Реферат на тему Сущность физиологии упражнений и спорта
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2014-08-13Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Сущность физиологии упражнений и спорта.
“Ничто так не истощает здоровье, как физическое бездействие” – сказал Аристотель.
Тело человека – удивительный механизм! В нем происходит бесконечное множество отлично координированных явлений. Они обеспечивают непрерывное осуществление сложных функций, таких, как зрение, дыхание, слух, обработка информации, без вашего сознательного усилия.
Если вы встанете, выйдете на улицу и начнете бегать трусцой вокруг жилого массива, в действие придут почти все системы вашего организма, позволяя легко перейти от состояния покоя к состоянию физической нагрузки. Если вы будете ежедневно заниматься, таким образом, и постепенно увеличивать продолжительность и интенсивность бега трусцой, ваш организм адаптируется и ваша работа станет более эффективной.
В течение столетий ученые изучали, как работает организм человека, как меняются функции или физиология организма во время занятий физической деятельностью и спортом.
В основе физиологии упражнений и спорта лежат анатомия и физиология. Анатомия изучает структуру и форму, или морфологию, организма. Она дает представление о строении различных частей тела и их взаимодействии. Физиология изучает функции организма: как работают системы органов, тканей, клеток, а также как интегрируются их функции с тем, чтобы регулировать среду организма. Поскольку физиология характеризует функции структур, нецелесообразно начинать ее изучение, не имея представления об анатомии. Физиология упражнений изучает изменения структур и функций организма под воздействием срочных и долговременных физических нагрузок. Спортивная физиология применяет концепции физиологии упражнений в процессе подготовки спортсменов, а также для улучшения их спортивной деятельности таким образом, спортивная физиология является производной физиологии упражнений.
Физиология упражнений развилась на базе материнской дисциплины – физиологии. Она изучает физиологическую адаптацию организма к стрессу срочной нагрузки при выполнении упражнения или занятий физической деятельностью и хроническому стрессу долговременной нагрузки при физической тренировке. Спортивная физиология выделилась из физиологии упражнений. Она использует данные физиологии упражнений для решения проблем спорта.
Рассмотрим пример, который поможет нам отличить друг от друга эти две тесно связанные отрасли физиологии. Благодаря исследованиям в области физиологии есть четкое представление о том, как наш организм получает энергию из продуктов питания, необходимую нашим мышцам, чтобы начать и поддерживать движение. Известно, что во время отдыха или при выполнении упражнения небольшой интенсивности главным источником энергии являются жиры и по мере увеличения интенсивности упражнения наш организм все больше использует углеводы до тех пор, пока они не становятся главным источником энергии. При продолжительной нагрузке высокой интенсивности запасы углеводов в нашем организме значительно сокращаются, что приводит к их истощению. Используя эту информацию и понимая, что наш организм имеет ограниченные запасы углеводов для производства энергии, спортивная физиология отыскивает пути:
- Увеличить способность организма накапливать углеводы (углеводная нагрузка).- Снизить интенсивность использования организмом углеводов во время мышечной деятельности (экономия углеводов);- Усовершенствовать рацион питания спортсменов до соревнований и во время соревнований и свести к минимуму риск истощения запасов углеводов.
Физиология спортивного питания, являющаяся подразделом спортивной физиологии, в настоящее время быстро развивается.
Исторический материал.
Может показаться, что современные ученые, работающие в области физиологии упражнений, формулируют новые идеи, никогда прежде не применявшиеся в "окостенелой" науке. Это не так. Информация, собранная по крупицам, позволила разрешить проблему мышечного движения. Довольно часто идеи и теории современных исследователей в области физиологии формировались на основании гипотез ученых, чьи имена давно забыты.
То, что считается оригинальным или новым, довольно часто оказывается ассимиляцией предыдущих открытий или использованием данных других наук для решения проблем физиологии упражнений. Чтобы помочь разобраться в этом, рассмотрим кратко историю развития физиологии упражнений и вспомним тех людей, которые ее создавали.
Начала анатомии и физиологии
Хотя начало исследованиям функций человеческого тела положили древние греки, только к 1500 году был сделан действительно значительный вклад в понимание, как структуры, так и функций организма человека.
Предшественницей физиологии была анатомия. Работа Андреаса Безалия – "Структура человеческого тела", опубликованная в 1543 году, явилась поворотным пунктом в развитии науки о человеке и изменила направление последующих исследований. Хотя главное внимание в ней было обращено на анатомическое описание различных органов, предпринимались также попытки объяснить их функции.
Британский историк Майкл Фостер заметил: "Эта книга положила начало не только современной анатомии, но и современной физиологии. Она навсегда положила конец представлениям, царившим в течение 14 столетий, и способствовала действительному возрождению медицины".
Большинство ранних попыток объяснить физиологические аспекты были либо неверными, либо настолько туманными, что их можно было рассматривать лишь как предположения.
Например, попытки объяснить, как мышцы производят силу, сводились, как правило, к описанию изменений их размеров и формы во время сокращения, поскольку наблюдения ограничивались лишь тем, что можно было видеть невооруженным глазом. На основании подобных наблюдений Херо-нимус Фабрициус (около 1574 г.) выдвинул предположение, что сократительная мощность мышцы находится в ее волокнистых сухожилиях, а не в "мясистой части".
Анатомам не удавалось обнаружить существование индивидуальных мышечных волокон до тех пор, пока голландский ученый Антони ван Левенгук не изобрел микроскоп (около 1660 г.). Однако то, как эти волокна сокращаются и производят силу, оставалось загадкой до середины нашего столетия, когда появилась возможность изучать сложнейшую деятельность мышечных белков с помощью электронного микроскопа.
Появление физиологии упражнений.
Физиология упражнений относительный новичок в мире науки. До конца XIX столетия главная цель физиологов заключалась в получении информации, имеющей клиническое значение. Проблема реакции организма на физические нагрузки практически не изучалась.
Несмотря на общепризнанную значимость регулярной мышечной деятельности уже в середине XIX столетия, до конца столетия на физиологию мышечной деятельности внимание почти не обращали.
Первая работа по физиологии упражнений – "Физиология физического упражнения", была написана в 1889 году Фернандом Ла Гранжем. Принимая во внимание небольшое количество исследований в области физических нагрузок в то время, было весьма интересно познакомиться с тем, как автор освещает такие темы, как "Мышечная работа", "Усталость", "Привыкание к работе", "Функция мозга при нагрузке".
Эта ранняя попытка объяснить реакции организма на физические нагрузки была во многом ограничена весьма противоречивыми теоретическими аспектами и незначительным количеством фактического материала.
Несмотря на появление в то время некоторых основных понятий биохимии физических нагрузок, Ла Гранж, тем не менее, отмечал, что многие детали этой проблемы все еще находятся в стадии становления и изучения. Например, он писал, что: "...понятие "энергетический метаболизм" стало весьма сложным в последнее время; мы можем сказать, что оно в определенной степени запутано и, довольно трудно в двух словах дать ему четкую и ясную характеристику. Оно представляет собой раздел физиологии, который в настоящее время пересматривается, поэтому в данный момент мы не можем сформулировать свои выводы".
Первым опубликованным учебником по физиологии физических нагрузок была работа
Ф. Ла Гранжа "Физиология физической нагрузки " (1889 г.)
В конце 1800 г. появилось множество теорий, объясняющих источник энергии, обеспечивающей мышечное сокращение. Как известно, во время физической нагрузки мышцы производят много тепла, поэтому, согласно некоторым теориям, это тепло используется косвенно или непосредственно, чтобы заставить сокращаться мышечные волокна.
В следующем столетии Уолтер Флетчер и Фредерик Гоуленд Хопкинс установили тесную взаимосвязь между мышечным сокращением и образованием лактата. Стало ясно, что энергия для выполнения мышечного сокращения образуется вследствие распада мышечного гликогена с образованием молочной кислоты, хотя детали этой реакции оставались невыясненными. Поскольку для мышечного сокращения требуется достаточно много энергии, мышечная ткань послужила идеальной моделью для раскрытия тайн клеточного метаболизма. В 1921 г. Арчибальд (А.В.) Хилл получил Нобелевскую премию за исследования энергетического метаболизма.
