Физиологическая характеристика работы большой мощности

Из числа студентов выбираются два испытуемых. Сформированные группы студентов в состоянии покоя регистрируют у них ЧСС, АД, ПД, СОК, МОК, ЖЕЛ, МВЛ, ЧД. Данные фиксируют в таблице 12.

Для выполнения работы большой мощности испытуемому предлагается выполнить работу на велоэргометре в течение 10 мин при нагрузке 150 Вт и частоте педалирования 50 об/мин.

После завершения работы вышеуказанные физиологические показатели фиксируются в течение 5 мин восстановительного периода.

 

Таблица 12 – Функциональные показатели организма

 

Показатели	Покой	Восстановительный период
ЧСС
СД
ДД
ПД
СОК
МОК
ЧД
ЖЕЛ
МВЛ

 

При таком виде нагрузки рекомендуется определить величину МПК (абсолютную и относительную величины) по номограмме Астранда (приложение 2).

Полученные данные заносятся в протокол занятия, и на основе анализа результатов исследования оформляется вывод об особенностях изменений в организме при выполнении нагрузки большой мощности.

Лабораторное занятие

 

Цель: ознакомиться с особенностями изменений в организме при выполнении нагрузки умеренной мощности.

Материалы и оборудование: велоэргометр, электроды, марлевые прокладки, смоченные в физиологическом растворе, тонометр, фонендоскоп, сухой спирометр, мундштук, секундомер, спирт, вата.

Ход работы

Физиологическая характеристика работы умеренной мощности

Из числа студентов выбираются два испытуемых. Сформированные группы студентов в состоянии покоя регистрируют у них ЧСС, АД, ПД, СОК, МОК, ЖЕЛ, МВЛ, ЧД. Данные фиксируют в таблице 13.

Для выполнения работы умеренной мощности испытуемому предлагается выполнить работу на велоэргометре в течение 15 мин при нагрузке 150 Вт и частоте педалирования 40 об/мин либо бег на месте в темпе 150 шагов в минуту. После завершения работы вышеуказанные физиологические показатели фиксируются в таблице 13 в течение 5 мин восстановительного периода.

 

Таблица 13 – Функциональные показатели организма

 

Показатели	Покой	Восстановительный период
ЧСС
СД
ДД
ПД
СОК
МОК
ЧД
ЖЕЛ
МВЛ

 

При таком виде нагрузки рекомендуется определить величину МПК (абсолютную и относительную величины) по номограмме Астранда (приложение 2).

Полученные данные заносятся в протокол занятия, и на основе анализа результатов исследования оформляется вывод об особенностях изменений в организме при выполнении нагрузки умеренной мощности.

Лабораторное занятие

Цель: ознакомиться с особенностями изменений в организме при выполнении нагрузки переменной мощности.

Материалы и оборудование: велоэргометр, электроды, марлевые прокладки, смоченные в физиологическом растворе, тонометр, фонендоскоп, сухой спирометр, мундштук, секундомер, спирт, вата.

Ход работы

Физиологическая характеристика работы переменной мощности

Из числа студентов выбирается испытуемый. Сформированные группы студентов в состоянии покоя регистрируют у него ЧСС, АД, ПД, СОК, МОК, ЧД, ЖЕЛ, МВЛ. Данные фиксируют в таблице 15.

Для выполнения работы переменной мощности испытуемому предлагается выполнить работу на велоэргометре, где можно легко дозировать мощность нагрузки. После 5-минутной разминки, проводимой в произвольной форме, испытуемый выполняет работу. Общая длительность работы составляет 12 минут. Используется следующее чередование темпа и мощности:

– на первых 4 мин темп 60 об/мин, мощность 100 Вт;

– на 5 мин темп увеличивается до 70 об/мин, а мощность до 250 Вт;

– на 7 мин темп уменьшается до 60 об/мин, а мощность до 150 Вт;

– на 9 мин темп уменьшается до 50 об/мин, а мощность до 150 Вт;

– на 10 мин темп увеличивается до 70 об/мин, а мощность до 250 Вт;

– на 12 мин темп уменьшается до 60 об/мин, а мощность до 100 Вт.

В процессе работы для каждой ступени мощности на последних 10 с регистрируется ЧСС и фиксируется в таблице 14.

 

Таблица 14 – Показатели ЧСС на ступенях мощности

 

Мощность, Вт Обороты, мин	чсс
4 мин	5 мин	7 мин	9 мин	10 мин	12 мин
100 /60
250/70
150/60
150/50
250/70
100/60

После завершения работы вышеуказанные физиологические показатели фиксируются в таблице 15 в течение 5 мин восстановительного периода.

