Физиологическая классификация и характеристика физических упражнений

Физические упражнения — это двигательная деятельность, с помощью которой решаются задачи физического воспитания — образовательная, воспитательная и оздоровительная.

Физические упражнения чрезвычайно многообразны. Для их классификации невозможно применить один единственный критерий. Этим объясняется наличие различных систем физиологической классификации по разным критериям, положенным в их основу.

РАЗЛИЧНЫЕ КРИТЕРИИ КЛАССИФИКАЦИИ УПРАЖНЕНИЙ

В связи с многообразием физических упражнений, различными их формами и физиологическими механизмами в основу классификации положены различные критерии. Среди них различают следующие основные критерии.

• Энергетические критерии — классифицирующие упражнения по преобладающим источникам энергии и по уровню энерготрат и суммарные, навею выполненную работу).

• Биомеханические — выделяющие по структуре движений упражнения циклические, ациклические и смешанные.

• Критерии ведущего физического качества — упражнения силовые, скоростные, скоростно-силовые, упражнения на выносливость, координационные или сложно-технические.

• Критерии предельного времени работы — подразделяющие упражнения по зонам относительной мощности.

Предлагали также классифицировать упражнения по отношению мощности энерготрат к основному обмену; учитывали взаимодействие со спортивным снарядом и человека с человеком; классифицировали виды спорта по соотношению интенсивности статической и динамической работы и степени опасности для здоровья. Выделяли также 2 группы спортивных упражнений: 1) связанные с предельными физическими нагрузками и развитием физических качеств и 2) технические, требующие специальных психофизиологических качеств — автомотоспорт, санный, парусный, парашютный, конный спорт, дельтапла-неризмидр.. Существует также ряд педагогических классификаций упражнений, которые здесь не рассматриваются.

Классификация по энергетическим критериям рассматривает подразделение спортивных упражнений по преобладающему источнику энергии: анаэробные алактатные, анаэробные лактатные и аэробные. Соотношение аэробных и анаэробных источников энергии зависит от длительности работы.

При классификации по уровню энерготрат выделяют упражнения по величине суммарных и единичных затрат энергии. С увеличением длины дистанции суммарные энерготраты растут, а единичные снижаются.

СОВРЕМЕННАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ

Общепринятой в настоящее время считается классификация физических упражнений, предложенная В. С. Фарфелем. В этой системе в силу многообразия и разнохарактерности физических упражнений применены различные критерии классификации.

Все спортивные упражнения разделены первоначально на позы и движения. Затем все движения подразделены по критерию стандартности на стандартные или стереотипные и нестандартные или ситуационные. Стандартные движения разбиты на 2 группы по характеру оценки спортивного результата — на упражнения качественного значения и количественного значения. Из последних выделены упражнения с разной структурой — ациклические и циклические Среди ациклических упражнений выделены собственно-силовые, скоростно-силовые и прицельные.

Циклические упражнения по предельному времени работы разделены по зонам относительной мощности — максимальной мощности, субмаксимальной, большой и умеренной мощности. При этом учитывалось, что физическая нагрузка не равна физиологической нагрузке на организм человека, а основной величиной, характеризующей физиологическую нагрузку является предельное время выполнения работы. Анализ спортивных рекордов на различных дистанциях у бегунов, конькобежцев, пловцов и др. позволил построить логарифмическую зависимость между логарифмом интенсивности энерготрат и логарифмом предельного времени работы.

На графике этой зависимости выделились 4 различных участка:

1) с наивысшей скоростью — зона максимальной мощности;

2) со скоростью близкой к максимальной — зона субмаксимальной мощности;

3) с более медленным падением скорости и

4) зона с новым резким падением скорости — зона умеренной мощности.

Двигательная деятельность человека проявляется в поддержании позы и выполнении моторных актов.

Поза— это закрепление частей скелета в определенном положении. При этом обеспечивается поддержание заданного угла или необходимого напряжения мышц.

При сохранении позы скелетные мышцы осуществляют две формы механической реакции — тонического напряжения и фазных сокращений.

