Энергообеспечение сердца при мышечной работе

Для нормально функционирующего сердца необходимы непрерывный приток кислорода и питательных веществ, а также выведение продуктов распада. Энергообеспечение клеток сердца осуществляется за счёт аэробного окисления различных веществ, поступающих из крови. В отличие от скелетных мышц сердце является «всеядным» органом и использует для выработки энергии многие продукты обмена веществ: глюкозу, свободные жирные кислоты, аминокислоты, перуват, молочную кислоту (лактат), кетоновые тела.

Во время физической работы обменные процессы в миокарде увеличиваются в 4-5 раз, а у спортсменов высокого класса – семикратно.

Пример:

В условиях покоя для энергообразования сердцу требуется: глюкозы – 31%, лактата – 28%, свободных жирных кислот – 34%, кетоновых тел и аминокислот – 7%. При физической нагрузке потребление сердцем лактата возрастает до 60%, а потребление глюкозы снижается до 15%, что обеспечивает стабильность работы сердечной мышцы даже в условиях гипоксии и гипогликемии.

Активно гнать кровь по сосудам сердцу помогают усиленно функционирующие скелетные мышцы. Установлено, что мышцы, которые слабо или редко сокращаются, становятся только потребителями крови («иждивенцами»), а сердце, не получая от них должной помощи, излишне напрягается и преждевременно изнашивается.

Для движения крови по артериальным сосудам достаточно давления в 120 мм.рт.ст., под каким она выталкивается из левого желудочка в аорту. Но по мере прохождения крови по многочисленным артериальным путям её давление постепенно падает и в капиллярах снижается до 10-15 мм.рт.ст., а для того, чтобы поднять кровь по венам, например, нижних конечностей обратно к сердцу, необходимо давление в 60-100 мм.рт.ст. (в зависимости от роста человека). В организме человека насчитывается более 600 периферических «сердец». Мышцы помогают сердцу и обеспечивают движение крови по венозному руслу, без чего невозможна её циркуляция по замкнутой системе кровообращения. Скелетные мышцы действуют подобно нагнетающе-присасывающему насосу. Таким образом, губительное влияние гипокинезии (недостатка движения) на сердечно-сосудистую систему кроется в том, что двигательный покой снижает насосную деятельность скелетных мышц. Лишь в условиях двигательной активности совершенствуются и эффективно работают периферические «сердца» – скелетные мышцы.

Одним из важнейших внесердечных механизмов кровообращения является диафрагма – мышца, отделяющая грудную полость от брюшной. При вдохе диафрагма опускается, объём грудной полости увеличивается и давление в ней падает, а в брюшной полости повышается. В результате кровь из вен брюшной полости поступает в вены грудной полости. А во время выдоха диафрагма поднимается, и тогда увеличивается объём брюшной полости, давление в ней падает, и кровь из вен нижних конечностей поднимается в вены брюшной полости, чтобы при вдохе устремиться в венозные сосуды грудной полости и достичь правого предсердия.

Показателями производительности сердца являются частота сердечных сокращений (ЧСС) и их сила. Они отражают не только интенсивность работы сердечно-сосудистой системы (ССС), но и напряжение всех систем организма, в том числе и интенсивность энергообмена. Так, зная ЧСС и время, затраченное на выполнение упражнений, можно подсчитать энергозатраты (таблица 1).

Таблица 1

Расход энергии и потребление кислорода в зависимости от ЧСС

(по Орешкину, 1990)

 

ЧСС, мин	Расход энергии, ккал	Потребление кислорода, мл/кг/мин	ЧСС, мин	Расход энергии, ккал	Потребление кислорода, мл/кг/мин
за 1 мин	за 20 мин	за 1 мин	за 20 мин
	1,2		3,5		8,8		24,5
	1,7		4,2		9,4		26,2
	2,0		6,0		10,0		28,0
	2,4		7,2		10,7		28,8
	2,8		8,3		11,3		31,5
	3,2		9,5		11,9		33,3
	3,5		10,5		12,5		35,0
	4,5		13,3		13,1		36,8
	5,5		16,3		13,8		38,5
	6,5		18,5		14,4		40,3
	7,5		21,0		15,0		42,0
	8,2		22,8	более	более	более

 

В зависимости от уровня тренированности организма выделяют следующие зоны интенсивности нагрузки:

- увеличение ЧСС на 20% – тонизирующая;

- увеличение ЧСС на 40% – поддерживающая;

- увеличение ЧСС на 60% – развивающая;

- увеличение ЧСС на 80% – тренирующая;

- увеличение ЧСС на 100% – ударная.

