АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Загальна характеристика динамічних та статичних вправ

У відповідності з типом скорочення м’язів, які забезпечують виконання даної вправи, усі фізичні вправи поділяють на статичні та динамічні. Відповідно, і будь-яка фізична робота в крайніх значеннях може бути динамічною і статичною. Частіше статична робота є тимчасовим елементом в одному з циклів динамічної роботи.

Динамічними називаються вправи, в яких м’язів внаслідок зміни своєї довжини приводять у рух окремі частини тіла людини, і вони переміщуються щодо опори – тулуба, спортивного знаряддя, земної або водної поверхні. В основі динамічних вправ лежить ауксотонічна форма скорочення м’язів (скорочення м’язів тут пов’язане з розвитком у ньому напруження). Постійне чергування скорочень м’язів з їх розслабленням забезпечує більш тривале виконання динамічної роботи в порівнянні з статичним напруженням. Саме чергування процесів збудження і гальмування в рухових центрах кори мозку і зумовлює повільне настання втоми при виконанні динамічної робити.

Співвідношення вираженості динамічних і статичних скорочень у виконанні фізичних вправ дозволяє умовно поділити їх на долаючі (підняття вантажу), підтримуючі (утримання вантажу) та спадаючі (опускання вантажу). Долаючі вправи характеризуються концентричним (ізометричним) скороченням м’язів – скорочення м’язів внаслідок їх вкорочення, спадаючі – ексцентричним скороченням м’язів, коли зовнішня сила, яка діє на м’яз, більша за силу, яку розвиває м’яз. З долаючими та уступаючими вправами пов’язана уява про позитивну та негативну роботу.

Робота в спадаючому режимі здійснюється значно меншою мобілізацією гемодинаміки. При цьому необхідний рівень хвилинного обсягу кровообігу при роботі в даному режимі здійснюється не стільки за рахунок збільшенням ЧСС і систолічного тиску, скільки через зниження діастолічного тиску за рахунок збільшення пульсового тиску (І.Б.Тьомкін, 1974).

При виконанні роботи в переборюючому (долаючому) режимі ступінь активізації пропріорецепції, внаслідок протилежно спрямованої дії сил гравітації, більш високий, ніж при роботі в спадаючому режимі. Як наслідок, і вираженість функцій систем киснезабе-зпечення при виконанні долаючих вправ більш висока. Робота в спадаючому режимі висуває менші вимоги до серцево-судинної системи, а пристосування до неї здійснюється більш раціональним шляхом.

Динамічні вправи, які лежать в основі динамічної роботи, мають фізичне вираження – кг/м, Вт, Дж, ккал. Для них може бути визначений коефіцієнт корисної дії (при ходьбі ККД і бігові – 20-30%, греблі -15-30%, піднятті штанги – 8-14%, плаванні – 3%).

Загальна характеристика статичних напружень. Статичними (ізометричними) називаються вправи, при яких у м’язах, що скорочуються, розвивається напруга, довжина м’язу при цьому не змінюється (або змінюється несуттєво). Ці вправи забезпечують підтримання тіла або окремих його частин в просторі і протидіють силам земного тяжіння, що необхідно для збереження природної пози. Статичні вправи проявляються тоді, коли зовнішнє навантаження рівне напрузі, яка розвивається м’язом при скороченні, або коли зовнішнє навантаження більше, ніж напруження м’язу, але відсутні умови для його розтягнення.

Фізіологічні механізми регуляції статичних поз визначаються режимом діяльності м’язів. Підтримання природної пози спортсмена здійснюється енергоекономічними, маловтомливними тонічними напруженнями м’язів. Більшість же статичних вправ (положень, поз), які зустрічаються у спортивній практиці, пов’язані з тетанічними напруженнями м’язів.

Статичні напруження (СН) можуть бути локальними і глобальними. При локальних СН в ізометричне скорочення включається невелика кількість м’язів. Такими є статичні зусилля в 30% від ізометричного максимуму сили досліджуваної групи м’язів. Глобальні СН пов’язані з включенням в роботу великої кількості м’язів (наприклад, утримання ваги тіла в упорі на прямих руках).

