Солодков а. с, сологуб е.б.физиология человека. общая. спортивная. возрастная — файл n1.doc

Введение.

Для многих спортсменов увеличение мышечной массы является главной целью жизни, особенно это касается тех, кто занимается силовыми видами спорта, например, тяжелой атлетикой или пауэрлифтингом. И, конечно, мышечная масса имеет определяющее значение для бодибилдинга, где главным оценочным показателем является объем и качество мышечного развития. Если говорить об уровне физической культуры и любительского спорта, гипертрофию мышц по тем или иным причинам преследуют довольно много людей, многие из них стремятся по максимуму развить свое тело

Именно по этим причинам важность исследований о развитии мышечной массы имеет далеко идущие перспективы для различных групп населения, связанных со спортом и здоровьем

Содержание

Что представляет собой ее структура? Спортивная физиология состоит из двух самостоятельных, взаимосвязанных разделов. Первый состоит из физиологических основ адаптации людей к различным физическим нагрузкам. Также общая спортивная физиология человека рассматривает вопросы, касающиеся резервных возможностей организма, функциональных возможностей при спортивной работе, способов восстановления спортсменов после продолжительных соревнований.

Вторая часть – это частная спортивная физиология. Данный раздел посвящен подразделению физических упражнений, анализу механизмов и особенностей формирования двигательных навыков и качеств.

Возрастная спортивная физиология связана с оценкой работоспособности детей и взрослых различного возраста. Она затрагивает и физиологические особенности функционирования организма в сложных условиях тренировок.

Занятия спортом хороши только в тех случаях, когда они не приводят к ухудшению состояния здоровья тренирующихся людей.

Любой школьный учитель физической культуры, тренер в спортивной секции должен владеть знаниями о функциях человеческого организма. Только при учете особенностей жизнедеятельности ребенка, подростка, взрослого спортсмена, можно рационально и безопасно использовать мышечные нагрузки в рамках спортивных тренировок и физического воспитания.

Адаптивные процессы при тренировке

Работоспособность при постоянном объеме тренировки существенно возрастает уже в начальном периоде. В дальнейшем работоспособность повышается еще в некоторой степени, пока не достигнет стабильного устойчивого уровня (плато) — предела работоспособности. И дальнейшее повышение работоспособности возможно лишь в том случае, если нарастает объем тренировок. Стабильный уровень, который достигается путем предельного увеличения объема тренировок, отражает максимум работоспособности; продолжение тренировки не дает большего эффекта. Эта временная кривая применима в принципе ко всем формам тренировки. Физиологические сдвиги, вызванные адаптацией в период тренировки, могут изменяться в обратном направлении после ее прекращения.

Процессы адаптации, связанные с тренировкой, существенно варьируют в зависимости от ее содержания. Может происходить адаптация скелетных мышц (метаболические изменения или увеличение площади поперечного сечения), сердца или дыхательной системы (увеличение максимальной дыхательной способности) либо нервной системы (внутри- и межмышечная координация). Большая часть этих изменений очень существенна для повышения работоспособности.

Для того, чтобы оценить степень адаптации (тренированности), необходимо знать исходное состояние тренированности. Степень (состояние) адаптации к физической работе имеет индивидуальный характер. У одного и того же человека она зависит от характера и величины (объема) физической нагрузки.

Тренировка на выносливость вызывает отчетливые изменения многих физиологических показателей (табл. 20.1).

Из них наиболее резко выражено увеличение сердечного объема (дилатация сердца) и массы сердца (гипертрофия мускулатуры стенки). У спортсменов, тренирующихся на выносливость, происходит также отчетливое повышение жизненной емкости легких (ЖЕЛ). Главный фактор в работоспособности, требующей выносливости, — это адекватное поступление кислорода в мышцы, которое определяется максимальным сердечным выбросом.

