«Биохимические основы двигательных качеств спортсменов, занимающихся борьбой»

     Содержание 

Введение

1. Характеристика энергетического обеспечения соревновательной и тренировочной деятельности

2. Характеристика биохимических изменений, приводящих к утомлению при тренировках и соревнованиях

3. Биохимические закономерности восстановления после мышечной работы

4. Биохимические основы двигательных качеств спортсмена

5. Биохимические закономерности адаптации к мышечной работе

6. Биохимические основы питания борцов

7. Биохимический контроль в борьбе

Заключение

Используемая литература

      Введение 

     Анализ  соревновательной деятельности высококвалифицированных  борцов показывает, что предпочтение отдают спортсменам, ведущим поединок в высокой стойке с поднятой головой, применяющим плотные захваты.

     Реализация  данных приемов возможна при качественном энергообеспечении спортсмена. В  связи с эти становится важным биохимический контроль спортивно-тренировочной  деятельности борцов. Биомеханический  анализ спортивных упражнений, используемых при подготовке борцов, показывает, что в каждом из них используется в большей или меньшей мере скоростно-силовые способности спортсмена. В особенности надо видеть это  в ведущих движениях, определяющих успех спортсмена, и соответственно улучшать скоростно-силовые характеристики спортсмена.

     Из  вышесказанного вытекает актуальность следующей темы исследования: «Биохимическая характеристика борцов».

     Цель  работы – изучить биохимическую  характеристику борца.

     Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

     - Рассмотреть характеристику энергетического  обеспечения соревновательной и  тренировочной деятельности борцов;

     - Проанализировать биохимические  закономерности утомления и восстановления  борцов;

     - Изучить биохимические основы  двигательных качеств борцов;

     - Раскрыть биохимические закономерности  адаптации к мышечной работе;

     - Охарактеризовать биохимические  основы питания;

     - Исследовать биохимический контроль  в борьбе.

     Методологической  основой исследования являются труды  отечественных спортсменов-методистов.

      1. Характеристика  энергетического  обеспечения соревновательной  и тренировочной  деятельности 

     Энергетические  запросы организма (работающих мышц) удовлетворяются, как известно, двумя  основными путями - анаэробным и  аэробным. Соотношение этих двух путей  энергопродукции неодинаково в  разных циклических упражнениях. При  выполнении любого упражнения практически  действуют все три энергетические системы анаэробные фосфагенная (алактатная) и лактацидная (гликолитическая) и  аэробная (кислородная, окислительная) «Зоны» их действия частично перекрываются. Поэтому трудно выделить «чистый» вклад  каждой из энергетических систем, особенно при работе относительно небольшой  предельной продолжительности В  этой связи часто объединяют в  пары «соседние» по энергетической мощности (зоне действия) системы, фосфагенную  с лактацидной, лактацидную с  кислородной. Первой при этом указывается  система, энергетический вклад которой  больше.

     В соответствии с относительной нагрузкой  на анаэробные и аэробные энергетические системы все циклические упражнения можно разделить на анаэробные и  аэробные. Первые - с преобладанием  анаэробного, вторые - аэробного компонента энергопродукции Ведущим качеством  при выполнении анаэробных упражнений служит мощность (скоростно-силовые  возможности), при выполнении аэробных упражнений – выносливость.

     Соотношение разных путей (систем) энергопродукции  в значительной мере определяет характер и степень изменений в деятельности различных физиологических систем, обеспечивающих выполнение разных упражнений.

     Выделяются  три группы анаэробных упражнений:

     - максимальной анаэробной мощности (анаэробной мощности) ;

     - околомаксимальной анаэробной мощности;

     - субмаксимальной анаэробной мощности (анаэробно-аэробной мощности).

     Упражнения  максимальной анаэробной мощности (анаэробной мощности) – это упражнения с  почти исключительно анаэробным способом энергообеспечения работающих мышц: анаэробный компонент в общей  энергопродукции составляет от 9,0 до 100%. Он обеспечивается главным образом  за счет фосфагенной энергетической системы (АТФ + КФ) при некотором участии  лактацидной (гликолитической) системы. Рекордная максимальная анаэробная мощность, развиваемая выдающимися  спортсменами во время спринтерского  бега, достигает 120 ккал/мин. Возможная  предельная продолжительность таких  упражнений - несколько секунд.