Статичні вправи, в основі яких лежать тетанічні скорочення м’язів, не можуть продовжуватися довго. Вони короткотривалі. Це пояснюється розвитком у нервових центрах працюючих м’язів захисного гальмування, яке завжди виникає тим швидше, чим інтенсивніша пропріорецептивна імпульсація.

В статично напружених м’язах, внаслідок розвитку великого внутрішньом’язового тиску, порушується капілярний кровообіг, розвивається гіпоксемія, нагромаджується значна кількість продуктів обміну. Ці зміни у механізмі розвитку втоми при СН є другорядними, первинними є зміни, що відбуваються в рухових центрах кори мозку (MM. Верещагін і ін.).

Енерговитрати при СН (незалежно від рівня напруження м’язів і тривалості утримання СН) менші, ніж при динамічній роботі, що пояснюється обмеженими можливостями анаеробних процесів енергозабезпеченя, які при СН є визначальними. За умови виконання локальних СН незначні енерговитрати зумовлені низьким кисневим запитом, який повністю забезпечується в процесі роботи.

Величина зовнішньої роботи при СН рівна нулю. Це зумовлено відсутністю зміни довжини м’язів. Для визначення кількості роботи при СН визначають статичну працездатність, як добуток величини напруження м’язів на час його підтримання. Одиниця виміру СН- кг за 1 с. У фізиці цій величині відповідає термін "імпульс сили".

Феномен статичних навантажень. Виконання статичної роботи школярами або ненатренованими дорослими особами пов’язане з проявом так званого феномену Лінгарда або статичних навантажень (СН). Суть феномену полягає у більш виразному посиленні вегетативних функцій організму не в час виконання статичної роботи, а в перші секунди (хвилини) після її закінчення. Це пояснюється особливим характером центральної регуляції вегетативних функцій, погіршенням капілярного кровообігу в статично напружених м’язах. Зниження кровообігу в працюючих скелетних м’язах починається при СН з зусиллям 15% від їх максимальної довільної сили.

Після СН продукти анаеробного обміну виносяться з м’язів у загальний кровообіг, подразнюють хеморецептори судинних рефлексогенних зон, рефлекторно посилюючи дихання і серцеву діяльність. Молочна кислота, взаємодіючи з бікарбонатами крові, витісняє з них вуглекислоту. Внаслідок цього рівень С0₂ в крові та видихуваному повітрі зростає, дихальний коефіцієнт стає більшим одиниці (в спокої він становить 0,8-0,9).

За даними М.М. Верещагіна і ін. (1950), виникнення феномену Ліндгарда зумовлене пригніченням при СН діяльності нервових центрів дихання і кровообігу. Причиною цього ж є статична домінанта, яка завжди формується при виконанні статичних вправ. Це панівне вогнище збудження за механізмом одночасної негативної індукції пригнічує діяльність інших нервових центрів, зокрема підкіркових центрів дихання і кровообігу. Після СН в раніше загальмованих вегетативних центрах (за механізмом послідовної індукції) виникає збудження, а отже і посилення дихання та кровообігу.

Систематичні тренування з використанням статичних вправ згладжують прояв феномена Лінгарда. У висококваліфікованих спортсменів, які розвивають на тренуваннях статичну витривалість, феномен статичних навантажень взагалі не проявляється. Це пояснюється більш досконалою організацією нервових процесів, зменшенням індукційного гальмування у вегетативних нервових центрах.

Отже, виникнення феномену СН зумовлене, з одного боку, специфічним характером координаційних процесів в ЦНС при статичних напруженнях, з другого – погіршенням капілярного кровообігу в статично напружених м’язах з наступною активізацією механізмів нейрогуморальної регуляції функцій. Саме запізніла активізація механізмів гуморальної та нервової регуляції вегетативних функцій, внаслідок значного СН, і зумовлює неординарність змін кардіо-респіраторної системи після статичної роботи.

