Основные положения исследования и коррекции физической работоспособности человека. Работоспособность и функциональные резервы влияние на них различных факторов Функциональные возможности организма физическую работоспособность

Лекция 3 Физическая работоспособность и функциональная готовность организма спортсмена 2 часа

План:

1. Понятие о физической работоспособности и методический подход к её определению.

3. Исследование функционального состояния нервной системы

2. Тесты по определению физической работоспособности (семинарское занятие )

1.Понятие о физической работоспособности

Физическая работоспособность спортсмена является выражением жизнедеятельности человека, имеющим в своей основе движение, универсальность которого была блестяще охарактеризована еще. Она проявляется в различных формах мышечной деятельности и зависит от способности и готовности человека к физической работе.

В настоящее время физическая работоспособность наиболее широко исследуется в спортивной практике, представляя несомненный интерес для специалистов как медико-биологического, так и спортивно-педагогического направлений. Физическая работоспособность - одна из важнейших составляющих спортивного успеха. Это качество является также определяющим во многих видах производственной деятельности, необходимым в повседневной жизни, тренируемым и косвенно отражающим состояние физического развития и здоровья человека, его пригодность к занятиям физической культурой и спортом. Работоспособность следует оценивать по критериям профессиональной деятельности и состояния функций организма, другими словами, с помощью прямых и косвенных ее показателей

Работоспособность представляет собой реакцию организма на определенную нагрузку и указывает 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. Кроме этого установлено, что косвенные показатели работоспособности в процессе труда ухудшаются значительно раньше, чем ее прямые критерии. Это дает основание использовать различные физиологические методики для прогнозирования работоспособности человека, а также для выяснения механизмов адаптации к конкретной профессиональной деятельности, оценке развития утомления и анализа других функциональных состояний организма.

При оценке работоспособности и функционального состояния человека необходимо также учитывать его субъективное состояние, являющееся довольно информативным показателем. Ощущая усталость человек, снижает темп работы или вовсе прекращает ее. Этим самым предотвращается функциональное истощение различных органов и систем и обеспечивается возможность быстрого восстановления работоспособности человека. считал ощущение усталости одним из наиболее чувствительных показателей снижения работоспособности и развития утомления. Он писал: «Так называемые субъективные показания столь же объективны, как и всякие другие для того, кто умеет их понимать и расшифровывать. Физиолог более чем кто-либо знает, что за всяким субъективным переживанием кроется физико-химическое событие в организме».

Наиболее важной характеристикой резервных возможностей организма является адаптационная сущность, эволюционно выработанная способность организма выдерживать большую, чем обычно нагрузку. Исследование физической работоспособности спортсмена дает уникальный фактический материал для оценки и анализа функций организма в зоне видовых предельных напряжений. Поэтому можно считать, что лимитирующими факторами физической работоспособности спортсмена являются индивидуальные пределы использования им своих структурно-функциональных резервов различных органов и систем, прежде всего сердечно-сосудистой системы.

2. Прямые и косвенные критерии определения физической работоспособности у спортсмена

Адаптируя приведенное выше определение работоспособности к практике спорта, следует указать, что прямые показатели у спортсменов позволяют оценивать их спортивную деятельность как с количественной, так и с качественной стороны

К косвенным критериям работоспособности относят различные клинико-физиологические, биохимические и психофизиологические показатели, характеризующие изменения функций организма в процессе работы. Другими словами, косвенные критерии работоспособности представляют собой реакции организма на определенную нагрузку и указывают на то, ка кой физиологической ценой для человека обходится эта работа, т. е. чем, например, организм спортсмена расплачивается за достигнутые секунды, метры, килограммы и т. д. Кроме этого установлено, что косвенные показатели работоспособности в процессе труда ухудшаются значительно раньше, чем ее прямые критерии. Это дает основание использовать различные физиологические методики для прогнозирования работоспособности человека, а также для выяснения механизмов адаптации к конкретной профессиональной деятельности, оценке развития утомления и анализа других функциональных состояний организма.

3. Исследование функционального состояния нервной системы.

Ухудшение состояния нервной системы свидетельствует о появлении переутомления перетренированности. Для диагностики функционального состояния ЦНС очень важно выяснить характер СНА. . Расстройства сна у спортсменов рассматривают как переутомление или истощение ЦНС.

У спортсменов с повышенной эмоциональностью, тревожностью и впечатлительностью может наблюдаться БЕССОНИЦА.. Причинами бессонницы могут быть невротические или психические нарушения, висцеральные расстройства, внешние помехи, незнакомая обстановка. и др. Серьёзными расстройствами являются приступы дневных засыпаний или сонливость в дневное время при удлинённом ночном сне. Расстройства сна у спортсменов рассматривают как переутомление или истощение ЦНС.

Практическое занятие по теме 3 2 часа

1.Исследование функционального состояния нервной системы.

Координационную функцию нервной системы оценивают по устойчивости стояния в позе РОМБЕРГА. При соединенных стопах с вытянутыми вперёд руками и закрытыми глазами следят за покачиванием, потерей равновесия дрожанием пальцев рук и ног. При усложнённой позе Ромберга стояние на одной ноге с касанием пяткой другой ноги коленного сустава опорной ноги, руки вытянуты вперёд, глаза закрыты. При этом учитывается время устойчивости. Проба оценивается как хорошая, если спортсмен сохраняет устойчивость более чем 15 секунд, нет дрожания пальцев рук. Проба РОМБЕРГА относится к статической координации.

Для оценки динамической координации используется ПАЛЬЦЕНОСОВАЯ проба: при закрытых глазах необходимо указательным пальцем дотронуться до кончика носа. Неуверенное движение свидетельствует о нарушении динамической координации

2.Исследование функционального состояния сердечнососудистой системы.

Гарвадский степ – тест.

ИГСТ = t . 100/(f 1 + f 2+ f 3)

F1 – чсс за 30 секунд на 2 минуте восстановления

F2 – чсс за 30 секунд на 3 минуте восстановления

F3 – чсс за 30 секунд на 4 минуте восстановления

t - время выполнения теста 5 минут

Физическая работоспособность и функциональная готовность организма 2часа

Оценка функционального состояния нервной системы.

системы.

Систематические занятия спортом и физической культурой совершенствуют функциональное состояние нервной системы и нервно-мышечного аппарата, позволяя спортсмену овладевать сложными двигательными навыками, развивать быстроту, обеспечивать координацию движений и т. д. Ухудшение состояния нервной системы свидетельствует о появлении переутомления и перетренированности. Диагностика функционального состояния нервной системы достаточно сложная, но мы постараемся на более доступных методиках, остановится.

О силе нервных процессов можно судить по таким критериям как смелость, настойчивость, активность, целеустремлённость, воля к победе, упорство, в овладении спортивными навыками и умении быстро мобилизоваться, умении сдерживаться. Поведение на тренировках и соревнованиях.

Для диагностики функционального состояния ЦНС очень важно выяснить характер СНА. У спортсменов с повышенной эмоциональностью, тревожностью и впечатлительностью может наблюдаться БЕССОНИЦА. Признаками частичной бессонницей является затруднённое засыпание вечером или после пробуждения ночью, неглубокий поверхностный сон, раннее пробуждение. Причинами бессонницы могут быть невротические или психические нарушения, висцеральные расстройства, внешние помехи, незнакомая обстановка. и др. Серьёзными расстройствами являются приступы дневных засыпаний или сонливость в дневное время при удлинённом ночном сне. Расстройства сна у спортсменов рассматривают как переутомление или истощение ЦНС.