Основные позы, которые сопровождают спортивную деятельность, — это лежание, сидение, стояние, с опорой на руки. При лежании усилия мышц минимальны, сидение требует напряжения мышц туловища и шеи, а стояние — из-за высокого положения общего центра масс и малой опоры — значительных усилий антигравитационных мышц-разгибателей задней поверхности тела. Наиболее сложными являются позы с опорой на руки. В позах «вис» и «упор» координация менее сложна, но требуются большие усилия мышц. Наибольшую сложность представляют стойки. В этом случае требуется не только большая сила мышц рук, но и хорошая координация при малой опоре и необычном положении вниз головой, которое вызывает у нетренированных лиц значительный приток крови к голове и массивную афферентную импульсацию от смещенных внутренних органов и от вестибулярного аппарата.

Правильная организация позы имеет большое значение для двигательной деятельности. Она является основой любого движения, обеспечивая опору работающим мышцам, выполняя фиксацию суставов в нужные моменты. Закрепляя тело человека в вертикальном положении, она осуществляет антигравитационную функцию, помогая преодолеть силу земного притяжения и противодействуя падению. Поддержание сложных поз в неподвижном положении или при движении обеспечивает сохранение равновесия тела.

Позы, как и движения, могут быть произвольными и непроизвольными. Произвольное управление позой осуществляется корой больших полушарий. После автоматизации многие позные реакции могут осуществляться непроизвольно, безучастия сознания. В организации непроизвольных поз участвуют условные и безусловные рефлексы. Специальные статические и статокинетические рефлексы поддержания позы происходят с участием продолговатого и среднего мозга.

Различают рабочую позу, обеспечивающую текущую деятельность, и предрабочую позу, которая необходима для подготовки к предстоящему действию. Поза может быть удобной и неудобной, при которой эффективность работы снижается. Например, при стендовой стрельбе в положении стоя опытные спортсмены так распределяют нагрузку на части скелета, что на ЭМ Г наблюдается минимальная активность мышц туловища. Это позволяет спортсменам длительное время стоять без утомления. В то же время у менее подготовленных стрелков при плохой организации позы имеется значительное напряжение мышц, что быстро приводит к утомлению и снижению точности стрельбы.

Работая в условиях неподвижной позы человек, выполняет статическую работу. При этом его мышцы работают в изометрическом режиме и их механическая работа равна нулю, так как отсутствует перемещение тела или его частей. Однако с физиологической точки зрения человек испытывает определенную нагрузку, тратит на нее энергию, устает, может оцениваться по длительности ее выполнения. В спорте, как правило, статическая работа связана с большим напряжением мышц.

В центральной нервной системе при такой работе создается мощный очаг возбуждения —рабочая доминанта, которая оказывает тормозящее влияние на другие нервные центры, в частности на центры дыхания и сердечной деятельности. Так как при этом, в отличие от динамической работы, активность нервных центров должна поддерживаться непрерывно, без интервалов отдыха, то статические напряжения весьма утомительны и не могут поддерживаться длительное время. Специфические системы взаимосвязанной активности нервных центров проявляются в коре больших полушарий у спортсменов лишь при достаточных статических усилиях, одновременно в мышцах в реакцию вовлекаются наименее возбудимые и мощные быстрые двигательные единицы. Этим объясняется необходимость включения в тренировочные занятия максимальных и околомаксимальных нагрузок.

В двигательном аппарате при статической работе наблюдается непрерывная активность мышц, что делает ее более утомительной, чем динамическая работа с той же нагрузкой.

Лишь при статических напряжениях, не превышающих 7-8-% от максимальных, кровоснабжение мыши, обеспечивает необходимый кислородный запрос. При 20-процентных статических усилиях кровоток через мышцу уменьшается в 5-6 раз, а при усилиях более 30% от максимальной произвольной силы — прекращается вовсе.

В настоящее время обнаружено, что артериальное давление в мышцах при статической работе может достигать 400-500 мм рт.ст., так как это необходимо для преодоления периферического сопротивления кровотоку. Однако даже прекращение кровотока заметно не снижает работу мышц, так как в них имеются запасы кислорода и анаэробных источников энергии, а сама работа кратковременна.

