Динамика работоспособности во время урока и на тренировках

Динамика работоспособности во время урока и на тренировках.

Уровни работоспособности на занятии определяет решение педагогических задач и на уроке, и на занятии, и на соревнованиях. Главными критериями оценки динамики работоспособности во время работы долгие годы использовалась величина ЧСС, поскольку ССС наиболее динамично реагирует на мощность выполняемой нагрузки: прямая зависимость, чем больше мощность, тем быстрее и выше ЧСС, такая зависимость сохраняется до 170 уд/мин.

Поскольку ЧСС легко определяется в любой части занятия, то на основе динамики пульса во время тренировки была получена физиологическая кривая урока

1. период врабатывания.
2. Период основной рабочий.
3. стадия утомления.

Такая «физиологическая кривая» основывается на принципе постепенности и врабатываемости. Считается, что урок должен начинаться с легких упражнений и интенсивность нагрузки на подготовительной части (1) должна возрастать строго постепенно. Больших нагрузок в этот период давать не рекомендуется, т.е. задача подготовительной части, которая соответствует периоду врабатывания обычно видят в подготовке организма к главным нагрузкам предстоящим в основной части урока (2). После основной части урока должна следовать заключительная часть, во время которой все физиологические функции должны вернуться в дорабочее состояние.

Согласно физиологическая кривой (динамика ЧСС во время работы) рекомендуется изменение ЧСС во время основной части урока не более чем в 1.5 – 2 раза по отношению к исходному уровню (160 – 190). Предполагается, что большое увеличение ЧСС будет характеризовать чрезмерную нагрузку, которая вызовет большее утомление, которое вызовет большее утомление, которое не позволяет выполнить основные задачи урока.

И в заключительной части ЧСС должна успеть вернуться к исходному уровню.

Такая физиологическая кривая, основанная на общетеоретических, общефизиологических соображениях в действительности оказывается чисто гипотетической. Согласно физиологической кривой величина ЧСС как показатель возрастающей работоспособности должна повышаться постепенно, но как правило разминка в самом начале урока – это ходьба переходящая в бег, которая является упражнением, вызывающим весьма значительные изменения ЧСС, практически сразу же, поэтому постепенного повышения ЧСС в первой части крайне сложно.

Повышение ЧСС во время 2 части занятия значительно превышает те 50 – 100 %, о которой говорилось раньше. Очень часто во время урока ЧСС достигает, в отдельные моменты 200 – 220 уд/мин. У школьников в 1 части урока ЧСС 160 – 180 уд/мин. Как правило разминочные упражнения подготовительной части вызывают весьма высокую ЧСС, значительно большую чем в основной части. Если речь идет о гимнастическом уроке, то в основной части урока идет обычно разучивание упражнений на снарядах, и чем труднее упражнение, тем медленнее оно выполняется, тем самым такая деятельность не вызывает большое учащение пульса, а во время ожидания подхода и снаряду рассматривается как период отдыха и ЧСС возвращается к исходному. В результате получается в основной части урока «пилообразная кривая пульса». Помимо этого в 3 части урока ЧСС отнюдь не стремится быстро снизиться до исходной величины, поскольку как правило в заключительной части урока опять используется построение, ходьба, бег и как правило в конце урока дается возможность  учащимся поиграть, что естественным образом провоцирует учащение ЧСС, поэтому фактические изменения ЧСС на уроке не соответствует тем общефизиологическим соображениям на основе которых построена физиологическая кривая.

Любое построение тренировочного занятия (урока) должно учитывать следующие важные принципы

1. Постепенность нагрузки.
2. Допустимый максимум нагрузки.
3. последовательность чередования упражнений.
4. Учет возрастных особенностей и состояния тренированности и учет физиологических задач различных частей урока.

