93256 (Понятие об аэробных возможностях занимающихся физкультурой.)

План:

1. Понятие об аэробных возможностях занимающихся физкультурой…………………………………………………стр.3-5

2. Максимальное потребление кислорода (МПК)………стр.5-11

3. Физиологическая характеристика ритмической гимнастики при занятиях общей физической культурой……... стр.11-16

Понятие об аэробных возможностях занимающихся физкультурой.

Дыхание – это единый процесс, осуществляемый целостным организмом и состоящий из трех непрерывных звеньев: а) внешнего дыхания; б) переноса газов; в) внутреннего (тканевого) дыхания. Работоспособность человека определяется в основном тем, какое количество кислорода забрано из наружного воздуха в кровь легочных капилляров и доставлено в ткани и клетки.

Система внешнего дыхания состоит из легких, верхних дыхательных путей и бронхов, грудной клетки и дыхательных мышц.

Внешнее дыхание обеспечивает обмен газов, то есть насыщение венозной крови кислородом и освобождение ее от углекислоты. В физиологии дыхания функции внешнего дыхания разделяют на три основных процесса – вентиляцию, диффузию и перфузию.

Вентиляция – обмен газа между альвеолярным и атмосферным воздухом.

Перфузия – (орошение) легких кровью по сосудам малого круга.

Диффузия – это процесс пассивного перехода кислорода из легких через альвеолярно-капиллярную мембрану в гемоглобин легочных капилляров, с которыми кислород вступает в химическую реакцию.

Исследование функционирования внешнего дыхания в спорте позволяет оценить резервы спортсмена и его функциональные возможности. Исследование начинают со сбора анамнеза, затем переходят к осмотру.

Объем легких при выдохе и вдохе не всегда одинаков. Объем воздуха, вдыхаемый при обычном вдохе и выдыхаемый при обычном выдохе, называется дыхательным воздухом.

Остаточный воздух (ОВ) – объем воздуха, оставшийся в не возвратившихся в исходное положение легких.

Частота дыхания (ЧД) – количество дыхательных движений в минуту.

Глубина дыхания (ДО) – объем воздуха спокойного вдоха или выдоха при одном дыхательном цикле.

Минутный объем дыхания (МОД) – характеризует функцию внешнего дыхания.

Вентиляционный эквивалент (ВЭ) – соотношение между МОД и величиной потребления кислорода.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – состоит из дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха.

Общая емкость легких (ОЕЛ) – представляет собой сумму ЖЕЛ и остаточного объема легких, то есть того воздуха, который остается в легких после максимального выдоха и может быть определен только косвенно.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) – это предельно возможное количество воздуха, которое может быть провентилировано через легкие в единицу времени.

Объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха (ОО) – наиболее полно и точно характеризует газообмен в легких.

Потребление кислорода и кислородный долг – вентиляция легких, вентиляционный эквивалент, ЧСС, кислородный пульс и другие параметры меняются в прямой степени зависимости от интенсивности нагрузки. После завершения нагрузки потребление кислорода постепенно снижается и возвращается к исходному уровню. Количество кислорода, которое потребовалось для восстановления, называется кислородным долгом.

При выполнении упражнений преимущественно аэробного характера скорость потребления кислорода (л О2 /мин.) тем выше, чем больше мощность выполняемой нагрузки. Поэтому в видах спорта, требующих проявление большой выносливости, спортсмены должны обладать большими аэробными возможностями:

1. высокой максимальной скоростью потребления кислорода, то есть большой «аэробной мощностью»;

2. способностью длительно поддерживать высокую скорость потребления кислорода, то есть большой «аэробной емкостью».

Максимальное потребление кислорода.

Аэробные возможности человека определяются, прежде всего, максимальной для него скорость потребления кислорода. Физиологической основой общей выносливости (ОВ) являются аэробные возможности человека. Показателем аэробных возможностей является максимальное потребление кислорода (МПК). МПК – это наибольшее потребление кислорода, которое могут реализовать физиологические системы за 1 минуту при выполнении работы предельного характера. Аэробные возможности и МПК, как их показатели, определяются совокупность функционирования физиологических систем организма, обеспечивающих поступление кислорода и его утилизацию в тканях.

Чем выше МПК, тем больше абсолютная мощность максимальной аэробной нагрузки. Кроме того, чем выше МПК, тем легче и длительнее выполнение аэробной работы.