Изменения вегетативных функций демонстрируют так называемый феномен статических усилий: в момент выполнения работы уменьшаются ЖЕЛ, глубина и минутный объем дыхания, падает ЧСС и потребление кислорода, а после окончания работы наблюдается резкое повышение этих показателей. Этот эффект больше выражен у новичков, но по мере адаптации спортсменов к статической работе он проявляется гораздо меньше.

При статической работе содержание кислорода в альвеолах легких зависит от принятой позы: из-за ухудшения легочного кровотока и неравномерности вентиляции различных долей легких оно составляет в позе стояния — 14.9%, сидения— 14.4%, лежания— 14.1%.

При значительных усилиях наблюдается явление н а т у ж и в а н и я, которое представляет собой выдох при закрытой голосовой щели, в результате чего туловище получает хорошую механическую опору, а сила скелетных мышц увеличивается.

Напряжение скелетных мышц при позно тонических реакциях и статических усилиях оказывает в результате повышенной проприо-цептивной импульсации регулирующее влияние на вегетативные процессы — м о т о р н о-в исцеральные рефлексы. Это, в частности, нарастание ЧСС и угнетение работы почек — уменьшение диуреза. Так, при положении вниз головой ЧСС составляет — 50, при лежании — 60, сидении — 70, стоянии — 75 уд мин, а количество мочи, образовавшейся за 1.5 часа, в позе лежания — 177 мл, а в позе стояния— 136 мл.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНДАРТНЫХ ЦИКЛИЧЕСКИХ И АЦИКЛИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ

Стандартные или стереотипные движения характеризуются сравнительным постоянством движений и их последовательностью, закрепляемой в виде двигательного динамического стереотипа. По структуре движений различают циклические и ациклические стандартные движения.

СТАНДАРТНЫЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ

Стандартные циклические упражнения отличаются повторением одних и тех же двигательных актов. По предельной длительности работы они подразделяются на 4зоны относительной мощности — максимальную, субмаксимальную, большую и умеренную.

Работа максимальной мощности продолжается до 20-30 с.

Такая работа относится к анаэробным алактатным нагрузкам, т. е. выполняется на 90-95% за счет энергии фосфагенной системы — АТФ и КрФ. Единичные энерготраты — предельные и достигают 4 ккал • с, зато суммарные — минимальны. Огромный кислородный запрос во время работы удовлетворяется крайне незначительно, но кислородный долг не успевает достичь большой величины из-за кратковременности нагрузки. Короткий рабочий период недостаточен для заметных сдвигов в системах дыхания и кровообращения. Однако, в силу высокого уровня предстартового возбуждения ЧСС достигает высокого значения — до 200 уд мин. В результате активного выхода из печени углеводов в крови обнаруживается повышенное содержание глюкозы — гипергликемия.

Ведущими системами организма при работе в зоне максимальной мощности являются центральная нервная система и двигательный аппарат, так как требуется высокий уровень возбудимости и лабильности нервных центров и скелетных мышц, хорошая подвижность нервных процессов, способность к быстрому расслаблению мышечных волокон и достаточные запасы в них креатинфосфата.

Работа субмаксимальной мощности продолжается от 20-30 с до 3-5 мин.

Сюда относятся нагрузки анаэробно-аэробного характера. С увеличением дистанции скорость локомоций в этой зоне резко падает, и, соответственно, быстро снижаются единичные энерготраты, зато суммарные энерготраты возрастают. Покрытие энерготрат преимущественно за счет анаэробных реакций гликолиза при водит к предельному нарастанию концентрации лактата в крови, которая увеличивается по сравнению с уровнем покоя в 25 раз. В этих условияхрН крови снижается до 7.0 и менее. 

Ведущими физиологическими системами обеспечения работы в зоне субмаксимальной мощности являются кислородтранспортные системы — кровь, кровообращение и дыхание, а также центральная нервная система, роль которой очень велика, так как она должна управлять движениями, осуществляемыми с очень высокой скоростью, в условиях недостаточного кислородного снабжения самих нервных центров.

