Средства физической культуры, обеспечивающие устойчивость к умственной и физической работоспособности

 

            Средства  физической  культуры,   обеспечивающие   устойчивость   к

                               умственной и физической работоспособности 

          Основное средство  физической  культуры  — физические  упражнения.

   Существует  физиологическая  классификация   упражнении,   в   которой   вся

   многообразная  мышечная   деятельность   объединена   в   отдельные   группы

   упражнении по физиологическим признакам.

   Устойчивость  организма к неблагоприятным  факторам зависит от  врожденных  и

   приобретенных свойств. Она  весьма  подвижна  и  поддается  тренировке  как

   средствами  мышечных  нагрузок,  так  и  различными  внешними  воздействиями

   (температурными   колебаниями,   недостатком   или   избытком    кислорода,

   углекислого газа). Отмечено,  например,  что  физическая  тренировка  путем

   совершенствования  физиологических  механизмов  повышает   устойчивость   к

   перегреванию,  переохлаждению,  гипоксии,  действию  некоторых  токсических

   веществ, снижает заболеваемость и повышает работоспособность.

    У   людей,  которые  систематически  и   активно   занимаются   физическими

   упражнениями,   повышается   психическая,   умственная   и    эмоциональная

   устойчивость  при  выполнении   напряженной   умственной   или   физической

   деятельности.

     К  числу основных физических (или   двигательных)  качеств,  обеспечивающих

   высокий  уровень  физической  работоспособности  человека,   относят   силу,

   быстроту  и выносливость, которые проявляются в определенных  соотношениях  в

   зависимости от условий выполнения той или  иной  двигательной  деятельности,

   ее  характера, специфики,  продолжительности,  мощности  и  интенсивности.  К

   названным  физическим  качествам  следует  добавить  гибкость  и   ловкость,

   которые  во  многом  определяют  успешность   выполнения   некоторых   видов

   физических  упражнений. Многообразие и специфичность  воздействия    упражнений

   на  организм  человека  можно  понять,   ознакомившись   с   физиологической

   классификацией   физических   упражнений   (с   точки   зрения    спортивных

   физиологов).   В   основу   ее   положены    определенные    физиологические

   классификационные   признаки,   которые   присущи   всем   видам    мышечной

   деятельности, входящим в  конкретную  группу.  Так,  по  характеру  мышечных

   сокращений  работа мышц может носить статический  или  динамический  характер.

   Деятельность  мышц в условиях сохранения неподвижного положения тела или  его

   звеньев  характеризуется  как  статическая  работа   (статическое   усилие).

   Статическими  усилиями характеризуется поддержание  разнообразных поз тела,  а

   усилия  мышц при динамической работе связаны  с  перемещениями  тела  или  его

   звеньев в пространстве.

     Значительная  группа физических упражнений  выполняется в строго  постоянных

   (стандартных)  условиях  как на  тренировках,  так и   на   соревнованиях;

   двигательные  акты при этом производятся в  определенной  последовательности.

   В  рамках  определенной  стандартности  движений  и  условий  их  выполнения

   совершенствуется  выполнение  конкретных  движений   с   проявлением   силы,

   быстроты, выносливости, высокой координации  при их выполнении.

   Есть  также большая  группа  физических  упражнений,  особенность  которых  в

   нестандартности, непостоянстве условий их выполнения в меняющейся  ситуации,

   требующей мгновенной двигательной реакции (единоборства,  спортивные  игры).

   Две большие  группы физических упражнений, связанные  со  стандартностью  или

   нестандартностью  движений, в свою очередь, делятся  на упражнения  (движения)

   циклического  характера  (ходьба,  бег,  плавание,  гребля,  передвижения  на

   коньках, лыжах, велосипеде и т.п.)  и  упражнения  ациклического  характера

   (упражнения  без  обязательной  слитной   повторяемости  определенных  циклов,

   имеющих четко выраженные начало  и завершение  движения:  прыжки,  метания,

   гимнастические  и акробатические элементы, поднимание  тяжестей).  Общее  для

   движений  циклического характера состоит  в  том,  что  все  они  представляют

   работу  постоянной и  переменной  мощности  с  различной  продолжительностью.

   Многообразный  характер  движений  не  всегда  позволяет  точно   определить

   мощность  выполненной  работы  (т.е.  количество  работы  в  единиц  времени,

   связанное с силой мышечных сокращений, их частотой и амплитудой),  в таких

   случаях используется термин  «интенсивность».  Предельная  продолжительность

   работы  зависит  от  ее  мощности,  интенсивности  и  объема,   а   характер

   выполнения  работы связан с процессом утомления в организме.  Если  мощность

   работы  велика,  то  длительность  ее  мала  вследствие  быстро  наступающего

   утомления,  и  наоборот.  При  работе  циклического   характера   спортивные

   физиологи различают зону максимальной мощности ,субмаксимальной и умеренной

 Особенности  функциональных сдвигов  организма   при  выполнении  различных

   видов циклической работы в различных  зонах  мощности  определяет  спортивный

   результат.