Рекомендуемые материалы

Принцип постепенности основывается на гетерохронизме включения различных физиологических систем в активную деятельность. Например, наиболее быстро активизируются мышечная система – в течение нескольких секунд, а активация кардиоресператорной системы осуществляется в течение 3 – 4 мин. Поэтому 1 часть урока с не очень сложными и постепенно увеличивающимися нагрузками и обеспечивает сонастройку отдельных функций организма так, чтобы все необходимые функции выполнялись гармонично как идеально слаженный организм. Этот период врабатывания, который обеспечивает максимальное напряжение организма, зависит от возраста и уровня тренированности. Если в основной части занятия требуется длительное максимальное напряжение организма, то и период врабатывания более длителен.

Допустимость максимальной нагрузки крайне важный вопрос физиологического занятия. Одно время считалось, что большое усиление функций крайне вредно, но несомненно, что на всех уроках допустимы достаточно большие, но кратковременные нагрузки. Эти обстоятельства связаны со степенью подвижности нервных процессов, т.е. быстрой или медленной сменой процессов возбуждения и торможения. Вопрос о максимальных нагрузках теснейшим образом связан с плотностью урока. В задачи урока, т.е. занятия входит обучение определенным двигательным действиям, но в то же время помимо специализации задачей урока является обеспечение общего физического развития, укрепления здоровья этого организма решает только первую часть задач. Общая плотность урока может быть достаточно большой, решая задачи 2 части необходимо уменьшить плотность урока, но увеличить количество пауз. Кроме того решая вторую половину задач важно помнить о чередовании различных упражнений на уроке, что представляет собой некоторую копию активного отдыха, физиологичность которой связана с именем Сеченова. Учитель Павлова (Рязань). Сеченовым было установлено, что упражнения одних мышечных групп дают возможность отдыха другим мышечным группам. Поэтому необходима смена работы различных мышечных групп, что обеспечивает их активный отдых и без пауз с достаточной плотностью, но вместе с тем и без лишнего утомления давать значительную физиологическую нагрузку. Наряду с этим существуют исследования, показывающие, что активный отдых более эффективен, если происходит не переключение одних мышечных групп на другие, но и при переключении большей интенсивности работы на меньшую. Оказывается, что бег более эффективно перемешать с ходьбой, нежели с работой руками. Проводились исследования последовательности упражнений на силу и выносливость с одной стороны и на точность с другой стороны оказалось, что после силовых упражнений ли  упражнений монотонно-повторяющихся, т.е. на выносливость координация ухудшается, очевидно упражнения на координацию, т.е. на точность должны предшествовать упражнениям на силу и выносливость.

Установлено, что после упражнений в растягивании эластичность мышц и гибкость в суставах резко увеличивается, но продолжительность этих действий в упражнений оказалась небольшой. Уже через 10 – 15 мин. Эластичность может достигнуть исходной величины, поэтому упражнения на растягивание даются в подготовительной части урока с той целью, чтобы упражнения, выполняемые в основной части урока выполнялись уже в условиях повышенной эластичности мышц, то подобные упражнения не следует давать в начале подготовительной части урока. Очевидно, эти упражнения необходимо проделывать непосредственно перед упражнениями, которые требуют повышенной гибкости. Т.о. несомненно, что целесообразные сочетания варьирования последовательности упражнения мощности упражнения сочетание работы и отдыха, использование элементов активного отдыха могут обеспечить поддержание высокого уровня работоспособности организма. И тем самым возможность эффективного развития двигательных навыков, двигательных качеств и повышения общей тренированности.

Эти состояния субъективно (лично) проявляются в виде острой усталости, болей в ногах, невозможности поддерживать дальнейшее напряжение, значительное удушье и явное ощущение того, что дальнейшее выполнение работы невозможно и бессмысленно. Иногда ощущения полного изнеможения завершается сходом с дистанции, но пережившие это состояние знают, что если превозмочь это тяжелое состояние и невзирая на неприятные ощущения, собрав всю волю, продолжать упражнение, то через некоторое время наступает облегчение, когда дыхание становится более ровным и спокойным, чувство усталости отступает и спортсмен может продолжить свои движения. Поэтому тот момент облегчения после непреодолимой усталости называется ВТОРЫМ ДЫХАНИЕМ.

