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.

3.4.1. СТАНДАРТНЫЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ

Стандартные циклические упражнения отличаются повторением одних и тех же двигательных актов (1 — 2— 1 —2— 1 —2 и

т.д.). По предельной длительности работы они подразделяются на 4зоны относительной мощности — максимальную, субмаксималь­ную, большую и умеренную.

Работа максимальной мощности продолжается до 20-30 с (например, спринтерский бег на 60,100 и 200 м; плавание на 25 и 50 м; велогонки на треке — гиты на 200 и 500 м и т. п.).

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 (около 80 ккал). Огромный кислородный запрос (порядка 8 л или в пересчете на 1 мин ~ 40 л) во время работы удовлетворяется крайне незначительно (менее 0.1л), 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 (например, бег на средние дистанции — 400, 800, 1000 и 1500 м; плавание на дистанции 100, 200 и 400 м; скоростной бег на коньках на 500,1000,1500 и 3000 м; велогонки —гиты на 1000 м; гребля — 500, 1000 м и др.).

Сюда относятся нагрузки анаэробно-аэробного характера. С уве­личением дистанции скорость локомоций в этой зоне резко падает, и, соответственно, быстро снижаются единичные энерготраты (от 1.5 до 0.6 ккал • с ), зато суммарные энерготраты возрастают (от 150 до 450 ккал). Покрытие энерготрат преимущественно за счет анаэроб­ных реакций гликолиза при водит к предельному нарастанию концен­трации лактата в крови (до 20-25 мМоль • л ), которая увеличивает­ся по сравнению с уровнем покоя в 25 раз. В этих условияхрН крови снижается до 7.0 и менее. Длительность работы достаточна для максимального усиления функций дыхания и кровообращения, в резуль­тате достигается МПК. ЧСС находится на уровне 180уд • мин'. Не­смотря на это, потребление кислорода удовлетворяет на дистанции лишь 1 /3 очень высокого кислородного запроса (на разныхдистанци-ях от 2.5 до 8.5 л • мин ), а кислородный долг, составляющий 50-80% от

запроса, возрастает у высококвалифицированных спортсменов до пре­дельной величины— порядка20-22л. В связи сэтим стабилизация по­требления кислорода и показателей кардиореспираторной системы, достигаемая к концу дистанции, получила название кажущегося или ложного устойчивого состояния (рис. 30).

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 (глюкозы). 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 (12-15 л). Этим объясняется высокая концентрация лактата в крови (около 10 мМоль • л ) и заметное снижение рН крови

На протяжении дистанции наблюдается стабилизация показате­лей потребления кислорода, дыхания и кровообращения, хотя пол-

Рис. 30. Кислородный запрос, потребление кислорода и кислородный долг при легкой аэробной (слева) и тяжелой анаэробной работе (справа)

ного 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 (0.5-0.4 ккал с ), но суммарные энерготраты достигают 750-900 ккал.

Ведущее значение в зоне большой мощности имеют функции

кардиореспираторной системы, а также системы терморегуляции и же­лез внутренней секреци и.

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 (до 0.3 ккал с ), 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 (около 1-2 мМоль л ). Сдвиги показателей дыхания и кровообращения ниже максимальных. ЧСС держится на уровне 160-180 уд мин . Не­смотря на переключение окислительных процессов на утилизацию жиров (происходящую, например, у марафонцев после пробегания начальных 30 км пути), 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 запре­дельно го торможен ия.