     Снижение  мощности и увеличение продолжительности  работы  связано  с  тем,

   что  помимо  анаэробных  реакций  энергообеспечения  мышечной   деятельности

   разворачиваются  также   и   процессы   аэробного   энергообразования.   Это

   увеличивает  (вплоть  до  полного  удовлетворения  потребности)  поступление

   кислорода к работающим мышцам. При длительной (иногда  многочасовой)  работе

   умеренной  мощности  углеводные  запасы  организма  (гликоген)   значительно

   уменьшаются,  что  приводит  к  снижению   содержания   глюкозы   в   крови,

   отрицательно  сказываясь на  деятельности  нервных  центров,  мышц  и  других

   работающих  органов.  Чтобы  восполнить  израсходованные  углеводные  запасы

   организма в  процессе  длительных  забегов  и  проплывов,  предусматривается

   специальное питание растворами сахара, глюкозы, соками.

      К  средствам  физической  культуры   относятся   не   только   физические

   упражнения, но и оздоровительные  силы  природы  (солнце,  воздух  и  вода),

   гигиенические факторы (режим труда, сна. питания, санитар  но  гигиенические

    условия).    Использование    оздоровительных    сил  природы  способствует

   укреплению  и активизации защитных сил организма, стимулирует  обмен  веществ

   и деятельность физиологических систем и отдельных  органов.  Чтобы  повысить

   уровень физической н  умственной  работоспособности,  необходимо  бывать  на

   свежем  воздухе,  отказаться  от  вредных  привычек,  проявлять  двигательную

   активность, заниматься  закаливанием.  Систематические  занятия  физическими

   упражнениями  в условиях напряженной  учебной  деятельности  снимают  нервно-

   психические напряжения, а  систематическая  мышечная  деятельность  повышает

   психическую,  умственную  и   эмоциональную   устойчивость   организма   при

   напряженной учебной работе.

   4. Физиологические  механизмы и закономерности

           совершенствования  отдельных   систем  организма  под   воздействием

           направленной физической тренировки 

                       Роль упражнений и функциональные показатели

          тренированности организма в покое,  при  выполнении  стандартной  и

                                       предельно напряженной работы

   Формирование  и совершенствование различных  морфофизиологических  функций  и  организма в целом зависят от их способности  к  дальнейшему  развитию,  что

   имеет во многом генетическую  (врожденную)  основу  и особенно  важно  для

   достижения  как оптимальных, так и  максимальных  показателей  физической  и

   умственной  работоспособности. При этом следует  знать,  что  способность  к

   выполнению  физической  работы  может   возрастать   многократно,   но   до

   определенных  пределов, тогда  как  умственная  деятельность  фактически  не

   имеет ограничений в своем развитии. Каждый организм обладает  определенными

   резервными  возможностями. Систематическая мышечная  деятельность  позволяет

   путем совершенствования физиологических  функций мобилизовать те резервы,  о

   существовании которых можно даже не догадываются. Причем  адаптированный  к

   нагрузкам организм обладает гораздо большими резервами,  более экономно  и

   полно может их использовать. Организм с  более высокими морфофункциональными

   показателями   физиологических   систем   и   генов   обладает   повышенной

   способностью   выполнять   более   значительные   по   мощности,    объему,

   интенсивности  и   продолжительности   физические   нагрузки.   Особенности

   морфофункционального  состояния разных  систем  организма,  формирующиеся  в

   результате  двигательной    деятельности,     называют     физиологическими

   показателями  тренированности.

     Основное  средство физической культуры  в процессе  двигательной  тренировки

   это физические упражнения.

   Важная  задача  упражнения  —  сохранить  здоровье  и  работоспособность  на

   оптимальном уровне за счет активизации восстановительных процессов. В ходе

   упражнения   совершенствуются   высшая   нервная   деятельность,    функции

   центральной  нервной,  нервно-мышечной,  сердечно-сосудистой,  дыхательной,

   выделительной и других систем, обмен веществ  и  энергии,  а  также  системы

   нейрогуморального регулирования.

     Так,  к числу показателей тренированности  в покое можно отнести:

     1) изменения в состоянии центральной  нервной системы,

     2) изменения опорно-двигательного  аппарата

     3) изменения функции органов дыхания ,состава крови и т.п.

     Тренированный  организм расходует, находясь  в покое,  меньше  энергии,  чем

   нетренированный.

     Тренировка  накладывает глубокий отпечаток  на организм, вызывая в нем   как

   морфологические, так физиологические и биохимические  перестройки.  Все  они

   направлены  на  обеспечение  высокой  активности  организма  при  выполнении

   работы.