Одна из теорий, объясняющих формирование второго дыхания связана с накоплением углекислоты в организме. В результате недостаточности дыхания в крови и мышцах накапливается МК, которая нейтрализуется бикарбонатом буферной системой. В результате количество углекислого газа резко возрастает, что соответствует состоянию мертвой точки, накопление СО2 провоцирует возбуждение дыхательного центра и учащает дыхание, отсюда удаление углекислоты, что субъективно ощущается в облегчении состояния организма и повышении работоспособности.

Кроме такой химической (гуморальной) теории имеет место и геневрологическая. Состояние мертвой точки – это запредельное торможение, которое развивается в НЦ при несоответствии между мощностью выполняемой работы и возможностями НЦ.

Торможение, развивающееся в НЦ индуцирует процесс возбуждения, а следовательно и активации биологических функций, т.е. в результате временного отдыха развивается в заторможенных центрах, уровень работоспособности и самих НЦ и организма в целом останавливается, что характеризует второе дыхание.

Мертвая точка не является обязательным спутником каждого спортивного напряжения, одним из факторов, не включающих состояние мертвой точки является разминка, пре достаточной разминке организм готовится к большим физическим нагрузкам, причем не внезапно, а постепенно усиливаются физиологические процессы, обеспечивающие работоспособность, поэтому начало мощного спортивного упражнения не создает опасности перевозбуждения НЦ и развитие запредельного торможения.

М.т. чаще всего ощущают начинающие, когда при отсутствии опыта со старта берется слишком большой темп, который не может по определению удержан на всей дистанции, поэтому опыт тренеров и спортсмена для обеспечения победы на дистанции в зависимости от возможностей спортсмена размышляют о раскладке сил на дистанции, чтобы расходовать свои силы таким образом, чтобы исключить наступление м.т. и сохранить высокий уровень работоспособности до конца упражнения.

Любая физическая работа характеризуется в полнее нормальным и физиологически объяснимым свойством как утомления, которое субъективно ощущается в виде снижения работоспособности в снижении координации функций. И в появлении мысли о невозможности проявления дальнейшей работы.

Биологическая роль утомления состоит в своевременной защите организма от истощения при длительной или напряженной мышечной работе. Физиологические сдвиги при резко выраженном утомлении носят черты стрессовой реакции. В развитии утомления различают скрытое утомление, т.е. преодолимое утомление. При котором сохраняется высокая работоспособность, поддерживаемая волевыми усилиями. В силу генерализации и двигательных и психических свойств НС экономичность двигательной деятельности падает и работа выполняется с большими энергозатратами. Такая форма утомления, при дальнейшем выполнении работы развивается явное некомпенсированное утомление, когда в НС развивается охранительное торможение, что приводит к отказу от работы. При некомпенсированном утомлении угнетаются функции надпочечников, снижается активность ферментов биологического окисления, усиливаются анаэробные механизмы энергообеспечения. Поэтому утомление, развивающееся в процессе физической работы, приводит к снижению эффективности работы и ухудшению спортивного результата.

Теорий,  объясняющей развитие утомления много. Одна из самых древних – это теория отравления, когда утомление связывали с действием на организм специальных ядов усталости, которые образуются при мышечной работе. Более серьезные основания для существования имеет теория истощения, которая основана на том, что всякая работа требует  расход энергии, а следовательно и уменьшения запасов энергосубстратов. Естественно, что работа может осуществляться до тех пор, пока имеются запася Е. При том, когда они иссякнут, работа должна прекратиться. При снижении запасов гликогена в печени уровень работоспособности снижается, поскольку гликоген обеспечивает как полисахарид постоянство концентрации глюкозы в крови и мышцах.

Но запасы гликогена, жиров и белков в организме велики и могут обеспечить многонедельную деятельность организма. Наиболее чувствительна к изменению концентрации углеводов мышечная и нервная ткани.

