Аэробная и анаэробная производительность, роль эмоций в спорте, предстартовое состояние

Отчет по практике по дисциплине ф изического воспитания Содержание 1. Аэробн ая и анаэробная производительность. Критерии ее оценки 2. Физиологическая характеристика состояний организм а при спортивной деятельности. Предстартовые состояния 3. Роль эмоций при спортивной деятельности 1. Аэробная и анаэробная произво дит ельность. Критерии ее оценки С энергетической точк и зрения, все скоростно-силовые упражнения относятся к анаэробным. Преде льная продолжительность их - менее 1-2 мин. Для энергетической характерист ики этих упражнений используется два основных показателя: максимальна я анаэробная мощность и максимальная анаэробная емкость (способность). М аксимальная анаэробная мощность. Максимальная для данного человека мо щность работы может поддерживаться лишь несколько секунд. Работа такой мощности выполняется почти исключительно за счет энергии анаэробного расщепления мышечных фосфагенов - АТФ и КрФ. Поэтому запасы этих веществ и особенно скорость их энергетической утилизации определяют максималь ную анаэробную мощность. Короткий спринт и прыжки являются упражнениям и, результаты которых зависят от максимальной анаэробной мощности, Для оценки максимальн ой анаэробной мощности часто используется тест Маргарин. Он выполняетс я следующим образом. Испытуемый стоит на расстоянии 6 м перед лестницей и вбегает по ней, как только можно быстрее. На 3-й с тупеньке он наступает на включатель секундомера, а на 9-й - на выключатель. Таким образом, регистрир уется время прохождения расстояния между этими ступеньками. Для опреде ления мощности необходимо знать выполненную работу - произведение масс ы (веса) тела испытуемого (кг) на высоту (дистанцию) между 3-й и 9-й ступеньками (м)-и время преодоления этого расстояния (с). Например, если высота одной ст упеньки равна 0,15 м, то общая высота (д истанция) будет равна 6 * 0,15 м =0,9 м.При ве се испытуемого 70 кг и времени преод оления дистанции 0,5 с. мощность составит (70 кг*0,9 м)/0,5с = 126 кгм/а. В табл. 1 приводятся "нормативные" показател и максимальной анаэробной мощности для женщин, и мужчин. Т аблица 1 Клас сификация показателей максимальной анаэробной мощности (кгм/с, 1 кгм/с = 9,8 В т.) Классификация Возраст, лет 15-20 20-30 Мужчины: плохая Мене е 113 Менее 106 посредственн ая 113-149 106-139 средняя 150-187 140-175 хорошая 188-224 176-210 отличная Бо лее 2-24 Более 210 Женщины: плохая Мене е 92 Менее 85 посредственн ая 92-120 85-111 средняя 121-151 112-140 хорошая 152-182 141-168 отличная Бо лее 182 Более 168 М аксимальная анаэробн ая емкость. Наиболее широко для оценки максимальной анаэробной, емкости используется величина максимального кислородного долга - наибольшего кислородного долга, который выявляется после работы предельной продол жительности (от 1 до 3 мин). Это объясняется тем, что наибольшая часть избыто чного количества кислорода, потребляемого после работы, используется д ля восстановления запасов АХФ, КрФ и гликогена, которые расходовались в анаэробных процессах за время работы. Такие факторы, как высокий уровень катехоламинов в крови, повышенная температура тела и увеличенное потре бление О 2 часто сокращаю щимся сердцем и дыхательными мышцами, также могут быть причиной повышен ной скорости потребления О 2 во время восстановления после тяжелой работы. Поэтому имее тся лишь весьма умеренная связь между величиной максимального долга и м аксимальной анаэробной емкостью. В среднем величины мак симального кислородного долга у спортсменов выше, чем у неспортсменов, и составляют у мужчин 10,5 л (140 мл/кг веса тела), а у женщин-5,9 л (95 мл/кг веса тела). У неспортсменов они равны (соответственно) 5 л (68 мл/кг веса тела) и 3,1 л (50 м л/кг веса тела). У выдающихся представителей скоростно-силовых видов спо рта (бегунов на 400 и 800 м) максимальный к ислородный долг может достигать 20 л ( Н. И. Волков). Величина кислородного долга очень вариативна и не может быть использована для точного предсказания результата. По величине алактацид ной (быстрой) фракции кислородного долга