     Реакции   на  стандартные  (тестирующие)  нагрузки  у  тренированных   лиц

   характеризуются следующими особенностями: 1)  все  показатели  деятельности

   функциональных  систем в начале работы (в период обрабатывания)  оказываются

   выше, чем у нетренированных; 2) в процессе работы  уровень физиологических

   сдвигов менее высок; 3) период восстановления существенно короче.

     При  одной и  той  же  работе  тренированные  спортсмены  расходуют   меньше

   энергии,  чем  нетренированные.  У  первых  меньше  величина   кислородного

   запроса, меньше размер кислородной задолженности, но  относительно  большая

   доля  кислорода потребляется во время  работы. Следовательно, одна  и  та  же

   работа  происходит  у  тренированных  с  юношей  долей   участия   аэробных

   процессов, а у нетренированных — аэробных. Вместе с тем во время одинаковой

   работы  у тренированных ниже, чем у нетренированных, показатели  потребления

   кислорода, вентиляции легких, частоты дыхания.

   Тренированный организм выполняет стандартную  работу  более  экономно,  чем

   нетренированный. Тренировка обусловливает такие  приспособительные изменения

   в организме, которые вызывают экономизацию  всех  физиологических функций.

   Одна  и та же работа  по  мере  развития  тренированности  становится  менее

   утомительной.  Для  нетренированного  стандартная работа  может оказаться

   относительно  трудной, выполняется им с напряжением, характерным для тяжелой

   работы, и вызывает утомление, тогда как  для тренированного та  же  нагрузка

   будет относительно легкой,  потребует  меньшего  напряжения  и  не  вызовет

   большого  утомления.

     Эти   два   взаимосвязанных   результата   тренировки   —    возрастающая

   экономичность  и  уменьшающаяся  утомительность  работы   —   отражают   ее

   физиологическое значение для организма. Явление  экономизации  обнаружилось,

   как было показано выше, уже при исследовании организма в состоянии покоя.

     Тренированный  расходует при предельной  работе  больше  энергии,   чем

   нетренированный,  а объясняется тем,  что сама   работа,   произведенная

   тренированным,  превышает величину   работы,   которую   может   выполнить

   нетренированный.  Экономизация  проявляется в несколько меньшем расходе

   энергии на единицу работы, однако весь объем работы  у тренированного  при

   предельной  работе настолько велик, что общая величина  затраченной энергии

   оказывается очень большой.

     Тесная  связь  наблюдается  между   максимальным  потреблением  кислорода   и

    тренированностью.   Максимальное   потребление   кислорода   сопровождается

    максимальной    интенсивностью     легочного     дыхания,     которое     у

    высокотренированных спортсменов достигает значительно больших величин,  чем

    у  малотренированных.

     Если  выполняемая предельная работа  характеризуется высокой интенсивностью

   анаэробных  реакций, то она сопровождается накоплением  продуктов анаэробного

   распада. Оно больше у тренированных спортсменов, чем у нетренированных.

     Значительные  изменения в химизме крови  во время работы говорят о  том, что

   центральная нервная система тренированного организма обладает устойчивостью

   к  действию  резко   измененного   состава   внутренней   среды.   Организм

   высокотренированного спортсмена  обладает  повышенной  сопротивляемостью к

   действию  факторов  утомления,  иначе  говоря,  большой  выносливостью.  Он

   сохраняет работоспособность при таких  условиях, при которых нетренированный

   организм  вынужден прекратить работу.

     Функциональные  показатели  тренированности   при   выполнении   предельно

   напряженной  работы   в   циклических   видах   двигательной   деятельности

   обусловливаются мощностью работы. Так, из приведенных  данных видно, что при

   работе  субмаксимальной и максимальной мощности  наибольшее  значение  имеют  анаэробные процессы энергообеспечения, т.е. способность адаптации   организма

   к работе при существенно  измененном  составе  внутренней  среды  в  кислую

   сторону.  При  работе  большой  и  умеренной  мощности   главным   фактором

   результативности  является   своевременная   и   удовлетворяющая   доставка

   кислорода к работающим тканям.  Аэробные  возможности  организма  при  этом

   должны  быть очень высоки.

     При предельно напряженной мышечной деятельности  происходят  значительные

   изменения практически во всех системах организма, и это говорит о том,  что

   выполнение  этой напряженной работы связано  с вовлечением  в  ее  реализацию

   больших  резервных  мощностей  организма,  с  усилением  обмена  веществ  и

   энергии.

     Таким  образом, организм человека, систематически  занимающегося  активной

   двигательной  деятельностью, в состоянии  совершить  более  значительную  по

   объему  и интенсивности работу, чем организм человека, не занимающегося  ею.

