АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
На аэробную работоспособность на уровне моря
Как следует из изложенного, акклиматизация к высотной гипоксии вызывает физиологические изменения, во многих отношениях сходные с теми, которые происходят в процессе тренировки выносливости на уровне моря. И в том, и в другом случае повышаются аэробные возможности организма, связанные с его кислород- транспортными возможностями и способностью тканей (работающих мышц) утилизировать 02 для аэробной энергопродукции. Возникает вопрос, может ли тренировка на высоте вызывать дополнительные физиологические изменения, усиливающие аэробную производительность и физическую аэробную работоспособность {выносливость) у спортсменов на равнине? Другими словами, повышается ли работоспособность на уровне моря после пребывания на высоте, более ли эффективна тренировка на высоте, чем такая же тренировка на уровне моря? Научные данные относительно эффекта проживания и тренировки на высоте с целью повышения выносливости в равнинных условиях довольно противоречивы,
Несомненно, что люди, постоянно проживающие в горных условиях, имеют преимущества в соревновании на выносливость, если оно проводится в тех же условиях, перед спортсменами, постоянно живущими на уровне моря. Во время максимальной аэробной работы на средней высоте постоянные жители гор имеют более высокие кислородную емкость крови, сердечный выброс, системную АВР-02 и соответственно МПК, чем жители равнины того же уровня тренированности.
С другой стороны, постоянное или длительное проживание на большой высоте не дает преимущества в отношении аэробной выносливости, проявляемой на равнине. У хорошо тренированных спортсменов проживание и интенсивная тренировка в среднегорье в течение нескольких недель не всегда дают дополнительный эффект по сравнению с эквивалентной тренировкой на уровне моря (рис. 74). Даже длительное пребывание на очень большой высоте не оказывает достоверного влияния на равнинные показатели аэробной работоспособности.
При анализе влияния, подготовки в среднегорье на результаты выступления в равнинных условиях необходимо иметь в виду значительные индивидуальные вариации: у одних спортсменов такая подготовка приводит к повышению равнинных результатов, у других — к снижению, на третьих вообще не оказывает заметного влияния. Кроме, того, важно, учитывать, что функциональное состояние и спортивная работоспособность в период реак- климатизации носят выраженный фазный характер (рис. 75): повышение спортивной работо- способости чередуется с временным ее снижением. Вероятно, важную роль для повышения равнинной работоспособности играет специальная организация тренировочного процесса в горных условиях, а также период реакклиматиЗа- ции.
В процессе длительного пребывания в горных условиях в организме возникают адаптационные изменения, которые способствуют повышению работоспособности в этих специфических условиях. Вместе с тем эти изменения не дают заметного преимущества при выполнении работы в иных специфических условиях, в частности на уровне моря. Все это означает, что спортивная тренировка должна проводиться преимущественно (если не
исключительно) в тех же условиях, в которых проводятся соревнования.
VII.4. СМЕНА ПОЯСНО-КЛИМАТИЧ^СКИХ УСЛОВИЙ
Рис. 74. МПК, определяемое у двух групп, спортсменов в' разные дни тренировок на высоте 2300 м и на уровне моря (по/ У. Адамо и др., 1975)
|
Рис. 75. Динамика МГ7К на протяжении 2 месяцев (А) и спортивных результатов на протяжении 1 месяца (£) после возвращения из среднегорья (Ф. П. Суслов, 1983)
За 100% приняты показатели на равнине до пребывания в горах
| Выработанная в процессе эволюции взаимосвязь организма с внешней средой — необходимое условие его существования, материалистически обоснованное еще в работах И. М. Сеченова. При-
родные факторы подвержены периодическим изменениям. Все проявления жизнедеятельности организма человека также не остаются постоянными и имеют ритмический характер. Ведущее положение при этом занимает суточный ритм, эволюционно обусловивший суточную периодику физиологических функций у живых организмов.
