Утомление при выполнении различных физических упражнений

20

                              НГУ им. П.Ф. Лесгафта

                                     Кафедра Физиологии

                             Курсовая работа

Утомление при выполнении различных физических упражнений.

                                                                                                                                          Выполнил                                                                                                           студент 3 курса 6 группы                                                                                                             тренерского факультета                                                                                                                                                          Валк А.А.

Проверила:

Маслова И.Б.

Дата:

Оценка:                    

                                               С-Петербург

                                                     2010

                                               План работы

Введение                                                                                                     3

Глава I. Обзор литературы                                                                        8

1.1. Анализ данных литературы                                                               8

Глава II. Организация и методика исследования                                   16

2.1. Методика исследования                                                                     16

Глава Ш. Результаты собственных исследований                                 17

3.1. Статистика полученных результатов                                               17

3.2. Обсуждение полученных результатов                                            18

3.3. Данные испытуемых                                                                          19 

Выводы                                                                                                       20

Практические рекомендации                                                                    21

Список использованной литературы                                                       22

                                                   Введение.

                                               Актуальность.

Проблема утомления считается актуальной общебиологической проблемой, представляет большой теоретический интерес и имеет важное практическое значение для деятельности человека в труде и спорте (Н.А. Фомин, 1982; Л.П. Матвеев, 1977; В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков, 1974; А.Г. Станков, 1992)

Первую попытку решения проблемы утомления предпринял Г. Галилей (1564-1642 гг.), который столкнулся с этим явлением, анализируя механику работы мышц при подъёме тела по лестнице и при ходьбе. По его мнению, в разбираемом случае мышцы утомляются в связи с тем, что им приходиться перемещать не только их собственный вес, но и вес остального тела. В противоположность этому сердце имеет дело только с собственным весом, и оно неутомимо (В.М. Зациорский, 1970).

По мере развития физиологической науки отдельные исследователи, особенно в XVIII и в первой половине XIX века, пытались затрагивать проблему утомления, но такие работы были единичными.

Физиологические исследования процессов утомления развернулись в основном с середины XIX века, в ходе которых сразу же обрисовались две основные теории: гуморально-локалистическая и центрально-нервная (Н.А. Фомин, 1982).

Исходной позицией гуморально-локалистической теории, сторонниками которой были преимущественно зарубежные ученые, является представление об утомлении как мышечной слабости и усталости, т. е. о процессах, происходящих под влиянием работы, прежде всего в самой мышце. К тому же в исследованиях А.А. Ухтомского не только была дана глубокая критика гуморально-локалистических теорий утомления, но и показана огромная роль центральной нервной системы в наступлении утомления (С.Ф. Матвеев, О.К. Наухатько, 2001).

Появление центрально-нервной теории утомления связано с работами великих отечественных физиологов И.М.Сеченова и И.П. Павлова, их учеников и последователей. Суть её состоит в проявлении запредельного

торможения в нервных клетках на различных уровнях ЦНС при выполнении напряженной мышечной работы. Разработка этой теории явилась важным шагом в раскрытии механизмов, предохраняющих нервную систему, а через неё весь организм от истощения, результатом которого может стать переутомление и перетренированность (А.Н. Корженевский, В.С. Дахновский, Б.А. Подливаев, 2004).

                      Современное состояние изучаемой проблемы.

В ряде современных исследований показано, что даже в состоянии глубокого утомления работа может быть продолжена, если изменить её интенсивность и особенно характер её обеспечения при сохранении состава работающих мышц (С.Г. Антонов, 1997; Н.Г. Озолин, 2003; А.А. Новиков, А.Г. Оленик, 1981; В.И. Лях, 1998; А.В. Медведь, Е.И. Кочурко, 1985; А.Г. Станков, 1992). Это, по мнению В.И. Ляха (1998), свидетельствует о том, что в нервных центрах не наступало ни торможения, ни истощения, т.е. неотъемлемых механизмов утомления согласно центрально-нервной теории. А.Г. Станков (1992) отмечает, что центрально-нервная теория мышечного утомления является модернизированным вариантом прежних локалистических концепций с той лишь разницей, что в ней центр наиболее значительных изменений, приводящих к развитию утомления, был перенесён из периферических исполнительных органов в ЦНС.