можно судить о той части анаэро бной (фосфагенной) емкости, которая обеспечивает очень кратковременные упражнения скоростно-силового характера (спринт). П ростое определение е мкости алактацидного кислородного долга состоит в вычислении величины кислородного долга за первые 2 мин восстановительного периода. Из этой в еличины можно выделить "фосфагенную фракцию" алактацидного долга, вычит ая из алактацидного- кислородного долга количество кислорода, использу емого для восстановления запасов кислорода, связанного с миоглобином и находящегося в тканевых жидкостях: емкость "фосфагенного" (АТФ + КФ) кислородного долга (кал/кг веса.тела) = [ (О 2 -долг 2мин - 550) * 0,6 * 5 ] / вес тел а (кг) П ервый член этого урав нения - кислородный долг (мл), измеренный в течение первых 2 мин восстановл ения после работы предельной продолжительности 2- 3 мин; 550 - это приблизител ьная величина кислородного долга за 2 мин, который идет на восстановлени е кислородных запасов миоглобина и.тканевых жидкостей;г 0,6 - эффективност ь оплаты алактацидного кислородного долга; 5 - калорический эквивалент 1 м л О 2 . Т ипичная максимальная вели чина "фосфагенной фракции" кис лородного долга - около 100 кал/кг веса тела, или 1,5- 2 л О2-В результате тренировки скоростно-силового х арактера она может увеличиваться в 1,5-2 раза. Н аибольшая (медленная) фракция кислородного долга после работы предельной продолжительности в несколько десятков секунд связана с анаэробным гликолизом, т.е. с образ ованием в процессе выполнения скоростно-силового упражнения молочной кислоты, и потому обозначается как лактацидный кислородный долг . Эта часть кислородного долга исполь зуется для устранения молочной кислоты из организма путем ее окисления до СО2 и Н2О и ресинтеза до гликогена. Для определения макси мальной емкости анаэробного гликолиза можно использовать расчеты обра зования молочной кислоты в процессе мышечной работы. Простое уравнение для оценки энергии, образующейся за счет анаэробного гликолиза, имеет ви д: энергия анаэробного гликолиза (кал/кг веса тела) = содержанию молочной к ислоты в крови (г/л) * 0,76 * 222, где содержание молочной кислоты определяется как разница между наибольшей концентрацией ее на 4-5-й мин после работы (пик со держания молочной кислоты в крови) и концентрацией в условиях покоя; вел ичина 0,76 - это константа, используемая для коррекции уровня молочной кисл оты в крови до уровня ее содержания во всех жидкостях; 222 - калорический экв ивалент 1 г продукции молочной кисло ты. М аксимальная емкость лактацидного компонента анаэробной энергии у молодых нетренированных мужчин составляет около 200 кал/кг веса тела, что соответствует максимальн ой концентрации молочной кислоты в крови около 120 мг% (13 ммоль/л). У выдающихс я представителей скоростно-силовых видов спорта максимальная концентр ация молочной кислоты в крови может достигать 250-300 мг%, что соответствует м аксимальной лактацидной (гликолитической) емкости 400-500 кал/кг веса тела. Т акая высокая лактаци дная емкость обусловлена рядом причин. Прежде всего, спортсмены способн ы развивать более высокую мощность работы и поддерживать ее более продо лжительно, чем нетренированные люди. Это, в частности, обеспечивается вк лючением в работу большой мышечной массы (рекрутированием), в том числе б ыстрых мышечных волокон, для которых характерна высокая гликолитическ ая способность. Повышенное содержание таких волокон в мышцах высококва лифицированных спортсменов - представителей скоростно-силовых видов с порта - является одним из факторов, обеспечивающих высокую гликолитичес кую мощность и емкость. Кроме того, в процессе тренировочных занятий, осо бенно с применением повторно-интервальных упражнений анаэробной мощно сти, по-видимому, развиваются механизмы, которые позволяют спортсменам " переносить" ("терпеть") более высокую концентрацию молочной кислоты (и соо тветственно более низкие значения рН) в крови и других жидкостях тела, по ддерживая высокую спортивную работоспособность. Особенно это характер но для бегунов на средние дистанции. С иловые и скоростно-си ловые тренировки вызывают