   Это   обусловлено   систематической    активизацией    физиологических    и

   функциональных  систем организма,  вовлечением  и  повышением  их  резервных

   возможностей, своего рода тренированностью  процессов  их  использования  и

   пополнения. Каждая клетка, их совокупность, орган, система  органов,  любая

   функциональная  система  в  результате   целенаправленной   систематической

   упражняемости  повышают  показатели  своих функциональных  возможностей  и

   резервных мощностей, обеспечивая в итоге  более  высокую  работоспособность

   организма  за  счет  того   же   эффекта   упражняемости,   тренированности

   мобилизации обменных процессов.

    Физиологические основы занятий по физическому воспитанию и спортивной тренировке. 

   Занятия физическими упражнениями и спортивная тренировка с физиологических позиций  является источниками активной адаптации т.е. приспособления человека к интенсивной мышечной деятельности (позволяющей ему развить большие мышечные усилия и выполнять работу большой интенсивности и длительности). Эта адаптация касается прежде всего процессов регуляции и координации многих функций организма со стороны нервной системы при выполнении физических упражнений и сопровождается глубокими биохимическими, морфологическими и функциональными перестройками в организме, ведущими к повышению его работоспособности. Изменения, происходящие под влиянием физических упражнений и спортивной тренировки, распространяются на все ткани и органы - кровь, костную систему, сердце, печень, ЦНС и др. В процессе тренировок повышается сопротивляемость клеток и органов к изменениям внутренней среды.

   В зависимости  от мощности, продолжительности и  структуры выполняемых физических упражнений в различных видах  спорта возникают специфические  физиологические реакции, обуславливающие  формирование и совершенствование  необходимых двигательных (физических) навыков, качеств и повышение  функциональных возможностей опорно-двигательного  аппарата, ССС, ДС, ЦНС и др.

   I Физиологические основы формирования двигательных навыков заключается в том, что: на первоначальном этапе обучения спортивным движениям в ЦНС образуются нестойкие временные связи между нервными центрами, регулирующими деятельность различных мышц и органов. В дальнейшем эти связи дифференцируются и закрепляются.

   Формирование  двигательного навыка принято делить на три стадии.

   Первая  стадия характеризуется тем, что  при изучении нового упражнения физические движения плохо координированы и  в техническом плане малоэффективны.

   Правда, если новое упражнение выполняет  опытный спортсмен, то эта фаза приобретение навыка отсутствует.

   В основе второй стадии формирования навыка лежит  концентрация возбуждения в определенных центрах нервной системы.

   Третья  стадия формирования двигательного  навыка - это раскрепощенность движения, высокая степень их координации и стабилизации.

   Многократное  выполнение упражнений в строго определенном порядке вырабатывает динамический стереотип. Выработка динамического  стереотипа требует длительных кропотливых  тренировок. Стабильность выполнения двигательных навыков теснейшим  образом связана со степенью овладения  ими. Как и другие условные рефлексы, двигательные навыки в начале недостаточно устойчивые, но в дальнейшем становятся все более и более стойкими. Чем проще навыки по своей структуре, тем они прочнее усваиваются. После прекращения систематических занятий физическими упражнениями и спортом навык ухудшается.

   II Что же касается физиологических изменений в организме при воспитании двигательных (физических) качеств, то следует отметить, что под влиянием тренировки, направленной на развитие скоростно-силовых качеств в организме происходят морфологические, биохимические и функциональные изменения, прежде всего в нервной системе и опорно-двигательном аппарате. В результате: ЦНС может мобилизировать большее количество мышечных волокон тех групп мышц, которые осуществляют необходимое усилие; увеличивается подвижность. нервных процессов, что обуславливает, с одной стороны, более быстрое включение этих мышц в работу, а с другой - более быстрые переходы от сокращения к расслаблению; повышается координация деятельности различных отделов ЦНС, что ведет к улучшению координации сокращения и расслабления мышц-антагонистов, длительное время сохраняется их работоспособность.

   Кости т связки становятся более прочными, а мышечные волокна увеличиваются  по объему и весу, возрастает площадь  поверхности их прикрепления к костям, мышечные волокна становятся более  толстыми.

   Физиологические основы развития выносливости заключаются  в степени развития дыхательной  и сердечно-сосудистой систем. Эти две системы в основном обеспечивают непрерывную доставку кислорода к работающим мышцам, повышая кислородную емкость крови. Если кислорода недостаточно, в мышцах образуется молочная кислота, которая начинает поступать в кровь изменяя ее физические и химические свойства, что снижает длительность работы мышц.

   Все остальные  качества, такие как, ловкость, гибкость, прыгучесть рассматриваются как  вторичные качества, зависящие в  основном от комплексного развития таких  качеств, как сила, быстрота, выносливость и одновременно от состояния ЦНС. Взаимосвязь силы. быстроты и выносливости определяется общностью некоторых физиологических механизмов, в результате чего даже при направленном развитии какого-либо из двигательных качеств совершенствуются остальные.