Значительный вклад в изучение проблемы утомления внёс В. В. Розенблат. Согласно разработанной им центрально-корковой теории начальным звеном утомления при мышечной работе человека являются изменения "кортикальных центров". По его мнению, уровень работоспособности мышц, связанный с настройкой их возбудимости, тонуса и упруго-вязких свойств, с состоянием кровоснабжения и трофических процессов в них, определяется уровнем работоспособности нервных центров, управляющих мышцами. Утомление корковых нервных клеток приводит, с одной стороны, к нарушению контролируемой ими сложнейшей координации процессов, а с другой - меняет характер установочных влияний коры мозга и связанных с ней нижележащих образований на исполнительные органы.

Вопрос о правильной трактовке процесса утомления долгое время оставался дискуссионным. Ныне оно рассматривается как состояние организма, возникающее вследствие выполнения физической работы и проявляющееся во временном снижении работоспособности, в ухудшении двигательных и вегетативных функций, их дискоординации и появлении чувства усталости (Н.А. Фомин, 1982; Г.М. Куколевский, 1961; Ф.П. Суслов, С.М. Вайцеховский, 1995; В.И. Дубровский, 1999). В физиологии утомление представляется как биологически целесообразная реакция, направленная против истощения функционального потенциала организма (Н.А. Фомин, 1982; Г.М. Куколевский, 1961; Ф.П. Суслов, С.М. Вайцеховский, 1995).

В настоящее время специалисты при изучении проблемы утомления учитывают такие понятия этого процесса, как локализация и механизм (Н.А. Фомин, 1982). Такой подход берет своё начало с 60-х годов XX столетия, когда ученые сошлись во мнении о том, что локализация и механизмы утомления определены функциональным состоянием различных органов и систем организма, их координационными взаимоотношениями и обусловлены характером выполняемой работы и другими факторами.

Кроме того, в ЦНС происходят изменения, выражающиеся в запредельном торможении в корковых нервных центрах и торможении на уровне двигательных центров спинного мозга, а также в работающих мышцах, которое проявляется в ухудшении сократительных свойств мышечных волокон и нервно-мышечной передачи.

                    Новизна исследования и нерешенные вопросы.

Новизна исследования заключается в том, что проанализирована сущность и современное состояние изучаемой проблемы утомления при выполнении различных физических упражнений. Выявлена степень утомления при выполнении различных физических упражнений у борцов и у юношей, не занимающихся борьбой.

                                                Гипотеза.

Предполагается, что степень утомления при выполнении различных физических упражнений у борцов ниже, чем у юношей, не занимающихся борьбой.

                                                  Цель.

Определить степень утомления при выполнении различных физических упражнений у борцов и юношей, не занимающихся борьбой, после тренировки по борьбе.

                                                 Задачи.

1. Выявить степень утомления при выполнении различных физических

              упражнений.

2. Доказать, что степень утомления при выполнении различных    физических упражнений у борцов ниже, чем у юношей, не занимающихся борьбой.

3. Подобрать методику тренировки для развития механизмов противостояния     физическому утомлению.

                                Практическая значимость.

Заключается в том, что данную методику исследования можно использовать при развитии механизмов противостояния физическому утомлению, понижать степень утомления. С помощью этой методики можно определять пригодность человека к занятию данным видом спорта.

                                   Глава I. Обзор литературы

                                1.1. Анализ данных литературы

              Утомление — это процесс временного снижения функциональных возможностей организма под влиянием интенсивной или длительной работы, проявляющийся ухудшением количественных и качественных показателей этой работы, дискоординацией физиологических функций и обычно сопровождающийся ощущением усталости (Ф.П. Суслов, С.М. Вайцеховский, 1995).