Суточная цикличность большинства функций у человека обнаруживает себя в первые же дни после рождения. Это выражается в неодинаковом функциональном состоянии прежде всего нервной системы, крайние формы проявления которого человек переживает в виде сна и бодрствования. Неодинаковое состояние ЦНС в течение суток во многом определяет различную активность других физиологических систем организма. У взрослого человека показатели кровообращения, дыхания, температуры тела и других функций минимальны ночью, с 2 до 4 ч. Оптимально активными физиологические процессы сохраняются до 13—14 ч. После некоторого- снижения в дневные часы их уровень повышается вновь к вечеру, затем прогрессивно снижается до минимальных значений.
Суточный ритм физиологических отправлений — температуры тела, обменных реакций, сна и бодрствования^ достаточно стойкий. Ритм физической работоспособности в разные периоды суток менее четкий и может существенно изменяться под влиянием соревновательных или чрезвычайно напряженных тренировочных нагрузок. Ритм этих изменений обычно соответствует стереотипности образа жизни. Как правило, работоспособность оказывается выше в дневные часы и ниже в утренние и ночные. При этом наибольшими колебаниями (до 7—10%) подвержены показатели в упражнениях скоростно-силового характера: легкоатлетических прыжках, метаниях и т. д. Менее значительные изменения наблюдаются в результатах упражнений на выносливость. В официальных соревнованиях лучшие результаты в большинстве случаев спортсмены показывают в ранние вечерние часы.
При быстром перемещении (перелете) с востока на запад или наоборот, после пересечения нескольких часовых поясов, происходит рассогласование суточных ритмов психофизиологических функций с новым поясным временем. При этом в первые дни после перелета они не согласуются со сменой дня и ночи нового места жительства (внешний десинхроноз), а позднее в результате неодинаковой скорости перестройки происходит их взаимное рассогласование — внутренний десинхроноз.
Выраженность десинхроноза, характер и скорость адаптационной перестройки функций в новых поясно-климатических условиях зависят от величины поясно-временного сдвига, направления перелета, контрастности погодно-климатического режима в пунктах постоянного и временного проживания, специфических особенностей двигательной деятельности спортсменов.
Заметное изменение функционального состояния организма человека наблюдается уже при пересечении 2—3 часовых поясов. Существенное нарушение суточного ритма функций происходит при быстром перемещении в местность с 4—5- и особенно с 7—8-часо- вой поясной разницей.
Так, при перелете из Хабаровска в Москву утренние (в 7 ч) показатели функций, отражая привычный дневной ритм (14—15 часов хабаровского времени), значительно отличаются от аналогичных параметров, зарегистрированных перед перелетом: ЧСС превышает исходные (утренние) величины на 10—15 уд/мин, артериальное систолическое давление — на 8—12 мм рт. ст., минутный объем дыхания— на 1,5—3 л/мин, температура тела— на 0,4—0,9°. Вечером эти показатели либо снижаются (отражая ночной ритм функций, свойственный хабаровскому времени), либо не изменяются, поддерживаемые двигательной деятельностью.
Поясно-климатическая адаптация заключается не только в выработке нового суточного ритма основных жизненных функций, но и в более глубоких процессах на клеточном и тканевом уровне, биологическое значение которых состоит в достижении адекватной меж- и внутрисистемной интеграции деятельности физиологических систем в новых условиях жизни.
Особенность перестройки в значительной мере определяется соотношением эндогенного и экзогенного "ритмов. При перелете на 7—8 часовых поясов в западном направлении экзогенный ритм, совмещаясь с эндогенным в течение определенного периода суток (включая фазы минимума и максимума активности функции), способствует «размыванию» суточной ритмики, что обусловливает относительно быстрое формирование нового суточного стереотипа функционального состояния. При перелете на 7—8 часовых поясов в восточном направлении экзогенный ритм в основном находится в противофазе по отношению к эндогенному. Данное обстоятельство является фактором, усложняющим, тормозящим адаптационную перестройку организма на новые условия жизни.
При возвращении в место постоянного жительства реадаптация протекает в более короткий период, чем адаптация.
Существенное влияние на адаптационные процессы оказывает специфика двигательной деятельности. У представителей скоростно- силовых видов спорта и спортивных игр адаптационные реакции выражены больше, но протекают быстрее, чем у представителей видов спорта, требующих проявления выносливости.