Таблица 15 – Функциональные показатели организма

 

Показатели	Покой	Восстановительный период
ЧСС
СД
ДД
ПД
СОК
МОК
ЧД
ЖЕЛ
МВЛ

 

Аналогичная нагрузка может быть выполнена в качестве степ-теста. В этом случае мощность можно варьировать изменением темпа восхождения (частотой шагов).

Используется следующие 10 ступеней мощности по количеству шагов в 1 мин: 90, 60, 120, 60, 150, 90, 150, 60, 120, 60. При расчете мощности выполняемой нагрузки учитываются следующие моменты. Поскольку мощность определяется как работа, выполненная за единицу времени, то в этом случае работа есть произведение массы тела испытуемого (М) в килограммах, высоты ступеньки (h) в метрах и числа подъемов (n) за 1 мин.

 

А = М × h × n, где

 

А – работа в кгм/мин;

М – масса тела испытуемого (кг);

h – высота ступеньки (м);

n – число подъемов за 1 мин (для 60 шагов/мин – это 15 подъемов, для 90 шагов/мин – 23 подъема, для 120 шагов – 30 подъемов, для 150 шагов – 38 подъемов).

Уровень физической активности вегетативной нервной системы определяется величиной ЧСС. Для этого определяют соотношение компонентов симпатической и парасимпатической нервной системы в организме испытуемого, т.е. рассчитывают вегетативный индекс Кердо (ВИК).

О приспособлении организма испытуемого к работе в переменной мощности судят по реакции восстановления ЧСС за 30 мин, т.е. рассчитывают коэффициент восстановления пульса (КВП).

При таком виде нагрузки рекомендуется определить величину МПК (абсолютную и относительную) по номограмме Астранда за каждый период и дать сравнительную характеристику.

Полученные данные заносятся в протокол занятия, и на основе анализа результатов исследования оформляется вывод об особенностях изменений в организме при выполнении нагрузки переменной мощности (обратить внимание на степень учащения ЧСС при увеличении мощности работы и степень снижения ее при уменьшении мощности).

 

Тема 3

Физическая работоспособность спортсмена

1 Прямые и косвенные показатели физической работоспособности

2 Динамика физической работоспособности

 

Основные понятия по теме

Физическая работоспособность является выражением жизнедеятельности человека, имеющим в своей основе движение, универсальность которого была блестящее охарактеризована еще И.М. Сеченовым. Она проявляется в различных формах мышечной активности и зависит от способности и готовности человека к физической работе. Физическая работоспособность является одной из важнейших составляющих спортивного успеха.

Под работоспособностью понимается способность человека выполнять в заданных параметрах и конкретных условиях профессиональную деятельность, сопровождающуюся обратимыми в сроки регламентированного отдыха функциональными изменениями в организме. Работоспособность следует оценивать по критериям профессиональной деятельности и состоянию функций организма, другими словами, с помощью прямых и косвенных ее показателей.

Прямые показатели у спортсменов позволяют оценивать их спортивную деятельность как с количественной (метры, секунды, килограммы, очки и т.д.), так и с качественной (надежность и точность выполнения конкретных физических упражнений) стороны. С этой точки зрения все методики исследования прямых показателей работоспособности подразделяются на количественные, качественные и комбинированные. С помощью комбинированных методик исследования можно оценивать как производительность, так и надежность, точность спортивной деятельности.

К косвенным критериям работоспособности относят различные клинико-физиологические, биохимические и психофизиологические показатели, характеризующие изменения функций организма в процессе работы. Другими словами, косвенные показатели представляют собой реакции организма на определенную нагрузку и указывают на то, какой физиологической ценой для человека обходится эта работа, т.е. чем, например, организм спортсмена расплачивается за достигнутые секунды, метры, килограммы и т.д. Установлено, что косвенные показатели работоспособности в процессе труда ухудшаются значительно раньше, чем прямые критерии. Это дает основание использовать различные физиологические методики для прогнозирования работоспособности человека, а также для выяснения механизмов адаптации.

При оценке работоспособности и функционального состояния человека необходимо также учитывать его субъективное состояние (усталость), являющееся довольно информативным показателем. Ощущая усталость, человек снижает темп работы или вовсе ее прекращает. Этим самым предотвращается функциональное истощение различных органов и систем и обеспечивается возможность быстрого восстановления работоспособности человека. А.А. Ухтомский считал ощущение усталости одним из наиболее чувствительных показателей снижения работоспособности и развития утомления.

Обобщенные данные по оценке работоспособности человека с учетом его субъективного и функционального состояний, прямых и косвенных показателей работоспособности представлены в таблице 16.