Наиболее вероятная ткань утомление может являться

1. Засорения, которое связано с накоплением недоокисленных продуктов в частности МК, накопление которой приводит к сдвигу водородного показателя рН, что очень быстро изменяет скорость метаболизма, а следовательно процессы Еобразования. Утомление в целом организме наступает прежде всего в ЦНС и первую очередь клетки коры головного мозга. Утомление нервных клеток можно рассматривать как форму проявления торможения, когда снижается активность нервных клеток, но создается условие для отдыха и восстановления этих н.к., т.е. утомление провоцирует процессы реабилитации организма.

Свой след в развитии утомления оставляют и железы внутренней секреции. При мышечной работе деятельность желез усиливается и в первую очередь мозговой слой надпочечников, который вырабатывает адреналин, который во время мышечной работы активизирует процессы образования Е, активизирует гликоген, участвует в перераспределении крови (увеличивается просвет сосудов в мышцах и сужаются кровеносные сосуды в органах ЖКТ и выделения). Адреналин участвует в повышении возбудимости мышц и НЦ. При интенсивной мышечной деятельности особенно на фоне эмоционального возбуждения, концентрация гормонов настолько велика, что возможно временное истощение синтеза этих гормонов. Возникающая гормональная недостаточность нарушает процессы метаболизма в мышцах, а следовательно работоспособность мышц, подобная недостаточность может проявляться при спортивных напряжениях большой длительности. При кратковременных спортивных упражнениях, такое изменение концентрации гормонов вряд ли возможно. Аналогично действию адреналина функционирует СНС.

Раздражение симпатических нервов не учащает мышечное сокращение, но улучшает процессы метаболизма в сокращающихся мышцах. В естественных условиях симпатические нервы могут возбуждаться при различных эмоциональных состояниях, активными спутниками спортивной деятельности является весьма выраженные эмоции. Известно, что работоспособность повышается особенно на соревнованиях, когда особенно велико эмоциональное возбуждение. И в этих условиях утомление временно может снижаться и наступать позже обычного. В борьбе с утомлением задействовано много различных методов:

1. Активный отдых.

2. Методы релаксации массаж, баня.

3. Пищевые, использование таких средств, повышающих работоспособность как чай, кофе, растительные вытяжки, фармацевтические препараты.

В развитии утомления можно выделить несколько угрожающих здоровью состояний:

1. Перетренировка.

2. Перенапряжение.

Перетренировка – этап прогрессирующего развития утомления, сопровождающееся комплексом физических нарушений, которые затрагивают в первую очередь центральный аппарат регуляции двигательных и вегетативных функций.

Ранними признаками перетренировки служит расстройство сна, отсутствие интересов и желаний трудиться, боязнь физических упражнений. Спортсмен становится раздражительным, легко вступающим в конфликты, характеризуется вялостью и апатией к окружающим. В развитии перетренировки можно выделить три стадии:

1. Наблюдается прекращение роста спортивных результатов или их снижение. Жалобы на ухудшение самочувствия. Апатия к трудовому процессу.

2. Проявляется в прогрессирующем снижении спортивных результатов. В ухудшении восстановительных процессов после тренировки. Крайне плохой адаптации к нагрузкам. Кроме субъективных жалоб на плохое самочувствие, проявляемое на первой и второй стадиях начинают провялятся стойкие нарушения со стороны ССС и ДС.

3. Сопровождается пезким снижением работоспособности, объективные изменения в деятельности кардиоресператорной системы, эндокринной системы, НС.

Неприятные ощущения в области сердца после физических нагрузок – картина ухудшения сократительной способности сердца, несмотря на гипертрофию сердечной мышцы и увеличение объема сердца, объема сердечного выброса уменьшается, увеличивается АД, ухудшаются процессы аэробного Еобеспечения. Уменьшается масса тела, снижается иммунитет. Для избежание подобных обстоятельств требуется правильная организация режима тренировки. Для восстановления режима работоспособности после первой стадии необходим активный отдых в течение двух недель.