Так, у первых сразу после перелета в западном направлении значительное повышение температуры тела (с 36 до 36,8—37,2°), скорости оседания эритроцитов (до 200%), ЧСС (на 12—20 уд/мин), максимального АД (на 10—15 мм рт. ст.) сменяется быстрым (в течение 6—9 суток) восстановлением исходной реактивности и суточного биоритма. У вторых меньшее повышение скорости оседания эритроцитов (до 150—160%). ЧСС (на 10—15 уд/мин), максимального АД (на 6— 10 мм рт. ст.) и температуры тела (с 35,7 до 36,3—36,5°) сопровождается более продолжительной (до 13—15 суток) их перестройкой.
Динамика специальной работоспособности спортсменов в новых поясно-климатических условиях представляет собой последовательную смену фаз: снижения на 0,7—5,5% (на 2—5-е сутки после перелета), неполного восстановления (на 6—10-е сутки) и превы шения в последующем ее исходного уровня на 1—3,5% (рис. 76, Л).
ЧСС,уд/мин
|
Рис. 76. Динамика функциональных показателей при перелете спортсменов на 7 часовых поясов западнее постоянного местожительства (по О. П. Панфилову). А—.анаэробная работоспособность (15 прыжков вверх за 30 с): горизонтальная штриховка—до перелета, без штриховки — после перелета; Б — работоспособность (среднее время проплыван.ня 200 ы разными способами, t), МП К (столбнки) и сумма ЧСС за 3 мнн
| Расчетное определение МПК показывает, что на 2—3-й сутки временного проживания в отдаленной местности этот показатель снижается на 1,5 мл/кг - мин, затем возрастает (относительно исходного уровня) в период с 7-го по 13-й день адаптации на 2,9 мл/кг-мин и практически восстанавливается на 18—20-е сутки адаптации. Соответственно этому изменяется работоспособность и пульсовая сумма за 3 мин восстановительного периода (рис. 76, Б). Данный феномен представляет собой результат мобилизации функционального резерва организма в усложненных условиях деятельности. Одним из механизмов этой мобилизации является усиление адаптационно-трофической функции симпатической нервной системы.
Глава VIII ФИЗИОЛОГИЯ ПЛАВАНИЯ
Спортивная деятельность в условиях водной среды (плавание) имеет ряд физиологических особенностей, отличающих ее от физической работы в обычных условиях воздушной среды.' Эти особенности определяются механическими факторами, связанными с движением в воде, горизонтальным положением тела и большой теплоемкостью воды.
VIII-1- МЕХАНИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Скорость и энергетические расходы при плавании зависят о'т трех основных механических факторов: 1) величины подъемной (плавучей) силы, противодействующей весу тела, или обратной ей величины — потопляющей силы; 2) лобо- вого сопротивления продвижению тела в воде и 3) движущей силы, возникающей в результате эффективных продвигающих (пропульсивных) усилий пловца.
Подъемная (или обратная ей — потопляющая) сила. В соответствии с законом Архимеда на погруженное в воду тело действует подъемная (выталкивающая) сила, равная весу объема воды, вытесненного телом. Величина этой силы зависит, во-первых, от веса (объема) различных тканей тела (прежде всего мышц и жировой ткани) и их соотношения в теле данного человека; во-вторых, от степени погружения тела в воду, точнее, от веса (объема) частей тела, находящихся над и под поверхностью воды, и, в-третьих, от объема воздуха в легких. Вес тела в воде составляет.лишь несколько килограммов. У людей с большим количеством жира потопляющая сила (вес тела в воде) равна 0, так что они способны удерживаться на поверхности воды без каких-либо дополнительных усилий. Поскольку у женщин объем жировой ткани относительно больше, положение тела в воде у них обычно более высокое, чем у мужчин. Среди пловцов большую плавучесть имеют стайеры, тело которых занимает более горизонтальное положение (ближе к поверхности воды),так как они имеют большее жировое депо и более низкий удельный вес тела, чем спринтеры (соответственно 1,0729 и 1,0786).
