Мощность выполняемой работы и энергообеспечение мышечного сокращения - Физиологические особенности циклических видов спорта на примере легкой атлетики
Физические упражнения выполняются с различной скоростью и величиной внешнего отягощения. Напряженность физиологических функций (интенсивность функционирования), оцениваемая по величине сдвигов от исходного уровня, при этом меняется. Следовательно, но относительной мощности работы циклического характера (измеряется в Вт или кДЖ/мин) можно судить и о реальной физиологической нагрузке на организм спортсмена.
Разумеется, степень физиологической нагрузки связана не только с измеряемыми, поддающимися точному учету показателями физической нагрузки. Она зависит и от исходного функционального состояния организма спортсмена, от уровня его тренированности и от условий среды. Например, одна и та же физическая нагрузка на уровне моря и в условиях высокогорья вызовет разные физиологические сдвиги. Иначе говоря, если мощность работы измеряется достаточно точно и хорошо дозируется, то величина вызываемых ее физиологических сдвигов не поддастся точному количественному учету. Затруднено и прогнозирование физиологической нагрузки без учета текущего функционального состояния организма спортсмена.
Физиологическая оценка адаптивных изменений в организме спортсмена невозможна без соотнесения их с тяжестью (напряженностью) мышечной работы. Эти показатели учитываются при классификации физических упражнений по физиологической нагрузке на отдельные системы и организм в целом, а также по относительной мощности работы, выполняемой спортсменом.
Циклические упражнения отличаются друг от друга по мощности выполняемой спортсменами работы. По классификации, разработанной В. С. Фарфелем, следует различать циклические упражнения: максимальной мощности, в которых длительность работы не превышают 20-30 секунд (спринтерский бег до 200 м, гит на велотреке до 200 м, плавание до 50 м и др.); субмаксимальной мощности, длящиеся 3-5 минут (бег на 1500 м, плавание на 400 м, гит на треке до 1000 м, бег на коньках до 3000 м, гребля до 5 минут и др.); большой мощности, возможное время выполнения которых ограничивается 30 - 40 минутами (бег до 10000 м, велотрек, велогонки до 50 км, плавание 800 м - женщ., 1500 м - мужч., спортивная ходьба до 5 км и др.), и умеренной мощности которую спортсмен может удерживать от 30-40 минут до нескольких часов (шоссейные велогонки, марафонские и сверхмарафонские пробеги, др.).
Критерий мощности, положенный в основу классификации циклических упражнений, предложенной В. С. Фарфелем (1949), является весьма относительным, на что указывает и сам автор. Действительно, мастер спорта проплывает 400 метров быстрее четырех минут, что соответствует зоне субмаксимальной мощности, новичок же проплывает эту дистанцию за 6 минут и более, т. е. фактически совершает работу, относящуюся к зоне большой мощности.
Несмотря на определенную схематичность разделения циклической работы на 4 зоны мощности, оно вполне оправдано, поскольку каждая из зон определенное воздействие на организм и имеет свои отличительные физиологические проявления. Вместе с тем, для каждой зоны мощности характерны общие закономерности функциональных изменений, мало связанные со спецификой различных циклических упражнений. Это дает возможность по оценке мощности работы создать общее представление о влиянии соответствующих нагрузок на организм спортсмена.
Многие функциональные изменения, характерные для различных зон мощности работы, в значительной степени связаны с ходом энергетических превращений в работающих мышцах.
Энергообеспечение мышечного сокращения
Итак, любой вид физической активности требует затрат определенного количества энергии.
Единственным прямым источником энергии для мышечного сокращения служит аденозинтрифосфат (АТФ). Запасы АТФ в мышце незначительны и их хватает на обеспечение нескольких мышечных сокращений только в течение 0,5 секунд. При расщеплении АТФ образуется аденозиндифосфат (АДФ). Для того чтобы мышечное сокращение могло продолжаться дальше, необходимо постоянное восстановление АТФ с такой же скоростью, с какой она расщепляется.
Восстановление АТФ при мышечном сокращении может осуществляться за счет реакций, проходящих без кислорода (анаэробных), а также за счет окислительных процессов в клетках, связанных с потреблением кислорода (аэробных). Как только уровень АТФ в мышце начинает снижаться, а АДФ - повышаться, сразу же подключается креатинфосфатный источник восстановления АТФ.