В тот период времени биохимия находилась в колыбели своего развития, однако она быстро завоевывала признание благодаря усилиям таких ученых – лауреатов Нобелевской премии, – как Альберт Сенф-Дьёрди, Отто Мейергоф, Август Крог и Ханс Кребс, активно изучавших проблему выработки энергии живыми клетками.
Большинство своих исследований Хилл провел на изолированных мышцах лягушки, однако он был одним из первых, кто провел физиологические исследования на человеке. Эти исследования стали возможны благодаря технической помощи Джона Холдена, разработавшего метод и прибор для измерения потребления кислорода во время физической нагрузки.
Этими и другими учеными была заложена основа современного понимания процесса образования энергии, оказавшегося в центре пристального изучения в середине нашего столетия, которая в настоящее время исследуется в лабораториях физиологических нагрузок с использованием компьютерных систем для измерения потребления кислорода.
Физиология физических нагрузок.
Физиология всегда была основой клинической медицины. Точно также физиология физических нагрузок всегда предоставляла необходимую информацию для многих других отраслей, таких, как физическое воспитание, физическая подготовленность, сохранение здоровья.
Несмотря на то, что в Гарвардском университете (США) в лаборатории утомления работали такие специалисты, как Дад-ли Серджент, Дж. Х. Мак - Карди и другие учёные, изучавшие влияние физической тренировки на силу и выносливость, инициатива использования данных в науке о физическом воспитании принадлежит Карповичу, русскому эмигранту, также работавшему в этой лаборатории.
Карпович проводил собственные исследования и преподавал физиологию в Спрингфилдском колледже (Массачусетс) с 1927 года до своей кончины в 1968 году.
Хотя он внес значительный вклад в область физического воспитания и физиологии физических нагрузок, тем не менее, его больше всего помнят как выдающегося преподавателя.
Другой представитель этого колледжа, тренер по плаванию Т.К. Каретон, создал лабораторию физиологии физических нагрузок при Университете штата Иллинойс в 1941 году.
Каретон продолжал заниматься исследовательской деятельностью, был учителем многих из современных ведущих ученых в области физической подготовки и физиологии физических нагрузок, до своего ухода на пенсию в 1971 году.
Программы физической подготовки, разработанные Т.К. Каретоном со своими студентами, а также книга Кеннета Купера "Аэробика", опубликованная в 1968 году, физиологически обосновали целесообразность использования физических нагрузок для обеспечения здорового образа жизни.
С середины XIX века существовало мнение о необходимости регулярной физической деятельности для поддержания оптимального состояния здоровья, однако только в конце 60-х годов XX столетия оно стало общепризнанным.
Последующие исследования доказали значение физических нагрузок для противодействия физическому спаду, обусловленному процессом старения.
Осознание потребности в физической деятельности способствовало пониманию важности превентивной медицины и необходимости разработки программ для поддержания и укрепления здоровья.
Хотя физиологии физических нагрузок нельзя ставить в заслугу современное движение за сохранение здоровья, тем не менее, именно она обеспечила основной комплекс знаний и обоснование включения физических нагрузок как неотъемлемого компонента здорового образа жизни, а также заложила основы науки о значении физических нагрузок для больных и здоровых.
В подавляющем большинстве исследований измеряли такие переменные величины, как потребление кислорода, частоту сердечных сокращений, температуру тела и интенсивность потоотделения. Влиянию мышечных нагрузок на клетку уделялось гораздо меньше внимания.
Примерно в то же время, когда Дж. Бергстрем вторично ввел в практику метод пункционной биопсии, появилась целая плеяда молодых специалистов в области физиологии физических нагрузок и биохимии. Бенгт Солтен (Стокгольм) придавал большое значение методу биопсии для изучения структуры и биохимии мышцы.
Б. Солтен и Дж. Бергстрем в конце 60-х годов впервые изучили влияние рациона питания на выносливость и питание мышц. Приблизительно в то же самое время Реджи Эджертон (Калифорнийский университет, Лос-Анджелес) и Фил Голлник (Университет штата Вашингтон) стали использовать в своих экспериментах крыс для изучения характеристик отдельных мышечных волокон и их реакций на физическую тренировку.
Сочетание знаний Б. Солтена в области методики биопсии с биохимической эрудицией Ф.Гол-лника дало возможность именно этим двум ученым провести первые исследования характеристик мышечных волокон человека и влияния на них физических нагрузок.
И хотя многие биохимики использовали физические нагрузки для изучения метаболизма, лишь единицы из них оказали такое же огромное влияние на современное состояние физиологии физических нагрузок человека, как Дж. Бергстрем, Б. Солтен и Ф. Голлник.
Теперь, когда мы выяснили историческую основу физиологии физических нагрузок – прародительницы спортивной физиологии, мы можем приступить к изучению сущности физиологии физических нагрузок и спорта.
Cрочные физиологические реакции на физическую нагрузку
Начиная изучать физиологию физических нагрузок и спорта, необходимо, прежде всего, выяснить, как реагирует организм на определенный вид нагрузки, например, бег на тредбане.
Такая реакция называется срочной адаптацией. Представление о срочной адаптации облегчит понимание постоянной адаптации, происходящей в организме, когда он сталкивается с повторяющимися циклами физических нагрузок, например, изменением функции сердечно-сосудистой системы после 6 месячных тренировочных нагрузок на развитие выносливости. Рассмотрим основные понятия и принципы, связанные как со срочными реакциями на физические нагрузки, так и с постоянной адаптацией к тренировкам.
Как определить физиологические реакции на физическую нагрузку?
Ни бегун высокого уровня, ни обычный любитель бега трусцой не занимаются бегом в условиях, позволяющих осуществить детальный физиологический контроль.
Лишь некоторые физиологические переменные можно контролировать во время выполнения физической нагрузки на площадке, причем некоторые из них можно точно измерить, не нарушая физическую деятельность. Например, средства радио телеметрии и миниатюрные магнитофоны можно использовать во время выполнения физической нагрузки для контроля:
- деятельности сердца (ЧСС и электрокардиограмма);
- частоты дыхания;
- внутренней температуры и температуры кожи;
- мышечной деятельности.
Последние разработки позволяют даже непосредственно контролировать потребление кислорода во время произвольной физической деятельности за пределами исследовательской лаборатории.
“Ничто так не истощает здоровье, как физическое бездействие” – сказал Аристотель.
Тело человека – удивительный механизм! В нем происходит бесконечное множество отлично координированных явлений. Они обеспечивают непрерывное осуществление сложных функций, таких, как зрение, дыхание, слух, обработка информации, без вашего сознательного усилия.
Если вы встанете, выйдете на улицу и начнете бегать трусцой вокруг жилого массива, в действие придут почти все системы вашего организма, позволяя легко перейти от состояния покоя к состоянию физической нагрузки. Если вы будете ежедневно заниматься, таким образом, и постепенно увеличивать продолжительность и интенсивность бега трусцой, ваш организм адаптируется и ваша работа станет более эффективной.
В течение столетий ученые изучали, как работает организм человека, как меняются функции или физиология организма во время занятий физической деятельностью и спортом.
В основе физиологии упражнений и спорта лежат анатомия и физиология. Анатомия изучает структуру и форму, или морфологию, организма. Она дает представление о строении различных частей тела и их взаимодействии. Физиология изучает функции организма: как работают системы органов, тканей, клеток, а также как интегрируются их функции с тем, чтобы регулировать среду организма. Поскольку физиология характеризует функции структур, нецелесообразно начинать ее изучение, не имея представления об анатомии. Физиология упражнений изучает изменения структур и функций организма под воздействием срочных и долговременных физических нагрузок. Спортивная физиология применяет концепции физиологии упражнений в процессе подготовки спортсменов, а также для улучшения их спортивной деятельности таким образом, спортивная физиология является производной физиологии упражнений.
Физиология упражнений развилась на базе материнской дисциплины – физиологии. Она изучает физиологическую адаптацию организма к стрессу срочной нагрузки при выполнении упражнения или занятий физической деятельностью и хроническому стрессу долговременной нагрузки при физической тренировке. Спортивная физиология выделилась из физиологии упражнений. Она использует данные физиологии упражнений для решения проблем спорта.