Для утомления характерно сокращение физиологических резервов и переход на энергетически менее выгодные виды реакций. Наиболее выражены при утомлении изменения функций двигательного аппарата, центральной нервной системы и вегетативных функций. Наблюдается замедление темпа деятельности, нарушается ритмичность. Ухудшается точность и координация движений, повышаются пороги возбудимости сенсорных систем, в процессах принятия решений доминируют готовые стереотипные формы, затруднено внимание, увеличивается число ошибочных действий (В.П. Филин, Н.А. Фомин, 1980).

Появление и развитие утомления зависят от состояния здоровья, возраста, типа высшей нервной деятельности, сформированности деятельности, мотиваций, установок, интересов человека. Динамика утомления зависит от характера деятельности. Быстро развивается утомление при чрезмерно интенсивной, непосильной работе, при монотонной, статической и сенсорнообедненной или сенсорнонасыщенной деятельности, в экстремальных условиях среды. В этих случаях принято говорить об остром утомлении, при котором работа вызывает быстро нарастающие функциональные нарушения в деятельности центральной нервной системы (В.М. Игуменов, А.О. Акопян, М.Н. Мамиашвили, М.К. Осотов, 1998).

              Хроническим утомлением называют прогрессирующее накопление неблагоприятных функциональных сдвигов, сопровождающихся снижением работоспособности вследствие недостаточности периодов отдыха во время и после работы для полного восстановления, нормализации функций организма. Организм при хроническом утомлении становится более восприимчивым ко многим болезнетворным влияниям (А.А. Новиков, А.О. Акопян, Г.А. Сапунов, 1986).

Превышение допустимых пределов нагрузки и чрезмерное истощение нервных центров при хроническом утомлении сопровождается срывом адаптации и развитием переутомления.

В зависимости от характера выполняемой работы утомление может быть преимущественно физическим, умственным или сенсорным. Физическое утомление развивается в двигательных центрах мозга, характеризуется снижением показателей физической работоспособности и изменениями функционального состояния преимущественно сердечно-сосудистой, дыхательной и мышечной систем. Умственное утомление обусловлено нарушением подвижности нервных процессов, ослаблением активного внутреннего торможения в ассоциативных зонах коры больших полушарий, в лобных и височных отделах левого полушария, связанных с центрами речи и сопровождается снижением показателей умственной работоспособности, понижением эмоционального тонуса, внимания, интереса к работе, изменениями функционального состояния вегетативной нервной системы. Сенсорное утомление (чаще всего — зрительное, реже — слуховое) проявляется снижением возбудимости в соответствующих корковых представительствах сенсорных систем и ухудшением сенсорных функций (Ю.С. Лукашин, 1980).

Роль утомления заключается, во-первых, в своевременной сигнализации об изменениях в нервных центрах и защите их от истощения; во-вторых, развивающиеся физиологические и биохимические сдвиги не только ухудшают функциональное состояние работающего органа, но и стимулируют восстановительные процессы, обеспечивая эффект тренировки и последующее повышение работоспособности. Повторное утомление, не доводимое до чрезмерных величин, является средством повышения функциональных возможностей организма, поэтому необходимо стремиться не к отсутствию утомления, а к отдалению его наступления и предупреждению его накопления.

В спортивной практике приобретают особое значение диагностика и изучение показателей, которые сопровождают и сигнализируют об утомлении. Отличают несколько наиболее общих направлений: увеличение числа ошибок "как результат расстройства координации движений"; неспособность к созданию и усвоению новых полезных навыков, расстройство старых ранее приобретённых навыков; увеличение энергетических, прежде всего углеводных, трат на единицу произведённой работы и т.д. (Л.П. Матвеев, 1977; Н.А. Фомин, 1982; А.В. Медведь, Е.И. Кочурко, 1985; В.А. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков, 1974).

Существуют многочисленные попытки классифицировать утомление. Так, различают четыре основных вида утомления.