У спортсменов иногда развиваются НЕВРОЗЫ и НЕВРОЗОПОДОБНЫЕ состояния.

НЕВРАСТЕНИ Я как один из видов неврозов. В первой стадии заболевания спортсмен жалуется на периодически возникающие колебания настроения, повышенную раздражительность, немотивированные вспышки гнева, брани, нередко со слезами. Отмечается при этом плохое засыпание, поверхностный сон, тревожное ожидание бессонницы. Спортсмен жалуется на повышенную потливость сердцебиение, головные боли, половые расстройства. Объективно отмечается снижение физической работоспособности, выраженный дермографизм. Во второй стадии отмечается общая слабость, усталость нежелание тренироваться, вялость, заторможенность, апатия.

ИСТЕРИЧЕСКИЙ НЕВРОЗ . Ощущения нехватки воздуха, обморок, чувство сжатия гортани, депрессии, ступор с выраженной позой. Истерический припадок может быть прерван внезапным звуком, ударом и другими внешними воздействиями.

Невроз навязчивых состояний. Спортсмен может жаловаться на боли, которые якобы его постоянно преследуют. На невозможность выполнить нужный элемент техники

ПСИХАСТЕНИЯ характеризуется тревожной мнительносью. Спортсмен становится неактивным Объективно отмечаются вегетативные нарушения, ТИКИ.Лечение проводит врач..

ИНДЕКС КЕРДО: равен диастолическое давление/ЧСС за 1 минуту в № равен 1

Семинарское занятие по теме 3

Функциональная готовность организма 2 часа

Перетренированность

Многие спортсмены буквально помешаны на тренировках. Они пытаются выполнить больший объем работы, чем могут выдержать физически. Это называется перетренированностью. Когда это происходит, чрезмерные тренировочные нагрузки могут превысить способность организма восстанавливаться и адаптироваться, что приводит к преобладанию катаболизма (разрушения) над анаболизмом (созиданием).

Спортсмены испытывают различную степень утомления в повторяющиеся дни и недели занятий, поэтому не каждый случай можно считать перетренированностью. Утомление вследствие одного или нескольких тренировочных занятий, как правило, проходит после нескольких дней отдыха и потребления пищи, богатой углеводами. Такое острое и быстро проходящее состояние усталости, как правило, обусловливается чрезмерной тренировкой. В отличие от этого перетренированность характеризуется резким снижением уровня мышечной деятельности, которое не проходит ни через несколько дней отдыха, ни в результате пи­щевых манипуляций.

ВЛИЯНИЕ ПЕРЕТРЕНИРОВАННОСТИ: СИНДРОМ ПЕРЕТРЕНИРОВАННОСТИ

Большинство симптомов, обусловленных перетренированностью, имеют собирательное название "синдром перетренированности". Он проявляется в виде снижения мышечной деятельности человека. К сожалению, эти симптомы очень индивидуальны, поэтому и самим спортсменам, и тренерам бывает очень трудно мышечной силы, ухудшения координации и максимальной работоспособности. Другие симптомы синдрома перетренированности включают:

ухудшение аппетита и снижение массы тела;

периодические приступы тошноты;

нарушение сна;

повышение ЧСС;

повышение артериального давления.

Основной причиной возникновения синдрома перетренированности очень часто является сочетание эмоциональных и физиологических факторов. Эмоциональные требования, обусловленные соревнованиями, стремление победить, боязнь неудачи, завышенные цели и т. п. могут быть источниками непереносимого эмоционального стресса. Ввиду этого состояние перетренированности очень часто сопровождается потерей желания соревноваться и тренироваться.

Симптомы синдрома перетренированности очень субъективны и индивидуальны. Наличие одного или нескольких симптомов должно насторожить тренера о возможной перетренированности спортсмена.

Физиологические факторы, обусловливающие отрицательное влияние состояния перетренированности, изучены неполностью. Вместе с тем многие аномальные реакции, о которых сообщают ученые, позволяют предположить, что перетренированность связана с изменениями нервной, гормональной и иммунной систем. Хотя причинно-следственная взаимосвязь изменений в деятельности этих систем и симптомов перетренированности пока не установлена, тем не менее эти симптомы очень часто позволяют определить перетренированность спортсмена. Наиболее информативным, сточке зрения возможности контроля, для тренера является симптомы перетренированность вегетативной нервной системы.

ИМУНИТЕТ И ПЕРЕТРЕНИРОВАННОСТЬ

Результаты последних исследований подтверждают, что чрезмерные тренировочные нагрузки подавляют нормальную функцию иммунной системы, повышая восприимчивость организма перетренированного спортсмена к инфекционным заболеваниям. Результаты многочисленных исследований показывают, что кратковременные периоды интенсивных нагрузок на некоторое время нарушают реактивность иммунной системы, а проведение изнурительной тренировки в последующие дни ведет к ее подавлению. Некоторые ученые приводили случаи возникновения заболеваний после одноразовых изнурительных нагрузок. Подобное подавление функции иммунной системы характеризуется аномально низкими уровнями как лимфоцитов, так и антител . Именно при таких низких уровнях микроорганизмы, попадая в организм спортсмена, не подавляются и вызывают возникновение заболеваний. Таким образом, выполнение интенсивной физической нагрузки при заболевании еще больше снижает способность организма сопротивляться, что повышает риск возникновения серьезных осложнений.

ПЕРЕТРЕНИРОВАННОСТЬ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Результаты некоторых исследований указывают на то, что перетренированность связана с аномальными реакциями вегетативной нервной системы. Физиологические симптомы, "сопровождающие" снижение мышечной деятельности, очень часто отражают изменения в нервной или эндокринной системе, деятельность которых регулирует симпатическая или парасимпатическая нервная система. Перетренированность симпатической нервной системы может привести к:

увеличению ЧСС в покое;

повышению артериального давления;

потере аппетита;

понижению массы тела;

расстройству сна;

эмоциональной неустойчивости;

повышению интенсивности основного метаболизма .

Результаты ряда других исследований указывают на доминирующую роль парасимпатической нервной системы в некоторых случаях перетренированности. В этих случаях наблюдается такое же снижение мышечной деятельности, однако реакции значительно отличаются от тех, которые обусловлены перетренированностью симпатической нервной системы. Признаки перетренированности парасимпатической нервной системы включают:

быстрое возникновение утомления;

замедленную ЧСС в покое;

быстрое восстановление ЧСС после физической нагрузки;

снижение артериального давления в покое.

Некоторые симптомы, связанные с перетренированностью вегетативной нервной системы, наблюдаются у неперетренированных людей. Именно поэтому нельзя утверждать, что наличие данных симптомов свидетельствует о перетренированности. Наиболее часто наблюдаются симптомы перетренированности симпатической нервной системы.

