ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРЕНИРОВАННОСТИ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРЕНИРОВАННОСТИ

 

1. Показатели тренированности и физиологические механизмы её обуславливающие.

Спортивная тренировка - это специализированный педагоги­ческий процесс, направленный на повышение как общей, так и спе­циальной физической работоспособности человека с целью достиже­ния высоких спортивных результатов в избранном- виде спорта.

Тренированность - уровень специальной работоспособности спортсмена.

Тренированность повышается при систематической тре­нировке и снижается при её прекращении. Она изменяется также в процессе круглогодичной тренировки. Наивысший для спортсмена уровень тре­нированности не может поддерживаться постоянно.

В процессе сис­тематической тренировки повышается:

 а)  способность спортсмена выпол­нять больший объем работы;

 б)  способность осуществлять её с большей интенсивностью и более экономично;

 в) резистентность (устой­чивость) клеток и органов к изменениям внутренней среды происхо­дящим при работе.

Как считает Меерсон, Амосов, Бендетт и др., каждый орган тренируется интенсивностью своей специфической функции: мышца - силой и длительностью сокращений, железа секрецией, нервный узел-частотой импульсов его нейронов. Но все органы тренируются через внешнюю деятельность целого организма, а точнее - через его мы­шечную деятельность.

Повышение резервных возможностей спортсмена при тренировке обусловлено тем, что во время работы происходят не только  про­цессы диссимиляции, но и процессы ассимиляции.

Характерные черты адаптации спортсмена к физическим нагрузкам:

1.      Гипертрофия органа;

2.      Увеличение соотношения капилляры - мышечные волокна ;

3.      Увеличение концентрации миоглобина;

4.      Повышение активности ферментов;

5.      Увеличение АТФазной активности миозина;

6.      Увеличение мощности механизмов ответственных за транспорт ионов Са⁺ и расслабление мышц; 

7.      Повышение ЛВ, МПК и эффективности использования О₂.

8.      Увеличение содержания Hb в крови и др.   

9.      Повышение СО и МОК и др. изменения;

В процессе адаптации к физическим нагрузкам происходят структурные, био­химические и функциональные изменения в работающих органах.

Наибольший тренирующий эффект оказывают нагрузки, которые доводят организм до предела физиологической нормы.

Какой же механизм лежит в основе повышения тренированности спортсмена?

Если исходить из концепции  Меерсона об адаптации, то воз­растание активности функционирования работающих систем при сис­тематической спортивной тренировке приводит к формированию в них структурных изменений, которые принципиально увеличивают мощ­ность систем, ответственных за адаптацию к нагрузке.

Активирующее влияние увеличенной функ­ции на структуру органа происходит через генетический аппарат клетки (ГА). Взаимосвязь между функцией и ГА является двусторонней. Прямая связь состоит в том, что ГА через систему РНК "делает структуры", а структуры "делают" функцию. Обратная связь состоит в том, что "интенсивность функционирования структур" - количество функции, которое приходится на единицу массы органа; каким-то образом управляет активностью генетического аппарата. Характерно, что пока "функции тесно в структуре", до тех пор будет происходить гипертрофия и увеличение массы органа. Количе­ство функции через ГА стимулирует структурные изменения органа. Увеличенная структура обеспечивает более высокую функцию, что и составляет основу роста тренированности. Постоянное увеличение физических нагрузок - залог повышения тренированности спортсмена, снижение тренировочных нагрузок, приводящее к уменьшению количества функции выполняемое 1 г ткани, соответствует ситуации, когда функции слишком "прос­торно в структуре", в результате чего снижается интенсивность синтеза белков с последующим устранением избытка структуры.

Для того, чтобы повысить уровень специальной работоспособ­ности, необходимо, чтобы каждая последующая работа начиналась на фоне повышенной работоспособности. Лишь БФН-нагрузки вызывающие сдвиги в рабо­тающих системах на грани физиологической нормы, углубляющие величину этих сдвигов до умеренной перегрузки" - стимулируют "резе­рвные мощности" работающих систем.