О I 2 J 4 5 6 7 Потопляющая сила.кр
Рис. 77. Связь между потреблением 02 и потопляющей силой во время удержания тела на поверхности воды
| Когда тело спокойно удерживается на воде, некоторые части тела находятся над водой и лег^ кие лишь отчасти заполнены воз«духом. Поэтому на тело действует 157 потопляющая сила, которой должна противостоять мышечная активность, создающая противоположно направленную силу. О степени этой активности можно судить по величине потребления кислорода сверх уровня полного покоя. Чем больше потопляющая сила, тем сильнее должна быть мышечная работа для удержания тела у поверхности воды и тем выше потребление 02 (рис. 77). У женщин эта сила колеблется в пределах 1,6 — 4,7 кг, у мужчин — 4,9 — 5,8 кг.
Лобовое сопротивление. При плавании основная мышечная работа затрачивается не на удержание тела на воде, а" на преодоление силы сопротивления движению тела, которая называется лобовым сопротивлением. Ее величина зависит от вязкости воды, размеров и формы тела, а главное — от скорости продвижения его. Люди с большой поверхностью тела испытывают более значительное сопротивление воды, чем люди с меньшей поверхностью тела. Соответственно у мужчин лобовое сопротивление в среднем больше, чем у женщин. Однако при учете размеров поверхности тела это различие между женщинами и мужчинами несущественно. На величину лобового сопротивления влияет положение (форма) тела в воде при разных стилях плавания и в различные фазы плавательного цикла.
При высокой скорости продвижения в воде преодоление лобового сопротивления составляет главный компонент физической нагрузки для пловца. Если путем буксировки протягивать тело человека по воде, то лобовое сопротивление этому пассивному продвижению растет примерно пропорционально квадрату скорости буксировки (рис. 78). При активном плавании из-за движений головой, туловищем и конечностями лобовое сопротивление больше: при плавании кролем примерно в 1,5 раза, а при брассе в 2 раза.
Движущая, или пропульсивная (продвигающая), сила. Эта сила возникает в результате активной мышечной деятельности пловца и представляет собой сумму действия двух сил — лобового сопротивления и подъемной силы, возникающей при плавательных движениях. Она определяет скорость и направление движения тела пловца. Прямо измерить пропульсивную силу не удается, ее определяют у спортсмена, привязанного к измерительному устройству.
Наибольшая движущая сила зарегистрирована при «привязанном» плавании способом брасс — около 22 кг. При других способах плавания эта сила примерно одинакова — максимально 13—14 кг. В брассе наибольший вклад дает работа ног, а й кроле на груди и на спине—работа рук. В плавании способом баттерфляй движущая сила рук и ног примерно одинакова.
Рис. 78. Сопротивление при пассивной буксировке с раз- нон скоростью при трех разных положениях тела:
/ — без поддержки; 2—с поддержкой ног; 3— с поддержкой рук
| Скорость плавания. Средняя чисто дистанционная скорость
(в середине бассейна) при плавании на 100 м составляет максимально: в кроле — около 1,9 м/с, в дельфине — 1,8 м/с, на спине — 1,7 м/с, в брассе — 1,5 м/с. Таким образом, наибольшая скорость достигается при плавании кролем, наименьшая — брассом.
VIII.2. ЭНЕРГЕТИКА ПЛАВАНИЯ
Расходы энергии у человека при плавании примерно в 30 раз больше, чем у рыбы сходных размеров, и в 5—10 раз больше, чем при беге с той же скоростью. При очень низкой скорости плавания значительные различия в энергетических расходах у людей объясняются разной потопляющей силой (плавучестью) у них. При плавании с одинаковой скоростью женщины расходуют меньше энергии, чем мужчины, главным образом потому, что у женщин больше плавучесть.
С увеличением скорости плавания потребление 02 возрастает при плавании вольным стилем экспоненциально (примерно пропорционально квадрату скорости), а при плавании брассом и дельфином — линейно, лишь несколько замедляясь при большой скорости (рис. 79). Такой характер зависимости между энергетическими расходами (потреблением 02) и скоростью плавания разными способами объясняется прежде всего особенностями изменения лобового сопротивления и механической эффективности. Энергетические расходы при плавании брассом и дельфином вдвое больше, чем при плавании вольным стилем.
Наибольшее потребление 02, которое может быть достигнуто при работе только руками или только ногами, составляет соответственно 70— 80 и 80— 90% от наибольшего его потребления при полноценном плавании. Максимальная скорость плавания при работе руками меньше, чем при работе руками и ногами, что соответственно ведет к более' низкому потреблению 02. Однако при плавании кролем это различие крайне мало, что связано с высокой эффективностью гребков руками.