Виконання значних фізичних навантажень (з штангою), які активізують пропріорецептивну аферентацію через нервову систему, посилює активність вегетативних функцій і, зокрема, функцій серцево-судинної системи. Активізація системи гемодинаміки здійснюється безумовними моторно-вісцеральними рефлексами, які знаходяться у строгій відповідності з конкретно виконуваною роботою. Цією особливістю впливу пропріорецептивної аферентації і рівнем функціональної лабільності моторних центрів забезпечується висока економічність функціонування кардіо-респіраторної системи (Л.А. Шатов).

Проте вегетативні зрушення при виконанні статичних вправ менш виражені, ніж при роботі динамічного характеру. Так, якщо кисневий запит при виконанні статичних вправ становить – 25 л/хв., то при виконанні циклічних вправ він нерідко сягає 60 л/хв. і більше. Значно меншим при статичній роботі, в порівнянні з динамічною, є рівень споживання кисню.

Статичні вправи, пов’язані з короткотривалими (5-6 с.) максимальними напруженнями м’язів, є високоефективним засобом розвитку сили м’язів. Набута завдяки таким вправам сила досить специфічна. Вона (сила) не завжди може бути ефективною при виконанні динамічної роботи, де потрібні велика швидкість наростання м’язового зусилля (наприклад, у штанговому спорті) або довготривале підтримання статичного зусилля.

Використання статичних вправ у фізичному тренуванні школярів. Систематичні тренування з використанням статичних вправ широко використовуються у практиці фізичного виховання школярів для розвитку статичної витривалості м’язів, зокрема, тих, які беруть безпосередню участь у формуванні і підтриманні правильної постави.

Фізіологічний механізм розвитку статичної витривалості при фізичному тренуванні полягає перш за все в активізації координуючої і регулюючої функції ЦНС. Підвищуючи функціональні можливості ЦНС, статичні навантаження є ефективним засобом впливу

на опорно-руховий апарат і вегетативні функції. Наслідком вдосконалення механізмів внутрішньом’язової і міжм’язової координації є значне зростання сили; м’язів.

Ріст сили і статичної витривалості в процесі тренувань проходить гетерохронію (Е.А. Городніченко, 1984, 1987). На першому етапі відбувається швидкий приріст сили м’язів, показники статичної витривалос-ті змінюються несуттєво, інколи відмічається зниження їх рівня. На другому етапі спеціально направленого тренування темпи приросту сили м’язів різкої сповільнюються або ж приріст сили відсутній, проте високими темпами починає наростати статична витривалість.

В умовах тренувань з використанням статичних вправ зростають адаптивні можливості вегетативних систем, оптимізуються судинні рефлекси, вдосконалюються механізми аеробно-анаеробного енергозабезпеченя, зникає феномен СН, вкорочується відновний період (С.Н.Степанов, 1971; І.М. Добровольский, 1973; Е.Г. Зуйкова, 1987).

Довготривалі використання інтенсивних статичних вправ не сприяють вдосконаленню функцій дихальної, серцево-судинної та інших систем організму. Тому їх використання повинно бути обмеженим. Це стосується перш за все дітей середнього і особливо молодшого шкільного віку, а також дорослих осіб з ослабленим здоров’ям. Негативний вплив статичних вправ на вегетативні функції в значній мірі зменшується, якщо їх поєднувати з комплексом вправ динамічного характеру. Це активізуватиме діяльність вегетативних функцій, посилюватиме процеси метаболізму. Такі комплекси динамічних та статичних вправ включені у тренувальний процес учнів старшого (і навіть середнього) шкільного віку, безперечно, сприятимуть розвитку статичної витривалості.