     Усиление  деятельности вегетативных систем происходит в процессе работы постепенно. Из-за кратковременности анаэробных упражнений во время их выполнения функции кровообращения и дыхания не успевают достигнуть возможного максимума. На протяжении максимального  анаэробного упражнения спортсмен  либо вообще не дышит, либо успевает выполнить  лишь несколько дыхательных циклов. Соответственно «средняя» легочная вентиляция не превышает 20-30% от максимальной. ЧСС повышается еще до старта (до 140-150 уд/мин) и во время упражнения продолжает расти, достигая наибольшего  значения сразу после финиша - 80-90% от максимальной (160-180 уд/мин).

     Поскольку энергетическую основу этих упражнений составляют анаэробные процессы, усиление деятельности кардио-респираторной (кислородтранспортной) системы практически не имеет  значения для энергетического обеспечения  самого упражнения. Концентрация лактата  в крови за время работы изменяется крайне незначительно, хотя в рабочих  мышцах она может достигать в  конце работы 10 ммоль/кг и даже больше. Концентрация лактата в крови  продолжает нарастать на протяжении нескольких минут после прекращения  работы и составляет максимально 5-8 ммоль/л.

     Перед выполнением анаэробных упражнений несколько повышается концентрация глюкозы в крови. До начала и в  результате их выполнения в крови  очень существенно повышается концентрация катехоламинов (адреналина и норадреналина) и гормона роста, но несколько  снижается концентрация инсулина; концентрации глюкагона и кортизола заметно  не меняются.

     Ведущие физиологические системы и механизмы, определяющие спортивный результат  в этих упражнениях - центрально-нервная  регуляция мышечной деятельности (координация  движений с проявлением большой  мышечной мощности), функциональные свойства нервно-мышечного аппарата (скоростно-силовые), емкость и мощность фосфагенной  энергетической системы рабочих  мышц.

     Упражнения  околомаксимальной анаэробной мощности (смешанной анаэробной мощности) - это  упражнения с преимущественно анаэробным энергообеспечением работающих мышц. Анаэробный компонент в общей  энергопродукции составляет 75-85% - отчасти  за счет фосфагенной и в наибольшей мере за счет лактацидчой (гликолитической) энергетических систем. Возможная предельная продолжительность таких упражнений у выдающихся спортсменов колеблется от 20 до 50 с.

     Для энергетического обеспечения этих упражнений значительное усиление деятельности кислородтранспортной системы уже  играет определенную энергетическую роль, причем тем большую, чем продолжительнее  упражнение.

     В процессе выполнения упражнения быстро растет легочная вентиляция, так что  к концу упражнения длительностью  около 1 мин она может достигать 50-60% от максимальной рабочей вентиляции для данного спортсмена (60-80 л/мин).

     Концентрация  лактата в крови после упражнения весьма высокая-до 15 ммоль/л у квалифицированных  спортсменов. Она тем выше, чем  больше дистанция и выше квалификация спортсмена. Накопление лактата в  крови связано с очень большой  скоростью его образования в  рабочих мышцах (как результат  интенсивного анаэробного гликолиза).

     Концентрация  глюкозы в крови несколько  повышена по сравнению с условиями  покоя (до 100-120 мг%). Гормональные сдвиги в крови сходны с теми, которые  происходят при выполнении упражнения максимальной анаэробной мощности.

     Ведущие физиологические системы и механизмы, определяющие спортивный результат  в упражнениях околомаксимальной  анаэробной мощности, те же, что и  в упражнениях предыдущей группы, и, кроме того, мощность лактацидной (гликолитической) энергетической системы  рабочих мышц.

     Упражнения  субмаксимальной анаэробной мощности (анаэробно-аэробной мощности) - это  упражнения с преобладанием анаэробного  компонента энергообеспечения работающих мышц. В общей энергопродукции  организма он достигает 60-70% и обеспечивается преимущественно за счет лактацидной (гликолитической) энергетической системы. В энергообеспечении этих упражнений значительная доля принадлежит кислородной (окислительной,аэробной) энергетической системе. Возможная предельная продолжительность  соревновательных упражнений у выдающихся спортсменов - от 1 до 2 мин. К соревновательным упражнениям относятся: бег на 800 м, плавание на 200 м, бег на коньках  на 1000 и 1500 м, заезды на 1 км в велоспорте (трек).