Чем выше МПК у спортсмена, тем большую скорость он может показывать на дистанции, тем выше его спортивный результат. Чем выше МПК, тем больше аэробная работоспособность (выносливость), то есть тем больше объем работы аэробного характера способен выполнить человек.

При воспитании аэробных возможностей кроме развития МПК решают задачу развития способности поддерживать уровень МПК длительное время и увеличение быстроты развертывания дыхательных процессов до максимальных величин. Эти задачи успешно решаются применением циклических видов спорта, предпочтительнее таких, которые требуют участия в работе большего числа мышечных групп (плавание, гребля, лыжный спорт) и в меньшей степени бег, ходьба, велоспорт.

Абсолютные показатели МПК находятся в прямой зависимости с размерами тела (весом) человека. Поэтому наиболее высокие показатели МПК имеют гребцы, пловцы, велосипедисты, конькобежцы. В этих видах спорта наибольшее значение для физиологической оценки имею абсолютные показатели МПК.

Относительные показатели МПК у высококвалифицированных спортсменов находятся в обратной зависимости от веса тела. При беге и ходьбе выполняется значительная работа по вертикальному перемещению массы тела, и следовательно, при прочих равных условиях, чем больше вес спортсмена, тем больше совершаемая им работа. Поэтому бегуны на длинные дистанции, как правило, имеют относительно небольшой вес тела.

Уровень МПК зависит от максимальных возможностей двух функциональных систем:

1. кислородтранспортной системы, абсорбирующей кислород из окружающего воздуха и транспортирующей его к работающим мышцам и другим активным органам и тканям;

2. система утилизации кислорода, то есть мышечной системы, экстрагирующей и утилизирующей доставляемый кровью кислород.

У спортсменов, имеющих высокие показатели МПК, обе эти системы обладают большими функциональными возможностями.

Работа максимальной аэробной мощности (с дистанционным потреблением кислорода 95-100% от индивидуального МПК) – это упражнения, в которых преобладает аэробный компонент энергопродукции – он составляет до 60-70%. Предельная продолжительность таких упражнений – 3-10 минут. К соревновательным упражнениям этой группы относятся: бег на 1500 и 3000 метров, плавание 400 и 800 метров, заезды на 4 км на велотреке. Через 1,5 – 2 минуты после начала упражнений достигаются максимальные для данного человека ЧСС, систолический объем крови и сердечный выброс, скорость потребления О2 (МПК), рабочая легочная вентиляция (ЛВ). По мере продолжения упражнения ЛВ, концентрация в крови лактата и катехоламинов продолжает нарастать. Показатели работы сердца и скорость потребления О2 либо удерживается на максимальном уровне, либо начинает несколько снижаться.

Работа субмаксимальной аэробной мощности (с дистанционным потреблением О2 70-80% от индивидуального МПК) – это упражнения, при выполнении которых более 90% всей энергии образуется аэробным путем. Рекордная продолжительность упражнений - 120 минут. В эту группу входят: бег на 30 км и более, лыжные гонки на 20-50 км, спортивная ходьба на 20 км.

На протяжении упражнения ЧСС находится на уровне 80-90, а ЛВ – 70-80% от максимальных значений для данного спортсмена. На протяжении выполнения этих упражнений температура тела может достигать 39-40С.

Время возникновения, продолжительность и степень проявлении «мертвой точки» зависит от многих факторов. Главные из них – степень тренированности спортсмена и мощность выполняемой работы.

Разминка ослабляет появление «мертвой точки» и способствует более быстрому возникновению «второго дыхания».

«Мертвая точка» - временное снижение работоспособности.

«Второе дыхание» - состояние, возникающее после преодоления «мертвой точки».

Наступлению «второго дыхания» способствует произвольное увеличение легочной вентиляции. Особенно эффективны при этом глубокие вдохи, усиливающие выведение углекислоты из организма, благодаря чему восстанавливается кислотно – щелочное равновесие.