 

Таблица 16 –Стадии физической работоспособности

 

Периоды работоспособности	Субъективное состояние	Клннико-фнзнологическне показатели	Психофизиологические показатели	Профессиональная работоспособность	Функциональное состояние организма
Врабатывание	Улучшается	Улучшаются	Улучшаются	Улучшается	Нормальное состояние (утомление)
Стабильная работоспособность	Хорошее	Устойчивость показателей	Устойчивость показателей	Сохраняется на стабильном уровне	Нормальное состояние (утомление)
Неустойчивая работоспособность	Ухудшается	Разнонаправленные сдвиги вегетативных функций	Разнонаправленные сдвиги показателей	Незначительное снижение	Переходное состояние (хроническое утомление)
Прогрессирующее снижение работоспособности	Постоянное ощущение усталости, не проходящее после дополнительного отдыха	Однонаправленное ухудшение всех показателей	Однонаправленное ухудшение показателей	Выраженное снижение, появление грубых ошибок	Патологическое состояние (переутомление)

 

Располагая такими данными и сопоставляя их с фактически наблюдаемыми сдвигами у человека в период любой его деятельности, можно с достаточной достоверностью судить о динамике работоспособности, утомления и переутомления и при необходимости рекомендовать проведение соответствующих оздоровительных мероприятий

С позиции обшей теории адаптации, работоспособность следует рассматривать как динамический процесс взаимосвязи и взаимодействия организма и факторов среды. В динамике спортивной работоспособности выделяются предстартовые состояния и разминка, врабатывание, устойчивое (истинное и условное) состояние, утомление и восстановление.

При правильно построенном тренировочном процессе в организме развивается состояние тренированности, в основе которого лежат механизмы срочной и долговременной адаптации к физическим нагрузкам. С физиологической точки зрения, тренированность представляет собой уровень функционального состояния организма, возникающего в процессе систематических тренировок и характеризующегося повышением функциональных резервов и готовностью к их мобилизации, что проявляется увеличением работоспособности человека. Другими словами, тренированность спортсмена характеризуется уровнем его специальной физической работоспособности, прогнозировать которую можно показателями физиологических функций, как в состоянии относительного покоя, так и при дозированных физических нагрузках, о чем сказано выше.

Во время рационально построенных тренировочных нагрузок возможности организма не только восстанавливаются до исходных констант, но и закрепляются на новом уровне, обеспечивая повышение и расширение функциональных резервов организма (состояние суперкомпенсации). Биологический смысл этого феномена огромен. Повторные нагрузки, приводящие к суперкомпенсации, обеспечивают повышение рабочих возможностей организма. В этом и состоит основной эффект систематических тренировок. С физиологической точки зрения, главным в тренировке является повторность и возрастание физических нагрузок, что за счет обратных биологических связей позволяет совершенствовать движения и их вегетативное и энергетическое обеспечение на основе механизмов саморегуляции. Этот процесс обеспечивается оптимальным состоянием различных систем организма при их синхронной скоординированной деятельности. С улучшением функционального состояния спортсмен способен при той же затрате энергии выполнить работу большей мощности.

Существует линейная зависимость между мощностью выполненной работы и ЧСС. Такая зависимость сохраняется до уровня ЧСС – 170 уд/мин. Это характеризует оптимальный по производительности режим работы кардиореспираторной системы. При более высокой ЧСС эта зависимость исчезает, что ведет к увеличению СОК и, соответственно, к увеличению работы сердца.

 

Вопросы для самоконтроля

1 Физиологическая характеристика врабатывания, «устойчивого состояния», утомления.

2 Объяснить понятие «мертвая точка», «второе дыхание».

3 Какова максимальная величина кислородного долга у спортсменов и лиц, не занимающихся регулярными физическими упражнениями?

4 Чем лимитируются анаэробные возможности организма?

5 Дайте определение понятию «кислородный долг».

6 Какие физические качества развивают анаэробную мощность и анаэробную емкость?

7 Каких предельных величин может достигать содержание молочной кислоты в крови у высококвалифицированных спортсменов и лиц, не занимающихся регулярными физическими упражнениями?

8 Общая физическая работоспособность организма. Ее значение при занятиях различными видами спорта.

9 Методы оценки общей работоспособности (PWC₁₇₀, Гарвардский степ-тест и др.).

 

Лабораторное занятие

Цель: определение относительной и абсолютной величины физической работоспособности с помощью степ-теста

Материалы и оборудование: ступенька или тумба высотой 50 см (для мужчин) и 43 см (для женщин), метроном, весы, секундомер.

Ход работы