Последствия 2 стадии могут быть ликвидированы в течение 1 – 2 месяцев. При этом в первые недели полезен полный активный отдых с неспецифическими нагрузками. В период восстановления после перетренировки необходим комплекс восстановительных средств, к которым относятся лекарственные препараты, биологически активные вещества, физиотерапевтические процедуры.

Перенапряжение – это следствие несоответствия мощности выполняемых нагрузок возможностям организма, а также несоблюдение принципа построения тренировочного занятия, сочетания труда и отдыха. Т.е. короткий период восстановления, не позволяющий реабилитироваться организму полностью на фоне мощных нагрузок обязательно приведет к сбою регуляции физиологических функций, и следовательно к сбою самих физиологических функций. В основе физиологического перенапряжения лежит нарушение химизма внутренней среды, метаболизма, недостаточность адренокортиковой функции надпочечников, глубокое торможение НЦ. Субъективно перенапряжение проявляется в виде резкой слабости, головокружении, тошноты, отдышки, сердцебиении, гипотонии, проявлении сердечной недостаточности (боль в правом подреберье, синюшность лица, увеличение размеров печени, обморочное состояние). На этом фоне физическая нагрузка чревата опасностью недостаточности метаболизма миокарда, что может спровоцировать инфаркт миокарда. Миокард может поражаться как первично или вторично через нарушение метаболизма всего организма в целом. Для нормальной функции миокарда необходимо равновесие между активностью СНС и ПСНС. СНС активизирует работу сердца, ПСНС замедляет, но позволяет сердечной мышце восстанавливаться. Нарушение этого баланса приводит к перенапряжению. Алогичным образом на миокард действует адреналин и норадреналин с одной стороны и АХ с другой.

Нарушение соотношения этих медиаторов способствует развитию перенапряжения. Если концентрация адреналина и активность СНС высока, то это приводит к гипоксии миокарда и к рассеянным некрозам сердечной мышцы.

В миокарде может произойти закупоривание коронарных артерий, анемия, снижение ионов К+ и Na+. Подобные стойкие изменения в миокарде провоцируют боли в области сердца, печени, стойкое нарушение работоспособности и летальному исходу. Многократное применение нагрузок превышающих физиологические возможности спортсмена сопровождаются хроническим перенапряжением. В развитии хронического перенапряжения различают три стадии:

В лекции "4. Факторы влияющие на формирование и развитие потребностей" также много полезной информации.

1. Сохраняются высокая работоспособность, но отмечаются характерные изменения в ЭКГ, падает экономичность физиологических функций.

2. Проявление комплекса соматических и вегетативных расстройств, что приводит к резкому падению работоспособности.

3. Дистрофические изменения в миокарде, расстройство гемодинамики.

Очень часто следствием перенапряжения является развитие патологических, т.е. болезненных форм гипертрофии миокарда, при этом сердце увеличивается как за счет продольных, как и поперечных увеличений, но при этом объем сердечных полостей уменьшается, поэтому снижается общий объем кровотока. Патологические изменения наблюдаются и в ядрах мышечных клеток (уменьшаются возможности для синтеза белков как сократительных, так и ферментативных), следовательно разрушается часть мышечных белков и следовательно волокна, разрушенные мышечные клетки заменяется жировой тканью, снижается количество митохондрий, цитоплазмы, следовательно энергосубстратов, что в целом и создает сложности выполнения работы. Средства предупреждения и лечения перенапряжения зависят от степени перенапряжения. Объем и интенсивность физических нагрузок должны быть уменьшены на беле чем 50 % в плоть до полного отказа от нагрузок.

При патологических изменениях внутренних органов рекомендуется стационарное исследование с определенными медикаментами. В комплексе восстановительных процедур внимание должно быть уделено сбалансированному питанию и интенсивной витаминизации.

Для профилактики перетренированности и перенапряжения необходимо правильное построение занятий и циклов, в частности необходимо учитывать принцип постепенности роста нагрузочной системы занятий, правильное сочетание труда и отдыха. После работы крайне важен и физиологически необходим отдых.