Особенности морфофункционального состояния разных систем организма, возникающие при спортивной тренировке, называются физиологическими показателями тренированности. Различают  показателями тренированности в состоянии мышечного покоя, при выполнении стандартных  нагрузок и нагрузок предельной мощности.

2. Показатели тренированности в состоянии покоя.

Центральная нервная система. Систематическая мышечная деятельность сопровождается повы­шением лабильности нервных клеток, активности окислительных и некоторых других ферментов. У тренированных, особенно к скоростной работе, увеличена подвижность нервных процессов. Это проявляется в укорочении скры­того периода двигательных реакций, уточнении дифференцировок и повышении скорости переработки информации. Для спортсменов-стайе­ров характерна высокая уравновешенность нервных процессов.

Двигательный аппарат.  Морфологическкие изменения. Костная ткань утолщается, на костях образуются шероховатости, выступы, увеличиваются поперечные раз­меры костей, утолщается корковый слой, что способствует увеличе­нию механической прочности костей.

Увеличивается масса и объем скелетных мышц, особенно выполняющих силовые и статические напряжения, что сопровождается увеличением удельного веса тела. Этому способствуют потери воды и жира при физических наг­рузках. Гипертрофия скелетных мышц сопровождается улучшением их кровоснабжения. Увеличивается количество капилляров в скелетных мышцах.

Биохимические сд­виги: а) повышается содержание белков саркоплазмы и сократитель­ного белка миофибрилл-миозина; б) увеличивается количество миоглобина, что повышает кисло­родную емкость мышц и способствует интенсификации окислительных процессов;

Функциональные сд­виги: а) повышается возбудимость и лабильность мышц; б) повышается сила мышц; б) улучшается способность мышц к быстрому расслаблению; г) у тренированных твердость мышцы при произвольном напряжении больше, а при расслаблении меньше, чем  у нетренированных.

Система крови.  С ростом тренированности увеличивается общий объем крови, содержание в ней эритроцитов и гемоглобина, стано­вится больше кислородная емкость крови.

Лейкоцитарная формула у тренированных, особенно у стайеров, изменена в сторону увеличения количества лимфоцитов.

В плазме крови повышается мощность буферных систем, предо­храняющих кровь от резких сдвигов РН в кислую сторону. Щелочной резерв крови у спортсменов увеличен.

Обмен веществ и энергии. При нормальном питании у спортсме­нов обычно наблюдается азотистое равновесие. В тренированном ор­ганизме увеличены запасы углеводов, что очень важно для повышения работоспособности. Запасы жира относительно уменьшены.

Основной обмен находится в пределах стандартных величин или несколько понижен.

Дыхательная система. У тренированных спортсменов хорошо раз­виты дыхательные мышцы, увеличена жизненная емкость легких (ЖЕЛ)  и максимальная вентиляция легких ( МВЛ). Наибольшей величины этот показатель достигает у специализирующихся в видах спорта цикли­ческого характера. МВЛ у тренированных спортсменов составляет 150-250 л/мин. Этот показатель более изменчив, чем ЖЕЛ, и в процессе роста тренированности повышается.

Рост тренированности сопровождается уменьшением частоты ды­хания в покое до 8-10 в 1 мин и увеличением глубины дыхания до 700-800 мл .Минутный  объем дыхания (МОД) у спортсменов изменяется незначительно и составляет 6-9 л.

Потребление 0₂ в состоянии покоя в процессе тренировки, как правило, почти не изменяется.

Сердечно-сосудистая система (ССС). Адаптивные изменения проявля­ются в виде: а) гипертрофии мышечных волокон; б) васкуляризации; в) повышении количества миоглобина, гликогена; г) увеличении адренэргической чувствительности мышечных волокон; д) брадикардии; е) синусовой аритмии; ж) уменьшении систолического (СО) и минут­ного объема (МОК) кровообращения; з) изменении показателей ЭКГ: снижение зубца Р, увеличение зубцов -Р,Т, смещении сегмента  Т выше изолинии.