определенные биохимические изменения в трен ируемых мышцах. Хотя содержание АТФ и КрФ в них несколько выше, чем в нетре нируемых (на 20-30%), оно не имеет большого энергетического значения. Более су щественно повышение активности ферментов, определяющих скорость оборо та (расщепления и ресинтеза) фосфагенов (АТФ, АДФ, АМФ, КрФ), в частности миок иназы и креатин" фосфокиназы (Яковлев Н. Н.). Максимальное потребление кислорода. Аэробные возможности человека опр еделяются, прежде всего, максимальной для него скоростью потребления кис лорода. Чем выше МПК, тем больше абсолютная мощность максимальной аэробн ой нагрузки. Кроме того, чем выше МПК, тем относительно легче и потому длит ельнее выполнение аэробной работы. Н апример, спортсмены А и Б должны бежать с одинаковой скоростью, которая требует у обоих одинак ового потребления кислорода - 4 л/мин. У спортсмена А МПК. равно 5 л/мин и пото му дистанционное потребление О 2 составляет 80% от его МПК. У спортсмена Б МПК равно 4,4 л/мин н, сле довательно, дистанционное потребление О 2 достигает 90% от его МПК. Соответственно для спортсмен а А относительная физиологическая нагрузка при таком беге ниже (работа " легче"), и потому он может поддерживать заданную скорость бега в течение б олее продолжительного времени, чем спортсмен Б. Т аким образом, чем выше МПК у спортсмена, тем более высокую скорость он может поддерживать на ди станции, тем, следовательно, выше (при прочих равных условиях) его спортив ный результат в упражнениях, требующих проявления выносливости. Чем выш е МПК, тем больше аэробная работоспособность (выносливость), т.е. тем больш ий объем работы аэробного Характера способен выполнить человек. Причем эта зависимость выносливости от МПК проявляется (в некоторых пределах) т ем больше, чем меньше относительная мощность аэробной нагрузки. О тсюда понятно, почему в видах спорта, требующих проявления выносливости, МПК у спортсменов выш е, чем у представителей других видов спорта, а тем более чем у нетренирова нных людей того же возраста. Если у нетренированных м ужчин 20-30 лет МПК в среднем р авно 3-3,5 л/ми н (или 4 5- 50 мл/кг * мин), то у выс ококвалифицированных бегунов-стайеров и лыжников оно достигает 5-6 л/мин ( или более 80 мл/кг * мин). У нетренированных женщин МПК равно в среднем 2-2,5 л/мин (или 35-40 мл/кг * мин), а у лыжниц около 4 л/мин (или более 70 мл/кг * мин). Абсолютные показатели МПК (л О 2 /мин) нах одятся в прямой связи с размерами (весом) тела . Поэтому наиболее высокие абсолютные показатели МП К имеют гребцы, пловцы, велосипедисты, конькобежцы. В этих видах спорта на ибольшее значение для физиологической оценки данного качества имеют а бсолютные показатели МПК . Относительные показатели МПК (мл О 2 /кг * ми н) у высококвалифицированных спортсменов находятся в об ратной зависимости от веса тела. При беге и ходьбе выполняется значительная работа по вертикальному переме щению массы тела и, следовательно, при прочих равных условиях (одинаково й скорости передвижения) чем больше вес спортсмена, тем больше совершаем ая им работа (потребление О 2 ). Поэтому бегуны на длинные дистанции, как правило, имеют отн осительно небольшой вес тела (прежде всего за счет минимального количес тва жировой ткани и относительно небольшого веса костного скелета). Если у нетренированных мужчин 18-25 лет жировая ткань составляет 15- 17% веса тела, то у выдающихся стайеров - лишь 6- 7% Наибольшие относительные показатели МПК обнаруживаются у бегунов на длинные дистанции и лыжников, наименьшие - у гребцов. В таких видах спорта, как легкоатлетический бег, спортивная ход ьба, лыжные гонки, максимальные аэробные возможности спортсмена правил ьнее оценивать по относительному МПК. У ровень МПК зависит от максимальных возможностей двух функциональных систем: 1) кислородтранс портной системы, абсорбирующей кислород из окружающего воздуха и транс портирующей его к работающим мышцам и другим активным органам и тканям т ела; 2) системы утилизации кислорода, т. е. мышечной системы, экстрагирующе й и утилизирующей доставляемый кровью кислород. У спортсменов, имеющих в ысокие показатели МПК, обе эти системы обладают большими функциональны ми возможностями. 