ВОЗНИКНОВЕНИЯ СИНДРОМА ПЕРЕТРЕНИРОВАННОСТИ

Причины возникновения синдрома перетренированности пока окончательно не выяснены; очевидно, причиной его возникновения могут служить физические или эмоциональные перегрузки или их сочетание. Крайне трудно не превысить уровень толерантности спортсмена к стрессу, регулируя величину физиологических и психологических нагрузок во время тренировочных занятий. Большинство тренеров интуитивно определяют объем и интенсивность нагрузки, и лишь единицы способны точно определить степень влияния тренировочного занятия на спортсмена. Никакие предварительные симптомы не могут предупредить спортсменов, что они находятся на грани состояния перетренированности. Когда тренеры понимают, что чрезмерно нагружали спортсмена, уже поздно что-либо сделать. Нанесенный чрезмерными нагрузками ущерб можно устранить только уменьшением их объема или полным отдыхом в течение нескольких дней или даже недель.

Неоднократно предпринимались попытки объективно диагностировать синдром перетренированности на его начальных стадиях путем различных измерений физиологических параметров. К сожалению, ни одно из них не оказалось достаточно информативным. Очень часто трудно определить, отражает ли полученный показатель синдром перетренированности или просто нормальные реакции на интенсивные тренировочные нагрузки.

Лечение и профилактика синдрома перетренированности

Соблюдения баланса между тренировками и отдыхом. Основной мерой по лечению и профилактике синдрома перетренированности является снижение уровня физических нагрузок и увеличение периода отдыха и восстановления спортсмена. Совсем не обязательно полностью прерывать тренировки (в некоторых случаях это даже нежелательно, так как организм спортсмена тяжело переживает полное отсутствие физических нагрузок), достаточно снизить интенсивность и продолжительность физических нагрузок таким образом, чтобы степень затрат энергии была меньше степени восстановления сил.

Для наблюдения за состоянием здоровья спортсмена рекомендуется вести дневник, в который вносятся основные физические показатели спортсмена (например, вес), а также такие субъективные показатели как самочувствие и желание тренироваться.

При синдроме перетренированности все описанные выше показатели снижаются, причем самочувствие и желание тренироваться ухудшаются раньше, чем развивается снижение веса (фактически физическое истощение организма).

Сон и восстановление сил спортсмена. Важность сна сложно переоценить. Новейшие исследования в области сомнологии (науки о сне), показывают, что сон является процессом активным и творческим, а не пассивным, как считалось ранее. Нормальный сон состоит из двух фаз, периодически сменяющих одна другую. Засыпание переходит в фазу медленного сна, во время которой сон постепенно углубляется, а ритмы головного мозга и активность коры замедляются. В этой фазе происходит расслабление мышц, синтез питательных веществ, рост и восстановление клеток. У детей фаза медленного сна – это период роста, так как именно в это время происходит выработка гормона роста – соматотропина. Длительность фазы медленного сна составляет примерно 90 минут, после чего фаза медленного сна переходит в фазу быстрого сна. Фаза быстрого сна характеризуется повышением активности головного мозга и запуском процессов переработки информации, накопленной во время бодрствования. При этом информация переоценивается и запоминается на долгое время. В период быстрого сна мы видим сны, которые зачастую формируются из обрывков увиденного или услышанного на протяжении дня. В экспериментах над животными было показано, что отсутствие фазы быстрого сна приводит к катастрофическому истощению нервной системы и смерти организма. Быстрый сон длится около 15 минут, после чего переходит в медленный сон и цикл повторяется. Таким образом, во время сна происходит восстановление физических и психических сил организма. Для взрослого человека, ведущего размеренный образ жизни, нормальная продолжительность сна должна составлять 7-8 часов.

Повышенные физические нагрузки у спортсменов увеличивают необходимость во сне. Так, для спортсменов, минимальная продолжительность ночного сна должна составлять не менее 8 часов. Более того, во время активных тренировок рекомендуется дневной сон продолжительностью 1-2 часа. Показано, что дневной сон хорошо восстанавливает силы и работоспособность спортсмена и значительно повышает его физические характеристики.

Хорошо восстанавливают силы спортсмена водные процедуры и лечебный массаж.

Питание и профилактика синдрома перетренированности. Питательные вещества, поступающие с пищей, являются единственным источником химической энергии, необходимой для протекания всех процессов организма. При этом организм спортсмена нуждается в больших количествах питательных веществ, чем организм человека ведущего размеренный образ жизни.

При составлении рациона спортсмена нужно уделять внимание соотношению питательных элементов (белков, жиров и углеводов), а также общей энергетической и витаминной ценности пищи. Состав рациона спортсмена нужно изменять в зависимости от типа тренировок. Например, при наработке мышечной массы нужно увеличить количество белков, при наработке скоростно-силовых качеств увеличивается количество углеводов, а при наработке выносливости – жиров.

Важно, чтобы рацион спортсмена, помимо легкоусвояемых пищевых продуктов (концентрированные белки и углеводы), содержал и достаточное количество пищевых волокон – это улучшает работу пищеварительного тракта. Эти вещества в больших количествах содержатся в овощах и фруктах.

Применение витаминно-минеральных препаратов. Является важным профилактическим средством синдрома перетренированности. Показано, что интенсивные физические нагрузки требуют большего количества витаминов и минералов, чем обычный физический труд. При этом обеспечение организма спортсмена микронутриентами (витаминами и минералами) только за счет пищи практически невозможно; количества микронутриентов, необходимые спортсмену, содержатся в больших количествах пищи, которые спортсмен просто физически не способен переварить. Проблема обеспечения организма витаминами и минералами решается при помощи назначения витаминно-минеральных комплексов, содержащих все необходимые микронутриенты, подобранные для спортсменов в качественном и количественном соотношении. Применение витаминов и минералов эффективно только на фоне витаминной недостаточности или для ее профилактики. Сами по себе микронутриенты не влияют на физические характеристики спортсмена.

Способность человека совершать длительное время физическую (мышечную) работу называют физической работоспособностью. Величи­на физической работоспособности человека зависит от возраста, пола, трени­рованности, факторов окружающей среды (температуры, времени суток, со­держания в воздухе кислорода и т.д.) и функционального состояния организ­ма. Для сравнительной характеристики физической работоспособности раз­личных людей рассчитывают общее количество произведенной работы за 1 минуту, делят его на массу тела (кг) и получают относительную физиче­скую работоспособность (кг*м/мин на 1кг массы тела). В среднем уровень физической работоспособности юноши 20 лет составляет 15,5 кг*м/мин на 1кг массы тела, а у юноши-спортсмена того же возраста он достигает 25. В последние годы определение уровня физической работоспособности широко используют для оценки общего физического развития и состояния здоровья детей и подростков.

Длительные и интенсивные физические нагрузки приводят к вре­менному снижению физической работоспособности организма. Это фи­зиологическое состояние называют утомлением. В настоящее время пока­зано, что процесс утомления затрагивает, прежде всего, ЦНС, затем нерв­но-мышечный синапс и, в последнюю очередь - мышцу. Впервые значение нервной системы в развитии процессов утомления в организме было отмече­но И.М.Сеченовым. Доказательством справедливости этого заключения мож­но рассматривать обстоятельство, что интересная работа долго не вызывает утомления, а неинтересная - весьма быстро, хотя мышечные нагрузки в пер­вом случае могут даже превосходить работу, совершаемую тем же самым че­ловеком во втором случае.