Креатинфосфатный источник является самым быстрым путем восстановления АТФ, который происходит без доступа кислорода (анаэробным путем). Он обеспечивает мгновенное восстановление АТФ за счет другого высокоэнергетического соединения - креатинфосфата (КрФ). Содержание КрФ в мышцах в 3-4 раза выше, чем концентрация АТФ. По сравнению с другими источниками восстановления АТФ, КрФ источник обладает наибольшей мощностью, поэтому он играет решающую роль в энергообеспечении кратковременных мышечных сокращений взрывного характера. Такая работа продолжается до тех пор, пока не будут значительно исчерпаны запасы КрФ в мышцах. На это уходит примерно 6-10 секунд. Скорость расщепления КрФ в работающих мышцах находится в прямой зависимости от интенсивности выполняемого упражнения или величины мышечного напряжения.
Только после того, как запасы КрФ в мышцах будут исчерпаны примерно на 1/3 (на это уходит примерно 5-6 секунд), скорость восстановления АТФ за счет КрФ начинает уменьшаться, и к процессу восстановления АТФ начинает подключаться следующий источник - гликолиз. Это происходит с увеличением длительности работы: к 30 секунде скорость реакции уменьшается наполовину, а к 3-й минуте она составляет лишь около 1,5% от начального значения.
Гликолитический источник обеспечивает восстановление АТФ и КрФ за счет анаэробного расщепления углеводов - гликогена и глюкозы. В процессе гликолиза внутримышечные запасы гликогена и глюкоза, поступающая в клетки из крови, расщепляются до молочной кислоты. Образование молочной кислоты - конечного продукта гликолиза - происходит только в анаэробных условиях, но гликолиз может осуществляться и в присутствии кислорода, однако в этом случае он заканчивается на стадии образования пировиноградной кислоты. Гликолиз обеспечивает поддержание заданной мощности упражнения от 30 секунд до 2,5 минут.
Продолжительность периода восстановления АТФ за счет гликолиза ограничивается не запасами гликогена и глюкозы, а концентрацией молочной кислоты и волевыми усилиями спортсмена. Накопление молочной кислоты при анаэробной работе находится в прямой зависимости от мощности и продолжительности упражнения.
Окислительный (оксидативный) источник обеспечивает восстановление АТФ в условиях непрерывного поступления кислорода в митохондрии клеток и использует долговременные источники энергии. Такие как углеводы (гликоген и глюкоза), аминокислоты, жиры, доставляемые в мышечную клетку через капиллярную сеть. Максимальная мощность аэробного процесса зависит от скорости усвоения кислорода в клетках и от скорости поставки кислорода в ткани.
Наибольшее количество митохондрий (центров "усвоения" кислорода) отмечается в медленно сокращающихся мышечных волокнах. Чем выше процент содержания таких волоком в мышцах, несущих нагрузку при выполнении упражнения, тем больше максимальная аэробная мощность у спортсменов и тем выше уровень их достижений в продолжительных упражнениях. Преимущественное восстановление АТФ за счет окислительного источника начинается при выполнении упражнений, длительность которых превышает 6-7 минут
Энергообеспечение мышечного сокращения является определяющим фактором для выделения 4 зон мощности.
Похожие статьи
-
В циклических видах спорта может осуществляться любая мышечная деятельность, и в ней задействованы практически все группы мышц. Существует большое...
-
Еще И. П. Павловым были вскрыты ряд закономерностей течения восстановительных процессов, не потерявших значения в настоящее время. 1. В работающем органе...
-
Скелетная мускулатура - главный аппарат, при помощи которого совершаются физические упражнения. Хорошо развитая мускулатура является надежной опорой для...
-
Заключение - Физиологические особенности циклических видов спорта на примере легкой атлетики
Итак, в ходе выполнения данной работы цели, поставленные во введении, я считаю выполненными. В первой части работы я подробно охарактеризовала работу...
-
В этой зоне мощности работы, длящейся 30-40 минут, во всех случаях период врабатывания полностью завершается, и многие функциональные показатели затем...
-
При физической нагрузке потребление О2 и продукция СО2 возрастают в среднем в 15--20 раз. Одновременно усиливается вентиляция и ткани организма получают...
-
Физиологические изменения в сердечно сосудистой системе Сердце - главный центр кровеносной системы. В результате физической тренировки размеры и масса...
-
При систематических занятиях циклическими видами спорта улучшается кровоснабжение мозга, общее состояние нервной системы на всех ее уровнях. При этом...
-
Данная мощность работы характеризуется достижением предельной физической возможности спортсмена. Для ее осуществления необходима максимальная мобилизация...
-
Мышечная работа (М. р.) - перемещение и поддержание положений тела и его частей благодаря работе мышц, обеспечиваемой координацией всех физиологических...
-
Умеренные физические нагрузки оказывают благоприятное влияние на процессы обмена веществ в организме. Обмен белков у спортсменов характеризуется...