Определение оптимальной физической нагрузки

При выполнении физических упражнений происходит определенная нагрузка на организм человека, которая вызывает активную реакцию со стороны функциональных систем. Для определения степени напряженности функциональных систем при нагрузке используются показатели интенсивности. Наиболее информативным показателем реакции организма на заданную работу является частота сердечных сокращений (ЧСС).

Физиологи определили четыре зоны интенсивности нагрузок по ЧСС:

· Нулевая зона интенсивности (компенсаторная) – ЧСС до 130 уд/мин.

При такой интенсивности нагрузки эффективного воздействия на организм не происходит, поэтому тренировочный эффект может быть только у слабо подготовленных занимающихся. Однако в этой зоне интенсивности создаются предпосылки для дальнейшего развития тренированности: расширяется сеть кровеносных сосудов в скелетных и сердечной мышцах, активизируется деятельность других функциональных систем (дыхательной, нервной и т.д.).

· Первая тренировочная зона (аэробная) – ЧСС от 131 до 150 уд/мин.

Данный рубеж назван порогом готовности. Работа в этой зоне интенсивности обеспечивается аэробными механизмами энергообеспече­ния, когда энергия в организме вырабатывается при достаточном поступлении кислорода.

· Вторая тренировочная зона (смешанная) – ЧСС от 151 до 180 уд/мин.

В этой зоне к аэробным механизмам энергообеспечения подк­лючаются анаэробные, когда энергия образуется при распаде энергетических веществ у в условиях недостатка кислорода.

Общепринято, что 150 уд/мин – это порог анаэробного обмена (ПАНО). Однако у слабо подготовленных занимающихся ПАНО может нас­тупить при ЧСС 130-140 уд/мин, что свидетельствует о низком уровне тренированности, тогда как у хорошо подготовленных спортсменов ПАНО может сдвинуться к границе – 160-165 уд/мин, что характери­зует высокую степень тренированности.

· Третья тренировочная зона (анаэробная) – ЧСС от 181 уд/мин и более.

В этой зоне совершенствуются анаэробные механизмы энергообеспечения на фоне значительного кислородного долга. В данной зоне ЧСС перестает быть информативным показателем дозирования нагрузки, т.к. приобретают значения показатели биохимических реакций крови и ее состава, в частности, количества молочной кислоты.

Нагрузки второй и третьей тренировочной зоны можно рекомендовать только физически подготовленным людям, не имеющим отклонений в состоянии здоровья.

Исследованиями установлено, что для разного возраста тренировочный эффект дает нагрузка разной интенсивности. При этом:

Нижний предел интенсивности:

- для лиц до 20 лет = 134 уд/мин.;

- для лиц до 30 лет = 129 уд/мин.;

- для лиц до 40 лет = 124 уд/мин.;

- для лиц до 50 лет = 118 уд/мин.;

- для лиц до 60 лет = 113 уд/мин.

Максимальная величина ЧСС определяется по формуле:

ЧСС (макс.) = 220 – возраст (в годах).

Так, для 19-летних занимающихся порог оптимальной интенсивности будет составлять: от 134 уд/мин. до 220 – 19 = 201 уд/мин.; для 29-летних: от 129 уд/мин. до 191 уд/мин.; для 52-летних: от 113 до 168 уд/мин. и т.д.

Основными факторами дозировки нагрузки являются:

- количество повторений;

- темп выполнения;

- мощность;

- амплитуда движений;

- количество вовлечённых в работу мышечных групп;

- исходное положение;

- степень сложности;

- напряжение;

- отдых.

Довольно точно отражает влияние нагрузки самочувствие. В частности, чрезмерная нагрузка накапливает утомление, в результате чего появляется бессонница (или сонливость), головная боль, потеря аппетита, раздражительность, боль в области сердца, одышка, тошнота.

ЛЕКЦИЯ 5

 

ПОНЯТИЕ ОБ ОБЩЕЙ И СПЕЦИАЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ

ПОДГОТОВКЕ (ОФП и СФП)

ПЛАН:

1. Структура физической подготовки

2. Общая физическая подготовка

3. Специальная физическая подготовка

3.1. Спортивная подготовка

3.2. Профессионально-прикладная физическая подготовка

 

1. Структура физической подготовки

 

ФИЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА – процесс формирования двигательных умений и навыков, развития физических способностей человека.

Подготовка (процесс) формирует подготовленность:

ФИЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВЛЕННОСТЬ – уровень сформированности двигательных умений и навыков, развития физических способностей.

Различают общую физическую подготовку (ОФП) и специальную физическую подготовку (СФП).