Таблица 1. Сравнение физиологических параметров двух мужчин в возрасте 25 лет с массой тела 70 кг в случае интенсивной тренировки выносливости и без нее (по Х.-Ф. Ульмер, 1996)

Смирнов В. М., Дубровский В. И. Физиология физического воспитания и спорта: Учеб. для студ. сред, и высш. учебных заведений. — М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2002. — 608 с. Раздел II. ФИЗИОЛОГИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. Глава 20. СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА ПРИ ЗАНЯТИЯХ СПОРТОМ. — С. 513-525.

Гиперплазия.

В 2004 году исследователи выдвигали идеи касательно того, что увеличение площади поперечного сечения возможно хотя бы частично из-за увеличения количества волокон (гиперплазии), а не только путем гипертрофии. Анализ полученных данных, проведенный профессором Келли из Института Колорадо, показал, что гиперплазия возникает у некоторых видов животных в лабораторных условиях в результате большой физической нагрузки. Увеличение числа мышечных волокон было наивысшим среди тех групп, которые использовали в своих работах млекопитающих, при этом эффект гиперплазии отмечался не при выполнении физических упражнений, а при растяжении мышечного волокна. Тем не менее убедительных доказательств того, что гиперплазия возможна у людей, пока что слишком мало, а если она вообще имеет место быть, то общее воздействие на площадь поперечного сечения мышц будет минимальным.

Физиологическая характеристика мышечной работы

Мышечная работа (М.р.) — перемещение и поддержание положений тела и его частей благодаря работе мышц, обеспечиваемой координацией всех физиологических процессов в организме. Различные группы мышц находятся в сложном взаимодействии между собой и с различными механическими силами — тяжести, инерции и пр. Различают динамическую работу при движениях в суставах и статические усилия для поддержания неподвижного положения

Важной характеристикой динамической работы являются величины затрат энергии на ее выполнение

Динамическая работа

Вид мышечной работы, характеризуемый периодическими сокращениями и расслаблениями скелетных мышц с целью перемещения тела или отдельных его частей, а также выполнения определенных рабочих действий. Физиологические реакции при динамической работе (возрастание ЧСС, АД, ударного и минутного объема крови, изменения регионарного и общего сосудистого сопротивления и др.) зависят от силы и частоты сокращений, размеров работающих мышц, степени тренированности человека, положения тела, в котором выполняется работа, условий окружающей среды.

Мышечную работу принято называть общей, если в ней участвует более двух третей всей скелетной мускулатуры, регионарной — от одной до двух третей и локальной — менее трети всей массы скелетной мускулатуры.

Количественные показатели мышечной работы характеризуют двигательную активность.

Двигательная активность (Д.а.) — общее количество мышечных движений, регулярно выполняемых данным человеком. Уровень Д.а. связан с особенностями труда, быта и отдыха.

Отклонения от оптимального диапазона действуют неблагоприятно. Чрезмерная мышечная работа приводит к переутомлению и перенапряжению, недостаточная Д.а. (гиподинамия) — к физической детренированности. Резко выраженные крайности сопровождаются стрессом.

Уровень двигательной активности (Д.а.) оценивают по сумме затрат энергии и иногда по сумме сокращений сердца сверх уровня покоя, в среднем — за определенное время. Часто используют подсчет какого-либо вида мышечных движений, составляющих существенную часть общей Д.а. за час, сутки или иной период (например, количество пройденных шагов, в спорте — сумма пробегаемых или проплываемых отрезков дистанции) и т. п.

Статическая работа

Вид мышечной работы, характеризуемый непрерывным сокращением скелетных мышц с целью удержания тела или отдельных частей, а также выполнения определенных трудовых действий. При статической работе, в отличие от динамической, имеют место весьма незначительные увеличения потребления кислорода и минутного объема крови. При этом существенно возрастают ЧСС, АД, ЧД и общее периферическое сопротивление сосудов. Физиологические реакции сердечно-сосудистой системы при статической работе зависят от силы и продолжительности сокращения мышц. В случае работы до сильного утомления при равных величинах относительных усилий эти реакции мало зависят от размеров работающих мышц.