Методы определения МПК:

Косвенные (расчетные) методы определения МПК основаны на существующей линейной зависимости между мощностью нагрузки, с одной стороны, и частотой сердечных сокращений (ЧСС), а так же потребления кислорода – с другой. При этом испытуемый выполняет одну, как правило, 5-минутную стандартную нагрузку такой мощности, при которой ЧСС не достигает предельных величин в конце нагрузки. По величине мощности работы и ЧСС в конце работы по номограмме или формулам рассчитывается абсолютное МПК в литрах в минуту (л/мин.) и относительное МПК в пересчете на килограмм веса спортсмена (мл/мин./кг). Наиболее доступным косвенным способом определения МПК является расчет этого показателя по формуле фон Добельна и номограмме Астранда с применением степ – теста. В лабораторной работе мы будем использовать именно эти косвенные тесты определения МПК.

Для определения МПК косвенным (расчетным) способом испытуемому предлагается выполнить – минутный степ – тест (высота скамьи 40 см – для мужчин, 33 см – для женщин) частота нашагивания 22,5 циклов/мин. В конце 5-й минуты определяется ЧСС. Расчет абсолютного МПК проводится по формуле Добельна, в которой учитывается мощность работы ЧСС в конце 5-й минуты. Мощность работы рассчитывается по следующей формуле:

W=1.5phn, где

W – мощность работы в кгм/мин.

p – вес испытуемого (кг)

h – высота скамьи (м)

n – частота подъемов в минуту.

Очень информативным в оценке физической работоспособности является тест PWC170 – физическая работоспособность при пульсе 170. Эту функциональную пробу, в основе которой лежит определение мощности работы при ЧСС, равной 170 уд./мин., впервые разработали скандинавские ученые Валунд и Шестранд.. Для оценки физической работоспособности ЧСС 170 уд./мин. выбрана не случайно. Во – первых, с физиологической точки зрения является начальной зоной оптимального функционирования кардио – респираторной системы. Во – вторых, при выполнении физической нагрузки в пульсовой зоне 170 уд./мин. существует прямолинейная зависимость между приростом мощности нагрузки и приростом ЧСС. При пульсе свыше 170 уд./мин. линейной зависимости уже не наблюдается. Этот фактор важно учитывать, т.к. мощность при этом экстраполируется по двум точкам ЧСС, полученным при выполнении двух нагрузок. При этом в конце нагрузок ЧСС не должна превышать 170 уд./мин.

Графический способ расчета величины абсолютной PWC170 не вполне точен и методика его громоздка. Поэтому в настоящее время используют формулу Карпмана, в которой учитывается мощность двух 5- минутных нагрузок, выполняемых с трех минутным отдыхом и двух значений ЧСС, определяемых в конце каждой нагрузки.

170-ЧСС1

А бс. PWC170=W1+(W2-W1)

ЧСС2-ЧСС1 кгм./мин.

Нагрузка подбирается так, чтобы ЧСС в конце первой нагрузки достигала 100-120 уд./мин. (разница ЧСС в конце нагрузок должна быть не меньше 40 уд./мин.).

Известно, что скорость восстановления ЧСС после нагрузки является хорошим показателем физической работоспособности.

Н. М. Амосов разработал таблицу резервов здоровья и физической работоспособности по МПК как важного показателя резервов организма при мышечной работе.

Показатели резервов физической работоспособности, оцениваемой по МПК:

Максимальное потребление кислорода у детей и подростков:

Максимальное потребление кислорода у взрослых (мл/мин/кг):

Прямые методы определения МПК дают более точные результаты и предусматривают выполнение спортсменом трехступенчатых нагрузок возрастающей мощности на велоэргометре, тредбане или степ – тесте. Длительность двух степеней составляет 5 минут, последняя ступень нагрузки не лимитируется временем и выполняется обязательно до полного утомления (до отказа). На пятой минуте 1 и 2 нагрузок делается забор выдыхаемого воздуха в мешок Дугласа, определяют минутный объем дыхания и проводят анализ выдыхаемого воздуха с помощью газоанализатора Холдена с целью определения процентного содержания СО2 и потребления кислорода. На последней ступени нагрузки выдыхаемый воздух собирают и анализируют каждую минуту. В результате анализа выдыхаемого воздуха и вычисления ежеминутного потребления кислорода строится график. Однако прямые методы определения МПК технически сложны и для массового обследования не доступны, поэтому их используют при тестировании высококвалифицированных спортсменов.

Для сравнения работоспособности отдельных лиц используют не абсолютное значение, а относительное, которую получают, разделив МПК на массу тела:

W=МПК/m