Утомление представляет собой нормальный физиологический про­цесс, выработанный эволюционно для защиты систем организма от сис­тематического переутомления, которое является патологическим процессом и характеризуется расстройством деятельности нервной системы и других физиологических систем организма.

7.2.5. Возрастные особенности мышечной системы

Мышечная система в процессе онтогенеза претерпевает значительные структурные и функциональные изменения. Формирование мышечных клеток и образование мышц как структурных единиц мышечной системы происходит гетерохронно, т.е. сначала образуются те скелетные мышцы, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности организма ребенка в данном возрастном этапе. Процесс "чернового" формирования мышц заканчивается к 7-8 неделе пренатального развития. После рождения процесс формирования мышечной системы продолжается. В частности, интенсивный рост мышечных волокон наблюдается до 7 лет и в пубертатный период. К 14 -16 годам микроструктура скелетной мышечной ткани практически полностью созревает, но утолщение мышечных волоков (со­вершенствование их сократительного аппарата) может продолжаться до 30 -35 лет.

Развитие мышц верхних конечностей опережает развитие мышц нижних конечностей. У годовалого ребенка мышцы плечевого пояса и рук развиты значительно лучше, чем мышцы таза и ног. Более крупные мышцы формируются всегда раньше мелких. Например, мышцы предплечья фор­мируются раньше мелких мышц кисти. Особенно интенсивно мышцы рук развиваются в 6 - 7 лет. Очень быстро общая масса мышц нарастает в пе­риод полового созревания: у мальчиков - в 13-14 лет, а у девочек - в 11- 12 лет. Ниже приведены данные, характеризующие массу скелетных мышц в процессе постнатального онтогенеза.

Значительно меняются в процессе онтогенеза и функциональные свойства мышц. Увеличивается возбудимость и лабильность мышечной ткани. Изменяется мышечный тонус. У новорожденного отмечается повы­шенный мышечный тонус, а мышцы-сгибатели конечностей преобладают над мышцами-разгибателями. В результате руки и ноги грудных детей находятся чаще в согнутом состоянии. У них плохо выражена способность мышц к расслаблению (с этим связана некоторая скованность движений детей), кото­рая с возрастом улучшается. Только после 13 - 15 лет движения становятся более пластичными. Именно в этом возрасте заканчивается формирование всех отделов двигательного анализатора.

В процессе развития опорно-двигательного аппарата изменяются двигательные качества мышц: быстрота, сила, ловкость и выносли­вость. Их развитие происходит неравномерно. Прежде всего, развиваются быстрота и ловкость.

Быстрота (скорость) движений характеризуется числом движений, которое ребенок в состоянии произвести за единицу времени. Она определя­ется тремя показателями:

1) скоростью одиночного движения,

2) временем двигательной реакции и

3) частотой движений.

Скорость одиночного движения значительно возрастает у детей с 4 -5 лет и к 13-15 годам достигает уровня взрослого. К этому же возрасту уровня взрослого достигает и время простой двигательной реакции, которое обу­словлено скоростью физиологических процессов в нервно-мышечном ап­парате. Максимальная произвольная частота движений увеличивается с 7 до 13 лет, причем у мальчиков в 7 -10 лет она выше, чем у девочек, а с 13 - 14 лет частота движений девочек превышает этот показатель у мальчиков. Наконец, максимальная частота движений в заданном ритме также резко уве­личивается в 7 - 9 лет. В целом, скорость движений максимально развивается к 16-17 годам.

До 13- 14 лет завершается в основном развитие ловкости, которая свя­зана со способностью детей и подростков осуществлять точные, координиро­ванные движения. Следовательно, ловкость связана:

1) с пространственной точностью движений,

2) с временной точностью движений,

3) с быстротой решения сложных двигательных задач.

Наиболее важен для развития ловкости дошкольный и младший школь­ный период. Наибольший прирост точности движений наблюдается с 4 - 5 до 7 - 8 лет. Интересно, что спортивная тренировка оказывает благотворное влияние на развитие ловкости и у 15 - 16 летних спортсменов точность дви­жений в два раза выше, чем у нетренированных подростков того же возраста. Таким образом, до 6 - 7 лет дети не в состоянии совершать тонкие точные движения в предельно короткое время. Затем постепенно развивается про­странственная точность движений, а за ней и временная. Наконец, в послед­нюю очередь совершенствуется способность быстро решать двигатель­ные задачи в различных ситуациях. Ловкость продолжает улучшаться до 17-18 лет.

Наибольший прирост силы наблюдается в среднем и старшем школь­ном возрасте, особенно интенсивно сила увеличивается с 10 - 12 лет до 16 -17 лет. У девочек прирост силы активируется несколько раньше, с 10 - 12 лет, а у мальчиков - с 13 - 14 лет. Тем не менее, мальчики по этому показателю во всех возрастных группах превосходят девочек.

Позже других двигательных качеств развивается выносливость, характеризующаяся тем временем, в течение которого сохраняется достаточ­ный уровень работоспособности организма. Существуют возрастные, поло­вые и индивидуальные отличия в выносливости. Выносливость детей до­школьного возраста находится на низком уровне, особенно к статической работе. Интенсивный прирост выносливости к динамической работе наблюдается с 11 - 12 лет Так, если принять объем динамической работы детей 7 лет за 100%, то у10-летних он составит 150%, а у 14-15-летних - более 400%. Так же интенсивно с 11-12 лет у детей нарастает выносливость к статическим нагрузкам. В целом, к 17-19 годам выносливость составляет около 85% от уровня взрослого. Своего максимального уровня она достигает к 25 - 30 го­дам.

Развитие движений и механизмов их координации наиболее интен­сивно идет в первые годы жизни и в подростковый период. У новорожденно­го координация движений очень несовершенна, а сами, движения имеют толь­ко бузусловно-рефлекторную основу. Особый интерес вызывает плаватель­ный рефлекс, максимальное проявление которого наблюдается примерно к 40 дню после рождения. В этом возрасте ребенок способен совершать в воде плавательные движения и держаться на ней до 1 5 минут. Естественно, что го­лова ребенка должна поддерживаться, так как его собственные мышцы шеи еще очень слабы. В дальнейшем рефлекс плавания и другие безусловные рефлексы постепенно угасают, а им на смену формируются двигательные на­выки. Все основные естественные движения, свойственные человеку (ходь­ба, лазанье, бег, прыжки и т.д.) и их координация формируются у ребенка в основном до 3 - 5 лет. При этом большое значение для нормального развития движений имеют первые недели жизни. Естественно, что и в дошкольном возрасте координационные механизмы еще очень несовершенны. Несмотря на это, дети способны овладевать относительно сложными движениями. В ча­стности, именно в этом возрасте они учатся орудийным движениям, т.е. дви­гательным умениям и навыкам пользоваться инструментом (молотком, ключом, ножницами). С 6 - 7 лет дети овладевают письмом и другими дви­жениями, требующими тонкой координации. К началу подросткового перио­да формирование координационных механизмов в целом завершается, и все виды движений становятся доступными для подростков. Конечно, совер­шенствование движений и их координации при систематических упражнени­ях возможно и в зрелом возрасте (например, у спортсменов, музыкантов и др.).