Для підвищення статичної витривалості доцільним є поєднання в тренуванні ізометричних скорочень м’язів оптимальної тривалості і потужності з динамічними вправами та з розслабленням (Е.А. Городніченко, 1984, 1987). Доцільні також і локальні СН субмаксимальної і максимальної потужності тривалістю 5-6 с Оптимальним навантаженням для забезпечення найбільшого приросту статичної витривалості за даними Є.Б. Сологуб і Є.Г. Зуйкова (1981,1987) є статичні навантаження тривалістю 82-86% часу від максимально можливого утримання СН.

Не бажаним є виконання максимальних СН школярами (А.Ф. Терешкін, 1983; Е.А. Городниченко, А.С. Шимеліна, 1983). Ознаками невідповідності статичних напружень функціональним можливостям організму є значне збільшення артеріального тиску, часті затримки дихання, тривалий період відновлення вегетативних функцій.

Помірні СН, які не лише підвищують працездатність організму, але й використовуються лікарями при лікуванні кісткових переломів (З.М. Атаєв, 1973) та хронічних гастритів (М.К. Верещагін і ін., 1962), є ефективним заходом профілактики порушень зору на виробництві. Звичайно, що ефективне використання ізометричних напружень в оздоровчому тренуванні можливе лише при врахуванні механізмів адаптації окремих тканин, органів і систем організму до статичних напружень на окремих етапах онтогенезу.

6.Класифікація та характеристика циклічних вправ

Важливим показником фізіологічної потужності навантаження є максимальна тривалість підтримання даної вправи. Між тривалістю циклічної роботи та її потужністю існує обернено-пропорційна залежність (чим більша потужність роботи, тим швидше настає втома, мал. 31), яка покладена в основу поділу усіх циклічних вправ на чотири зони відносної потужності (B.C. Фарфель, 1960): максимальну, з тривалістю вправ 20 с, субмаксимальну – від 20 с. до 3-5 хв., велику – від 3-5 хв. до 30-40 хв. та помірну – тривалістю більше 40 хв. Особливості перебігу фізіологічних змін в організмі школярів при виконанні циклічних вправ різної потужності (інтенсивності) необхідно врахувати при організації оздоровчих тренувань.

Мал.31. Крива залежності рекордного часу від швидкості при бігові (Б), плаванні (П) і бігові на ковзанах (B.C. Фарфель, I960)

Робота максимальної потужності. Робота в цій зоні здійснюється при максимальній швидкості рухів, що може тривати не більше 20 с, оскільки до кінця цього часу настає втома. В зону максимальної потужності входить легкоатлетичний біг на 100 і 200 м, плавання на 25 м, велогонки на 200 м та інші циклічні вправи тривалістю до 20 с

У м’язах спринтерів більш високий процент швидких м’язових волокон, найбільша вертикальна швидкість рухів і відносна сила м’язів. Виконання роботи в зоні максимальної потужності спричиняє незначні зміни функцій дихальної та серцево-судинної систем: дихання, як правило, неглибоке, часто відбувається його повна затримка (спортсмен може пробігати дистанцію на одному вдиху). Невелика тривалість роботи є причиною того, що продукти обміну не встигають переходити з м’язів у кров, а тому, не дивлячись на максимальну потужність роботи, зміни складу крові не максимальні.

Сумарна величина втрат енергії при виконанні роботи максимальної потужності біля 80-100 ккал (4 ккал/с). Кисневий запит – 40-60 л/хв. Енергозабезпечення – анаеробне, що викликає утворення значної величини кисневого боргу – 10-15 л. Надмірне використання кисню після роботи іде на відновлення АТФ, КФ, міоглобіну на окислення молочної кислоти. Максимальна потужність енергопродукції визначається резервами і активністю фосфогенів (АТФ, КрФ), високою лабільністю рухових нервових центрів (здатність до максимальної імпульсації), стійкістю збудження ЦНС. Рівень зниження концентрації АТФ у відновному періоді не перевищує 20%.

У загальному вигляді механізм відновлення АТФ виражається формулою: АТФ=КФ+УЛ+СК, де: КФ – швидкість гідролізу КФ; УЛ – утворення лактациду; СК – споживання кисню. При виконанні короткотривалих максимальних навантажень формула має вигляд: АТФ=КФ.