Вегетативная нервная система.

Спинной мозг

ВНС принято разделять на 2 части: симпатическая нервная система и парасимпатическая нервная система.

Симпатическая нервная система активируется в ситуациях повышенного стресса, например, во время физических упражнений. Парасимпатическая нервная система более активна в состоянии покоя. Наиболее заметным в спортивной физиологии является автономный контроль сердечно-сосудистой системы. Например, во время упражнений увеличение активности симпатической и снижение парасимпатической активности приводят к усиленной работе сердца и повышению артериального давления. Кроме того, ВНС участвует в перераспределении кровотока от неактивных тканей, таких как желудочно-кишечный тракт, к активным мышцам во время физической деятельности.

Особенности механизма гипертрофии.

У большинства нетренированных людей мышечная гипертрофия как таковая практически отсутствует или крайне мала, по крайней мере, на этапе начала тренировок. Причем нужно заметить, что большая часть прироста силы обусловлена ​​адаптацией нервной системы. Однако уже через несколько месяцев силовых тренировок гипертрофия может стать главенствующим фактором развития тела, при этом, как правило, верхние конечности проявляют доминирование в отношении гипертрофии перед нижними. 

На механизм гипертрофии влияет достаточно много факторов — это генетика, возраст, пол и многое другое. Все эти факторы определяют гипертрофическую реакцию мышц на физическую нагрузку, влияя и на силу, и на мышечную массу. Кроме того, с увеличением спортивного опыта с каждым разом становится все сложнее прогрессировать. Это, конечно, повышает требования к правильного тренингу и образу жизни.

Хотя гипертрофия может быть достигнута с помощью широкого спектра тренировочных методик с отягощениями, один из принципов специфичности подразумевает, что некоторые виды упражнений будут способствовать большей гипертрофии, чем другие. 

Так бодибилдеры обычно тренируются с умеренными нагрузками и коротким отдыхом, такая тактика вызывает высокий уровень стресса. Пауэрлифтеры, в свою очередь, тренируются с большими весами и длительным отдыхом. Однако и бодибилдеры, и пауэрлифтеры демонстрируют отличную мускулатуру, поэтому до конца остается неизвестным, какая из методик является лучшей для гипертрофического эффекта. И как показывает практика, наилучший вариант — это комбинация силового тренинга и тренинга с умеренными нагрузками.

Анаэробная функциональная нагрузка

Принято считать, что максимальным ЧСС можно считать величину равную 220-возраст спортмена. Т.е. если спортсмену 35, то его максимальный ЧСС=220-35=185. Конечно, все зависит от уровня адаптации к физическим нагрузкам и индивидуальных особенностей, но для начального уровня вполне можно принять эту формулу. Существует целый ряд методик опредедения ЧССмакс и ПАНО (анаэробного порога), но на начальном уровне вышеописанной формулы вполне достаточно.

Анаэробной (ну т.е. анаэробно-аэробной) считают физическую нагрузку от циклических упражнений (одно движение выполняется много раз, типа бега) на ЧСС= 80-95% от ЧСС макс. Примерно на пульсе 170-175 уд/мин.

Вышеописанные типы спортивной нагрузки являются анаэробными, однако и циклические виды спорта (когда одно движение повторяется много раз – бег, плавание, лажи, велосипед, конькобежный спорт) позволяют добиться анаэробной нагрузки при выполнении их на большой скорости с большой амплитудой.

ПРИМЕРЫ: скоростной бег от 100 м до 3 км на скорости близкой к максимальной, другие циклические нагрузки продолжительностью 0,5-15 мин.