 

2. Общая физическая подготовка

ОБЩАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА – процесс формирования двигательных умений и навыков, совершенствования физических способностей, направленных на всестороннее и гармоническое физическое развитие человека.

Задачи ОФП:

1) Укрепление здоровья.

2) Обеспечение всестороннего и гармонического физического развития.

3) Создание основы (базы) для специальной физической подготовки.

Средствами ОФП являются физические упражнения, оказывающие общее воздействие на организм человека. В частности, к ним относятся: бег, ходьба на лыжах, плавание, передвижение на велосипеде, подвижные и спортивные игры, упражнения с отягощениями и т.п.

Разностороннее физическое развитие способствует лучшей приспособленности организма к изменяющимся условиям внешней среды.

 

3. Специальная физическая подготовка

СПЕЦИАЛЬНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА – процесс формирования двигательных умений и навыков, развития физических способностей человека с учётом вида его деятельности (трудовой или спортивной).

СФП обеспечивает избирательное развитие отдельных групп мышц, несущих основную нагрузку при выполнении специализированных для конкретного вида спорта или профессии упражнений.

Видами СФП являются спортивная подготовка и профессионально-прикладная физическая подготовка.

3.1. Спортивная подготовка

СПОРТИВНАЯ ПОДГОТОВКА (тренировка) – это целенаправленный учебный процесс подготовки спортсмена для достижения конкретных спортивных результатов.

В настоящее время принято различать спорт высших достижений и массовый спорт:

Цель спорта высших достижений – добиться максимально высоких результатов в соревновательной деятельности.

Цель массового спорта – укрепить здоровье, улучшить физическое состояние, способствовать активному отдыху.

Структура спортивной подготовки идентична в спорте высших достижений и в массовом спорте.

Компоненты спортивной подготовки:

· Техническая подготовка – процесс освоения спортсменом техники движений конкретного вида спорта.

В структуру технической подготовки входят базовые и дополнительные движения:

- к базовым относятся движения и действия, составляющие основу данного вида спорта

- к дополнительным относятся второстепенные движения и действия, которые не нарушают рациональности, характерны и необходимы для конкретного спортсмена.

· Физическая подготовка как часть спортивной подготовки, в свою очередь, также делится на общую физическую подготовку спортсмена и специальную физическую подготовку.

В данном случае ОФП представляет собой процесс всестороннего развития физических способностей, не специфичных для избранного вида спорта, но так или иначе обуславливающих успех спортивной деятельности.

Пример:

в процессе общей физической подготовки гимнастов идёт работа над развитием всех способностей, но больше внимания уделяется развитию координации и гибкости, меньше – развитию общей выносливости. У бегунов на длинные дистанции, наоборот, значительное место отводится упражнениям на развитие общей выносливости, меньше – гибкости и координации.

Средствами ОФП спортсмена являются упражнения из своего и других видов спорта.

СФП направлена на развитие физических способностей, отвечающих специфике избранного вида спорта. При этом она ориентирована на максимально возможную степень их развития.

Задачи СФП:

1) Развитие физических способностей, необходимых для конкретного вида спорта.

2) Повышение функциональных возможностей органов и систем, определяющих успех спортсмена в избранном виде спорта.

3) Развитие способности к проявлению имеющегося функционального потенциала в специфических условиях соревновательной деятельности.

Пример:

У пловцов максимальное потребление кислорода (МПК) при стандартных нагрузках в лабораторных условиях составляет в среднем 70 мл/кг/мин, а при плавании с соревновательной скоростью – 46 мл/кг/мин, т.е. всего 65% от МПК.

4) Формирование телосложения спортсменов с учётом требований конкретной спортивной дисциплины.

Пример:

Показатели телосложения (рост, вес, конституция) у легкоатлетов, специализирующихся в беге на разные дистанции (пр., короткие, длинные), как правило, значительно отличаются между собой.

Основными средствами СФП спортсмена являются соревновательные и специально-подготовительные упражнения.

Соотношение средств ОФП и СФП в тренировке зависит от решаемых задач, возраста спортсмена, его квалификации и индивидуальных особенностей, а также от вида спорта, этапов и периодов тренировочного процесса и т.п.

Рационально организованная физическая подготовка позволяет спортсмену достигнуть такого уровня подготовленности (развития физических способностей), который необходим для соревновательного успеха в конкретном виде спорта.

· Тактическая подготовка – процесс овладения спортивной тактикой и формирования тактического мастерства в избранном виде спорта.

Тактика – это совокупность форм и способов ведения спортивной борьбы в условиях соревнований.

Различают:

- индивидуальную тактику;

- групповую тактику;

- командную тактику.

Спортсмен высокой квалификации должен уметь навязать сопернику свою тактику во время соревнования.