Гипертрофия миокарда и брадикардия в большей степени выраже­ны у тренирующихся к длительной циклической работе.  У трениро­ванных спортсменов брадикардия нередко сочетается с синусовой аритмией, что свидетельствует о способности сердца быстро адапти­роваться к изменяющимся условиям деятельности.

Показатели артериального давления (АД) у спортсменов в преде­лах возрастных норм. С ростом тренированности наблюдается тенден­ция к повышению, особенно диастолического, что обусловлено умень­шением потребности тканей в кровоснабжении.

3. Физиологические показатели тренированности при стандартных нагрузках.

Стандартная нагрузка - это непредельная нагрузка, доступная для всех испы­туемых.

У тренированного человека: 1) более короткий период врабатывания; 2) при работе более низкий уровень физиологических процессов; 3) восстановление заканчивается  относительно быстрее.

Для определения физической работоспособности используются различные методы. Наибольшее  распространение получили тесты: проба PWC₁₇₀, гарвадский тест, степ-тест, тест на тредмилле.

Тест PWC₁₇₀ является "субмаксимальной" функциональной пробой и поз­воляет оценить общую физическую работоспособность. Чем больше мощность работы тем выше физическая работоспособность.

По этой пробе выполняются две 5- минутные нагрузки умерен­ной интенсивности, разделенные трехминутным интервалом отдыха. В конце каждой нагрузки сосчитывается ЧСС.  Мощность второй наг­рузки определяется по специальной таблице и должна быть такой, чтобы величина ЧСС не была больше 170 уд/мин, а разница между величинами ЧСС в конце первой и второй нагрузок составляла 30-40 уд/мин.

Показатель РWС₁₇₀ рассчитывается по формуле РWC170 = M₁ + (М₂ - M₁)*(170-f₁/f₂-f₁), где М₁ и М₂ - мощность 1-й и 2-й нагрузок (кгм/мин), f₁ и   f₂ -частота сердцебиения в конце 1-й и 2-й нагрузок.

Важным фактором, определяющим уровень физической работоспо­собности, являются аэробные возможности организма, оцениваемые по величине  МПК.

Если известна величина PWC₁₇₀, то показатель МПК можно рассчитывать по формулам: для трениро­ванных лиц -  МПК= 2,2 * PWC₁₇₀ + 1070

для нетренированных -  МПК = 1,7 * РWС₁₇₀ + 1240

W/ von Dobeln et al. предложили следующую формулу для опре­деления МПК:

     maxVO₂= 1.29

где N- нагрузка на велоэргометре (кгм/мин); f- ЧСС в конце нагрузки; Т - возраст обследуемого; е - основание натурального логарифма (2,718....).

У спортсменов-стайеров высокой квалификации МПК составля­ет 5-6 л/мин' (на 1 кг веса-83-85 мл/мин). Максимальные величины этого показателя у спортсменов достигают почти 7 л/мин (или 90 мл/мин/кг). У лиц не занимающихся спортом, эта величина не превы­шает 3-3,5 л/мин (менее 40 мл/мин/кг).

Известно, что в определенной зоне мощности работы имеется прямая зависимость между потреблением кислорода и сердечным рит­мом. Поэтому о мощности нагрузок и потреблении кислорода обычно судят косвенно по частоте сердцебиений.

Большинство исследователей считают, что при частоте сердце­биений 180-190 уд/мин. Потребление кислорода составляет около 90-100% МПК. Работа при такой частоте сердцебиений очень тяжела. Длительно её могут выполнять лишь хорошо  тренированные спортсме­ны. В связи с этим для оценки уровня выносливости спортсмена пред­ложен тест, который заключается в определении длительности работы при сердечном ритме 180 уд в 1 мин, выполняемой без снижения мощнос­ти, что также  отражает возможность спортсмена поддерживать потребление кислорода на уровне близком к его МПК.