Совершенствование движений всегда тесно связано с развитием нервной системы ребенка. В подростковом периоде очень часто координа­ция движений вследствие гормональных перестроек несколько нарушается. Обычно к 15 - ] 6 годам это временное ухудшение бесследно исчезает. Общее формирование координационных механизмов заканчивается в конце подро­сткового возраста, а к 18 - 25 годам они полностью достигают уровня взрос­лого человека. Возраст в 18-30 лет считают «золотым» в развитии моторики человека. Это возраст расцвета его двигательных способностей.

Существуют два вида работы – физическая и умственная; и спор о том, какая из них легче, совершенно неуместен. Утомление при умственной работе может быть нисколько не меньше, а иногда и больше, чем при физической. И, несомненно, оба этих вида деятельности важны и полезны.

Что влияет на уровень работоспособности человека

Работа - это осуществление клеткой, органом, системой органов или организмом свойственных им функций. Человек разумный выполняет, как правило, общественно полезную работу. Научно-технический прогресс изменил характер работы человека. На смену тяжелому физическому труду пришел труд умственный. И физическая, и умственная работа направлены на выполнение определенных задач, в выполнении каждого вида деятельности задействованы различные процессы. «Большинство современных рабочих выполняют задачи, требующие распознавания образов, быстрого получения и переработки информации, а также способности разрабатывать планы и принимать решения», - пишет известный физиолог труда Г. Ульмер (1997). И это накладывает серьезный отпечаток на здоровье человека.

Работоспособность - это способность человека выполнять максимально возможное количество работы на протяжении определенного (заданного) времени и с определенной эффективностью. Работоспособность, подобно работе, подразделяется на умственную и физическую. Исходя из приведенного выше определения, умственная работоспособность человека - это способность выполнять определенное количество работы, требующей значительной активации нервно-психической сферы. Физическая работоспособность человека - это способность выполнять максимально возможное количество физической работы за счет активации опорно-двигательного аппарата. Естественно, физическая работоспособность зависит и от состояния нервной системы, иннервирующей опорно-двигательный аппарат.

Что же влияет на работоспособность и как повысить эффективность выполняемой работы? Основной фактор, что влияет на работоспособность человека, это, в первую очередь, состояние его здоровья. Также умственная и физическая работоспособность человека зависит от уровня тренированности, опыта, физического и психического состояния. Немаловажным показателем уровня трудоспособности человека является его склонность к данной работе (т. е. талант), мотивация к труду и связанные с работой эмоции, состояние окружающей среды, организация труда. В работоспособности человека вжную роль играет оптимальная организация рабочего места, которая позволяет поддержать необходимое положение тела и его сегментов для выполнения работы.

Ниже вы узнаете, какие бывают виды работы, и какие механизмы задействованы при их выполнении.

Виды работы: физическая и умственная работоспособность человека

Умственная работа связана с мышлением и с членораздельной речью, так как человек имеет дело не с конкретными предметами, явлениями или живыми организмами, а с определяющими их символами или понятиями. Умственная работа включает прием и переработку информации, ее сравнение с информацией, хранящейся в памяти, преобразование информации, определение проблем и путей их решения, формирование цели.

Умственная работоспособность связана с мыслительным и эмоциональным компонентами. Мыслительный компонент связан с интеллектуальными способностями человека, он требует обдумывания и концентрации внимания. Эмоциональный компонент включает самооценку человека как субъекта умственного труда, оценку значимости цели и средств. Эмоциональный компонент вызывает возникновение многочисленных положительных и отрицательных эмоций, что проявляется четкими реакциями вегетативной нервной системы и изменениями настроения человека. Эмоциональные нагрузки и психическая перегрузка стимулируют симпатическую часть вегетативной нервной системы, что проявляется увеличением частоты пульса и дыхания, минутного объема сердца и дыхания, усиленным потоотделением («реакция борьбы и бегства»).

Физическая работа связана с деятельностью опорно-двигательного аппарата, основную роль в этом выполняют скелетные мышцы. Если благодаря сокращению мышцы меняется положение части тела, то преодолевается сила сопротивления, т. е. выполняется преодолевающая работа. Работа, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести и удерживаемого груза, называется уступающей. В этом случае мышца функционирует, однако она не укорачивается, а, наоборот, удлиняется, например, когда невозможно поднять или удержать на весу тело, имеющее очень большую массу. Несмотря на усилие мышц, приходится опустить это тело на какую-нибудь поверхность. Удерживающая работа выполняется, если благодаря сокращению мышц тело или груз удерживается в определенном положении без перемещения его в пространстве, например, человек держит груз, не двигаясь. При этом мышцы сокращаются изометрически, т. е. без изменения их длины. Сила сокращения мышц уравновешивает массу тела и груза. Когда мышцы, сокращаясь, перемещают тело или его части в пространстве, они выполняют преодолевающую или уступающую работу, которая является динамической. Статической является удерживающая работа, при которой не происходит движений всего тела или его части. При статической работе мышцы сокращаются изометрически, при этом расстояние не преодолевается, но работа осуществляется.

Энергетические затраты организма и физиологическая потребность человека в энергии

Выполнение работы требует затрат энергии. Общая потребность человека в энергии - это сумма основного и рабочего обмена. Энергетические затраты организма человека при основном обмене - это количество энергии, затрачиваемое организмом в условиях полного покоя для поддержания жизни. У мужчин энергетические затраты организма в среднем составляют 1 ккал на 1 кг массы тела в 1 ч (4,2 кДж). У женщин - 0,9 ккал (3,8 кДж). Рабочий обмен - это количество энергии, затраченной для выполнения какой-либо внешней работы. Общая суточная физиологическая потребность человека в энергии при умственном труде равна 2500-3200 ккал (10 475-13 410 кДж). При механизированном труде или легкой немеханизированной работе - 3200-3500 ккал (13 410-14 665 кДж). При частично механизированном труде или немеханизированном труде умеренной тяжести - 3500-4500 ккал (14 665-18 855 кДж), при тяжелом немеханизированном физическом труде - 4500-5000 ккал (18 855-20 950 кДж).

Анатомический и физиологический поперечники характеризуют величину или функцию той или иной мышцы. Анатомический поперечник - это площадь перпендикулярного длинной оси поперечного сечения мышцы в определенном ее участке. Физиологический поперечник - это сумма площадей поперечных сечений всех мышечных волокон, образующих мышцу. Первый показатель характеризует величину мышцы, второй - ее силу. Абсолютная сила мышцы вычисляется путем деления массы максимального груза (кг), который может поднять мышца, на площадь ее физиологического поперечника (см2). Этот показатель у человека для разных мышц составляет от 6,24 до 16,8 кг/см2. Так, например, абсолютная сила икроножной мышцы - 5,9 кг/см2, трехглавой мышцы плеча - 16,8 кг/см2, двуглавой мышцы плеча- 11,4 кг/см2. Напряжение, развиваемое при сокращении одним мышечным волокном, колеблется в пределах 0,1-0,2 г.