Рассмотрим пример, который поможет нам отличить друг от друга эти две тесно связанные отрасли физиологии. Благодаря исследованиям в области физиологии есть четкое представление о том, как наш организм получает энергию из продуктов питания, необходимую нашим мышцам, чтобы начать и поддерживать движение. Известно, что во время отдыха или при выполнении упражнения небольшой интенсивности главным источником энергии являются жиры и по мере увеличения интенсивности упражнения наш организм все больше использует углеводы до тех пор, пока они не становятся главным источником энергии. При продолжительной нагрузке высокой интенсивности запасы углеводов в нашем организме значительно сокращаются, что приводит к их истощению. Используя эту информацию и понимая, что наш организм имеет ограниченные запасы углеводов для производства энергии, спортивная физиология отыскивает пути:
- Увеличить способность организма накапливать углеводы (углеводная нагрузка).- Снизить интенсивность использования организмом углеводов во время мышечной деятельности (экономия углеводов);- Усовершенствовать рацион питания спортсменов до соревнований и во время соревнований и свести к минимуму риск истощения запасов углеводов.
Физиология спортивного питания, являющаяся подразделом спортивной физиологии, в настоящее время быстро развивается.
Исторический материал.
Может показаться, что современные ученые, работающие в области физиологии упражнений, формулируют новые идеи, никогда прежде не применявшиеся в "окостенелой" науке. Это не так. Информация, собранная по крупицам, позволила разрешить проблему мышечного движения. Довольно часто идеи и теории современных исследователей в области физиологии формировались на основании гипотез ученых, чьи имена давно забыты.
То, что считается оригинальным или новым, довольно часто оказывается ассимиляцией предыдущих открытий или использованием данных других наук для решения проблем физиологии упражнений. Чтобы помочь разобраться в этом, рассмотрим кратко историю развития физиологии упражнений и вспомним тех людей, которые ее создавали.
Начала анатомии и физиологии
Хотя начало исследованиям функций человеческого тела положили древние греки, только к 1500 году был сделан действительно значительный вклад в понимание, как структуры, так и функций организма человека.
Предшественницей физиологии была анатомия. Работа Андреаса Безалия – "Структура человеческого тела", опубликованная в 1543 году, явилась поворотным пунктом в развитии науки о человеке и изменила направление последующих исследований. Хотя главное внимание в ней было обращено на анатомическое описание различных органов, предпринимались также попытки объяснить их функции.
Британский историк Майкл Фостер заметил: "Эта книга положила начало не только современной анатомии, но и современной физиологии. Она навсегда положила конец представлениям, царившим в течение 14 столетий, и способствовала действительному возрождению медицины".
Большинство ранних попыток объяснить физиологические аспекты были либо неверными, либо настолько туманными, что их можно было рассматривать лишь как предположения.
Например, попытки объяснить, как мышцы производят силу, сводились, как правило, к описанию изменений их размеров и формы во время сокращения, поскольку наблюдения ограничивались лишь тем, что можно было видеть невооруженным глазом. На основании подобных наблюдений Херо-нимус Фабрициус (около 1574 г.) выдвинул предположение, что сократительная мощность мышцы находится в ее волокнистых сухожилиях, а не в "мясистой части".
Анатомам не удавалось обнаружить существование индивидуальных мышечных волокон до тех пор, пока голландский ученый Антони ван Левенгук не изобрел микроскоп (около 1660 г.). Однако то, как эти волокна сокращаются и производят силу, оставалось загадкой до середины нашего столетия, когда появилась возможность изучать сложнейшую деятельность мышечных белков с помощью электронного микроскопа.
Появление физиологии упражнений.
Физиология упражнений относительный новичок в мире науки. До конца XIX столетия главная цель физиологов заключалась в получении информации, имеющей клиническое значение. Проблема реакции организма на физические нагрузки практически не изучалась.
Несмотря на общепризнанную значимость регулярной мышечной деятельности уже в середине XIX столетия, до конца столетия на физиологию мышечной деятельности внимание почти не обращали.
Первая работа по физиологии упражнений – "Физиология физического упражнения", была написана в 1889 году Фернандом Ла Гранжем. Принимая во внимание небольшое количество исследований в области физических нагрузок в то время, было весьма интересно познакомиться с тем, как автор освещает такие темы, как "Мышечная работа", "Усталость", "Привыкание к работе", "Функция мозга при нагрузке".
Эта ранняя попытка объяснить реакции организма на физические нагрузки была во многом ограничена весьма противоречивыми теоретическими аспектами и незначительным количеством фактического материала.
Несмотря на появление в то время некоторых основных понятий биохимии физических нагрузок, Ла Гранж, тем не менее, отмечал, что многие детали этой проблемы все еще находятся в стадии становления и изучения. Например, он писал, что: "...понятие "энергетический метаболизм" стало весьма сложным в последнее время; мы можем сказать, что оно в определенной степени запутано и, довольно трудно в двух словах дать ему четкую и ясную характеристику. Оно представляет собой раздел физиологии, который в настоящее время пересматривается, поэтому в данный момент мы не можем сформулировать свои выводы".
Первым опубликованным учебником по физиологии физических нагрузок была работа
Ф. Ла Гранжа "Физиология физической нагрузки " (1889 г.)
В конце 1800 г. появилось множество теорий, объясняющих источник энергии, обеспечивающей мышечное сокращение. Как известно, во время физической нагрузки мышцы производят много тепла, поэтому, согласно некоторым теориям, это тепло используется косвенно или непосредственно, чтобы заставить сокращаться мышечные волокна.
В следующем столетии Уолтер Флетчер и Фредерик Гоуленд Хопкинс установили тесную взаимосвязь между мышечным сокращением и образованием лактата. Стало ясно, что энергия для выполнения мышечного сокращения образуется вследствие распада мышечного гликогена с образованием молочной кислоты, хотя детали этой реакции оставались невыясненными. Поскольку для мышечного сокращения требуется достаточно много энергии, мышечная ткань послужила идеальной моделью для раскрытия тайн клеточного метаболизма. В 1921 г. Арчибальд (А.В.) Хилл получил Нобелевскую премию за исследования энергетического метаболизма.
В тот период времени биохимия находилась в колыбели своего развития, однако она быстро завоевывала признание благодаря усилиям таких ученых – лауреатов Нобелевской премии, – как Альберт Сенф-Дьёрди, Отто Мейергоф, Август Крог и Ханс Кребс, активно изучавших проблему выработки энергии живыми клетками.
Большинство своих исследований Хилл провел на изолированных мышцах лягушки, однако он был одним из первых, кто провел физиологические исследования на человеке. Эти исследования стали возможны благодаря технической помощи Джона Холдена, разработавшего метод и прибор для измерения потребления кислорода во время физической нагрузки.
Этими и другими учеными была заложена основа современного понимания процесса образования энергии, оказавшегося в центре пристального изучения в середине нашего столетия, которая в настоящее время исследуется в лабораториях физиологических нагрузок с использованием компьютерных систем для измерения потребления кислорода.
Физиология физических нагрузок.
Физиология всегда была основой клинической медицины. Точно также физиология физических нагрузок всегда предоставляла необходимую информацию для многих других отраслей, таких, как физическое воспитание, физическая подготовленность, сохранение здоровья.
Несмотря на то, что в Гарвардском университете (США) в лаборатории утомления работали такие специалисты, как Дад-ли Серджент, Дж. Х. Мак - Карди и другие учёные, изучавшие влияние физической тренировки на силу и выносливость, инициатива использования данных в науке о физическом воспитании принадлежит Карповичу, русскому эмигранту, также работавшему в этой лаборатории.
Карпович проводил собственные исследования и преподавал физиологию в Спрингфилдском колледже (Массачусетс) с 1927 года до своей кончины в 1968 году.
Хотя он внес значительный вклад в область физического воспитания и физиологии физических нагрузок, тем не менее, его больше всего помнят как выдающегося преподавателя.
Другой представитель этого колледжа, тренер по плаванию Т.К. Каретон, создал лабораторию физиологии физических нагрузок при Университете штата Иллинойс в 1941 году.
Каретон продолжал заниматься исследовательской деятельностью, был учителем многих из современных ведущих ученых в области физической подготовки и физиологии физических нагрузок, до своего ухода на пенсию в 1971 году.