ВАЖНО:

• Нагрузки такого типа трудны для выполнения и не рекомендуются начинающим;
• Физическая актвиность на анаэробном пороге требует длительного периода восстановления между тренировками, для спортсменов любителей – это должно быть мин 2-4 дня.
• Тренированность такого типа «спадает» быстрее всего, поэтому обычно акцент функциональных анаэробных  физических нагрузках особенно актуален в предсоревновательный период. В периоды базового тренинга лучше сконцентрироваться с одной стороны на аэробных нагрузках, а с другой стороны на силовой базе.

Предстартовое состояние

Готовность спортсмена к старту, физическим нагрузкам (тренировкам) — это готовность в кратчайшее время перейти от покоя к работе, достичь оптимальной работоспособности, перейти от одного вида или уровня интенсивности работы к другим, обеспечивая требуемое качество физической нагрузки

Готовность — одна из характеристик работоспособности, так как во многих случаях важно не только выполнить работу (упражнения) определенной интенсивности и (или) длительности, но также вовремя или, возможно, раньше ее начать. Переход на требуемый уровень — врабатывание (врабатываемость) — ускоряется за счет предварительной разминки, массажа с гиперемирующими мазями, а на производстве — вводной (предварительной) гимнастики

Готовность ускоряет врабатывание и обеспечивает оптимальный уровень предстартового состояния.

Типы скелетных мышечных волокон.

Волокна скелетных мышц человека различаются по своим механическим, физиологическим и биохимическим характеристикам. Как правило, скелетные мышцы человека имеют три типа волокна: тип I, тип IIa и тип IIb.

Структура скелетной мышцы

I тип: медленные окислительные.

Волокна типа I генерируют энергию главным образом через аэробную или окислительную систему. Этот тип волокон показывает относительно медленную скорость сокращения, большое количество крупных митохондрий и большое количество миоглобина. Эти волокна являются медленными, окислительными, устойчивыми к усталости волокнами.

IIа тип: быстрые окислительно-гликолитические.

Эти волокна имеют промежуточные свойства: они быстро сокращаются, но также имеют окислительный метаболический профиль. Как тип IIa, так и тип IIb демонстрируют быструю скорость сокращения, высокую способность к анаэробному производству АТФ через гликолиз и большой поперечный диаметр. Они более выносливы, чем волокна IIb типа, но их утомление развивается гораздо медленнее.

IIb тип: быстрые гликолитические волокна.

Этот тип волокон характеризуется как быстрое, сильное и наиболее утомляемое мышечное волокно. Оно способно в максимально короткие сроки сгенерировать большие объемы силы за наименьшее время. Источником энергии для них является гликоген.

Факторы, влияющие на силу мышц.

Количество силы, которое может создавать мышца, достаточно широко варьируется, причем индивидуально. Генетика играет ключевую роль в процессе генерации сил, но есть и другие факторы:

Нервная система.

Нейроны мозга

Количество задействованных моторных единиц определяет величину силы. Движения, при которых задействуется волокно I типа (медленное сокращение), могут работать действительно долго, но не стоит от них ждать большой силы, тогда как движения с задействованием волокон II типа (быстрое сокращение) способны создавать больше мышечных волокон и, следовательно, генерировать больше силы.

Длина мышц.

Существует правило, которое гласит, что большая сила создается, когда мышца работает при среднем уровне сокращения. Средний уровень — это положение, при котором оптимальное перекрытие тонких и толстых филаментов происходит на уровне саркомера.

Скорость сокращения.

Еще одно правило: максимальное количество силы мышц генерируется при медленном сокращении. Динамическое (изотоническое) мышечное действие создает больше силы, чем статическое (изометрическое) сокращение.

Индивидуальные механические особенности.

Из-за того, что существуют индивидуальные особенности у каждого человека, места прикрепления той или иной мышцы, а также длина конечностей и общее строение тела могут достаточно сильно влиять на силу мышц за счет разных рычагов. Но это скорее биомеханические факторы, чем физиология.