Размах сокращения (амплитуда) зависит от длины мышечных волокон. В веретенообразных и лентовидных мышцах волокна длиннее, а анатомический и физиологический поперечники совпадают, поэтому сила этих мышц не очень большая, а амплитуда сокращения велика. В перистых мышцах физиологический поперечник значительно больше анатомического и, соответственно, их сила больше. В связи с тем, что мышечные волокна этих мышц короткие, амплитуда их сокращения невелика.

Показатель эффективности работы: коэффициент полезной деятельности человека (КПД) человека на работе

Одним из показателей эффективности работы человека является коэффициент полезного действия, который говорит о том, какая часть затраченной энергии превращается в энергию, осуществляющую полезную внешнюю работу:

Коэффициент полезного действия (КПД) человека равен энергии, затрачиваемой на внешнюю работу, поделенный на вырабатываемую энергию и умноженный на100 %.

У человека коэффициент полезной деятельности человека изолированной мышцы может достигнуть 35%. Коэффициент полезного действия организма в целом и КПД человека на работе при различных видах мышечной деятельности низок. Он варьирует в пределах от 3 до 25%. При частом повторении одной и той же работы развивается рабочий динамический стереотип - система рефлекторных реакций, которые формируются при постоянном повторении одних и тех же раздражителей. Рефлекторные реакции приобретают характер автоматических, поэтому работа становится более энергетически экономичной и менее утомительной, не требует постоянного внимания и сосредоточения.

Причины и факторы временного снижения умственной и физической работоспособности организма

Вызывает реакцию всех органов и систем. При сильных нагрузках происходит снижение работоспособности, так как человек утомляется. В активно сокращающейся мышце увеличивается кровоток более чем в 20 раз, активизируется обмен веществ. При умеренной физической нагрузке в мышце преобладает аэробный обмен веществ, во время тяжелой работы часть энергии освобождается анаэробно, т. е. без использования кислорода. В результате этого в мышцах образуется и накапливается молочная кислота. Это является одним из факторов снижения работоспособности: при накоплении значительных количеств молочной кислоты в мышечных волокнах развивается мышечное утомление. При физической работе возрастают частота сердечных сокращений, ударный объем сердца, артериальное давление, потребление организмом кислорода. При легкой и умеренной физической работе с постоянной нагрузкой в течение 5-10 мин частота сердечных сокращений увеличивается, после чего достигает постоянного уровня, или стационарного состояния, которое не приводит к утомлению человека в течение нескольких часов. Через 3-5 мин после завершения такой работы частота сердечных сокращений нормализуется. При тяжелой работе стационарное состояние не наступает, происходит снижение физической работоспособности, развивается утомление, частота сердечных сокращений увеличивается, а после прекращения тяжелой работы период восстановления нормальной частоты сердечных сокращений длится несколько часов.

У каждого человека есть свой индивидуальный предел утомления при физической и умственной работе, разница для каждого индивидуума порой весьма существенна. После этого предела наступает снижение работоспособности организма в целом, человек уже не может выполнять свою работу эффективно. Предел утомительной работы разделяется на два уровня работоспособности. Работа, которую человек может выполнять в течение 8 ч без развития признаков мышечного утомления, считается легкой, она ниже предела. Выше него находится область максимальной работоспособности, выполнение такой работы существенно ограничено во времени. Снижение умственной и физической работоспособности происходит по мере увеличения длительности работы. Тренировка повышает работоспособность человека.

Как же определить предел утомительной динамической работы? Одним из важных показателей является частота пульса, которая сохраняется постоянно во время работы, не увеличиваясь в связи с утомлением. У нетренированных людей в возрасте от 20 до 30 лет она не превышает 130 ударов в 1 мин, менее чем через 5 мин после прекращения работы частота пульса становится менее 100 ударов в 1 мин; в возрасте от 31 до 50 лет превышает 130-140 ударов в 1 мин, частота пульса становится меньше 100 ударов в 1 мин лишь через 10-15 мин после прекращения работы. У тренированных людей наблюдается более быстрая нормализация пульса.

То же самое касается и снижения умственной работоспособности человека – только постоянные «тренировки мозга» дадут возможность не утомляться слишком быстро.

Утомление и восстановление при физической и умственной работе

Утомление - это физиологическое состояние человека, наступающее вследствие напряженной или длительной работы. Оно выражается во временном снижении работоспособности, которое провоцируется мышечным (физическим) и нервно-психическим утомлением. При тяжелой работе они сочетаются. Утомление характеризуется уменьшением силы и выносливости мышц, нарушением координации движений, увеличением энергозатрат для выполнения одной и той же работы, нарушением памяти, скорости переработки информации, сосредоточения и т. д. Утомление субъективно ощущается человеком в виде усталости, при которой человек не способен нормально реагировать на стимулы. Кроме того, усталость обусловлена недостаточным сном. Усталость вызывает у человека желание прекратить работу или уменьшить нагрузки.

Причиной снижения работоспособности при тяжелой физической работе является накопление в мышечных волокнах некоторых продуктов обмена (например, молочной кислоты). Отдых, особенно активный, приводит к восстановлению работоспособности мышцы. Это связано с удалением молочной кислоты и возобновлением запасов энергии в мышце. Нервно-психическое (центральное) утомление вызвано длительной напряженной умственной работой, однообразной монотонной работой, шумом, плохими условиями труда, эмоциональными факторами, заболеваниями, неправильным или недостаточным питанием, гиповитаминозом.

Частое нервно-психическое утомление приводит к развитию хронического утомления. Это состояние, типично для многих людей в современных условиях. Оно ведет к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, инфарктам, инсультам, неврозам, психозам, депрессиям, сексуальным нарушениям. Если же, несмотря на утомление, работа продолжается, возникает истощение. Напомним, что тяжелые физические и нервно-психические нагрузки вызывают стресс (вернее, дистресс).

Различают острое и хроническое истощение. Первое представляет собой резкое снижение работоспособности во время тяжелой работы, второе возникает вследствие длительной напряженной или слишком часто повторяемой тяжелой работы. Профессиональный спорт, спортивные соревнования и усиленные тренировки часто приводят к острому и хроническому истощению. Подчеркнем: речь идет о профессиональном спорте, а не о физической культуре, которая полезна и абсолютно необходима в любом возрасте.

Как отдохнуть и восстановиться после умственной и физической работы

Восстановление работоспособности - это процесс постепенного возвращения функций организма к исходному состоянию после прекращения работы. По мере восстановления степень утомления уменьшается, а работоспособность увеличивается. Если человек выполняет работу, лежащую выше пределов его утомления, необходимо периодически отдыхать. Как быстро восстановиться после работы, чтобы обезопасить свой организм от опасных последствий тяжелого напряжения? Следует подчеркнуть, что для эффективного отдыха лучше несколько кратковременных перерывов, чем один-два длинных. Даже в состоянии полного покоя скелетная мышца сохраняет свою эластичность и определенную степень напряжения. Это называется мышечным тонусом. Перед тем как восстановиться после физической работы, помните, что мышечный тонус не вызывает утомления. Тонус - это нормальное состояние частичного сокращения расслабленной мышцы, благодаря которому она способна сокращаться в ответ на определенный стимул.

