Лабораторна робота №2: Комбінована трьохмиттєва проба Летунова………13

Розділ II. Оцінка функціонального стану головних адаптивних систем організму під впливом фізичних навантажень ………………..15

Лабораторна робота №3: Оцінка ступеня функціональної напруги регуляторних механізмів серцево-судинної системи після фізичних навантажень різного характеру …………………………………………………………………………...15

Лабораторна робота №4: Визначення рівня функціонування серцево-судинної системи організму після фізичних навантажень різного характеру за допомогою методу амплітудної пульсометрії …………………………………..19

Лабораторна робота №5: Визначення адаптивних можливостей рівня серцево-судинної системи організму після фізичних навантажень різного характеру (за методикою М.В.Малікова) ………………………………………………………...23

Лабораторна робота №6: Вивчення функціонального стану системи зовнішнього дихання після фізичних навантажень різного характеру ……………………….28

СЕМІНАР №1: Рухова активність і її вплив на функціональний стан організму ……………………………………………………...30

Розділ III. Визначення загальної фізичної працездатності організму ……31

Лабораторна робота №7: Визначення загальної фізичної працездатності за тестом PWC₁₇₀ у модифікаціях В.Л. Карпмана і ГЦОЛІФК …………………....34

Лабораторна робота №8: Визначення загальної фізичної працездатності за допомогою стандартного велоергометричного тесту (ВЭС₁₅₀) і Гарвардського степ-тесту ……………………………………………………….………………...38

СЕМІНАР №2: Фізіологічна характеристика основних станів організму, що виникають при виконанні фізичних вправ ………….41

Розділ ІV. Оцінка функціонального стану систем енергозабезпечення організму ………………………………………………………….42

Лабораторна робота №9: Визначення аеробної продуктивності організму (реєстрація МСК) …………………………………………………………………..44

Лабораторна робота №10: Визначення аеробної, анаеробної продуктивності організму і порога анаеробного обміну (ПАНО) за методом багатофакторної експрес-діагностики С.А.Душаніна ……………………………………………….49

Лабораторна робота № 11: Визначення основних параметрів систем енергозабезпечення за допомогою субмаксимального тесту PWC170 (у модифікації М.В.Малікова) ………………………………………………………..53

СЕМІНАР №3: Фізіологічні основи спортивного тренування ……………..56

Розділ V. Особливості функціональних змін в організмі спортсменів при виконанні фізичних вправ різних зон відносної потужності ……56

Лабораторна робота № 12: Особливості змін функціонального стану та енергетики організму спортсменів при роботі в максимальній і субмаксимальній зонах потужності ……………………………………………...59

Лабораторна робота № 13: Особливості змін функціонального стану та енергетики організму спортсменів при роботі у великій зоні потужності …...61

СЕМІНАР №4: Фізіологічні основи спортивної спеціалізації і масових форм фізичної культури ……………………………………63

Коротка характеристика основних понять, що використовуються в курсі «Фізіологія фізичних вправ» …………………………………………………….64

ЛІТЕРАТУРА ……………………………………………………………………...86

ДОДАТКИ ………………………………………………………………………….88

Варіанти відповідей на тестові завдання по курсу «Фізіологія фізичних вправ» …………………………………………………………………….………107

ВСТУП

Шановні колеги!

Узявши в руки даний посібник Ви приступаєте до вивчення одного з найбільш цікавих і захоплюючих розділів циклу медико-біологічних дисциплін – фізіології фізичних вправ або спортивної фізіології.

Ви дізнаєтесь, яким способом організм реагує комплексом функціональних змін на фізичні навантаження різного об'єму й інтенсивності, основи спортивного тренування, найбільш поширені засоби реабілітації, морфологічні і фізіологічні особливості спортсменів, що спеціалізуються в різних видах спорту, навчитеся визначати їхню фізичну працездатність, стан систем енергозабезпечення, загальні адаптивні можливості, а також багато чого іншого, що є необхідною умовою оптимальної побудови учбово-тренувального процесу, досягнення спортсменами максимально можливих спортивних результатів без збитку для власного здоров'я.

Безумовно, що до справжнього часу підготовлена досить велика кількість подібних публікацій. Водночас, багаторічний досвід роботи зі студентами факультету фізичного виховання, постійні контакти з головними спортсменами і тренерами в найрізноманітніших областях спортивної діяльності (плавання, легка атлетика, спортивна і художня гімнастика, футбол, гандбол, волейбол і т.д.) привели автора до висновку, що, як не парадоксально, що існує різноманіття методичних підходів до дослідження стану спортсмена на різних етапах тренувального процесу і змагальній діяльності, плануванню учбово-тренувальних занять і відбудовних заходів сприяє своєрідному знецінюванню засобів медико-біологічного контролю в практичній роботі спортсменів і тренерів.

