Слайд 2
План практического занятия:
Физиологическая классификация физических упражнений
Анаэробный и аэробный
компонент энерготрат при упражнениях различной мощности
Половые и возрастные энерготраты,
аэробные и анаэробные возможности организма
Методы, определяющие аэробные возможности организма
Слайд 3
В настоящее время общепринятой считается классификация физических упражнений,
предложенная московским физиологом В. С. Фарфелем (1970).
Схема физиологической
классификации упражнений в спорте (по В.С. Фарфелю, 1970, 1975)
Позы: лежание, сидение, стояние, с опорой на руки
Движения
I. Стереотипные (стандартные) движения
1)Качественного значения (с оценкой в баллах),
2)Количественного значения (с оценкой в килограммах, метрах, секундах) .
- Циклические (по зонам мощности: максимальной, субмаксимальной, большой, умеренной);
- Ациклические: собственно-силовые, скоростно-силовые, прицельные;
II. Ситуационные (нестандартные) движения: спортивные игры, единоборства, кроссы
Слайд 4
Тренированный организм спортсмена затрачивает огромную энергию и развивает
значительные сдвиги в моторных и вегетативных функциях, недоступные для
неподготовленного человека. Энергетические затраты зависят от длительности работы, которая подразделяется на 4 зоны по относительной мощности – максимальную, субмаксимальную, большую и умеренную.
Слайд 5
Поперечно-полосатая мускулатура
Слайд 6
Кроме вышеприведенной классификации спортивные упражнения делят по преобладающему
источнику энергии
(классификация по энергетическим критериям). Выделяют упражнения:
- анаэробные
алактатные (осуществляемые за счет фосфогенной системы - АТФ и КТФ);
анаэробные лактатные (за счет энергии гликолиза - распада углеводов с образованием молочной кислоты);
аэробные (за счет окисления углеводов и жиров).
Соотношение анаэробных и аэробных источников энергии зависит от длительности работы.
Слайд 7
Энергетика мышечного сокращения и расслабления
Глюкоза
Глюкозо-1-фосфат
Глюкозо-6-фосфат Глюкозомонофосфатный путь
Фруктозо-6-фосфат Фруктоза
Фруктозо-1,6-дифосфат Фруктузо-1-фосфат
Глицеральдегид-3-фосфат Дигидрокси-
ацетонфосфат + Глицеральдегид
1,3- Дифосфоглицериновая кислота
3-фосфоглицериновая кислота
2-фосфоглицериновая кислота
Фосфоенолпируват
Пируват
Лактат
Цикл Эмбдена – Мейергофа (анаэробный путь)
Слайд 9
Работа максимальной мощности продолжается до 20-30 секунд
( спринтерский бег на 60, 100, 200 м; плавание
на 25-50 м; велогонки на треке – гиты 200 и 500 м)
Такая работа относится к анаэробным алактатным нагрузкам, т.е. выполняется на 90-95 % за счет энергии фосфогенной системы АТФ и креатинфосфата.
При малом времени работы кислородный долг не успевает развиться. Существенные сдвиги со стороны крвообращения обусловлены предстартовым состоянием. В связи с активным выходом из печени углеводов обнаруживается гипергликемия. Суммарные энерготраты – 80 ккал. Пульс 200 уд/мин.
Ведущими системами организма при работе в зоне максимальной мощности являются ЦНС и ОДА.
Слайд 10
Работа субмаксимальной мощности продолжается от 20-30 секунд до
3-5 мин (бег на средние дистанции – 400, 800,
1000, 1500 м; плавание на 100, 200, 400 м; скоростной бег на коньках на 500, 1000, 1500 и 3000 м; велогонки - гиты на 1000 м; гребля 500, 1000 м ).
Нагрузка анаэробно-аэробного характера. Суммарные энерготраты – от 150 до 450 ккал. Пульс 180 уд/мин. Предельно нарастает концен-трация молочной кислоты, смещается рН (до 7,0 и менее). Кислородный долг достигает предельной величины (22 л).