Программы физической подготовки, разработанные Т.К. Каретоном со своими студентами, а также книга Кеннета Купера "Аэробика", опубликованная в 1968 году, физиологически обосновали целесообразность использования физических нагрузок для обеспечения здорового образа жизни.
С середины XIX века существовало мнение о необходимости регулярной физической деятельности для поддержания оптимального состояния здоровья, однако только в конце 60-х годов XX столетия оно стало общепризнанным.
Последующие исследования доказали значение физических нагрузок для противодействия физическому спаду, обусловленному процессом старения.
Осознание потребности в физической деятельности способствовало пониманию важности превентивной медицины и необходимости разработки программ для поддержания и укрепления здоровья.
Хотя физиологии физических нагрузок нельзя ставить в заслугу современное движение за сохранение здоровья, тем не менее, именно она обеспечила основной комплекс знаний и обоснование включения физических нагрузок как неотъемлемого компонента здорового образа жизни, а также заложила основы науки о значении физических нагрузок для больных и здоровых.
Современная физиология физических нагрузок и спорта
Многие достижения в области физиологии физических нагрузок обусловлены совершенствованием методик. Так, в 60-х годах создание электронных анализаторов для измерения дыхательной смеси значительно облегчило и сделало более эффективным изучение энергетического метаболизма. Эта методика, а также радио телеметрия (основанная на использовании радиопередающих сигналов), применяемая для контроля частоты сердечных сокращений и температуры тела во время физической нагрузки, были разработаны в результате программы космических исследований США. До конца 60-х годов большинство исследований в области физиологии физических нагрузок было направлено на изучение их влияния на весь организм.В подавляющем большинстве исследований измеряли такие переменные величины, как потребление кислорода, частоту сердечных сокращений, температуру тела и интенсивность потоотделения. Влиянию мышечных нагрузок на клетку уделялось гораздо меньше внимания.
Примерно в то же время, когда Дж. Бергстрем вторично ввел в практику метод пункционной биопсии, появилась целая плеяда молодых специалистов в области физиологии физических нагрузок и биохимии. Бенгт Солтен (Стокгольм) придавал большое значение методу биопсии для изучения структуры и биохимии мышцы.
Б. Солтен и Дж. Бергстрем в конце 60-х годов впервые изучили влияние рациона питания на выносливость и питание мышц. Приблизительно в то же самое время Реджи Эджертон (Калифорнийский университет, Лос-Анджелес) и Фил Голлник (Университет штата Вашингтон) стали использовать в своих экспериментах крыс для изучения характеристик отдельных мышечных волокон и их реакций на физическую тренировку.
Сочетание знаний Б. Солтена в области методики биопсии с биохимической эрудицией Ф.Гол-лника дало возможность именно этим двум ученым провести первые исследования характеристик мышечных волокон человека и влияния на них физических нагрузок.
И хотя многие биохимики использовали физические нагрузки для изучения метаболизма, лишь единицы из них оказали такое же огромное влияние на современное состояние физиологии физических нагрузок человека, как Дж. Бергстрем, Б. Солтен и Ф. Голлник.
Теперь, когда мы выяснили историческую основу физиологии физических нагрузок – прародительницы спортивной физиологии, мы можем приступить к изучению сущности физиологии физических нагрузок и спорта.
Cрочные физиологические реакции на физическую нагрузку
Начиная изучать физиологию физических нагрузок и спорта, необходимо, прежде всего, выяснить, как реагирует организм на определенный вид нагрузки, например, бег на тредбане.
Такая реакция называется срочной адаптацией. Представление о срочной адаптации облегчит понимание постоянной адаптации, происходящей в организме, когда он сталкивается с повторяющимися циклами физических нагрузок, например, изменением функции сердечно-сосудистой системы после 6 месячных тренировочных нагрузок на развитие выносливости. Рассмотрим основные понятия и принципы, связанные как со срочными реакциями на физические нагрузки, так и с постоянной адаптацией к тренировкам.
Как определить физиологические реакции на физическую нагрузку?
Ни бегун высокого уровня, ни обычный любитель бега трусцой не занимаются бегом в условиях, позволяющих осуществить детальный физиологический контроль.
Лишь некоторые физиологические переменные можно контролировать во время выполнения физической нагрузки на площадке, причем некоторые из них можно точно измерить, не нарушая физическую деятельность. Например, средства радио телеметрии и миниатюрные магнитофоны можно использовать во время выполнения физической нагрузки для контроля:
- деятельности сердца (ЧСС и электрокардиограмма);
- частоты дыхания;
- внутренней температуры и температуры кожи;
- мышечной деятельности.
Последние разработки позволяют даже непосредственно контролировать потребление кислорода во время произвольной физической деятельности за пределами исследовательской лаборатории.
Факторы, которые следует учитывать при контроле.
Многие факторы могут изменить срочную реакцию организма на физическую нагрузку. При этом особо следует учитывать условия окружающей среды. Такие факторы, как температура и влажность в лаборатории, а также освещенность и наличие шума в месте проведения теста, могут заметно повлиять на реакцию организма и в состоянии покоя, и при выполнении физической нагрузки. Следует даже учитывать, когда и какое количество пищи съедено.
Следует учитывать и тщательно контролировать условия, при которых тестируют испытуемых, как в покое, так и при выполнении физической нагрузки. Такие факторы окружающей среды, как температура, влажность, высота над уровнем моря, уровень шума, могут воздействовать на степень реакции всех основных физиологических систем. Точно так же следует контролировать суточные и менструальные циклы. У женщин следует также учитывать нормальный 28-дневный менструальный цикл, который довольно часто вызывает значительные изменения:
- массы тела;
- общего количества жидкости в организме;
- температуры тела;
- интенсивности обмена веществ;
- частоты сердечных сокращений;
- систолического объема крови (количество крови, выбрасываемой из желудочков сердца при каждом сокращении).
Эти переменные следует учитывать при тестировании женщин, которые также следует проводить в один и тот же период менструального цикла.
Изменение условий окружающей среды таким же образом влияет на большинство физиологических переменных, измеряемых во время физической нагрузки.
Факторы окружающей среды следует учитывать, сравнивая как результаты тестов одного испытуемого, проводившихся в разные дни, так и сопоставляя результаты различных испытуемых.
Физиологические реакции, как в покое, так и при выполнении физической нагрузки колеблются в течение дня.
Термин "суточное изменение" означает колебания в течение 24-часового промежутка.
Долговременная физиологическая адаптация к тренировочным нагрузкам.
При изучении срочной адаптации на физическую нагрузку нас интересует немедленная реакция организма на отдельный цикл нагрузки.
Другой основной сферой интереса в области физиологии физических нагрузок и спорта является реакция организма в течение определенного периода времени на повторяющиеся циклы нагрузок.
Если вы регулярно занимаетесь физической деятельностью на протяжении недель, ваш организм адаптируется. Физиологическая адаптация вследствие постоянных физических нагрузок повышает способность выполнять физическую нагрузку, а также эффективность выполнения. При силовых тренировках увеличивается сила мышц, при аэробных повышается эффективность функционирования сердца и легких, а также увеличивается выносливость организма. Эти адаптации специфичны для различных типов тренировочных нагрузок.
Основные принципы тренировочных нагрузок.
Принцип индивидуальности. У нас с вами неодинаковая способность адаптироваться к тренировочным нагрузкам. Наследственность играет главную роль в определении того, как быстро и в какой степени организм адаптируется к тренировочной программе. За исключением монозиготных близнецов нет двух людей, имеющих абсолютно одинаковые генетические характеристики.
Поэтому адаптация разных испытуемых к одной и той же программе нагрузок будет разной. Колебания интенсивности клеточного развития, обмена веществ, а также нервной и эндокринной регуляции также обусловливают значительные индивидуальные различия. Именно эти различия объясняют, почему у одних людей наблюдаются значительные улучшения после занятий по данной программе тренировочных нагрузок, а у других после такой же программы улучшения минимальны или их вообще нет. Именно поэтому любая программа тренировочных нагрузок должна учитывать специфические потребности и способности отдельных испытуемых. Это – принцип индивидуальности
Принцип специфичности.