Черная дыра в тренинге

Физическая нагрузка, обычно циклического типа, на ЧСС на уровне от 75 до 85% от максимальной (условно от 150 до 170) является «черной дырой» в тренинге, т.е. по сути неэффектвиной тратой времени. Дело в том, что при таком пульсе уже включается эффективый гликолитический обмен (расходуется гликоген, запасенный в мышцах и печени спортсмена), а расходование жиров (т.н. липидный обмен) сокращается, но при этом и для полноценного функционального тренинга этого мало. При этом ощущения спортсмена таковы: с одной стороны от чувствует, что «тренируется», с другой стороны, ему «терпимо тяжело». Именно поэтому большинство неопытных спортсменов любителей тратят на эту физическую активность максимум своего времени, а это очень неэффективно с точки зрения результата.

Нужно либо проводить длинные тренировке на более низком пульсе, что укреплять капиллярную систему и развивать липидный обмен, либо наоборот уходить в более высокие пульсовые зоны или силовую физическую активность.

Гипертрофия мышц.

Размеры мышц определяются главным образом генетическими факторами и секрецией анаболических гормонов. Тренировка может добавить от 30 до 60 процентов мышечной массы в основном из-за увеличения диаметра мышечного волокна и в небольшой степени из-за увеличения количества волокон (гиперплазия).

Гипертрофированные мышцы характеризуются:

• увеличенным количеством миофибрилл;
• увеличенным количеством митохондрий;
• увеличенным количеством АТФ и фосфокреатина;
• увеличенным запасом гликогена и триглицеридов.

Таким образом, улучшаются аэробные и анаэробные системы организма.

Подписывайся на наши соц. сети и следи за анонсами новых статей.

Аэробная циклическая нагрузка

Аэробная физическая нагрузка до уровня 65-70% от ЧСС (+-130 уд/мин) для средних людей и спортсменов любителей считается легкой и может выполняться долго (больше часа) – применяется спортсменами для восстановления и для начинающих.

Нагрузка же в диапазоне 70-75% от ЧСС максимального (+-140 уд/мин) является максимально эффективной для развития аэробной базы, т.е. способности организма выполнять физические нагрузки с максимальным потреблением кислорода.

ВАЖНО:

Такого рода циклические тренировки как бег, велосипед, плавание в аэробном диапазоне имеет смысл проводить более 40 мин, а лучше более 1 часа, т.к

чем дольше длится тренировка, тем большую роль играет липидный обмен (энергопитания за счет расщепления жиров, а не гликогена).
Опять же для стимулирования липидного обмена и жиросжигания на тренировках не рекомендуется принимать пищу ни во время, ни сразу перед или после нагрузки.
Если говорить про пищевые добавки, то опять же в целях жиросжигания и стимулирования сердечной мышцы имеет смысл обратить внимание на L-carnitine.
Существуют сложные методы определения ПАНО (порога анаэробного обмена) и соответственно пульсовой зоны, однако для начинающих  определить аэробную физическую нагрузку легко – свободно дышать носом. Если это затруднительно и невозможно не открыть рот, то вы вышли из нужной зоны (вошли в черную дыру тренинга) и нужно замедлиться.
Такого рода длинные физические нагрузки должны быть основой в базовые периоды тренинга, т.к

выносливость долго тренируются и долго сохраняется, а в предсоревновательный и соревновательный периоды аэробная активность должна занимать гораздо больше времени.

Невроз

Переутомление и перетренированность — это симптомы невроза, который характеризуется наличием соматических и вегетативных нарушений.

Невротические реакции обычно возникают при монотонных (однообразных), длительных, многообразных и многоразовых тренировках (2-3 раза в день), приводящих к постоянному эмоциональному напряжению.

Переутомление и перетренированность характеризуются ухудшением нервно-психического и физического состояния, снижением спортивной и общей работоспособности. В большинстве случаев переутомление и перетренированность наслаиваются друг на друга, давая симптомокомплекс нарушений деятельности организма.