При швидкості гідролізу АТФ актоміозином - 3 моль КФ за 1 с на 1 кг м’язової маси (запаси АТФ в м’язах складають біля 5 ммоль/кг"¹, а КФ – біля 20 ммоль/кг) тривалість максимального алактатного режиму роботи становитиме 6-7 с Оскільки повного вичерпання запасів АТФ практично не буває, то енергії алактатного енергозабезпеченя вистачає всього на 5-6 с роботи. Починаючи з шостої секунди спринтерської дистанції, в енергозабезпечення діяльності включаються гліколітичні процеси.

При виконанні спринтером 30-секундного максимального навантаження в широкому м’язі стегна суттєво зменшується вміст глікогену (на 70%), КФ (на 33%), АТФ (на 70%), збільшується піруват і лактат (табл. 19). Після двохмісячних спринтерських тренувань анаеробне утворення АТФ (з розрахунку приросту концентрації лактата і пірувата) збільшується на 20%.

Таблиця 19

Зміна м язових метаболітів в широкому м ‘язі стегна

(ммоль/кг) при 30-секундному спринті під впливом

спринтерського тренування

(I.H.Baobis, S.Brooks, 1987)

Вдосконалення адаптаційних процесів при тренуванні швидкісно-силових здібностей спринтерів проявляється не стільки в збільшенні вмісту АТФ в м’язових клітинах, скільки в збільшенні їх метаболічної активності – підвищення вмісту ферментів і ефективності систем, які контролюють розпад і синтез АТФ (В.С.Міщенко, 1990). Ці зміни відбуваються не лише в скелетних м’язах, а й в серцевому-і дихальних м’язах.

Виникнення втоми при виконанні роботи максимальної потужності зумовлене:

• позамежним гальмуванням в рухових центрах кори головного мозку, внаслідок максимальної пропріорецептивної імпульсації з боку працюючих м’язів;

• виснаженням запасів АТФ та КФ;

• накопиченням у м’язах продуктів анаеробного розпаду.

Систематичні тренування на швидкість сприяють підвищенню лабільності нервових центрів. Як наслідок, раніш недоступні для засвоєння ритму подразнення стають оптимальними для високолабільних рухових центрів. Таким чином, попереджується швидкий розвиток гальмування в нервових центрах, підвищується їх працездатність.

Основні резерви підтримання високого рівня працездатності спортсменів, що працюють в даній зоні потужності, пов’язані з рівнем працездатності (збудливістю і лабільністю) нервових клітин рухових центрів кори головного мозку, медіаторним обміном, швидкістю ресинтезу АТФ та збереженням скоротливої функції м’язових волокон у зміненому (внаслідок нагромадження продуктів обміну) міжклітинному середовищі.

Виконання школярами однакової з дорослими роботи максимальної потужності викликає в них більш швидке збільшення кисневого боргу. Для учнів початкових і середніх класів характерна низька ефективність функції кардіо-респіраторної системи; невеликі у них і можливості анаеробного енергозабезпечення діяльності. Не дивлячись на це, робота в зоні максимальної потужності, яка характеризується відносно швидким відновленням фізіологічних функцій після її закінчення, більшістю вчених та практиків фізичного виховання рекомендується для розвитку швидкості на уроках фізкультури і секційних заняттях школярів. Такі тренування є важливим "базисом" подальшої спеціалізації з будь-якого виду спорту.

Робота субмаксимальної потужності. Робота, що виконується в цій зоні потужності, характеризується близьким до максимального рівнем інтенсивності. Тривалість роботи від 20 с. до 3-5 хв., дистанції – 400, 800, 1500 м – у легкій атлетиці, 500-3000 м – у ковзанярському спорті, 100-400 м – у плаванні тощо. Поряд з анаеробним процесами енергозабезпечення значно активізовані і аеробні процеси (табл. 20), витрати енергії – біля 500 ккал (0,6-1,5 ккал за 1 а).