Пример:

При беге на средние дистанции бегун с более высоким уровнем спринтерских качеств будет стремиться замедлить пробегание всей дистанции, чтобы коротким быстрым финишным рывком добиться победы.

· Психологическая подготовка – процесс формирования таких психических функций, процессов, состояний и свойств личности, которые обеспечивают успешное решение задач тренировки и участия в соревнованиях.

Психологическую подготовку принято делить на общую и специальную.

Общая психологическая подготовка направлена на развитие и совершенствование у спортсменов психических функций и качеств, которые необходимы для успешных занятий спортом вообще. Этот вид психологической подготовки называют ещё морально-волевой подготовкой. Сюда относят развитие:

- целеустремленности (способности четко определять ближайшие и перспективные цели и задачи);

- решительности и смелости (разумного риска в сочетании с обдуманностью решений);

- настойчивости (стремле­ния достичь намеченной цели);

- самообладания и выдержки (способности управлять своими мыслями и поступками в условиях эмоционального возбуждения);

- инициативности;

- самостоятельности.

Специальная психологическая подготовка направлена на развитие и совершенствование у спортсменов именно тех психических функций и качеств, которые необходимы для успешных занятий в избранном виде спорта.

Пример:

А) для занимающихся спортиграми необходимыми психологическими качествами являются: коммуникабельность, способность к сотрудничеству, эвристические способности (предвосхищение, тактическое чутьё);

Б) для занимающихся гимнастикой – артистичность, сенсорно-моторные качества, самообладание;

В) для занимающихся единоборствами – смелость, способность к принятию решений, психическая выносливость, эвристические способности, сенсорно-моторные качества.

В спорте высших достижений выделяют также психологическую подготовку, направленную, главным образом, на формирование у спортсмена психологической готовности к участию в конкретном соревновании.

3.1. Профессионально-прикладная физическая подготовка

ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА – процесс развития и совершенствования профессионально важных физических способностей и психических качеств, а также повышение общей и неспецифической устойчивости организма к условиям неблагоприятной среды.

Цель ППФП – психофизическая готовность к успешной профессиональной деятельности.

Задачи ППФП:

1) Развитие прикладных физических способностей.

2) Формирование прикладных умений и навыков.

3) Формирование прикладных психических качеств (пр., воли, настойчивости, организованности, трудолюбия).

4) Формирование прикладных специальных качеств (пр., создание основ для противодействия влиянию неблагоприятных факторов и условий труда).

5) Формирование прикладных знаний.

Для определения содержания ППФП составляется профессиограмма специалиста, т.е. тот объем и перечень необходимых прикладных знаний, умений и навыков, психофизических и специальных качеств, которые обеспечивают надежность и успешность профессиональной деятельности.

При составлении профессиограммы учитывается:

- формы (виды) труда;

- условия труда;

- характер труда;

- режим труда и отдыха;

- динамика работоспособности.

Дополнительными факторами являются:

- индивидуальные особенности будущих специалистов;

- географо-климатические условия региона.

Пример:

Для одних профессий приоритетными являются силовые или скоростно-силовые способности, для других – координационные, для третьих – выносливость, для четвёртых – гибкость и т.п.

Для ряда профессий характерны неблагоприятные условия труда: задымлённость, вибрация, высокие или низкие температуры (кузнецы, металлурги, шахтёры); высокий уровень шума (ткацкое производство).

Профессионально-прикладная физическая подготовка (ППФП) осуществляется на основе общей физической подготовки (ОФП). Чем выше уровень общей физической подготовленности человека, тем быстрее развиваются его специальные (приоритетные для конкретной специальности) качества и способности.

Соотношение ОФП и ППФП (которая выступает как вид СФП) может меняться в зависимости от профессии.

Пример:

Для гуманитариев рационально организованной ОФП практически достаточно для подготовки к профессии, однако для лётного состава авиации только ОФП явно недостаточно – здесь необходима специальная ППФП.

В ППФП используются в основном те же, что в ОФП, средства, методы, методические приёмы. Однако они реализуются в специфическом плане с учётом особенностей профессии, её специфики, требований к специалистам данного профиля и т.п. Из бесчисленного количества физических упражнений используются по преимуществу такие, которые формируют двигательные умения, навыки, развивают способности, необходимые в данной профессии.

Пример: Для МЧС – лазанье, преодоление препятствий, упражнения, развивающие силу, силовую выносливость, быстроту.

Для подразделений правоохранительных органов используются различные виды бокса, борьбы и т.п.

 

ЛЕКЦИЯ 6

 

САМОКОНТРОЛЬ ЗАНИМАЮЩИХСЯ