Работа большой мощности продолжается от 5-6 мин до 20-30 мин. Сюда относятся циклические упражнения с преодолением длинных дистанций —бег на 3000, 5000, 10000м; плавание на 800, 1500 м; бег на коньках — 5000, 10000 м; лыжные гонки — 5, 10 км: гребля—1.5,2 км и др. Работа в этой зоне мощности характеризуется как аэробно-анаэробная. Особенное значение здесь, наряду с глико-литическим энергообразованием, цимеют реакции окисления углеводов. Максимальное усиление функций кардиореспираторной системы обеспечивает достижение организмом спортсмена МПК. Однако кислородный долг, составляя 10-30% от запроса, при большой длительности работы достигает к концу дистанции большой величины. Этим объясняется высокая концентрация лактата в крови и заметное снижение рН крови

На протяжении дистанции наблюдается стабилизация показателей потребления кислорода, дыхания и кровообращения, хотя полного удовлетворения потребления кислорода во время работы не происходит, т, е. устанавливается кажущееся устойчивое состояние. ЧСС сохраняется достаточно постоянно на оптимальном рабочем уровне – 180 уд мин. Единичные энерготраты — невысоки, но суммарные энерготраты достигают 750-900 ккал.

Ведущее значение в зоне большой мощности имеют функции кардиореспираторной системы, а также системы терморегуляции и желез внутренней секреции.

Работа умеренной мощности продолжается от 30-40 мин до нескольких часов. Сюда входят сверхдлинные беговые дистанции—20, 30 км, марафон 42195 м, шоссейные велогонки— 100 км и более, лыжные гонки— 15, 30,50 км и более, спортивная ходьба на дистанциях от 10 до 50 км, гребля на байдарках и каноэ — 10000 м, сверхдлинные заплывы и пр.

Энергообеспечение осуществляется почти исключительно аэробным путем, причем по мере расходования глюкозы происходит переход на окисление жиров. Единичные энерготраты — незначительны, зато суммарные энерготраты огромны — до 2-3 тыс. ккал и более. Потребление кислорода в этой зоне мощности составляет около 70-80% МП К и практически покрывает кислородный запрос во времяработы, так что кислородный долг к концу дистанции составляет менее 4 л, а концентрация лактата почти не превышает нормы. Сдвиги показателей дыхания и кровообращения ниже максимальных. ЧСС держится на уровне 160-180 уд мин. Несмотря на переключение окислительных процессов на утилизацию жиров, на дистанции продолжается расход углеводов. Это приводит куменьшению почти в 2 раза содержания в крови глюкозы — явлению гипогликемии. 

Это резко нарушает функции ЦНС, координацию движений, ориентацию в пространстве, а в тяжелых случаях вызывает потерю сознания. К тому же длительная монотонная работа приводит также к запредельному торможениюь ЦНС, называемому еще охранительным торможением, так как оно снижая темп движения или прекращая работу, предохраняет организм спортсмена, в первую очередь нервные клетки, от разрушения и гибели.

Ведущее значение в зоне умеренной мощности имеют большие запасы углеводов, предотвращающие гипогликемию, и функциональная устойчивость ЦНС к монотонии, противостоящая развитию запредельного торможения.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕСТАНДАРТНЫХ ДВИЖЕНИЙ

К нестандартным или ситуационным движениям относят спортивные игры и единоборства. К этой же группе причисляют кроссы из-за большой сложности профиля современных трасс. Для этих движений характерны:

• переменная мощность работы, сопряженная с постоянньми изменениями структуры двигательных действий и направления движений;

• изменчивость ситуации, сочетаемая с дефицитом времени.

Нестандартные упражнения характеризуются ациклической или смешанной структурой движений, преобладанием динамической скоростно-силовой работы, высокой эмоциональностью.