Таблиця 20

Енергетична характеристика анаеробних циклічних вправ (за Я.М.Коцом, 1986)

Анаеробне утворення енергії полягає в розпаді глюкозних сполук глікогену до піруватних кислот з вивільненням водню. При нестачі в клітинах кисню вільний водень (Н+) взаємодіє з піруватом і утворює лактат. Утворення двох молекул лактату з одного глюкозного сполучення дає енергію, яка забезпечує відновлення трьох молекул АТФ. При середній концентрації глікогену в м’язах (80 мкмоль/г’¹) може синтезуватись 240 мкмоль АТФ. Цієї енергії вистачає на 70-80 с інтенсивної циклічної роботи (J.Keul, 1973, B.Saltin, 1986).

В умовах змагань з бігу на 400 м анаеробний гліколіз знижується. При цьому в працюючих м’язах залишається невикористаним біля 70% глікогену. Причиною цьому є зниження ферментативної активності фосфорилази і фосфофруктокінази, спричинене високим вмістом лактату (P.Astrand, K.Bodahl, 1977).

Механізм розвитку натренованості при навантаженнях субмаксимальної потужності полягає не лише в енергетичній економічності, а і в оптимізації функ цій серцево-судинної і дихальної систем, спрямова-них на підтримання постійності внутрішнього середовища. При зниженні рН нижче 7,1 погіршується нервово-м’язова передача імпульсів з нервів до м’язів, погіршується здатність тонічних м’язових волокон до тетанічного напруження, знижується ензиматична активність тканин, особливо тканин мозку.

Висока напруженість процесів анаеробного енергозабезпечення при виконанні роботи в зоні субмаксимальної потужності призводить до утворення значного кисневого боргу (25 л), істотних змін складу крові (збільшення концентрації молочної кислоти до 350 мг%, зниження рН крові до 6,9 тощо). Внаслідок інтенсивного потовиділення та переходу води з крові у м’язи, підвищується осмотичний тиск та в’язкість крові, зростає парціальне напруження вуглекислого газу і знижується напруження кисню. У сечі з’являється значна кількість молочної кислоти, підвищується її кислотність. Внаслідок розрихлення ниркових мембран кислими продуктами обміну в сечі з’являється білок (альбумінурія). Надмірне нагромадження в крові кислих продуктів обміну викликає зниження працездатності рухових нервових центрів, сприяє розвитку захисного гальмування. Цей процес прискорюється при підвищенні температури тіла та зростанні кислотності крові.

Фізіологічні резерви роботи субмаксимальної потужності пов’язані із: 1) збільшенням активних запасів глікогену і гліколітичних ферментів; 2) резервами кар-діореспіраторної системи (максимальними величинами ХОД і ХОК); 3) потужністю буферних систем, які підтримують постійність рН внутрішнього середовища; 4) досконалістю механізмів перерозподілу кровообігу в організмі; 5) кисневою ємністю крові (резерви збіль-шення коефіцієнту утилізації кисню).

У ряді випадків, при різкому припиненні роботи (частіше після роботи в зоні максимальної та субмаксимальної потужності), особливо у підлітків виникаєі стан гравітаційного шоку. Основними характерними ознаками цього стану є порушення координації рухів та втрата свідомості. Причиною виникнення гравітаційного шоку є зменшення надходження венозної крові до серця після припинення роботи скелетних м’язів. Внаслідок дії сил земного тяжіння та припинення мікронасосної функції працюючих м’язів, які допомагають серцю проштовхувати кров по судинах до серця (М.І.Арінчин, 1974), значна частина крові затримується в розширених судинах м’язів ніг. За таких умов погіршується кровозабезпечення мозку, різко падає рівень кров’яного тиску, виникає позамежне гальмування в корі мозку, і учень втрачає свідо мість.

Для попередження розвитку гравітаційного шоку після фінішу не слід зупинятися, а деякий час продовжити біг, зменшивши його інтенсивність. Це сприятиме поступовому переходу частини циркулюючої крові в кров’яні депо, нормалізує мозковий кровообіг і функціональний стан серцево-судинної системи в цілому.