     Мощность  и предельная продолжительность  этих упражнений таковы, что в процессе их выполнения показатели деятельности. Кислородтранспортной системы (ЧСС, сердечный  выброс, ЛВ, скорость потребления О₂) могут быть близки к максимальным значениям для данного спортсмена или даже достигать их. Чем продолжительнее упражнение, тем выше на финише эти показатели и тем значительнее доля аэробной энергопродукции при выполнении упражнения. После этих упражнений регистрируется очень высокая концентрация лактата в рабочих мышцах и крови - до 20-25 ммоль/л.

     Таким образом, тренировочная и соревновательная деятельность борцов проходит при около-максмальной  загрузке мышц спортсменов. При этом энергетические процессы, протекающие  в организме, характеризуются тем, что из-за кратковременности анаэробных упражнений во время их выполнения функции кровообращения и дыхания  не успевают достигнуть возможного максимума. На протяжении максимального анаэробного  упражнения спортсмен либо вообще не дышит, либо успевает выполнить лишь несколько дыхательных циклов. Соответственно «средняя» легочная вентиляция не превышает 20-30% от максимальной. 

     2. Характеристика  биохимических изменений,  приводящих к утомлению  при тренировках  и соревнованиях 

     Последние изменения правил проведения соревнований по спортивной борьбе, направленные на повышение зрелищности поединков, предусматривают существенное увеличение активности ведения схватки с  одновременным увеличением количества выполненных технических действий. С учетом этого реально возникает  проблема, связанная с тем, что  при возросшей интенсивности  ведения соревновательного поединка на фоне прогрессирующего физического  утомления будет происходить  временная еавтомати зация двигательного  навыка спортсмена.

     В спортивной практике это обычно проявляется  во второй половине соревновательного  поединка, проводимого с высокой  интенсивностью. В таком случае (особенно если спортсмен имеет не очень  высокий уровень специальной  выносливости) отмечаются значительные изменения рН крови (ниже 7,0 усл. ед.), что свидетельствует о крайне неблагоприятной реакции спортсмена на работу такой интенсивности. Из результатов  более ранних исследований (В.В. Шиян, А.В. Осборн) известно, что устойчивое нарушение ритмовой структуры двигательного  навыка борца при выполнении броска прогибом начинается с уровня физического  утомления при значениях рН крови ниже 7,2 усл. ед. В этой связи возникает два возможных пути повышения стабильности проявления двигательного навыка борцов:

     а) поднять уровень специальной  выносливости борцов до такой степени, чтобы они могли проводить  поединок любой интенсивности без  выраженного физического утомления (реакция на нагрузку не должна приводить  к ацидотическим сдвигам ниже значений рН, равных 7,2 усл. ед.);

     б) обеспечить стабильное проявление двигательного  навыка в любых экстремальных  ситуациях предельных физических нагрузок при значениях рН крови, доходящих  до значений 6,9 усл. ед.

     В рамках первого направления выполнено  достаточно большое количество специальных  исследований, определивших реальные пути и перспективы решения проблемы форсированного воспитания специальной  выносливости борцов. По второй проблеме реальных, практически значимых наработок  до настоящего времени нет.

     Для более подробного изучения особенностей динамики отдельных критериев оценки устойчивости двигательного навыка борца к сбивающему воздействию  физического утомления после  дозированной специфической нагрузки была проведена серия специальных  исследований ритмовой структуры броска в различных условиях.

     Суть  исследования состояла в том, что  по программе эксперимента проводилось  изучение характера динамики отдельных  фаз ритмовой структуры броска в  шести условных состояниях спортсмена, характеризующих различную степень  физического утомления борца  после строго дозированной специфической  нагрузки и в состоянии покоя.

     По  этой схеме проведения исследования было осуществлено две серии экспериментов. Первая серия проводилась до начала экспериментального тренировочного периода  предсоревновательной подготовки, а  вторая - сразу после его окончания.

     Из  результатов исследований, характеризующих  влияние экспериментальной тренировочной  программы подготовки борцов на длительность фазы подхода (ФП) при выполнении броска прогибом на фоне различного физического  утомления, становится ясно, что разработанная  модель совершенствования технико-тактического мастерства борцов при тренировке со специально создаваемым физическим утомлением оказывает недостоверное  положительное влияние на время  выполнения ФП после нагрузки малой  интенсивности.

     Интересным  оказалось то, что увеличение интенсивности  фоновой нагрузки приводит к более  значительному изменению абсолютных значений времени ФП (недостоверно при р>0,05).