Ведущими физиологическими системами являются кислородтранспортная систем (крово-обращение, дыхание, кровь), центральная нервная система).
Слайд 11
Работа большой мощности продолжается от 5-6 мин до
20-30 мин (бег на 3000, 5000, 10000 м; плавание
на 800, 1500 м; скоростной бег на коньках на 5000, 10000 м; лыжные гонки - 5, 10 км; гребля – 1,5 , 2 км).
Нагрузка анаэробно-аэробного характера. Наряду с гликолизом энергообразование происхо-дит в результате окисления глюкозы .
Максимальное включение в работу кислородотранспортной системы обеспечивает достижения организмом спортсмена МПК. Кислородный долг достигает 12-15 д (10-30 % от кислородного запроса) при большой длительности работы. Высокая концентрация молочной кислоты, заметное снижение рН крови. Пульс 180 уд/мин. Суммарные энерготраты 750-900 ккал.
Ведущие системы кислородотранспортная, терморегуляции, желез внутренней секреции.
Слайд 12
Работа умеренной мощности продолжается от 30-40 мин до
нескольких часов (беговые дистанции 20, 30 км, марафон 42195
м, шоссейные велогонки 100 км и более; лыжные гонки 15, 30, 50 км и более, спортивная ходьба 10 до 50 км и тд.д).
Нагрузка аэробного характера. Энергообра-зование происходит в результате перехода окисле-ния глюкозы к жирам. Потребление кислорода в составляет 70-80 % от МПК. Кислородный долг около 4 л. Концентрация молочной кислоты на уровне нормы (1 - 2 ммоль/л), гипогликемия, ведущая в марафоне к нарушению функции ЦНС (координации движений, дисориентации, потере сознания). Длительная монотонная работа ведет к запредельному (охранительному) торможению. Пульс 160-180 уд/мин, энерготраты до 2-3 тыс ккал.
Ведущее значение в зоне умеренной мощности имеют большие запасы углеводов, предотвращающие гипогликемию, функцтональная устойчивость ЦНС к монотонной работе.
Слайд 13
Во всех стандартных ациклических упражнениях сочетается динамическая и
статическая работа анаэробного (штанга, прыжки, метания) или анаэробно-аэробного характера
(вольные упражнения в гимнастике, произвольная программа в фигурном катании и др.), которые по длительности соответствуют зонам максимальной и субмаксимальной мощности.
Суммарные энерготраты невысоки из-за краткости выполнения, кислородный запрос и кислородный долг малы (около 2 л). Высока роль координации, внимания, чувства пространства и времени, абсолютная и относительная сила.
Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двигательный аппарат.
Слайд 14
Нестандартные (ситуационные) упражнения, характеризующиеся работой переменной мощности, изменчивостью
ситуации и дефицитом времени в энергетическом обеспечении зависят от
размеров площадок, числа участников, темпа движений, определяющих соотношение аэробных и анаэробных процессов энергообразования.
Диапазон пульса от 130 до 190 уд/мин. Величина МПК ниже, чем у спортсменов цикли-ческих видов спорта.
Ведущими системами являются ЦНС, сенсорные системы, двигательный аппарат.
Слайд 15
Определение общей физической работоспособности по показателям аэробных возможностей
организма
Аэробные возможности человека – это возможность производить работу за
счет энергии полученной в результате реакций окисления с участием кислорода и последующего поступления энергетических соединений в миофибриллы.
Зависят от способностей организма эффективно транспортировать и утилизировать кислород при мышечной деятельности.
Слайд 16
Аэробные возможности человека
Характеризуют, определяя:
1. Аэробную мощность;
2. Аэробную емкость
– общая величина потребления кислорода за всю работу (на
уровне критической мощности);
( объем работы, который спортсмен может выполнить на уровне МПК).
Слайд 17
3. Порог анаэробного обмена (ПАНО) – это переход
к использованию от аэробных к анаэробным источникам энергии –
что менее выгодно для организма.