Ефективність функції кардіореспіраторної системи при виконанні роботи субмаксимальної потужності у дітей нижча, ніж у дорослих. Хвилинний обсяг крові при даній роботі у дітей збільшується переважно за рахунок ЧСС. Нижчий у дітей і показник МСК. Враховуючи велику напруженість роботи субмаксимальної інтенсивності у фізичному вихованні дітей шкільного віку, навантаження у даній зоні потужності слід використовувати під ретельним наглядом медпрацівників та педагогів.

Робота в зоні великої потужності. її максимальна тривалість від 3-5 до 30-40 хв. (до 20-30 хв. за І.С. Кучеровим, 1981). У цих межах виконується легкоатлетичний біг на 3, 5 та 10 км, спортивна ходьба на 3 км, плавання – на 300 та 1500 м, лижні гонки на 5 та 10 км, біг на ковзанах – на 5 і 10 км, велогонки – на 10 та 20 км.

Для роботи в зоні великої потужності характерні високий темп, який підтримується протягом відносно тривалого проміжку часу. Енергозабезпечення – переважно аеробне – споживання кисню 80% від величини запиту.

Відносно велика тривалість виконання роботи в зоні великої потужності обумовлює завершення активізації (повне впрацьовування) майже усіх функціональних систем організму. Величина легеневої вентиляції досягає 120-140 л/хв., ЧСС на перших 3-4 хвилинах роботи – 160-180 ск/хв., на фініші – до 200 ск/хв., максимальний кров’яний тиск збільшується до 150-160 мм рт.ст., а мінімальний тиск знижується на 10-15 мм рт.ст. Не дивлячись на стійке посилення функцій серцево-судинної та дихальної систем, кисневий запит при роботі великої потужності повністю не задовільняється (несправжній стійкий стан), виникає невеликий (6-8 л) кисневий борг (мал.32). Відновлення артеріального тиску та пульсу після роботи відбувається на протязі 1,5-2 год. Загальне відновлення закінчується через одну-дві доби.

Мал.32. Кисневий дефіцит і кисневий борг при виконанні 10-хвилинної циклічної роботи

Робота великої потужності приводить до суттєвих змін складу крові: зменшується концентрація глюкози (до 70-80 мг%), збільшується кількість нейтрофілів (до 12-15 тис в 1 мм³) та вміст молочної кислоти (до 200 мг%); значно активізується функція потових залоз та нирок, які забезпечують виділення з організму молочної кислоти та інших продуктів обміну.

Важливим стимулом функціонування киснезабе-зпечуючих систем є рівень лактату крові – 4 ммоль/л"¹, що відповідає ПАНО (K.Wasserm, 1978). Рівновага утворення лактату в м’язах і швидкість її утилізації в організмі відображає стан аеробного переходу. Такий стан зберігається до концентрації лактату 6 ммоль/л"‘ (P.Ceretelli, 1980). Поступовий перехід від аеробного до анаеробного енергозабезпечення м’язової діяльності відбувається завдяки активізації м’язових волокон різних метаболічних профілів і змін щодо використання енергосубстратів (В.Д.Моногаров, 1986).

Першою причиною втоми при виконанні роботи в зоні великої потужності є інтенсивна та тривала робота, яка висуває високі вимоги до нервових центрів, що регулюють діяльність дихальної та серцево-судинної систем. Зниження фізичної працездатності при виконанні роботи в зоні великої потужності пов’язане із нагромадженням надмірної кількості продуктів анаеробного метаболізму та з порушенням постійності внутрішнього середовища.

Фізіологічні резерви при виконанні роботи в зоні великої потужності ті ж, що і при роботі субмаксимальної потужності, але найбільше значення тут приділяється витривалості серцевого та дихального м’язів (максимальні величини ХОК і ХОД), резервним можливостям буферних систем і терморегуляції, ефективній діяльності залоз внутрішньої секреції.