Отдых - это состояние покоя или особый, специально организованный вид деятельности, которые снимают утомление и способствуют восстановлению работоспособности. И.М. Сеченов во второй половине XIX в. установил, что работа одних групп мышц конечностей способствует устранению утомления других мышечных групп, вызванного их работой. Это положение легло в основу определения двух типов отдыха: активного и пассивного. Как отдохнуть от умственной работы и тяжелого физического труда? Активный отдых - это отдых, во время которого человек выполняет другой вид работы, отличный от обычного выполняемого труда. Восстановление при физической и умственной работе путем активного отдыха происходит быстрее и эффективнее, чем при пассивном отдыхе, когда организм находится в условиях относительного покоя. Так, интенсивную умственную деятельность следует регулярно прерывать физической активностью. И наоборот: интенсивную физическую - умственной.

Настоятельно советуем работникам умственного труда после 1-1,5 ч не «отдыхать» с сигаретой в зубах, а подняться на 10-15 этажей по лестнице, сделать 15-20 приседаний, столько же прыжков, выполнить 10-20 упражнений с гантелями.

Работникам физического труда целесообразно-целесообразно погулять или, если это возможно, полегать несколько минут с приподнятыми ногами на свежем воздухе.

Теперь, когда вы знаете об утомлении при физической и умственной работе и восстановлении после неё, попробуйте организовать ваш труд таким образом, чтобы КПД вашей деятельности не снижалась в течение всего трудового дня.

Работоспособность спортсмена зависит от уровня его подготовки, степени закрепленности навыков и опыта (техника и стаж занятия спортом), его физического и психического состояния и других причин и обстоятельств.

Физическая работоспособность является важным условием для развития всех основных физических качеств, основой способности организма к перенесению высоких специфических нагрузок, возможности реализовать функциональные потенциалы к интенсивному протеканию восстановления во всех видах спорта и во многом определяет спортивный результат практически на всех основных этапах многолетней тренировки.

Вследствие этого повышению уровня физической работоспособности должно уделяться и уделяется большое внимание на всех этапах спортивной подготовки. Вместе с тем рациональное совершенствование этого важнейшего компонента подготовленности может осуществляться только при оптимальной организации его контроля.

Понятие физической работоспособности спортсмена

Физическая работоспособность - это свойство человека в течение заданного времени и с определенной эффективностью выполнять максимально возможное количество физической нагрузки.

На мой взгляд, в рамках физической работоспособности следует поговорить о спортивной форме.

Спортивная форма - это состояние организма, термин обозначает готовность спортсмена к выполнению того или иного двигательного действия в максимальном темпе, длительности и т. п. Он носит собирательный характер, то есть составляющими являются физические, технические, функциональные, тактические, психологические и другие качества. Спортивная форма может быть хорошей, если тренировки проходят на фоне полноценного здоровья спортсмена. Только здоровый спортсмен может переносить большие по объему и интенсивности нагрузки, которые являются факторами стабилизации спортивной формы, функционального состояния.

В условиях спортивной тренировки, когда происходит долговременная адаптация организма к физическим нагрузкам, имеют место морфофункциональные сдвиги в состоянии системы микроциркуляции крови. Эти изменения, возникающие непосредственно во время мышечной деятельности, сохраняются в организме как следствие и после ее окончания. Накапливаясь в течение длительного времени, они постоянно приводят к формированию более экономного типа реагирования микрососудов. Специфика тренировки в том или ином виде спорта обусловливает дифференцированные преобразования микрососудов.

Существует ряд показателей физической работоспособности:

Аэробная выносливость -- способность длительно выполнять работу средней мощности и противостоять утомлению. Аэробная система использует кислород для превращения углеводов в источники энергии. При длительных занятиях в этот процесс вовлекаются также жиры и, частично, белки, что делает аэробную тренировку почти идеальной для потери жира.

Скоростная выносливость -- способность противостоять утомлению в субмаксимальных по скорости нагрузках.

Силовая выносливость -- способность противостоять утомлению при достаточно длительных нагрузках силового характера. Силовая выносливость показывает насколько мышцы могут создавать повторные усилия и в течение какого времени поддерживать такую активность.

Скоростно-силовая выносливость -- способность к выполнению достаточно длительных по времени упражнений силового характера с максимальной скоростью.

Гибкость -- способность человека выполнять движения с большой амплитудой за счет эластичности мышц, сухожилий и связок. Хорошая гибкость снижает риск травмы во время выполнения упражнений.

Быстрота -- способность максимально быстро чередовать сокращение мышц и их расслабление.

Динамическая мышечная сила -- способность к максимально быстрому (взрывному) проявлению усилий с большим отягощением или собственным весом тела. При этом происходит кратковременный выброс энергии, не требующий кислорода, как такового. Рост мышечной силы часто сопровождается увеличением объема и плотности мышц -- «строительством» мышц. Помимо эстетического значения увеличенные мускулы менее подвержены повреждениям и способствуют контролю веса, так как мышечная ткань требует калорий больше, чем жировая, даже во время отдыха.

Ловкость -- способность выполнять координационно-сложные двигательные действия.

Состав тела -- соотношение жировой, костной и мышечной тканей тела. Это соотношение, отчасти, показывает состояние здоровья и физической подготовки в зависимости от веса и возраста. Избыточное содержание жировой ткани повышает риск развития болезней сердца, диабета, повышения артериального давления и т. д.

Росто-весовые характеристики и пропорции тела -- эти параметры характеризуют размеры, массу тела, распределение центров масс тела, телосложение. Эти параметры определяют эффективность определенных двигательных действий и «пригодность» использования тела спортсмена для определенных спортивных достижений.

Важным показателем физического развития человека является осанка -- комплексная морфо-функциональная характеристика опорно-двигательной системы, а также его здоровье объективным показателем которого являются положительные тенденции в выше перечисленных показателях.

Исследования показывают, что большие (чрезмерные) физические нагрузки способствуют значительным сдвигам в морфологических структурах и в химизме тканей и органов, а также ведут к срыву адаптационно-приспособительных механизмов, что проявляется в возникновении инфекционных (ОРВИ, грипп и др.) заболеваний и повреждений опорно-двигательного аппарата. Дмитриев Р.М., Арацилов М.С. Особенности подготовки борцов. М., 2009. С. 45.

не всегда соответствует выполненной механической работе. Наряду с динамическим компонентом (движение, перемещение в пространстве тела или его частей), в реализации которого участвуют концентрические и эксцентрические , обычно выполняется также статический компонент (поддержание позы) с изометрическими сокращениями. Хотя в последнем случае нет видимого укорочения мышцы (т. е. с точки зрения физики механическая работа не производится), в мышечных клетках тем не менее происходит постоянное движение актиновых и миозиновых миофиламентов и, следовательно, выполняется . Таким образом, необходимо различать механическую работ) и тот физиологический эффект, который она оказывает на организм.

Физическая работоспособность - это способность человека к выполнению физической работы, о чем судят прежде всего на основании реакций его физиологических систем. При этом определяющими факторами являются тренированность и врожденные способности. Кроме этого, на работоспособность влияют возраст, пол, общее состояние здоровья, конституция и мышечная масса, а также влияние окружающей среды [например, время дня (циркадианные ритмы), температура, содержание кислорода в воздухе].