Характеризуется выраженным увеличением содержания молочной кислоты в крови: происходит при концентрации лактата в крови около 4 ммоль/л (от 2 до 4 ммоль/л).
Слайд 18
Считают , что при первом приросте концентрации лактата
в крови фиксируется первая пороговая точка — первый анаэробный
порог— ПАНО1. Эту точку также называют аэробным порогом, так как до этого не отмечается существенный прирост анаэробного метаболизма. Аэробный порог — это мощность циклической работы, в которой в существенном объеме участвуют мышечные волокна гликолитического типа (БС волокна II типа). В среднем концентрация лактата в крови составляет около 2 ммоль*л-1.
Во время дальнейшего роста нагрузки отмечается период, когда концентрация лактата в крови после периода небольшого равномерного его повышения начинает выражено увеличиваться. Это возникает, в среднем, при концентрации лактата в крови 4 ммоль-л-1 и обозначается как второй анаэробный порог (ПАН02), являющийся истинным анаэробным порогом. ПАН02 отражает максимальную аэробную продуктивность МС волокон (I типа).
Слайд 20
МПК
Главным показателем аэробной мощности является МПК (Максимальное Потребление
Кислорода).
МПК характеризует максимальный объем аэробных процессов, которые могут происходить
в организме спортсмена в единицу времени.
Слайд 21
МПК
По тесту МПК судят:
- о функциональном состоянии кардио-респираторной
системы;
- о физической работоспособности спортсмена.
Слайд 22
МПК
Величина МПК зависит:
от ФС СВД (как вентиляции, так
и диффузии);
от эффективности легочного кровообращения;
от состояния кислородной емкости крови;
от
активности ферментных систем;
от количества работающих мышц;
от состояния системы регуляции (НС);
Слайд 23
МПК
Есть 2 способа определения МПК:
- прямой (спортсмен
достигает МПК в ходе теста);
- непрямой (рассчетный).
Прямой метод:
является самым
трудоемким в спортивной физиологии и медицине;
необходимо сложное дорогостоящее оборудование (газоанализатор);
Слайд 24
Прямой метод определения МПК
Заключается в выполнении спортсменом работы
нарастающей мощности, без перерыва между нагрузками;
Одновременно определяется величина поглощения
кислорода из вдыхаемого воздуха (спортсмен соединен с газоанализатором специальным загубником);
Слайд 25
Прямой метод определения МПК
Чаще всего тест выполняется:
- на
велоэргометре;
- можно использовать тредбан (бегущую дорожку).
- современные спироэргометрические комплексы
(Oxycon Alfa, фирмы Джегер, Германия и др).
Слайд 28
Прямой метод определения МПК
В определенный момент, несмотря на
дальнейшее повышение мощности работы, цифра поглощения кислорода перестает увеличиваться.
Это
и есть МПК.
У спортсменов высокого класса достигает 5,5-6,0-6,5 литров O2/мин
при легочной вентиляции 180-220 л/мин.
Слайд 30
Таблица 1. Максимальное потребление кислорода у спортсменов, специализирующихся
в разных видах спорта(Салтин, Астранд, 1967)
Слайд 32
В следующей таблице приведены рекомендации Американского Колледжа Спортивной
Медицины по значениям МПК.
Слайд 34
Непрямой метод определения МПК
Используется намного чаще (величина нагрузки
меньше);
Спортсмен выполняет работу умеренной мощности (на велоэргометре);
МПК определяется расчетным
путем на основании наличия строгой линейной зависимости между ЧСС и величиной потребления кислорода во время работы.
Слайд 35
Непрямой метод определения МПК
При прямом методе спортсмен достигает
МПК при ЧСС 170-200 уд/мин;
При непрямом он работает на
ЧСС 135-155 уд/мин.
Слайд 36
Непрямой метод определения МПК
Используется:
- тест PWC170 (c перерасчетом
МПК);
- ступенька Гарвардского степ-теста;
- номограмма Астранда.