2. Физиологическая характеристика состояний орган изма при спортивной деятел ьности. Предстартовые состояния При выполнении тренир овочного или соревновательного упражнения в функциональном состоянии спортсмена происходят значительные изменения. В непрерывной динамике этих изменений можно выделить три основных периода: предстартовый, осно вной (рабочий) и восстановительный. П редстартовое состоян ие характеризуется функциональными изменениями, предшествующими нача лу работы (выполнению упражнения). В рабочем периоде разл ичают быстрые изменения функций в самый начальный период работы -состоя ние врабатывания и следующее за ним относительно неизменное (а точнее, м едленно изменяющееся) состояние основных физиологических функций, так называемое устойчивое состояние. В процессе выполнения упражнения раз вивается у т о м л е н и е, которое проявляется в снижении работоспособност и, т. е. невозможности продолжать упражнение на требуемом уровне интенси вности, или в полном отказе от продолжения данного упражнения. В осстановление функци й до исходного, предрабочего, уровня характеризует состояние организма на протяжении определенного времени после прекращения упражнения. К аждый из указанных пе риодов в состоянии организма характеризуется особой динамикой физиоло гических функций различных .систем, органов и всего организма в целом. На личие этих периодов, их особенности и продолжительность определяются п режде характером, интенсивностью и продолжительностью выполняемого уп ражнения, условиями его выполнения, а также степенью тренированности сп ортсмена. Предстартовое состояние Еще д о начала выполнения мышечной работы, в процессе ее ожидания, происходит целый ряд изменений в разных функциях организма. Значение этих изменени й состоит в подготовке организма к успешному выполнению предстоящей де ятельности. Предстартовое состояние П ред стартовое изменение функций происходит в определенный период - за неско лько минут, часов или даже дней (если речь идет об ответственном соревновании) до начала мышечной р аботы. Иногда выделяют отдельно стартовое состояние, характерное для по следних минут перед стартом (началом работы), во время которого функцион альные изменения особенно значительны. Они переходят непосредственно в фазу быстрого изменения функции в начале работы (период врабатывания). В предстартовом состо янии происходят самые разные перестройки в различных функциональных с истемах организма. Большинство этих перестроек сходно с теми, которые пр оисходят во время самой работы: учащается и углубляется дыхание, т. е. раст ет Л В, усиливается газообмен (потребление О 2 ), учащаются и усиливаются сокращения сердца (растет с ердечный выброс), повышается артериальное давление (АД), увеличивается к онцентрация молочной кислоты в мышцах и крови, повышаете; температура те ла и т. д. Таким образом, организм как бы переходит на некоторый "рабочий ур овень" еще до начал; деятельности, и это обычно способствует успешному вы полнению работы (К.М. Смирнов). По своей природе предс тартовые изменения функций являются условно - рефлекторными нервными и гормональными реакция ми. Условно - рефлекторным и раздражителями в данном случае служат место, время предстоящей деятел ьности, а также второсигнальные, речевые раздражители. Важнейшую роль пр и этом играют эмоциональные реакции. Поэтому наиболее резкие изменения в функциональном состоянии организма наблюдаются перед спортивными со ревнованиями. Причем степень и характер предстартовых изменений часто находятся в прямой связи со значимостью данн ого соревнования для спортсмена. П отребление О 2 , основной обмен, ЛВ перед старт ом могут в 2- 2,5 раза превышать обычный уровень покоя. У спринтеров (см. рис. 7), г орнолыжников ЧСС на старте может достигать 160 уд/мин. Это связано с усиле нием деятельности симпатоадрена ловой системы, активируемой лимбической системой головно го мозга (гипоталамусом, лимбической долей коры). Активность этих систем увеличивается еще до начала работы, о чем свидетельствует, в частности, п овышение