Границы физической работоспособности определяются по тому, как долго может выполняться определенная мышечная работа и насколько хорошо регулируются физиологические функции, ответственные за снабжение мускулатуры кислородом и питательными веществами. Умеренная работа может выполняться неопределенно долго. В этом случае сохраняется достаточное . Таким образом, одним из лимитирующих факторов при такой нагрузке является реакция кровеносных сосудов на продукты .

Повышению физической работоспособности способствуют:

Морфофункциональная и метаболическая характеристика физической работоспособности

В обычных условиях жизни и профессиональной деятельности человек использует лишь небольшую часть возможностей своей физической работоспособности (ФР). Более полно она проявляется в спорте, борьбе за жизнь, в случаях и др. (Булич, Муравов, 2003; Левушкин, 2001; Чумаков, 1999).

Физическая работоспособность является интегральным выражением функциональных возможностей организма человека, входит в понятие здоровья и характеризуется рядом объективных факторов, таких как состав тела и антропометрические показатели; мощность, емкость и эффективность механизмов ; функциональные возможности мышц и вегетативных систем; состояние , и др.

Уровень физической работоспособности в значительной степени индивидуален и зависит от наследственных, а также других факторов пола, возраста, состояния здоровья, двигательной активности, спортивной специализации.

Методы оценки анаэробной и аэробной физической работоспособности

Количественной мерой оценки физической работоспособности являются единицы работы (эргометрические показатели): килограммометры (кгм), ватты (Вт), джоули (Дж), ньютон (Н). Для непрямой оценки используют функциональные показатели вегетативных систем (Втмор, Косттл, 2003; Белоцерковский, 2005; Солодков, Сологуб, 2005).

Поскольку энергообеспечение механической работы происходит одновременно и анаэробным путями, ФР, по преимущественному вкладу различных механизмов ресинтеза , разделяют на три вида:

• физическую работоспособность аэробную (ФРа);

• физическую работоспособность анаэробную (ФРан);

• физическую работоспособность со смешанным типом энергообеспечения (ФРсм).

Физическая работоспособность аэробная - это способность человека выполнять длительную циклическую глобальную работу, требующую значительного напряжения аэробных окислительных процессов. Показателями ФРа являются объем, мощность или предельное время выполняемой работы (в спорте - спортивный результат).

Вклад аэробного механизма энергообеспечения можно измерять путем регистрации V02max. Этот показатель для нетренированных женщин зрелого возраста составляет в среднем 2,8 л-мин -1 (49 мл-кг -1 -мин -1), а для мужчин - 4,0 л-мин -1 (57 мл-кг -1 -мин -1). Максимальные значения V02max наблюдаются прежде всего у представителей лыжного спорта (гонки) - 5-6 л-мин -1 (до 90 мл-кг -1 мин -1) и более.

В достижении высокого уровня ФРа важную роль играют возможности функциональных звеньев системы транспорта кислорода в организме и его утилизации. Высокая ФРа обеспечивается увеличением газообмена в 20-25 раз, при этом J1B возрастает до 120 л-мин -1 , увеличивается ЧД до 50-60 дыханий за 1 мин и глубина дыхания. Усиление диффузионной способности легких позволяет большему количеству кислорода поступать в кровь. Повышение концентрации гемоглобина, наблюдаемое при этом, способствует увеличению кислородной емкости крови.

ФРа обеспечивается усилением центрального кровообращения: ЧСС до 170 уд-мин -1 , СО - до 120 мл и МОК - до 22 л; возрастает кровоток в работающих мышцах до 100-150 мл-мин -1 на 100 г массы мышц. Увеличение этих показателей способствует поступлению в мышцы большего количества кислорода. В тканях организма, прежде всего в мышечной, расширяются возможности аэробного ресинтеза АТФ за счет увеличения количества и размера митохондрий, количества миоглобина, активности ферментов аэробного окисления, накопления гликогена и внутриклеточных липидов.

Физическая работоспособность анаэробная - это способность человека выполнять кратковременную работу с максимально мощным сокращением мышц, что требует максимального напряжения алактатного и лактатного механизмов энергопродукции. В связи с этим различают два вида ФРан:

• алактатная анаэробная, фосфагенная (обеспечивается за счет энергии распада АТФ и КФ);

• лактатная анаэробная, гликолитическая (обеспечивается за счет энергии, образующейся в процессе анаэробного гликолиза).

Проявляется ФРан в скоростно-силовых возможностях, ее показателями являются предельная скорость выполнения движений, а также уровень максимальной скорости освобождения энергии во время анаэробных реакций (для лиц зрелого возраста она равняется 50 ккал-кг -1 -мин -1). Более распространенной является оценка вклада анаэробного механизма в процесс энергообеспечения физической работы по количеству кислорода, потребляемого после работы сверх уровня потребления в состоянии покоя (кислородный долг). Этот показатель можно определить только с использованием газоанализатора и измерить быстрый компонент кислородного долга (алактатный) и медленный (лактатный), которые, соответственно, характеризуют вклад обоих анаэробных механизмов в энергообеспечение работы (Дубровский, 2005).

Также распространенным показателем, отражающим вклад анаэробного гликолиза в энергообеспечение физической работы, является максимальный уровень молочной кислоты в крови, что характеризует максимальную мощность гликолитического механизма. Для определения этого показателя на третьей и седьмой минутах после окончания физической нагрузки берут кровь из пальца и с помощью фотометров измеряют содержание молочной кислоты в крови. Этот показатель может достигать 26 ммоль-л -1 .

Обеспечение высокого уровня ФРан осуществляется, в основном, благодаря высоким возможностям центральной нервной регуляции мышечной деятельности, высокой способности мышц к скоростно-силовым проявлениям, емкости и мощности фосфагенной энергетической системы работающих мышц. Аэробные механизмы, нуждающиеся в некотором времени для своей реализации, а также системы обеспечения поступления кислорода не успевают выйти на высокий уровень функционирования и потому доля их участия в энергообеспечении - около 5 %.

Физическая работоспособность со смешанным типом энергообеспечения - это способность человека выполнять физическую работу в режимах деятельности двигательного аппарата, приближенных к максимальным. Механизмы энергообеспечения работают в максимальных (аэробные и гликолитические) и близких к максимальным (алактатный) режимах.

Показателями ФРсм являются близкие к максимальным уровни мощности усилий мышц и скорости движения, максимально возможные уровни молочной кислоты в крови (до 26 ммоль-л -1), величины кислородного долга (КД)-до 20 л и более.

Высокий уровень ФРсм возможен при значительном усилении функций организма и обусловлен проявлением скоростной выносливости. Выполнение нагрузки сопровождается максимально возможным напряжением функции внешнего дыхания и кровообращения, что обеспечивает максимально возможное поступление кислорода к работающим мышцам. V02 увеличивается до максимальных величин, но кислородный запрос полностью не удовлетворяется и потому растет КД. Высокая мощность такой нагрузки нуждается в интенсификации анаэробного энергообеспечения, при этом особенно повышаются требования к гликолитическому процессу.

Работоспособность ограничивается накоплением молочной кислоты и потому важное значение имеют два фактора: емкость буферных систем и увеличение количества малочувствительных к снижению pH изоферментов (Буланов, 2002; Henricsson, 1992; Williams, 1990).