Практичному тренеру, незважаючи навіть на досить високий рівень його загальної і спеціальної підготовки, не говорячи вже про діючих спортсменів, найчастіше уже важко розібратися в бурхливому потоці методів і приватних методик, що пропонують визначити й оцінити буквально усі, тільки не реальний функціональний стан людини, що випробує щоденно значні навантаження фізичного і психологічного характеру.

Особливо надзвичайна сформована ситуація в зв'язку з тим, що перелік основних методик, необхідних для роботи з кваліфікованими спортсменами, відомий уже давно і перевірений практикою, а його доповнення сучасними методичними прийомами (що зовсім обґрунтовано в плані природного наукового прогресу) повинно проводитися дуже коректно, а самі ці доповнення повинні нести безсумнівний позитивний заряд оптимізації всього учбово-тренувального процесу в цілому.

Завданню визначеної систематизації науково-методичних підходів в області спортивної фізіології і присвячений курс «Фізіології фізичних вправ», що читається на факультеті фізичного виховання Запорізького державного університету, а також запропонований Вашій увазі навчальний посібник.

Особливої уваги заслуговують дані відносно величин головних параметрів функціональної підготовленості спортсменів та осіб, які не займаються систематично фізичною культурою і спортом. Наведені в розділі «Додатки» цього навчального посібника ці дані є підсумком багаторічних досліджень автора з найбільш актуальних проблем спортивної фізіології та отримані як з використанням традиційних методів діагностики, так і з допомогою ексклюзивних комп‘ютерних програм експрес-оцінки функціонального стану і функціональної підготовленості організму.

На нашу думку, представлені в цьому посібнику теоретичні й експериментальні матеріали допоможуть більш поглибленому вивченню курсу «Фізіології спорту», а також будуть сприяти формуванню найбільш адекватного науково-практичного світогляду майбутніх спеціалістів в галузі фізичної культури і спорту.

ПРОГРАМА ЛЕКЦІЙНОГО КУРСУ

Введення у фізіологію фізичних вправ. Предмет і завдання фізіології фізичних вправ. Роль фізичної культури і спорту в оптимізації функціонального стану організму, підвищенні рівня його фізичного здоров'я. Проблема гіподинамії. Роль м'язової діяльності в розвитку вегетативних функцій організму. Основні принципи взаємовідносин організму з зовнішніми чинниками. Поняття про функціональну систему організму і її роль в забезпеченні адаптації організму до фізичних навантажень різного характеру. Поняття про фізичну працездатність. Коротка характеристика основних методів діагностики функціонального стану організму, його фізичної працездатності. Сучасні проблеми фізіології фізичних вправ.

Фізіологічна характеристика довільних рухів і їхня роль у формуванні рухових навиків. Поняття про довільні рухи і фізіологічні основи навчання довільним рухам. Умовні і безумовні рефлекси і їхня роль у формуванні довільних рухів. Роль безумовних тонічних рефлексів у формуванні довільних рухів (рефлекси положення, настановні рефлекси, статокінетичні рефлекси). Координація фізіологічних функцій як основа керування рухами. Механізми координації. Поняття про рухову автоматизм і динамічний стереотип. Фізіологічні механізми автоматизації рухових актів. Поняття про руховий навик і основні фази формування рухового навику (іррадіація, концентрація, стабілізація). Роль аферентного синтезу й акцептора дії у формуванні рухового навику. Фізіологічні передумови програмованого навчання руховим навикам.

Класифікація фізичних вправ і їх коротка фізіологічна характеристика. Основні принципи класифікації фізичних вправ: за режимами м'язової діяльності (динамічні і статичні); по ступені домінування основних рухових якостей (силові, швидкісні, швидкісно-силові); по структурних ознаках виконуваних вправ (циклічні, ациклічні, змішані); по потужності (максимальної, субмаксимальної, великої і помірної потужності); по ступені зміни зусилля (постійної і перемінної потужності). Поняття про аеробні і анаеробні умови м'язової діяльності. Аеробна й анаеробна продуктивність організму. Поняття про кисневий запит, споживання кисню, кисневий борг. Максимальне споживання кисню (МСК) як показник аеробної продуктивності. Поріг анаеробного обміну (ПАНО) і його фізіологічна характеристика. Аеробна й анаеробна потужність і ємність.

Фізіологічна характеристика основних станів організму, що виникають при виконанні фізичних вправ. Загальна характеристика впливу фізичних вправ на функціональний стан організму. Передстартовий стан, його основні види (передстартова лихоманка, передстартова апатія, бойова готовність). Розминка, її види, значення і фізіологічна роль розминки в підготовці організму до майбутньої м'язової діяльності. Впрацьовування, основні особливості впрацьовування в різних видах спорту. Принцип гетерохронності. Стійкий стан і його види (уявний та істинний). Співвідношення кисневого запиту, споживання кисню і кисневого боргу при різних видах стійкого стану. “Мертва точка” і “друге дихання”, їхня фізіологічна характеристика. Способи подолання “мертвої точки”. Стомлення, основні причини стомлення, його фізіологічне значення. Відновлення і його основні періоди.