концентрации норадреналина и адреналина. Под влиянием катехо ламинов и других гормонов ускоряются процессы расщепления гликогена в печени, жиров в жировом депо, так что еще до начала работы в крови повышает ся содержание энергетических субстратов - глюкозы, свободных жирных кис лот. Усиление симпатической активности через холинэргические волокна, интенсифицируя гликолиз в скелетных мышцах, вызывает расширение их кро веносных сосудов (холинэргическая вазодилятация). У ровень и характер пре дстартовых сдвиго в часто соответствует особенностям тех функциональных изменений, которые про исходят во время выполнения самого упражнения. Например, ЧСС перед старт ом в среднем тем выше, чем "короче дистанция предстоящего бега, т. е. чем выш е ЧСС во время выполнения упражнения. В ожидании бега на средние дистанц ии систолический объем увеличивается относительно-больше, чем перед сп ринтерским бегом (К. М. Смирнов). Таким образом, предстартовые изменения фи зиологических функций довольно специфичны, хотя количественно выражен ы, конечно, значительно слабее происходящих во время работы. О собенности предстарт ового состояния во многом могут определять спортивную работоспособнос ть. Не во всех случаях предстартовые изменения оказывают положительное влияние на спортивный результат. В этой связи выделяют три формы предста ртового состояния: состояние готовности - проявление умеренного эмоцио нального возбуждения, которое способствует повышению спортивного резу льтата; состояние так называемой стартовой лихорадки - резко выраженное возбуждение, под влиянием которого возможно как повышение, так и понижен ие спортивной работоспособности; слишком сильное и длительное предста ртовое возбуждение, которое в ряде случаев сменяется угнетением и депре ссией - стартовой апатией, ведущей к снижению спортивного результата (А. Ц . Пуни). 3. Роль эмоци й при спортивной деятельности В регуляции функциональных состояний, которые явл яются базой двигательной деятельности человека, принимают участие раз личные психологические, нервные и гуморальные механизмы: потребности, о сновные источники активности; мотивы, побуждающие к удовлетворению эти х потребностей; эмоции, подкрепляющие деятельность; речевая регуляция (с амоорганизация и самомобилизация); гормональные влияния — выделение г ормонов гипофиза, надпочечников и др. ЗНАЧЕНИЕ ЭМОЦИЙ. Спортивная деятельность, и, в первую очередь, выступления на соревновани ях, вызывает в организме спортсмена двоякого рода влияния: • физическое напряжение, связанное с осуществлением нагрузочной мыше чной работы; • эмоционально-психическое напряжение, вызываемое экстремальными раз дражителями (стрессорами). К последним относятся 3 фактора: • большой объем информации поступающий к спортсмену, который создает и нформационную перегрузку (особенно, в игровых видах спорта, единоборств ах, скоростном спуске на лыжах сгорит, п.); • необходимость перерабатывать информацию в условиях дефицита времен и; • высокий уровень мотивации — социальной значимости принимаемых спо ртсменом решений. При осуществлении этих процессов огромна роль эмоций. Эмоции представляют собой личностное отношение человека к окружающей среде и себе, которое определяется его потребностями и мотивами. Их знач ение в поведении заключается в оценочном влиянии на деятельность специ фических систем организма (сенсорных и моторных). Эмоции обеспечивают из бирательное поведение человека в ситуации со многими выборами, подкреп ляя определенные пути решения задач и способы действий. В спорте они постоянно сопровождают спортсменов, которые испытывают «м ышечную радость», «спортивную злость», «горечь поражения» и «радость по беды». Эмоции ярко проявляются в предстартовом состоянии, а также во вре мя спортивной борьбы, являются важным компонентом в процессе тактическ ого мышления, Эмоциональный настрой увеличивает максимальную произвол ьную силу и скорость локомоций. