных условиях) его спортив­ный результат в упражнениях, требующих проявления вынос­ливости. Чем выше МПК, тем больше аэробцая работоспособность (выносливость), т. е. тем больший объем работы аэробного характера способен выполнить человек. Причем эта зависимость выносливости от МПК проявляется (в некоторых пределах) тем больше, чем меньше относительная мощность аэробной нагрузки.

Отсюда понятно, почему в видах спорта, требующих проявле­ния выносливости, МПК у спортсменов выше, чем у представителей других видов спорта, а тем более чем у нетренированных людей того же возраста (рис. 33). Если у нетренированных мужчин 20—30 лет МПК в среднем равно 3—3,5 л/мин (или 45— 50 мл/кг • мин), то у высококвалифицированных бегунов-стайеров и лыжников оно достигает 5—6 л/мин (или более 80 мл/кг • мин). У нетренированных женщин МПК равно в среднем 2—2,5 л/мин "(или 35—40 мл/кг • мин), а у лыжниц—около 4 л/мин (или бо­лее 70 мл/кг • мин).

Абсолютные показатели МПК (л 0₂/мин) находятся в прямой связи с размерами (весом) тела (рис' 34, А). Поэтому наиболее высокие абсолютные показатели МПК имеют гребцы, пловцы,
велосипедисты, конькобежцы В этих видах спорта наиболь­шее значение для физиологи­ческой оценки данного каче­ства имеют абсолютные пока­затели МПК.

Относительные показатели МПК (мл 0₂/кг • мин) у высо­коквалифицированных спорт­сменов находятся в обратной зависимости от веса тела (рис. 34,5). При беге и ходьбе вы­полняется значительная работа по вертикальному перемеще­нию массы тела и, следова­тельно, при прочих равных ус­ловиях (одинаковой скорости передвижения) чем больше вес спортсмена, тем больше совер­шаемая им работа (потребле­ние 0₂). Поэтому бегуны на длинные дистанции, как пра­вило, имеют относительно не­большой вес тела (прежде все­го за счет минимального коли­чества жировой ткани и отно­сительно небольшого веса кост­ного скелета). Если у нетре­нированных мужчин 18—25 лет жировая ткань составляет 15— 17% веса тела, то у выдаю­щихся стайеров — лишь 6— 7% Наибольшие относитель­ные показатели МПК обнару­живаются у бегунов на длин­ные дистанции и лыжников, наименьшие — у гребцов. В та­ких видах спорта, как легко­атлетический бег, спортивная ходьба, лыжные гонки, макси­мальные аэробные возможно­сти спортсмена правильнее оценивать по относительному МПК.

Уровень МПК зависит от максимальных возможностей двух функциональных систем: 1) ки сл о р од тр а нс п ор тн о й си­стемы, абсорбирующей кислород из окружающего воздуха и транспортирующей его к работающим мышцам и другим активным органам и тканям тела; 2) системы утилизации кисло­рода. т. е. мышечной системы, экстрагирующей и утилизирующей

доставляемый кровью кис­лород. У спортсменов, имеющих высокие показа­тели МПК, обе эти систе­мы обладают большими функциональными воз­можностями.

Дата добавления: 2015-11-02 | Просмотры: 713 | Нарушение авторских прав