Тренировочные адаптации весьма специфичны к типу физической деятельности, а также объему и интенсивности выполняемых физических нагрузок. Для улучшения мышечной силы, например, толкателю ядра не следует акцентировать внимание на беге на длинные дистанции или выполнять медленные силовые нагрузки с низкой интенсивностью.
Точно так же, стайеру нет смысла заниматься главным образом интервальными тренировками спринтерского типа.
Именно поэтому спортсмены, тренирующиеся на развитие силы и мощности, например, тяжелоатлеты, обычно имея большую силу, характеризуются таким же уровнем аэробной выносливости, как и нетренированные люди.
Согласно принципу специфичности тренировочная программа должна обеспечить нагрузку тех физиологических систем, которые имеют решающее значение для достижения оптимальных результатов в данном виде спорта с тем, чтобы достичь специфической тренировочной адаптации.
Принцип прекращения тренировочных нагрузок. Большинство спортсменов согласятся с тем, что регулярные физические нагрузки повышают способность мышц производить больше энергии и меньше уставать.
Точно так же тренировочные занятия, направленные на развитие выносливости, улучшают способность спортсмена выполнять больший объем работы в течение более длительного периода времени. Однако если вы прекратите тренироваться, уровень вашей подготовленности заметно снизится. Все, чего вы достигли вследствие тренировки, потеряется. Этот принцип прекращения тренировочных нагрузок породил популярное изречение "используйте или потеряете". Тренировочная программа должна включать план сохранения достигнутого. В главе 13 мы рассмотрим специфические физиологические изменения, происходящие в организме при прекращении действия тренировочных стимулов.
Принцип прогрессивной перегрузки.
Два важных понятия – перегрузка и прогрессивная тренировка - являются основой всех видов тренировки. В соответствии с принципом прогрессивной перегрузки, все тренировочные программы должны включать эти два компонента. Например, чтобы увеличить мышечную силу, мышцы следует перегружать. Это означает, что нагрузка должна превышать обычную. Прогрессивная силовая тренировка подразумевает, что с увеличением силы мышц пропорционально большая величина сопротивления необходима для дальнейшего стимулирования увеличения их силы.
В качестве примера возьмем молодого человека, который может выполнить лишь 10 повторений жима на скамье массы 68 кг (150 фунтов), прежде чем достигнет состояния утомления. Через 1 - 2 недели силовых тренировок он сможет увеличить число повторений до 14 - 15 (масса та же). Затем, увеличив массу на 2,3 кг (5 фунтов), он сможет выполнить 8 - 10 повторений. Продолжая тренироваться, он снова увеличит количество повторений и в течение очередных 1 - 2 недель будет готов добавить еще 2,3 кг (5 фунтов) к массе снаряда. Таким образом, осуществляется прогрессивное увеличение массы, которую поднимают. Таким же образом можно прогрессивно увеличить тренировочный объем (интенсивность и продолжительность), занимаясь анаэробными и аэробными тренировками.
Из вышесказанного можно сделать выводы.
- Главным аспектом изучения физиологов в области физиологии мышечной деятельности является адаптация организма к постоянным (длительным) тренировочным нагрузкам.
- В соответствии с принципом индивидуальности, каждый человек является единственным в своем роде, поэтому при планировании программ тренировок следует принимать во внимание индивидуальные особенности. Разные люди по-разному реагируют на данную программу тренировок.
- В соответствии с принципом специфичности, для повышения эффективности тренировки они должны максимально соответствовать специфике мышечной деятельности, которой занимается испытуемый. Спортсмен, занимающийся видом спорта, требующим проявления огромной силы, например, тяжелой атлетикой, не увеличит силу вследствие бега на длинные дистанции.
-В соответствии с принципом прекращения тренировочных занятий, достигнутое в результате этих занятий теряется, если они прекращаются или резко снижается их объем. Во избежание этого все тренировочные программы должны содержать программу сохранения достигнутого.
- В соответствии с принципом прогрессивной перегрузки, тренировочные занятия должны включать нагрузки на организм (мышцы, сердечно-сосудистую систему), превышающие обычные; по мере адаптации организма тренировочные нагрузки увеличиваются.
Виды тренировочных программ.
Выяснив основные тренировочные принципы, мы можем рассмотреть некоторые виды тренировочных программ:
- силовая тренировка;
- интервальная тренировка;
- непрерывная тренировка;
- круговая тренировка.
Интервальная тренировка.
В интервальной тренировке короткие или средние периоды работы чередуются с такими же периодами отдыха или пониженной активности. В основу интервальной тренировки заложен четкий физиологический принцип. Ученые установили, что спортсмены могут выполнять значительно больший объем работы, разбивая ее на короткие интенсивные циклы с периодами отдыха или пониженной деятельности между последовательными циклами работы. Интервальная тренировка применима практически в каждом виде спорта, чаще всего ее используют для подготовки бегунов и пловцов. Принципы интервальной тренировки можно адаптировать к другим видам деятельности, выбрав форму или режим нагрузки и изменяя основные переменные в зависимости от вида спорта и индивидуальных особенностей спортсмена. Под каждого спортсмена "подогнать":
- количество повторений и циклов на каждом тренировочном занятии;
- продолжительность интервала отдыха (восстановления);
- вид деятельности во время отдыха;
- количество тренировочных занятий в неделю.
Непрерывная тренировка.
Само название говорит о том, что этот вид тренировки подразумевает непрерывную деятельность без интервалов отдыха. Это может быть высокоинтенсивная непрерывная деятельность средней продолжительности или тренировочная нагрузка небольшой интенсивности в течение продолжительного периода времени. Рассмотрим оба вида.
- Высокоинтенсивная непрерывная тренировка.
Интенсивность работы при такой тренировке составляет 85-95% максимальной ЧСС спортсмена. Например, бегун на средние дистанции может пробежать 8 км (5 миль) со скоростью 3 мин/км(5 мин/миль) и средней ЧСС 180 ударов/мин (допустив, что ЧСС=200 ударам/мин).
Высокоинтенсивная непрерывная тренировка весьма эффективны для подготовки спортсменов, занимающихся видами спорта, требующими проявления выносливости, когда не выполняется большой объем работы.
Тренировка спортсмена с постоянной, близкой соревновательной интенсивностью, повышает способность поддерживать одинаковый темп во время забега. Как правило, ведет к улучшению результатов.
Регулярные нагрузки и забеги с интенсивностью повышают скорость ног, их силу и мышечную выносливость.
К сожалению, подобная тренировочная программа предъявляет спортсмену экстраординарные требования, особенно если она рассчитана на недели или месяцы. Рекомендуется периодически вводить варианты с более низкой интенсивностью (1 - 2 раза в неделю), чтобы дать спортсмену немного передохнуть после изнурительных, высокоинтенсивных непрерывных тренировок.
Продолжительная тренировка низкой интенсивности.
Этот вид тренировки стал исключительно популярным в конце 60-х годов текущего столетия. Спортсмен тренируется с относительно низкой интенсивностью, скажем 60-80% ЧСС. Частота сердечных сокращений редко превышает 160 ударов/мин у молодых спортсменов и 140 - у более зрелых.
Главная цель тренировки не скорость, а дистанция. Спортсмены, занимающиеся видами спорта, требующими проявления выносливости, могут пробегать 24-48 км каждый день, что составит за неделю 160-320 км (100-200 миль). Скорость бега при этом намного ниже максимальной скорости, которую может поддерживать спортсмен.
Этот метод тренировки значительно легче, чем метод высокоинтенсивной непрерывной тренировки, поскольку оказывает значительно меньшую нагрузку на сердечно-сосудистую и респираторную систему. Вместе с тем бег на большие дистанции может вызвать значительный дискомфорт в области мышц и суставов и приводить к травме.
Этот метод тренировки, по-видимому, чаще всего используется для развития выносливости:
- теми, кто хочет "быть в форме" с точки зрения состояния здоровья;
спортсменами, занимающимися командными видами спорта, которые используют тренировки на развитие выносливости только для общефизической подготовки;
- спортсменами, желающими сохранить высокий уровень выносливости между соревнованиями.
Для этих целей уровень интенсивности сохраняется в пределах 60-80% ЧСС, а дистанция сокращается. Например, бегуны могут сократить дистанцию до 5-8 км.