          Классификация видов утомления (Н.А. Фомин, 1982)

Физиологическая и биохимическая характеристики стадий утомления даны в ряде работ (Дубровский В.И., 1999; С.Г. Антонов, 1997; Н.А. Фомин, 1982; В.М. Зациорский, 1970; В.М. Игуменов, А.О. Акопян, М.Н. Мамиашвили, М.К. Осотов, 1998; В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков, 1974; А.Н. Корженевский, В.С. Дахновский, Б.А. Подливаев, 2004; А.Г. Станков, 1992). В частности, при выполнении физической нагрузки в первой стадии утомления по сравнению с выполнением таковой в "устойчивом" состоянии происходят более глубокие сдвиги в показателях сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Во второй стадии утомления наблюдается дальнейшее снижение биоэлектрической активности коры большого мозга и более напряженная деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Третья стадия утомления характеризуется снижением биоэлектрической активности коры большого мозга (до 22% по сравнению с предыдущими двумя стадиями утомления) и ухудшением функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

В работающих мышцах при утомлении происходит исчерпание запасов энергетических субстратов (АТФ, КФ, гликоген), накапливаются продукты распада (молочная кислота, кетоновые тела) и отмечаются резкие сдвиги внутренней среды организма. При этом нарушается регуляция процессов, связанных с энергетическим обеспечением мышечного сокращения, появляются выраженные изменения в деятельности систем легочного дыхания и кровообращения (В.И. Дубровский, 1999).

  Классификация проявлений утомлений (Г.М. Куколевский, 1961)

Как известно запасы АТФ в мышцах незначительны, их едва хватает на 1 с напряженной мышечной работы. Запасов креатинфосфата, используемого для ресинтеза АТФ при работе максимальной интенсивности, хватает всего на 6-8 с (В.М. Зациорский, 1970). Снижение скорости ресинтеза АТФ может явиться причиной наступающего утомления.

В состоянии утомления снижается концентрация АТФ в нервных клетках и нарушается синтез ацетилхолина в синаптических образованиях, в результате чего нарушается деятельность ЦНС по формированию двигательных импульсов и передаче их к работающим мышцам; замедляется скорость переработки сигналов, поступающих от проприорецепторов и хеморецепторов; в моторных центрах развивается охранительное торможение (Н.А. Фомин, 1982; Г.М. Куколевский, 1961).

При утомлении в процессе выполнения физических нагрузок угнетается деятельность желез внутренней секреции, что ведёт к уменьшению выработки гормонов и снижению активности ряда ферментов. Прежде всего, это сказывается на миофибриллярной АТФ-азе, контролирующей преобразование химической энергии в механическую работу. При снижении скорости расщепления АТФ в миофибриллах автоматически уменьшается и мощность выполняемой работы. В состоянии утомления уменьшается активность ферментов аэробного окисления и нарушается сопряжение реакций окисления с ресинтезом АТФ. Для поддержания необходимого уровня АТФ происходит вторичное усиление гликолиза, сопровождающееся закислением внутренних сред и нарушением гомеостаза. Усиливающийся катаболизм белковых соединений сопровождается повышением содержания мочевины в крови.

Максимальная физическая нагрузка большой длительности приводит организм спортсмена к увеличению продуцирования в мышечных клетках молочной кислоты, диффундирующей затем в крови и вызывающей изменения кислотно-щелочного равновесия. Снижение рН внутренней среды влияет на активность ряда ферментов, которая бывает наивысшей в слабощелочной среде (рН = 7,35 - 7,40). Снижение рН в процессе физической нагрузки максимальной и субмаксимальной интенсивности приводит к уменьшению активности многих ферментов, в частности фосфофруктокиназы, АТФ-азы. У спортсменов величина рН может составлять 6,9 и ниже (после нагрузки высокой интенсивности в течение 40-60 с).

Если в прошлые десятилетия в научно-методической литературе рассматривались преимущественно локалистические, центрально-нервные или другие гипотезы возникновения утомления, то в последние годы у специалистов сложилось мнение о многообразии факторов и причин, ставших первопричиной наступления снижения работоспособности.