Робота в зоні помірної потужності. У зону роботи помірної потужності входять біг на довгі дистанції (30 км і більше), спортивна ходьба (10-50 км), велогонки (50-200 км), плавання (5 км і більше), лижні гонки (15 км та більше), інші циклічні вправи тривалістю більше 30-40 хв.

Основними факторами, які визначають продуктивність м’язової діяльності аеробного характеру, є потужність і ефективність окислювальних процесів, а також потужність функціональних систем, що забезпечують транспорт кисню і енергосубстратів. Основними показниками, що визначають аеробну потужність, є МСК і критичний рівень потужності навантаження (найменша потужність, при якій досягається МСК).

Енергозабезпечення роботи в зоні помірної потужності аеробне, лише на початку роботи та при її завершенні (на фініші) кисневий запит перевищує споживання кисню. При цьому утворюється незначний кисневий борг. Сумарні енерговитрати – біля 10 тис ккал, тривалість відновного періоду – більше двох діб.

Характерною особливістю роботи в зоні помірної потужності є наявність стійкого стану (рівність величин кисневого запиту та споживання кисню). Тут швидкість безкисневого розпаду енергосубстратів повністю відповідає швидкості окислювального розщеплення продуктів анаеробного розпаду. Рівень

споживання кисню при роботі досягає 85% від максимального, хвилинний обсяг крові – біля 20 л. Рівень молочної кислоти в крові, щодо стану спокою, змінюється несуттєво. Значна тривалість роботи обумовлює зниження вмісту глюкози в крові (до 50-40 мг%). Зниження працездатності нервових центрів кори головного мозку за цих умов інколи призводить до втрати свідомості. З профілактичною метою марафонцям на дистанції дають пити розчини моноцукрів.

Мал.33. Вплив дегідратації на ЧСС і ректальну температуру під час 2-годинної роботи на велоергометрі (ЯМ. Коц, 1986):1 – при дегідратації; 2 -за нормальних умов

При роботі помірної потужності значно посилюється функція потових залоз. Довготривале та сильне потовиділення, особливо в спеку, коли з потом виділяється біля 1 л води за годину, значно зростає осматичний тиск і в’язкість крові. При робочій дегідратації з втратою 4% маси тіла, обсяг плазми зменшується на 10-18% (ЯМ. Коц, 1986). За таких умов зменшується обсяг циркулюючої крові, внаслідок зменшеного надходження венозної крові до серця, знижується систолічний обсяг крові і компенсаторно зростає ЧСС (мал. 33). Разом з потом в навколишнє середовище виділяється до 5 г солей, тому після роботи рекомендується додаткове споживання солі. У сечі марафонців після проходження дистанції часто з’являються білок та цукор.

Фізіологічні резерви при роботі в зоні помірної потужності пов’язані в першу чергу з досконалістю механізмів нейрогуморальної регуляції вуглеводного, жирового та водно-сольового обміну, резервними можливостями над-

нирників, досконалістю механізмів підтримання температурного гомеостазу та необхідного рівня глюкози в крові.

При виконанні тривалих навантажень із споживанням кисню 65-90% від МСК лімітуючими працездатність факторами є: 1) запаси енергосубстратів для вивільнення енергії; 2) зниження лабільності нервових центрів, регулюючих вегетативні і моторні функції; 3) зниження загальної реактивності клітин кори мозку (D.Cunningham, 1974); 4) зменшення концентрації кортикостероїдів і андрогенів у крові.

Тривала робота в зоні помірної потужності досить важка для школярів, тому їх обмежують у виконанні таких навантажень. Проте тривалі прогулянки на лижах з невеликою швидкістю, їзда на велосипеді, туристичні походи, слід використовувати для розвитку витривалості і загальної фізичної підготовки школярів. Загальновідомий позитивний ефект таких вправ у підвищенні резистентності організму щодо дії негативних факторів зовнішнього середовища.

Дата добавления: 2015-11-26 | Просмотры: 3105 | Нарушение авторских прав