Следует отметить, что данный метод весьма эффективен для развития общей выносливости, поскольку позволяет выполнять работу с наиболее подходящей интенсивностью. Для людей среднего и старшего возраста, которые хотят достичь или сохранить приемлемый уровень физической подготовленности, этот метод наиболее подходящий и наименее опасный. Упражнения высокой интенсивности потенциально опасны для людей пожилого возраста. Этим людям также не рекомендуется заниматься спринтерскими или "взрывными" видами физической деятельности.
Тренировка фартлек.
Фартлек - игра со скоростью - представляет собой форму непрерывной нагрузки с намеком на интервальную тренировку.
Этот тренировочный метод был разработан в Швеции в 30-е годы XX столетия и используется преимущественно бегунами на длинные дистанции.
Продолжительность забега при таком виде тренировки составляет 45 мин и более. Спортсмен может, по желанию, изменять скорость от высокой скорости, до скорости бега трусцой. Это свободная форма тренировок, в которой главная цель не дистанция и время, а получение удовольствия. Тренировочные занятия обычно проводят в сельской местности, изобилующей множеством подъемов и спусков. Спортсмен сам выбирает как маршрут, так и скорость бега. Однако периодически скорость должна достигать высоких уровней. Многие тренеры используют фартлек, как дополнение к высокоинтенсивным непрерывным тренировочным нагрузкам или интервальной тренировочной программе для нарушения монотонности какого-либо одного их вида.
Круговая тренировка. При круговой тренировке спортсмен выполняет серию избранных упражнений в последовательности, называемой кругом. Круг обычно состоит из 6 - 10 тренажеров. На каждом тренажере спортсмен выполняет определенное упражнение, например, отжимание или сгибание рук, затем переходит на следующий тренажер.
Следует стремиться выполнить работу в круге как можно быстрее.
Показателем улучшения является выполнение всей работы за меньший отрезок времени или выполнение большего объема работы на каждом тренажере или и то, и другое.
Кроме того, поскольку спортсмен бегает между тренажерами, по мере увеличения расстояния между ними улучшается и деятельность сердечно-сосудистой системы.
При объединении круговой тренировки и традиционной силовой получаем круговую силовую тренировку. Традиционная силовая тренировка предполагает, как правило, медленное и методичное выполнение работы. Интервалы работы очень короткие, а периоды отдыха - продолжительные.
При круговой силовой тренировке работа обычно выполняется с интенсивностью порядка 40 - 60 % максимальной силы в течение 30-секундного интервала, период отдыха между рабочими интервалами - 15 секунд, хотя интервалы работы и отдыха можно видоизменять.
К примеру, на первом тренажере спортсмен выполняет за 30 секунд столько повторений, сколько может, затем отдыхает 15 секунд, переходя к другому тренажеру. Начинает следующий 30-секундный период работы.
Обычно за круг выполняют работу на 6 - 8 тренажерах. Рекомендуется выполнять 2 - 3 цикла.
Круговая силовая тренировка обеспечивает среднее увеличение аэробной выносливости и значительное увеличение силы, мышечной выносливости и гибкости. Кроме того, круговая силовая тренировка может значительно изменить состав тела, увеличив мышечную массу и снизив содержание жира в организме.
Методология исследований.
Рассмотрим исследования, которые позволят нам установить, как функционирует организм во время мышечной деятельности и как изменяется его функционирование вследствие тренировок.
Исследования могут проводиться как в лабораторных, так и в полевых условиях. Лабораторные исследования, как правило, отличаются большей степенью точности, поскольку можно использовать более специализированные приборы, а также более тщательно контролировать условия проведения тестов.
К примеру, непосредственное измерение максимального потребления кислорода (МПК) в лабораторных условиях позволяет наиболее точно оценить кардио-респираторную выносливость. Вместе с тем для оценки или определения ожидаемого МПК используют некоторые полевые тесты, например, бег на 2,4 км.
Полевой тест, не отличаясь абсолютной точностью, позволяет, тем не менее, достаточно точно оценить МПК. К тому же он не требует больших затрат на проведение и позволяет обследовать большое количество испытуемых за короткое время. Чтобы непосредственно определить МПК, необходимо пойти в университетскую лабораторию или в больницу, но также можно легко оценить МПК на основании результата бега на 2,4 км.
Иногда наиболее приемлем полевой тест. Например, во время первых исследований в области влияния аутоперфузии крови, когда у спортсмена брали пробу крови, некоторое время хранили ее и затем снова вводили в организм, все исследования проводились в лабораторных условиях. Полученные результаты отличались большой степенью точности вследствие тщательного контроля над условиями. Однако они не позволяли определить, улучшает ли аутоперфузия крови физическую деятельность. Только позднее, когда в исследовании сочетались лабораторные тесты с полевыми обследованиями во время настоящего бега, эта задача была решена.
Методы обследования.
- Единовременное обследование предполагает одноразовый сбор данных у различных групп населения и последующее их сравнение по группам.
- Длительное повторное обследование предполагает наблюдение за испытуемыми в течение продолжительного периода времени, а также сбор данных через определенные интервалы времени для выявления индивидуальных изменений. Метод позволяет получить более точную информацию, однако не всегда может быть применен. В таком случае метод единовременного обследования дает возможность получить некоторую информацию по интересующим вопросам.
- Исследования могут проводиться в лабораторных и полевых условиях. В лабораторных исследованиях обеспечивается тщательный контроль большинства переменных. Кроме того, используется наиболее совершенная и точная аппаратура. Исследования, проводимые в полевых условиях, не обеспечивают такой же контроль переменных и не позволяют использовать различную аппаратуру.
Вместе с тем, в полевых условиях, физическая деятельность испытуемых, как правило, более естественна, чем в лабораторных условиях.
Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, поэтому довольно часто в исследованиях сочетают оба метода, что позволяет получить более точную информацию.
Рассмотрев истоки физиологии упражнений и спорта можно сделать вывод, что современная информация в этих областях зиждется на старых знаниях и является своеобразным мостиком к будущим открытиям, поскольку на многие вопросы пока еще не получены ответы. Проблемы, занимающие ученых современности: срочные реакции на физические нагрузки и долговременную адаптацию к продолжительным тренировочным нагрузкам требуют дальнейшего изучения. Требуют развития основные принципы тренировки, а также различные типы тренировочных программ, методы исследований.
Многие факторы могут изменить срочную реакцию организма на физическую нагрузку. При этом особо следует учитывать условия окружающей среды. Такие факторы, как температура и влажность в лаборатории, а также освещенность и наличие шума в месте проведения теста, могут заметно повлиять на реакцию организма и в состоянии покоя, и при выполнении физической нагрузки. Следует даже учитывать, когда и какое количество пищи съедено.
Следует учитывать и тщательно контролировать условия, при которых тестируют испытуемых, как в покое, так и при выполнении физической нагрузки. Такие факторы окружающей среды, как температура, влажность, высота над уровнем моря, уровень шума, могут воздействовать на степень реакции всех основных физиологических систем. Точно так же следует контролировать суточные и менструальные циклы. У женщин следует также учитывать нормальный 28-дневный менструальный цикл, который довольно часто вызывает значительные изменения:
- массы тела;
- общего количества жидкости в организме;
- температуры тела;
- интенсивности обмена веществ;
- частоты сердечных сокращений;
- систолического объема крови (количество крови, выбрасываемой из желудочков сердца при каждом сокращении).
Эти переменные следует учитывать при тестировании женщин, которые также следует проводить в один и тот же период менструального цикла.
Изменение условий окружающей среды таким же образом влияет на большинство физиологических переменных, измеряемых во время физической нагрузки.
Факторы окружающей среды следует учитывать, сравнивая как результаты тестов одного испытуемого, проводившихся в разные дни, так и сопоставляя результаты различных испытуемых.
Физиологические реакции, как в покое, так и при выполнении физической нагрузки колеблются в течение дня.
Термин "суточное изменение" означает колебания в течение 24-часового промежутка.
Долговременная физиологическая адаптация к тренировочным нагрузкам.
При изучении срочной адаптации на физическую нагрузку нас интересует немедленная реакция организма на отдельный цикл нагрузки.