Слайд 37
Гарвардский степ-тест
Предназначен для определения общей физической работоспособности (ОФР).
Разработан
в Гарвардском университете США в 1936г. для изучения утомления
(Бруа с соавт.);
В 1942г. использовался для изучения работоспособности морских пехотинцев (США);
В послевоенные годы перешел на спортсменов (стал использоваться для изучения спортивной работоспособности).
Слайд 38
Гарвардский степ-тест
Тест выполняется с использованием ступеньки.
Ее высота
для мужчин – 50 см, время восхождения – 5
минут;
Для женщин – 43 см и 5 минут восхождения.
Тест выполняется в темпе 30 подъемов в минуту. 1 подъем – 4 шага, т.е. в 1 минуту – 120 шагов – под метроном.
Тест могут выполнять дети и подростки начиная со школьного возраста.
Слайд 40
Гарвардский степ-тест
Схема проведения:
У испытуемого в покое, сидя измеряют
ЧСС и АД.
Затем он выполняет нагрузку.
Сразу после
этого у него сидя измеряют ЧСС за первые 30 сек на 2-й, 3-й и 4-й минутах отдыха, получая значения f1; f2; f3.
Помимо этого обычно измеряют ЧСС и АД по стандартной методике за 5 минут восстановительного периода.
Слайд 41
Гарвардский степ-тест
Оценка теста
Проводится по
индексу Гарвардского степ-теста (ИГСТ):
ИГСТ=
tx100_____
(f1 + f2 + f3) x 2
f1; f2;
f3 – частота пульса на 2-й, 3-й и 4-й минутах отдыха;
t – время восхождения в секундах; Обычно: 5 мин х 60 сек = 300 сек.
Слайд 42
Гарвардский степ-тест
Если испытуемый устал и отстает от ритма
в течении 20 сек тест прекращают и учитывают реальное
время его выполнения, т.е. 4 мин. или 3,5 мин. и т.д.;
ОЦЕНКА ТЕСТА
Слайд 43
Гарвардский степ-тест
ОЦЕНКА ТЕСТА ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
Слайд 44
Гарвардский степ-тест
Измерение ЧЧ и АД по обычной методике
на 1-й и 5-й минутах восстановительного периода позволяет также
оценивать тип реакции ССС на нагрузку.
Чтобы определить ценой какого напряжения ССС достигнут тот или иной уровень работоспособности ( не отменяя оценку по ИГСТ).
Есть упрощенная формула расчета ИГСТ:
ИГСТ= t x 100_____
f1 x 5,5
дает ориентировочную оценку теста.
Слайд 45
Тест PWC-170
Тест предназначен для определения физической работоспособности лиц,
занимающихся физической культурой и спортом.
Суть теста состоит в определении
мощности физической нагрузки, при которой ЧСС после врабатывания устанавливается на уровне 170 уд/мин.
PWC – от англ. «Physical Working Capacity» - объем физической работы.
ЧСС в 170 уд/мин – является оптимальным уровнем функционирования кардио-респираторной системы под нагрузкой.
Слайд 46
Тест PWC-170
Тест был разработан в Каролинском университете Стокгольма
в 1948г. Валундом и Съестрандом.
Представлял собой ступенчато повышающиеся нагрузки
на велоэргометре:
- по 5 (6) минут каждая;
- без отдыха между ними;
- до получения ЧСС у спортсмена в 170 ударов в минуту.
Это был прямой метод определения PWC-170.
Но долгий и трудоемкий: требовалось 5-6 нагрузок и 30-35 минут на одного спортсмена.
Слайд 47
Тест PWC-170
В 1969г в Москве В.Л. Карпман (с
соавт.) модифицировал тест, предложив непрямой метод определения PWC-170.
В основе
модификации – наличие линейной зависимости между ЧСС и мощностью выполняемой работы в определенном диапазоне нагрузок (при ЧСС 120-180 уд/мин).