     Наиболее  выраженный эффект (р<0,05) экспериментальной  тренировки отмечался в случае выполнения бросков после заданий, моделирующих физическое утомление соревновательного  поединка (специальное тестирование) или нагрузки гликолитического анаэробного  характера.

     Проведенное исследование показало, что разработанная  методика тренировки оказалась эффективным  средством решения частной задачи по повышению устойчивости двигательного  навыка борца к сбивающему влиянию  высокоинтенсивной специфической  работы.

     Таким образом, утомление в соревновательной и тренировочной деятельности борцов происходит из-за околопредельной нагрузке на мышцы в течение всего периода  поединка. В результате этого повышается уровень рН в крови, ухудшается реакция  спортсмена и его устойчивость к  нападениям со стороны противника. Для уменьшения утомления рекомендуется  в тренировочном процессе использовать нагрузки гликолитического анаэробного  характера.

      3. Биохимические  закономерности восстановления  после мышечной  работы 

     В период восстановления развертывается своеобразный спектр различных реакций. Последействие работы характеризуется  усилением кровообращения (увеличены  частота сердечных сокращений, минутный объём крови, максимальное артериальное кровяное давление, расширена капиллярная  сеть в работающих мышцах, уменьшено  количество депонированной крови), повышением температуры работавших мышц, их тонического  напряжения и возбудимости, изменением состояния центральной нервной  системы и анализаторов, а также  желез внутренней секреции.

     Известно, что природа восстановительного периода с точки зрения физиологического механизма заключается в так  называемых следовых явлений в тканях и центральной нервной системе. Следовые процессы – это общее  свойство функционирования различных  структур живого организма. Они достаточно полно представлены на различных  «этажах» организации мышечной и  нервной ткани.

     Развивая  положения своих учителей, А.А. Ухтомский  сравнивал одиночный нервный  импульс с кометой, хвост которой  тянется после прохождения головной части. Этот «хвост» – следовый процесс  – неоднороден. Для него характерны фазные изменения возбудимости. Они  определяют судьбу последующей реакции  ткани. При оптимальных раздражениях каждая «волна возбуждений наиболее полно утилизирует положительное  последействие предшествующей волны». Важно и другое принципиальное положение. Следовые реакции могут смещаться в процессе деятельности, в ходе выполнения рабочего движения.

     В учении о доминанте следовым явлением отведена заметная роль. Для понимания  следовых реакций в условиях мышечной деятельности важно представление  о доминанте как функциональном объединении, состоящем не только из коркового, но и субкортикальных, вегетативных и гуморальных компонентов. Одной  из основных черт доминанты является инертность, т. е. способность удерживать и продолжать начавшееся возбуждение  и тогда, когда первоначальный стимул к возбуждению миновал. Оказалось, что сохранение доминантных свойств  очагом возбуждения в сенсомоторной  области после выключения раздражения, вызвавшего доминанту, нередко достигает 20-30 мин.

     Биологическая роль послерабочего периода состоит  не только в восстановлении уровня измененных функций и энергетических ресурсов организма, но и в функциональных и структурных перестройках, т. е. в формировании эффекта тренированности.

     Строго  говоря, после физической нагрузке имеет место не восстановление функций  до исходных данных в буквальном смысле слова, а переход к новому состоянию, отличному от дорабочего. Ведь если предположить, что происходит только восстановление, то нельзя понять характер увеличения силы, скорости и выносливости под влиянием тренировки. Поэтому  не случайно многие исследователи пытались заменить термин «восстановление» понятиями  «следовой процесс» или «последействие».

     Восстановительный период рассматривают как конструктивный. В это время возникает суперкомпенсация в процессах обмена веществ в  гладкой и скелетной мускулатуре. Явление суперкомпенсации проявляется в большем накоплении энергетических резервов в скелетных мышцах, в накоплении пластических материалов, обуславливающих их гипертрофию. Все эти изменения – непременное условие повышения функциональных возможностей организма, составляющее содержание состояния тренированности. Возникновение функциональных и морфологических изменений в организме под влиянием нагрузки, которые реализуются в восстановительном периоде - условие развития и совершенствования организма человека.

     Таким образом, следовый процесс, созданный  доминантным очагом, может быть достаточно стойким и инертным, что позволяет  удерживать возбуждение и тогда, когда источник раздражения удален. После окончания мышечной работы наступает восстановительный, или  послерабочий, период. Он характеризуется  степенью изменения функций организма  и временем, которое необходимо для  их восстановления до исходного уровня. Изучение восстановительного периода  необходимо для оценки тяжести конкретной работы, определения ее соответствия возможностям организма и установления длительности необходимого отдыха. 