Другой основной сферой интереса в области физиологии физических нагрузок и спорта является реакция организма в течение определенного периода времени на повторяющиеся циклы нагрузок.
Если вы регулярно занимаетесь физической деятельностью на протяжении недель, ваш организм адаптируется. Физиологическая адаптация вследствие постоянных физических нагрузок повышает способность выполнять физическую нагрузку, а также эффективность выполнения. При силовых тренировках увеличивается сила мышц, при аэробных повышается эффективность функционирования сердца и легких, а также увеличивается выносливость организма. Эти адаптации специфичны для различных типов тренировочных нагрузок.
Основные принципы тренировочных нагрузок.
Принцип индивидуальности. У нас с вами неодинаковая способность адаптироваться к тренировочным нагрузкам. Наследственность играет главную роль в определении того, как быстро и в какой степени организм адаптируется к тренировочной программе. За исключением монозиготных близнецов нет двух людей, имеющих абсолютно одинаковые генетические характеристики.
Поэтому адаптация разных испытуемых к одной и той же программе нагрузок будет разной. Колебания интенсивности клеточного развития, обмена веществ, а также нервной и эндокринной регуляции также обусловливают значительные индивидуальные различия. Именно эти различия объясняют, почему у одних людей наблюдаются значительные улучшения после занятий по данной программе тренировочных нагрузок, а у других после такой же программы улучшения минимальны или их вообще нет. Именно поэтому любая программа тренировочных нагрузок должна учитывать специфические потребности и способности отдельных испытуемых. Это – принцип индивидуальности
Принцип специфичности.
Тренировочные адаптации весьма специфичны к типу физической деятельности, а также объему и интенсивности выполняемых физических нагрузок. Для улучшения мышечной силы, например, толкателю ядра не следует акцентировать внимание на беге на длинные дистанции или выполнять медленные силовые нагрузки с низкой интенсивностью.
Точно так же, стайеру нет смысла заниматься главным образом интервальными тренировками спринтерского типа.
Именно поэтому спортсмены, тренирующиеся на развитие силы и мощности, например, тяжелоатлеты, обычно имея большую силу, характеризуются таким же уровнем аэробной выносливости, как и нетренированные люди.
Согласно принципу специфичности тренировочная программа должна обеспечить нагрузку тех физиологических систем, которые имеют решающее значение для достижения оптимальных результатов в данном виде спорта с тем, чтобы достичь специфической тренировочной адаптации.
Принцип прекращения тренировочных нагрузок. Большинство спортсменов согласятся с тем, что регулярные физические нагрузки повышают способность мышц производить больше энергии и меньше уставать.
Точно так же тренировочные занятия, направленные на развитие выносливости, улучшают способность спортсмена выполнять больший объем работы в течение более длительного периода времени. Однако если вы прекратите тренироваться, уровень вашей подготовленности заметно снизится. Все, чего вы достигли вследствие тренировки, потеряется. Этот принцип прекращения тренировочных нагрузок породил популярное изречение "используйте или потеряете". Тренировочная программа должна включать план сохранения достигнутого. В главе 13 мы рассмотрим специфические физиологические изменения, происходящие в организме при прекращении действия тренировочных стимулов.
Принцип прогрессивной перегрузки.
Два важных понятия – перегрузка и прогрессивная тренировка - являются основой всех видов тренировки. В соответствии с принципом прогрессивной перегрузки, все тренировочные программы должны включать эти два компонента. Например, чтобы увеличить мышечную силу, мышцы следует перегружать. Это означает, что нагрузка должна превышать обычную. Прогрессивная силовая тренировка подразумевает, что с увеличением силы мышц пропорционально большая величина сопротивления необходима для дальнейшего стимулирования увеличения их силы.
В качестве примера возьмем молодого человека, который может выполнить лишь 10 повторений жима на скамье массы 68 кг (150 фунтов), прежде чем достигнет состояния утомления. Через 1 - 2 недели силовых тренировок он сможет увеличить число повторений до 14 - 15 (масса та же). Затем, увеличив массу на 2,3 кг (5 фунтов), он сможет выполнить 8 - 10 повторений. Продолжая тренироваться, он снова увеличит количество повторений и в течение очередных 1 - 2 недель будет готов добавить еще 2,3 кг (5 фунтов) к массе снаряда. Таким образом, осуществляется прогрессивное увеличение массы, которую поднимают. Таким же образом можно прогрессивно увеличить тренировочный объем (интенсивность и продолжительность), занимаясь анаэробными и аэробными тренировками.
Из вышесказанного можно сделать выводы.
- Главным аспектом изучения физиологов в области физиологии мышечной деятельности является адаптация организма к постоянным (длительным) тренировочным нагрузкам.
- В соответствии с принципом индивидуальности, каждый человек является единственным в своем роде, поэтому при планировании программ тренировок следует принимать во внимание индивидуальные особенности. Разные люди по-разному реагируют на данную программу тренировок.
- В соответствии с принципом специфичности, для повышения эффективности тренировки они должны максимально соответствовать специфике мышечной деятельности, которой занимается испытуемый. Спортсмен, занимающийся видом спорта, требующим проявления огромной силы, например, тяжелой атлетикой, не увеличит силу вследствие бега на длинные дистанции.
-В соответствии с принципом прекращения тренировочных занятий, достигнутое в результате этих занятий теряется, если они прекращаются или резко снижается их объем. Во избежание этого все тренировочные программы должны содержать программу сохранения достигнутого.
- В соответствии с принципом прогрессивной перегрузки, тренировочные занятия должны включать нагрузки на организм (мышцы, сердечно-сосудистую систему), превышающие обычные; по мере адаптации организма тренировочные нагрузки увеличиваются.
Виды тренировочных программ.
Выяснив основные тренировочные принципы, мы можем рассмотреть некоторые виды тренировочных программ:
- силовая тренировка;
- интервальная тренировка;
- непрерывная тренировка;
- круговая тренировка.
Силовая тренировка.
Силовая тренировка направлена на увеличение силы, мощности и мышечной выносливости. Планируя силовые тренировочные нагрузки, необходимо, в первую очередь, определить, какие мышечные группы вы хотите тренировать, а затем подобрать соответствующие упражнения.Интервальная тренировка.
В интервальной тренировке короткие или средние периоды работы чередуются с такими же периодами отдыха или пониженной активности. В основу интервальной тренировки заложен четкий физиологический принцип. Ученые установили, что спортсмены могут выполнять значительно больший объем работы, разбивая ее на короткие интенсивные циклы с периодами отдыха или пониженной деятельности между последовательными циклами работы. Интервальная тренировка применима практически в каждом виде спорта, чаще всего ее используют для подготовки бегунов и пловцов. Принципы интервальной тренировки можно адаптировать к другим видам деятельности, выбрав форму или режим нагрузки и изменяя основные переменные в зависимости от вида спорта и индивидуальных особенностей спортсмена. Под каждого спортсмена "подогнать":
- количество повторений и циклов на каждом тренировочном занятии;
- продолжительность интервала отдыха (восстановления);
- вид деятельности во время отдыха;
- количество тренировочных занятий в неделю.
Непрерывная тренировка.
Само название говорит о том, что этот вид тренировки подразумевает непрерывную деятельность без интервалов отдыха. Это может быть высокоинтенсивная непрерывная деятельность средней продолжительности или тренировочная нагрузка небольшой интенсивности в течение продолжительного периода времени. Рассмотрим оба вида.
- Высокоинтенсивная непрерывная тренировка.
Интенсивность работы при такой тренировке составляет 85-95% максимальной ЧСС спортсмена. Например, бегун на средние дистанции может пробежать 8 км (5 миль) со скоростью 3 мин/км(5 мин/миль) и средней ЧСС 180 ударов/мин (допустив, что ЧСС=200 ударам/мин).
Высокоинтенсивная непрерывная тренировка весьма эффективны для подготовки спортсменов, занимающихся видами спорта, требующими проявления выносливости, когда не выполняется большой объем работы.
Тренировка спортсмена с постоянной, близкой соревновательной интенсивностью, повышает способность поддерживать одинаковый темп во время забега. Как правило, ведет к улучшению результатов.
Регулярные нагрузки и забеги с интенсивностью повышают скорость ног, их силу и мышечную выносливость.