В отношении ДНС предъявляются высокие требования к «творческой» фунщиимозга из-за отсутствия стандартных программ двигательной деятельности. Особое значение имеют процессы восприятия и переработки информации в крайне ограниченные интервалы времени, что требует повышенного уровня пропускной способности мозга. Спортсмену необходима не только оценка текущей ситуации, но и предвосхищение возможных ее будущих изменений, т. е. развитая способность к экстраполяции.

При выполнении ударных действии и бросков основная рабочая фаза движений занимает десятые и сотые доли секунды. Это исключает внесение сенсорных коррекций в текущий двигательный акти, следовательно, все движение должно быть заранее и очень точно запрограммировано. При этом сама программа действия и имеющиеся двигательные навыки спортсмена должны постоянно варьировать в зависимости от изменений условий их выполнения. Все эти условия ситуационной деятельности требуют высокой возбудимости и лабильности нервных центров, силы и подвижности нервных процессов, преимущественного представительства среди спортсменов таких типов ВНД как холери к и сангвиник, помехоустойчивости к значительной нервно-эмоциональной напряженности, а также специфических черт умственной работоспособности — развитого оперативного мышления, большого объема и концентрации внимания, а в командных играх — и распределения внимания, способности к правильному при нятию решений и быстрой мобилизации из памяти тактических комбинаций, двигательных навыков и умений для эффективного решения тактических задач.

Роль сенсорных систем исключительно велика, особенно дистантных — зрительной и слуховой. В ситуационной деятельности имеют значение как центральное зрение, так и периферическое. Для четкого восприятия действий игроков, соперников и летящего мяча, шайбы, особенно при больших скоростях и малых размерах спортсмену необходимы хорошая острота и глубина зрения, идеальный мышечный баланс глаз, а в командных играх — большие размеры поля зрения. Для ориентации в пространстве и во времени имеет важное значение слуховая сенсорная система. Резкие изменения направления и формы движений, повороты, падения, броски вызывают сильное раздражение отолитового и ампулярного аппаратов вестибулярной сенсорной системы. Требуется высокая вестибулярная устойчивость, чтобы не происходили при этом нарушения координации движений и негативные вегетативные реакции. В двигательной сенсорной системе занятия ситуационными видами спорта вызывают повышение проприоцептивной чувствительности в тех суставах, которые имеют основное значение в данном виде спорта

Занятия ситуационными упражнениями развивают в двигательном аппарате высокую возбудимость и лабильность скелетных мышц, хорошую синхронизацию скоростных возможностей разных мышечных групп. Развитие силы и скоростно-силовых способностей помогает осуществлению точных и резких бросков и ударов. Требуется также хорошая гибкость и выносливость.

Энерготраты в ситуационных упражнениях сравнительно низке, чем в циклических. В связи с большими различиями в размерах площадок, числе участников, темпе движений соотношение аэробных и анаэробных процессов энергообразования заметно различается: в волейболе, например, преобладают аэробные нагрузки, в футболе — аэробно-анаэробные, в хоккее с шайбой — анаэробные. Переменная мощность физических нагрузок позволяет во многом удовлетворять кислородный запрос уже во время работы и снижает величину кислородного долга.

Основной характеристикой вегетативных функций в ситуационных движениях является не достигнутый во время нагрузки рабочий уровень, а степень его соответствия мощности работы в данный момент. ЧСС, постоянно изменяясь, колеблется, в основном, в диапазоне от 130 до 180-190 уд • мин; частота дыхания — от 40 до 60 вдохов в 1 мин. Величины ударного и минутного объема крови, глубины и минутного объема дыхания, МПК при работе скромнее, чем у спортсменов в циклических видах спорта. В связи с большими потерями воды, а также рабочими энерготратами, масса тела спортсмена, особенно после соревновательных нагрузок, снижается на 1-3 кг.

Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двигательный аппарат.

    Banner Akad_Zaharkin_Novosib Banner IdealScout Banner SportExpert banner altayvitaminy ArtHockey Banner_Sakhalin

Все права защищены. Любое использование материалов сайта допускается только с разрешения правообладателя. За получением разрешения на использование обращаться по адресу E-Mail Image При любом использовании материалов ссылка на сайт lifeinhockey.ru обязательна ©