Переутомление проявляется прежде всего в ухудшении спортивной работоспособности, прекращении роста достижений, несмотря на интенсивные тренировки. Ухудшаются общая работоспособность (по тесту PWC170, прикидок, степ-тесту), сон (по данным ак-тографии), усиливаются потливость при выполнении физической нагрузки, сердцебиение (тахикардия), повышается содержание в крови мочевины, нередко имеют место изменения на ЭКГ, снижается пневмотонометрический показатель (ПТП), отражающий функцию дыхательной мускулатуры, ЖЕЛ, ФЖЕЛ и другие показатели. Переутомление нарушает слаженность взаимодействия между корой головного мозга, нижележащими отделами нервной системы и внутренними органами.

Перетренированность развивается при систематическом предъявлении спортсмену очень сложных двигательных и тактических заданий, сочетающихся с большими физическими нагрузками и недостаточным отдыхом.

При перетренированности отмечаются повышенная возбудимость, неустойчивость настроения, нежелание тренироваться, вялость. Преобладание процессов торможения, в свою очередь, замедляет восстановительные процессы. Ухудшение спортивных достижений и снижение спортивной работоспособности — основной симптом перетренированности. Спортсмены высокой квалификации постоянно тренируются на фоне хронического утомления, поэтому часто возникают травмы и обостряются заболевания ОДА.

Неврозоподобным состояниям свойственны большой полиморфизм проявлений и тенденция к дальнейшему расширению симптоматики, абстрактное, причудливое, а подчас и нелепое содержание страхов и навязчивых состояний, немотивированная тревога.

Необходимы постоянный врачебный контроль за функциональным состоянием спортсмена, выявление первых (начальных) признаков переутомления. Особо контролируются состояние здоровья (артериальное давление, частота сердечных сокращений, аппетит, потливость при выполнении физической нагрузки, сон и др.), функциональное состояние (биохимические и инструментальный методы исследования) на фоне проводимых интенсивных, объемных тренировочных нагрузок.

Ортоклиностатическая проба, биохимические показатели (особенно лактат, мочевина в крови) являются первыми признаками переутомления, и если не внести коррективы в тренировочный процесс, то возникают более серьезные морфофункциональные изменения в тканях ОДА, сердечной мышце и других органах и системах.

Фосфокреатин — креатиновая система.

Креатин

Фосфокреатин — химическое соединение, имеющее высокоэнергетическую фосфатную связь, которая может быть гидролизована, чтобы обеспечить энергию и повторно синтезировать АТФ. Это происходит в течение очень короткого времени. Следовательно, вся энергия, запасенная в мускулах, почти мгновенно доступна для сокращения мышц, так же как и энергия, запасенная в АТФ.

При выполнении коротких и быстрых движений, будь то спринт или рывок штанги, АТФ расщепляется на АДФ , в результате чего происходит ресинтез АТФ с помощью креатинфосфата. Этот метод является самым быстрым и простым способом получения энергии для сокращения мышц. Такой источник энергии может обеспечивать мышечное сокращение около 5 секунд, так как мышечные клетки хранят небольшое количество АТФ и креатинфосфата. Данная энергетическая система работает без кислорода и соответственно называется анаэробным методом производства энергии.

Таким образом, энергия из системы АТФ-фосфокреатин (хранящийся в мышцах) используется для максимально коротких всплесков мышечной силы.

Особенности исследований

Исследование проводится изначально, в процессе, а также после завершения двигательной деятельности.

Сделать это в подлинных условиях весьма проблематично, поэтому были созданы разнообразные нагрузочные тесты, которые позволяют дозированно менять физические нагрузки, контролировать появляющиеся изменения в разные периоды человеческой деятельности. Для этого применяется бегущая дорожка, велоэргометр, ступеньки разной высоты, а также приборы, которые позволяют регистрировать работоспособность дыхательной, сердечно-сосудистой, центральной, мышечной системы на расстоянии. Передача информации осуществляется по телеметрическим каналам.