Тренировочная и соревновательная деятельность спортсмена включает в себя выполнение упражнений различной мощности и продолжительности, циклических и ациклических, и т.д. При этом, естественно, возможно проявление различных механизмов и локализации утомления (В.И. Дубровский, 1999; А.Г. Станков, 1992).

Несмотря на большое внимание к проблеме утомления, имеющей важное прикладное значение, в том числе и для достижения высоких спортивных результатов, эта проблема, по мнению многих специалистов, далека от своего окончательного решения.

В заключение следует подчеркнуть, что напряженная и длительная физическая нагрузка обязательно сопровождается той или иной степенью утомления, которое, в свою очередь, вызывает процессы восстановления, стимулирует адаптационные перестройки в организме. Соотношение утомления и восстановления и есть, по существу, физиологическая основа процесса спортивной тренировки (А.Н. Корженевский, В.С. Дахновский, Б.А. Подливаев, 2004).

                     Глава II. Организация и методика исследования.

                                    2.1. Методика исследования

Объект исследования – борцы 17 лет (КМС) и юноши 17 лет.

Цель исследования – определить степень утомления при выполнении различных физических упражнений у борцов и юношей, не занимающихся борьбой, после тренировки по борьбе.

Задача исследования – выявить степень утомления при выполнении различных физических упражнений у борцов и юношей, не занимающихся борьбой.

Ход работы:

1-     у испытуемых замеряется пульс до выполнения нагрузки

2-     испытуемые выполняют 10 приседаний с партнером на плечах с максимальной скоростью

3-     у испытуемых замеряется пульс после выполнения нагрузки

4-     испытуемые выполняют 10 бросков с максимальной скоростью

5-     у испытуемых замеряется пульс после выполнения нагрузки

                 Глава III. Результаты собственных исследований.

                         3.1. Статистика полученных результатов

Полученные данные были обработаны с помощью программы STATGRAPHICS PLUS, после чего был рассчитан критерий Стьюдента и найдено значение t равное 1,15, что меньше 2,23, а из этого следует, что данные достоверны.

                            3.2. Обсуждение полученных результатов.

              По моему мнению, показатели испытуемых являются нормальными, так как они выполняли нагрузку после тренировки, что естественно сказалось на их исходных показателях ЧСС, которые имеют большие значения.

По данным результатов собственных исследований видно, что нагрузка в большей степени сказалась на юношах, не занимающихся борьбой, так как они не привыкли к упражнениям такого типа.

По данным борцов видно, что для них это нагрузка более привычна, хотя есть и исключения. Эти исключения проявляются из-за индивидуальных особенностей организма, по тому, что у некоторых юношей всегда высокие показатели ЧСС, а у других наоборот всегда низкие, но все равно, как и у всех они повышались с выполнением каждого упражнения. Так же заметно, что у некоторых испытуемых показатели ЧСС сильно увеличивались после каждой нагрузки, а у некоторых они изменялись не сильно, что говорит о том, что их организм уже  смог адаптироваться к данной нагрузке.

В итоге если брать показатели в целом, не переходя на индивидуальности видно, что степень утомления у борцов ниже, чем у юношей, не занимающихся борьбой.

                                        3.3. Данные испытуемых.

Борцы:

                                                                 Возраст                     Пол               Разряд

1.      Котов Александр                             17                           муж.               КМС

2.      Хижняков Валентин                        17                           муж.               КМС

3.      Зонов Дмитрий                                17                           муж.               КМС

4.      Соловьев Дмитрий                          17                           муж.               КМС

5.      Нерсисян Давид                               17                           муж.               КМС

6.      Павлов Алексей                               17                           муж.               КМС

7.      Керимов Камиль                              17                           муж.               КМС

8.      Магомедов Даниэль                         17                           муж.               КМС

9.      Фатохов Умар                                   17                           муж.               КМС