Был предложен графический и математический метод определения PWC-170.
Слайд 48
Тест PWC-170
Тест выполняется на велоэргометре.
Спортсмену дается 2 нагрузки
по 5 минут каждая.
Между нагрузками 3 минуты отдыха;
Вторая
нагрузка больше первой.
В конце выполнения каждой нагрузки у него измеряют ЧСС за 30 секунд в пересчете на минуту, получая значения f1 и f2;
Частота вращения педалей на обе нагрузки – примерно 60 об/мин.
Слайд 49
Подбор нагрузок
Обычно величина первой нагрузки составляет 1 Ват
(Вт) на кг веса, а второй – 2(2,5) до
4 (4,5) Вт/кг, в зависимости от ЧСС на первую нагрузку;
Разница пульса на обе нагрузки должна быть не менее 40 уд/мин, т.е.:
- на первую нагрузку - 100-120 уд/мин;
- на вторую - 140-160 уд/мин.
Величины нагрузок также могут быть взяты из специальных таблиц по видам спорта и весу спортсменов.
Слайд 50
ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ pwc-170
Пример: вес спортсмена 70 кг.
Величина
первой нагрузки (W1) - из расчета 1Вт/кг = 70
Вт.
Но на графике нагрузка откладывается в других единицах – в кгхм/мин.
Поэтому используют коэффициент пересчета:
1 Вт = 6,1 кгхм/мин.Тогда W1=420 кгхм/мин.
ЧСС1 (f1) на эту нагрузку – 100 уд/мин.
Величина W2 – 2 Вт/кг – 140 Вт или 840 кгхм/мин.
ЧСС2 (f2) – 140 уд/мин.
По этим данным строят график.
Слайд 51
Математический метод определения PWC-170
По формуле Карпмана:
PWC-170 = W1+(W1+W2)x
170 – f1
f2 - f1
ОЦЕНКА ТЕСТА
У здоровых нетренированных мужчин PWC-170 равен 700 – 1100 кгхм/мин.
У женщин – 450 – 850 кгхм/мин.
У спортсменов показатель зависит от специализации, составляя 1000 – 2000, в тренировках на выносливость - до 2600.
Слайд 52
Тест PWC-170
На величину теста влияет вес спортсмена.
Чтобы уйти
от этой зависимости, вычисляют PWC-170 относительное.
PWC170 отн. = PWC-170/вес,кг.
У
нетренированных мужчин
PWC170 отн. = 15,5 кгхм/мин/кг.
У женщин = 10,5 кгхм/мин/кг.
Слайд 53
Тест PWC-170
Оценка теста для спортсменов
Слайд 54
Тест PWC-170
По величине PWC-170 можно рассчитать:
1. Величину МПК
(максимального потребления кислорода):
МПК = 1,7х PWC170 + 1240 (для
нетренированных);
МПК = 2,2х PWC170 + 1070 (для тренированных);
2. Должную величину объема сердца;
3. Величину максимального ударного объема крови.
Слайд 55
Определение МПК при помощи ступеньки степ-теста
МПК может рассчитываться
при восхождении на ступеньку:
- высотой 40 см - для
мужчин;
- 33 см для женщин.
Количество подъемов за 1 мин составляет 22 (по 4 шага, т.е. 88 шагов).
Спортсмен выполняет работу в течение 6 мин.
Сразу после окончания у него (стоя) считают пульс за 10 сек в пересчете на 1 минуту – f.
Слайд 56
Мощность нагрузки рассчитывают по формуле
W= 1,5xpxhxn
р – вес
спортсмена, кг;
h – высота ступеньки, см;
n – количество шагов
в мин.
Слайд 57
Величину МПК определяется по формуле, которая учитывает:
- мощность
работы в степ-тесте (кгм/мин) – N (W);
- ЧСС в
минуту сразу после работы - f;
- возраст испытуемого.
Слайд 58
МПК
Может быть также определен при помощи номограммы АСТРАНДА.