     4. Биохимические  основы двигательных  качеств спортсмена 

     Под физическими (двигательными) качествами принято понимать отдельные качественные стороны двигательных возможностей человека и отдельных действий. Уровень  их развития определяется не только физическими  факторами, но и психическими факторами  в частности степенью развития интеллектуальных и волевых качеств. Физические качества необходимо развивать своевременно и всесторонне. Физические (двигательные качества связанны с типологическими особенностями проявления свойств нервной системы (силой-слаботью, подвижностью-инертностью и т.д.), которые выступают в структуре качеств в виде природных задатков. Каждое качество обуславливает несколько различных возможностей особенностей. Например быстродействие обеспечивается слабой нервной системой, подвижностью возбуждения и уравновешенностью. Такие связи характерны только для быстроты. Наличие разных типологических особенностей у разных людей частично обуславливается тем, что у одних людей лучше развиты одни качества (или их компоненты), у других иные. Выигрывая в проявлении одних двигатель качеств, человек проигрывает в других. Физические (двигательные) качества можно разделить в зависимости от их структуры на простые и сложные.

     Чем большее число анатомо-физологических и психических факторов обуславливает  явление качества, тем оно сложнее. Но сложные качества, такие, например, как ловкость, меткость прыгучесть, не являются суммой простых. Сложное  качество - это интегрированная межанализаторная качественная особенность двигательного  действия.

     Наиболее  важным двигательным навыком для  борцов является сила. Под силой  следует понимать способность человека преодолевать за счёт мышечных усилий (сокращений) внешнее сопротивление  или противодействовать внешним  силам. Сила – одно из важнейших  физических качеств в абсолютном большинстве видов спорта, поэтому  её развитию спортсмены уделяют исключительно  много внимания.

     В процессе выполнения спортивных или  профессиональных приёмов связанных  с подниманием, опусканием, удержание  тяжёлых грузов, мышцы, преодолевая  сопротивление, сокращаются и укорачиваются. Такая работа называется преодолевающей. Противодействуя какому-либо сопротивлению  мышцы, могут при напряжении, и  удлиняться, например, удержание очень  тяжёлого груза. В таком случае их работа называется уступающей. Оба  эти режима объединяются под одним  названием - динамического. Сила, проявляемая  в движении, т.е. в динамическом режиме называется динамической силой.

     Сокращение  мышцы при постоянном напряжении или внешней нагрузке называется изотоническим. Данный режим имеет  место в силовых упражнениях (штанга, гири, гантели).

     Режим работы мышц на тренажерах, где задается скорость перемещения звеньев тела называется изокинетическим (плавание, гребля).

     Если  усилие спортсмена движением не сопровождается и производится без изменения  длины мышц, то в этом случае говорят  о статическом режиме. Такая сила называется статической.

     Между силой, и скоростью сокращения мышц существует обратно пропорциональная зависимость.

     Психологические механизмы этого качества (силы) связаны с регуляцией напряжения в paзличных режимах их работы:

     - изометрическом - без изменения длины  мышц;

     - миометрическом - уменьшается длина  мышцы (в циклических движениях);

     - плиометрическом - увеличение длины  мышцы во время её растягивания. Этот режим связан с приседанием,  с замахами при бросках мяча  и т.д.

     При педагогической характеристике силовых  качеств человека выделяют следующие  разновидности:

     - максимальная изометрическая (статическая  сила) (показатель силы, проявляемой  при удержании в течении определённого  времени предельных отягощений);

     - медленная динамическая (жимовая  сила), проявляемая во время перемещения  предметов большой массы, когда  скорость перемещения практически  не имеет значения;

     - скоростная динамическая сила  характеризуется способностью человека  к перемещениям в ограниченное  время больших отягощений с  ускорением ниже максимального;

     - взрывная сила - способность преодолевать  сопротивление с максимальным  мышечным напряжением в кратчайшее  время. В этом случае сила  и быстрота движений сочетаются, т.е. ступают как интегральное  специфическое качество.

     Таким образом, биохимические основы двигательных навыков борцов связаны непосредственно  с проявлением силовых способностей, к числу которых относятся  динамическая, взрывная, а также  изометрической силой.

      5. Биохимические  закономерности адаптации  к мышечной работе