К сожалению, подобная тренировочная программа предъявляет спортсмену экстраординарные требования, особенно если она рассчитана на недели или месяцы. Рекомендуется периодически вводить варианты с более низкой интенсивностью (1 - 2 раза в неделю), чтобы дать спортсмену немного передохнуть после изнурительных, высокоинтенсивных непрерывных тренировок.
Продолжительная тренировка низкой интенсивности.
Этот вид тренировки стал исключительно популярным в конце 60-х годов текущего столетия. Спортсмен тренируется с относительно низкой интенсивностью, скажем 60-80% ЧСС. Частота сердечных сокращений редко превышает 160 ударов/мин у молодых спортсменов и 140 - у более зрелых.
Главная цель тренировки не скорость, а дистанция. Спортсмены, занимающиеся видами спорта, требующими проявления выносливости, могут пробегать 24-48 км каждый день, что составит за неделю 160-320 км (100-200 миль). Скорость бега при этом намного ниже максимальной скорости, которую может поддерживать спортсмен.
Этот метод тренировки значительно легче, чем метод высокоинтенсивной непрерывной тренировки, поскольку оказывает значительно меньшую нагрузку на сердечно-сосудистую и респираторную систему. Вместе с тем бег на большие дистанции может вызвать значительный дискомфорт в области мышц и суставов и приводить к травме.
Этот метод тренировки, по-видимому, чаще всего используется для развития выносливости:
- теми, кто хочет "быть в форме" с точки зрения состояния здоровья;
спортсменами, занимающимися командными видами спорта, которые используют тренировки на развитие выносливости только для общефизической подготовки;
- спортсменами, желающими сохранить высокий уровень выносливости между соревнованиями.
Для этих целей уровень интенсивности сохраняется в пределах 60-80% ЧСС, а дистанция сокращается. Например, бегуны могут сократить дистанцию до 5-8 км.
Следует отметить, что данный метод весьма эффективен для развития общей выносливости, поскольку позволяет выполнять работу с наиболее подходящей интенсивностью. Для людей среднего и старшего возраста, которые хотят достичь или сохранить приемлемый уровень физической подготовленности, этот метод наиболее подходящий и наименее опасный. Упражнения высокой интенсивности потенциально опасны для людей пожилого возраста. Этим людям также не рекомендуется заниматься спринтерскими или "взрывными" видами физической деятельности.
Тренировка фартлек.
Фартлек - игра со скоростью - представляет собой форму непрерывной нагрузки с намеком на интервальную тренировку.
Этот тренировочный метод был разработан в Швеции в 30-е годы XX столетия и используется преимущественно бегунами на длинные дистанции.
Продолжительность забега при таком виде тренировки составляет 45 мин и более. Спортсмен может, по желанию, изменять скорость от высокой скорости, до скорости бега трусцой. Это свободная форма тренировок, в которой главная цель не дистанция и время, а получение удовольствия. Тренировочные занятия обычно проводят в сельской местности, изобилующей множеством подъемов и спусков. Спортсмен сам выбирает как маршрут, так и скорость бега. Однако периодически скорость должна достигать высоких уровней. Многие тренеры используют фартлек, как дополнение к высокоинтенсивным непрерывным тренировочным нагрузкам или интервальной тренировочной программе для нарушения монотонности какого-либо одного их вида.
Круговая тренировка. При круговой тренировке спортсмен выполняет серию избранных упражнений в последовательности, называемой кругом. Круг обычно состоит из 6 - 10 тренажеров. На каждом тренажере спортсмен выполняет определенное упражнение, например, отжимание или сгибание рук, затем переходит на следующий тренажер.
Следует стремиться выполнить работу в круге как можно быстрее.
Показателем улучшения является выполнение всей работы за меньший отрезок времени или выполнение большего объема работы на каждом тренажере или и то, и другое.
Кроме того, поскольку спортсмен бегает между тренажерами, по мере увеличения расстояния между ними улучшается и деятельность сердечно-сосудистой системы.
При объединении круговой тренировки и традиционной силовой получаем круговую силовую тренировку. Традиционная силовая тренировка предполагает, как правило, медленное и методичное выполнение работы. Интервалы работы очень короткие, а периоды отдыха - продолжительные.
При круговой силовой тренировке работа обычно выполняется с интенсивностью порядка 40 - 60 % максимальной силы в течение 30-секундного интервала, период отдыха между рабочими интервалами - 15 секунд, хотя интервалы работы и отдыха можно видоизменять.
К примеру, на первом тренажере спортсмен выполняет за 30 секунд столько повторений, сколько может, затем отдыхает 15 секунд, переходя к другому тренажеру. Начинает следующий 30-секундный период работы.
Обычно за круг выполняют работу на 6 - 8 тренажерах. Рекомендуется выполнять 2 - 3 цикла.
Круговая силовая тренировка обеспечивает среднее увеличение аэробной выносливости и значительное увеличение силы, мышечной выносливости и гибкости. Кроме того, круговая силовая тренировка может значительно изменить состав тела, увеличив мышечную массу и снизив содержание жира в организме.
Методология исследований.
Рассмотрим исследования, которые позволят нам установить, как функционирует организм во время мышечной деятельности и как изменяется его функционирование вследствие тренировок.
Исследования могут проводиться как в лабораторных, так и в полевых условиях. Лабораторные исследования, как правило, отличаются большей степенью точности, поскольку можно использовать более специализированные приборы, а также более тщательно контролировать условия проведения тестов.
К примеру, непосредственное измерение максимального потребления кислорода (МПК) в лабораторных условиях позволяет наиболее точно оценить кардио-респираторную выносливость. Вместе с тем для оценки или определения ожидаемого МПК используют некоторые полевые тесты, например, бег на 2,4 км.
Полевой тест, не отличаясь абсолютной точностью, позволяет, тем не менее, достаточно точно оценить МПК. К тому же он не требует больших затрат на проведение и позволяет обследовать большое количество испытуемых за короткое время. Чтобы непосредственно определить МПК, необходимо пойти в университетскую лабораторию или в больницу, но также можно легко оценить МПК на основании результата бега на 2,4 км.
Иногда наиболее приемлем полевой тест. Например, во время первых исследований в области влияния аутоперфузии крови, когда у спортсмена брали пробу крови, некоторое время хранили ее и затем снова вводили в организм, все исследования проводились в лабораторных условиях. Полученные результаты отличались большой степенью точности вследствие тщательного контроля над условиями. Однако они не позволяли определить, улучшает ли аутоперфузия крови физическую деятельность. Только позднее, когда в исследовании сочетались лабораторные тесты с полевыми обследованиями во время настоящего бега, эта задача была решена.
Методы обследования.
- Единовременное обследование предполагает одноразовый сбор данных у различных групп населения и последующее их сравнение по группам.
- Длительное повторное обследование предполагает наблюдение за испытуемыми в течение продолжительного периода времени, а также сбор данных через определенные интервалы времени для выявления индивидуальных изменений. Метод позволяет получить более точную информацию, однако не всегда может быть применен. В таком случае метод единовременного обследования дает возможность получить некоторую информацию по интересующим вопросам.
- Исследования могут проводиться в лабораторных и полевых условиях. В лабораторных исследованиях обеспечивается тщательный контроль большинства переменных. Кроме того, используется наиболее совершенная и точная аппаратура. Исследования, проводимые в полевых условиях, не обеспечивают такой же контроль переменных и не позволяют использовать различную аппаратуру.
Вместе с тем, в полевых условиях, физическая деятельность испытуемых, как правило, более естественна, чем в лабораторных условиях.
Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, поэтому довольно часто в исследованиях сочетают оба метода, что позволяет получить более точную информацию.
Рассмотрев истоки физиологии упражнений и спорта можно сделать вывод, что современная информация в этих областях зиждется на старых знаниях и является своеобразным мостиком к будущим открытиям, поскольку на многие вопросы пока еще не получены ответы. Проблемы, занимающие ученых современности: срочные реакции на физические нагрузки и долговременную адаптацию к продолжительным тренировочным нагрузкам требуют дальнейшего изучения. Требуют развития основные принципы тренировки, а также различные типы тренировочных программ, методы исследований.