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЯВЛЕНИЯ ЭМОЦИЙ. Эмоции подразделяют на низшие (имеющиеся и у животных) и высшие, связанны е с социальными аспектами жизни человека (интеллектуальные, моральные, э стетические), его сознательным поведением и познавательной деятельнос тью — интересами, сознаваемыми и несознаваемыми мотивами (побуждениям и, влечениями), чувствами, поисками информации. Они возникают при недоста точном удовлетворении потребностей, при расхождении необходимой и реа льной информации. В возникновении эмоций участвуют некоторые отделы коры больших полуша рии и подкорковые образования нижние и внутренние поверхности больших полушарий (поясная извилина, гиппокамп) - некоторые ядра таламуса, гипота ламус, сетевидное образование срединных отделов ствола мозга. Эти образ ования представляют собой так называемый лимбико-ретикулярный комплек с, который совместное высшими отделами коры формирует эмоции человека. Эмоциональные реакции включают двигательные, вегетативные и эндокринн ые проявления: изменения дыхания, частоты сердечных сокращений, артериа льного давления, деятельности скелетных и мимических мышц, выделение го рмонов — адренокортикотропного гормона гипофиза, адреналина, норадре налина и кортикоидов, выделяемых надпочечниками. Различают эмоции положительные и отрицательные. При электрических раз дражениях в опытах на животных и при лечебных процедурах в клинике у чел овека были обнаружены центры удовольствия (в гипоталамусе, среднем мозг е) и неудовольствия в некоторых областях таламуса). Больные при раздраже нии этих центров испытывали «беспричинную радость», «беспредметную то ску», «безотчетный страх». Включаясь в сложные психические процессы, эмоции участвуют в принятии р ешений, обеспечивают так называемое эвристическое мышление при внезап ных открытиях у человека, подкрепляя его «озарение». У детей 2-3 лет в отлич ие от взрослых эмоциональная окраска слов имеет большее значение, чем их смысловой компонент. Эмоции являются механизмом регуляции интенсивности движений, вызывая мобилизацию функциональных резервов организма в экстремальных ситуац иях. Это особенно наглядно проявляется в соревновательных условиях, ког да результативность выступлений спортсмена превышает его достижения н а тренировочных занятиях. Одиночное выполнение работы, при обычной моти вации, всегда менее длительно и менее эффективно, чем при соревновании с другими липами, при повышенной мотивации. Способность к мобилизации фун кциональных резервов при повышенной мотивации в наибольшей мере прису ща опытным квалифицированным спортсменам, в то же время нетренированны е лица чаще всего исчерпывают резервы своего организма уже при обычной м отивации. Значительные нервно-психические напряжения при спортивной деятельнос ти приводят к резкому усилению эмоциональных реакций, обусловливая эмо циональный стресс у спортсменов, а при чрезмерном воздействии вызывают негативные проявления эмоций — дистресс (ухудшение функционального с остояния и активности организма, снижение иммунитета). В формировании эмоций и эмоциональных стрессов участвует особый класс биологических регуляторов — нейропептиды (энкефалины, эндорфины, опиа тные пептиды). Они представляют собой осколки белковых молекул — коротк ие аминокислотные цепочки. Нейропептиды распределены широко и неравно мерно в различных отделах головного и спинного мозга. Действуя в области контактов между нейронами, они способны усиливать или угнетать их функц ии, обеспечивая обезболивающий эффект, улучшая память и формирование дв игательных навыков, изменяя сон и температуру тела, снимая тяжелые состо яния при алкоголизме — абстиненции. Их концентрация в нервной системе у меньшается при ограничениях двигательной активности и увеличивается п ри эмоциональных реакциях, стрессах. Обнаружено, в частности, что у спорт сменов в соревновательных условиях концентрация нейропептидов в 5-6 раз превышает их обычное содержание у нетренированных лиц. Список литературы 1. КОЦ Я.М. - Спортивная физиология, http :// www . natahaus . ru 2. Д. Уилмор, Д. Костил. – Физиология спорта и двигател ьной активности., «Олимпийская литература», Киев 3. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физи ология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник. — М.: Тера-Спорт, О лимпия Пресс, 2001.