4. Показатели тренированности при выполнении предельной работы

При выполнении предельной работы превосходство тренированного определяется:

1. способностью более быстро мобилизовать и максимально использовать свои резервы;

2. более высокой производительностью и экономичностью работы его организма;

3.   более совершенной техникой движений;

4.   адаптацией организма к продолжению работы при резко изменен­ной внутренней среде.

При работе субмаксимальной и максимальной мощности, наибольшее значение имеют анаэробные процессы, освобождающие энергию. Очень велика роль адапта­ции организма к деятельности при измененном составе внутренней среды.

При работе большой и умеренной мощности главным фактором обеспечивающим высокую работоспособность является своевременная доставка кислорода.

При работе переменной мощности наиболее важна способность организма стремительно повышать свои функции при увеличении тре­бований к ним и снижать их в интервалах отдыха и при уменьшении мощности работы.

В видах спорта, в которых оценка результата производиться в баллах,  высокая техника выполнения движений является решающим фактором.

Реакции вегетативных систем на предельную физическую нагруз­ку.

Дыхательная система. - увеличивается ЛВ. Так при циклической работе субмаксимальной и большой мощности у тренированных спортсменов-мужчин она может достигать 150-200 л/мин, у женщин - 90-130 л/мин.При этом эффективность ЛВ падает. У тренированных КИО₂ снижается незна­чительно.

Сердечно-сосудистая система (ССС). Наибольшие сдвиги наблю­даются при циклической работе, когда потребление О₂ становится близким к МПК. Систолический объем крови при этом может нарастать до 150-200 мл, минутный до 30-35л.

Кровоснабжение органов брюшной полости при этом резко снижается. То же происходит и в неактивных скелетных мышцах. У более трени­рованных сосудистые реакции более эффективны, чем у нетренированных.

Система крови. При тяжелой работе у тренированных содержа­ние эритроцитов и Hb в крови несколько нарастает. Это способствует увеличению КЕК (до 20-22 мл). Однако если работа очень тяжела, то количество эритроцитов и Hb может уменьшаться. Это происходит в результате разру­шения эритроцитов. У нетренированных тяжелая работа сопровожда­ется более значительным уменьшением количества эритроцитов и ге­моглобина в крови.

При циклической работе субмаксимальной и большой мощности накапливается большой кислородный долг, молочная кислота, изме­няется в кислую сторону РН.

У нетренированных максимальный О2-долг обычно не превышает 5-7 л. У тренированных не может достигать 20 и более литров. Соответственно повышается и концентрация молочной кисло­ты в крови (до 250-300 и более мг%).  В этом проявляется адаптация организма к работе в условиях резко измененной внутренней среды.

При предельно напряженной мышечной деятельности происходят значительные изменения и в других системах организма. Обычно эти изменения более выражены у менее тренированных. Например, коли­чество лейкоцитов в крови у них может достигать 30-50 тыс в мм³ (ин­токсикационная фаза). У нетренированных может резко уменьшаться содержание глюкозы в крови.

Таким образом, в процессе адаптации к напряженной мышечной деятельности в организме человека происходит увеличение морфо-функциональных резервов, которые могут быть мобилизованы в экстре­мальных условиях и, в результате которых приобретается способность организма в  целом и составляющих его органов, и систем нести по­вышенную по сравнению с обычной функцией нагрузку.

Выводы

1. Тренированный организм может выполнять работу большей интенсивности и длительности вследствие: а) более высокого струк­турного, функционального и энергетического резервов систем ответ­ственных за адаптацию к мышечной деятельности; б) более выраженной экономизации физиологических функций; в) повышенной резистентности систем к функционированию в резко измененных условиях внутрен­ней среды.

2. Более всего тренируют БФН, доводящие функционирование систем до предела физиологической нормы и вызывающие наступление четко выраженной фазы суперкомпенсации.

3. Постепенное повышение физических нагрузок - необходимое условие роста тренированности.