-
Характерной особенностью динамической работы умеренной мощности является наступление истинного устойчивого состояния. Под ним понимается равное...
-
Введение - Физиологические особенности циклических видов спорта на примере легкой атлетики
В России существует классификация, согласно которой все виды спорта, связанные с проявлением двигательной активности, подразделяются на пять основных...
-
Мышечная деятельность изменяет многие функциональные системы организма человека. Эти изменения обычно возникают еще до начала физической работы и...
-
Оздоровительный и профилактический эффект физической культуры В условиях современного мира с появлением устройств, облегчающих трудовую деятельность...
-
Физиологическая характеристика работы в зоне большой мощности - Закаливание организма
Виды спортивной деятельности, относящиеся к зоне работы большой мощности, характеризуются высоким темпом, поддерживаемым в течение относительно...
-
Каждое изменение мощности работы требует нового сдвига активности различных органов и систем организма спортсмена. При этом быстрее быстрые изменения в...
-
Цели и задачи исследования Целью дипломной работы является исследование особенностей физиологического развития детей среднего школьного возраста В задачи...
-
Медико-биологические средства восстановления Особое место среди средств восстановления, способствующих повышению физической работоспособности, а также...
-
Исследования изменения содержания гликогена в мышцах человека показывают, что его восстановление после истощающих физических нагрузок, в том числе и на...
-
Утомление при физической работе. Восстановление - Востановительные процессы при мышечной работе
Любая мышечная деятельность, занятия физическими упражнениями, спортом повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают на высоком уровне...
-
Итак, мы вкратце, на мой взгляд, указал основные задачи, средства и методы обучения технике бега на короткие дистанции. Также мы подробно...
-
Мышца -- это орган тела, состоящий из поперечно-полосатой или гладкой мышечной ткани, способной к сокращению под воздействием нервных импульсов....
-
Восстановление в спринтерском беге - Легкая атлетика
Среди средств профилактики и восстановления важнейшими являются педагогические. Перед началом тренировки, оценив состояние мышц спортсмена, необходимо...
-
Замедленная работа органов дыхания и кровообращения . Выше уже отмечалось, что в состоянии покоя у тренированных вентиляция легких меньше, чем у...
-
Использование средств физической культуры для повышения и поддержания профессиональной работоспособности всегда было и будет тесно связано с условиями и...
-
Введение - Легкая атлетика - королева спорта
За давностью лет уже невозможно установить, кто и когда назвал легкую атлетику королевой спорта. Но любопытно, что за многие десятилетия никто не...
-
Особенности плавания, отличающие его от физической работы в условиях воздушной среды определяются механическими факторами, связанными с движением в воде...
-
Основное средство физической культуры - физические упражнения. Существует физиологическая классификация упражнений, в которой вся многообразная мышечная...
-
Роль и функции мышечной системы - Мышечная система и ее укрепление
Скелет и мышцы - опорные структуры и органы движения человека. Они выполняют защитную функцию, ограничивая полости, в которых расположены внутренние...
-
Физиологические основы атлетической гимнастики В организме человека различают Скелетные, гладкие мышцы и сердечную мышцу. Гладкие мышцы входят в состав...
-
При регулярных занятиях физическими упражнениями и спортом очень важно систематически следить за своим самочувствием и общим состоянием здоровья....
-
Использование различных средств физической культуры, занятия разными видами спорта тесно связаны с физиологическими закономерностями функционирования...
-
Формирование и совершенствование различных морфофизиологических функций и организма в целом зависят от их способности к дальнейшему развитию, что имеет...
-
Формирование и совершенствование различных морфофизиологических функций и организма в целом зависят от их способности к дальнейшему развитию, что имеет...
-
Физическая культура и спорт в свободное от работы время должны занимать существенное место, так как в условиях производства в рабочее время невозможно в...
-
Биохимические закономерности адаптации к мышечной работе - Основы техники и тактики игры в волейбол
Любая физическая активность характеризуется своими специфическими двигательными действиями. Объединяет эти виды физической активности следующее: -...
-
1. Фитнес - это образ жизни, который ведет к физическому и ментальному здоровью человека. Фитнес включает в свое понятие и занятия в тренажерном зале, и...
-
Методика воспитания специальной выносливости - Теоретико-методические основы воспитания выносливости
Эффективным средством развития специальной выносливости скоростной, силовой, координационной и т. д.) являются специально подготовительные упражнения, т....
-
Педагогические средства восстановления И. М. Сеченов установил, что последствия утомления ликвидируются быстрее в том случае, если человек после работы...
Мощность выполняемой работы и энергообеспечение мышечного сокращения - Физиологические особенности циклических видов спорта на примере легкой атлетики