На дистанции 100 м (50—60 с) примерно 80% энергии обеспечивается анаэробным путем (околомаксимальная анаэробная мощность). С увеличением дистанции возрастает аэробный компонент энергопродукции: на дистанции 400 м он превышает 50% общей энергопродукции. На дистанциях 800 и 1500 м одень важную роль играют мощность и емкость кислородной системы.
Скорость. м/с
Рис. 79. Потребление 02 у высококвалифицированных пловцов при разной скорости плавания разним стилем:
/ — дельфин; 2 — брасс; 3 — ил спине, 4 —вольный стиль
| Скорость, начиная с которой содержание молочной кислоты в крови быстро увеличивается (анаэробный лакта-
цидемический порог), соответствует примерно 80% от МПК- Тренированные пловцы способны работать на относительно высоком уровне потребления 02 (60—70% от МПК) без повышения содержания лактата в крови. При максимальной скорости плавания анаэробный гликолиз обеспечивает 50—60% энергии. Максимальная концентрация лактата в крови у высококвалифицированных спортсменов достигает 18 ммо*ль/л.
Эффективность плавания. Эффективность работы определяется как выраженное в процентах отношение полезной работы к расходуемой для ее выполнения энергии. Эффективность плавания крайне низкая. Даже у высококвалифицированных пловцов она составляет 4—7%. (Для сравнения: механическая эффективность наземной работы — ходьбы, бега, работы на велоэргометре — 20—30%. Отметим, однако, что при работе на ручном эргометре на «суше» эффективность также низкая — примерно 10%). Наибольшая эффективность отмечается при плавании кролем — 6—7% (максимум до 15%), наименьшая — брассом (4—6%).
При одинаковой скорости плавания (одним Я тем же способом) тренированный пловец расходует заметно меньше энергии, чем нетренированный (рис. 80). Эффективность плавания у нетренированного человека может быть в 8 раз меньше, чем у высококвалифицированного пловца. Индивидуальные колебания механической эффективности в плавании значительно больше, чем в таких видах наземной спортивной деятельности, как бег, ходьба, работа на велоэргометре.
Исключительно большие различия в потреблении 02 не только между нетренированными и тренированными людьми, но даже между высокотренированными пловцами указывают прежде всего на сложность плавательной техники. Кроме того, большое значение, как уже отмечалось, имеют размеры и форма тела (определяющие. лобовое сопротивление), положение тела в воде, размеры и подвижность «весел», создающих движущую силу.
В определенных" пределах с увеличением скорости плавания, вплоть до оптимальной, эффективность нарастает. При дальнейшем
увеличении скорости она падает. Оптимальная скорость зависит от способа плавания и техничности пловца. В диапазоне относительно небольших скоростей (0,4— 1,2 м/с) для данного человека энергетическая стоимость проплывания (кролем) 1 км постоянна, т. е. не зависит от скорости плавания. Пловцы с плохой техникой расходуют больше энергии на единицу дистанции при любой скорости.
Скорость.м/мин
Рис. 80. Энергетическая стоимость плавания брассом с разной скоростью
| Удельный вес девочек и мальчиков вплоть до периода полового созревания заметно не различается. Соответственно и энергетическая стоимость плавания (со скоростью 0,7 м/с) на единицу дистанции с учетом размеров тела у них одинакова. Примерно с 15 лет этот показатель значительно снижается у девушек и повышается у. юношей. На сверхдлинных дистанциях оптимальное соотношение между лобовым сопротивлением и механической эффективностью у женщин более чем компенсирует их сравнительно низкое МПК- Это объясняет определенное преимущество женщин перед мужчинами в плавании на сверхдлинные дистанции. Энергетическая стоимость проплывания 1 км дистанции составляет у нетренированных женщин 250— 300 ккал, у нетренированных мужчин — 400 — 500 ккал, у спортсменок — 75 — 150 ккал, у спортсменов—150 — 200 ккал.
Дата добавления: 2015-11-02 | Просмотры: 741 | Нарушение авторских прав
|