Фізіологічна характеристика фізичних вправ різних зон відносної потужності. Робота максимальної і субмаксимальної зон відносної потужності. Основні види спорту, що відносяться до даних зон потужності. Особливості змін в основних фізіологічних системах при виконанні навантажень максимальної і субмаксимальної потужності. Особливості енергетичного обміну. Співвідношення між розмірами кисневого запиту, споживання кисню і кисневого боргу при виконанні роботи в даних зонах відносної потужності. Фізіологічна характеристика великої і помірної потужності. Види спорту, що відносяться до цих зон потужності. Особливості енергетичного обміну і реакції вегетативних функцій на роботу великої і помірної потужності. Уявний та істинний стійкий стан. Кисневий запит, споживання кисню і кисневий борг у великій і помірній зонах потужності.

Фізіологічні основи спортивного тренування. Поняття про тренованість і спортивну форму. Основні особливості функціонального стану тренованого організму в умовах м'язового спокою. Стан основних вегетативних систем тренованого організму (центральна нервова система, опірно-руховий апарат, система крові, серцево-судинна система, система зовнішнього дихання, ендокринна система, видільна система). Особливості змін функціонального стану тренованого організму при виконанні м'язової роботи. Типи реакцій на дозоване навантаження (нормо, - гіпер-, - гіпо-, дистонічний). Основні способи визначення загальної фізичної працездатності організму спортсменів (PWC170, Гарвардський степ-тест, тест Купера). Визначення аеробної й анаеробної продуктивності тренованого організму (алактатна і лактатна потужність, МСК, ПАНО). Поняття про перевтому, перетренованність і перенапругу. Основні стадії розвитку перенапруги. Гостра і хронічна перенапруга. Способи профілактики і відновлення.

Фізіологічна характеристика основних видів спортивної діяльності. Загальна характеристика основних вимог, запропонованих до організму при заняттях спортивною діяльністю. Фізіологічна характеристика основних видів циклічних і ациклічних фізичних вправ (спортивні ігри, легка атлетика, важка атлетика, плавання, стрибки у воду, спортивна і художня гімнастика і т.д.). Загальна характеристика функціонального стану основних фізіологічних систем організму спортсменів, що спеціалізуються в конкретних видах фізичних вправ. Залежність функціонального стану спортсменів від рівня їхньої спортивної кваліфікації.

Особливості функціонального стану організму спортсменів при дії екстремальних чинників зовнішнього середовища. Основні принципи взаємовідносин організму з чинниками навколишнього середовища. Поняття про адаптацію й акліматизацію. Основні особливості формування даних процесів. Характеристика основних екстремальних чинників навколишнього середовища в зв'язку зі спортивною діяльністю (гіпоксія, гіпер- і гіпотермія, антропогені впливи, підвищена сонячна активність, зміна годинних поясів і т.д.). Особливості пристосування організму спортсменів до несприятливих чинників навколишнього середовища. Поняття про біоритми і біоритмологічні типи. Облік адаптивних можливостей організму спортсменів у процесі їхньої адаптації й акліматизації. Планування підготовки до змагань з урахуванням екстремальності чинників навколишнього середовища.

Фізіологічні основи спортивної спеціалізації. Основні етапи спортивної підготовки (попередньої підготовки, початкової спортивної спеціалізації, поглибленого тренування, спортивного удосконалювання). Вікові границі основних етапів спортивної спеціалізації. Вікові особливості спеціалізації в легкій атлетиці, плаванні, спортивній і художній гімнастиці, спортивних іграх. Критерії добору дітей для спеціалізованих занять спортом.

Проблеми спортивного добору і спортивної орієнтації. Поняття про спортивну орієнтацію і спортивний добір. Основні критерії спортивного добору. Морфологічні, функціональні і психологічні критерії спортивного добору й орієнтації. Поняття про морфофункціональний профіль спортсменів високого класу. Особливості морфофункціонального профілю спортсменів вищої кваліфікації в різних видах спортивної діяльності. Основні морфологічні, функціональні і психологічні показники, які використовуються при спортивному доборі. Етапи спортивної орієнтації і спортивного добору.

Фізіологічні особливості організму жінок у зв'язку з заняттями фізичними вправами і спортом. Фізіологічні основи раціональної побудови тренувальних занять жінок і їхньої реабілітації після значних фізичних навантажень. Закономірності циклічних змін функції статевої системи в організмі жінок (коливання функціонального стану нервової, серцево-судинної ендокринної й інших систем).

Фізіологічні основи масових форм фізичної культури. Особливості проведення занять по фізичній культурі з дітьми шкільного віку. Фізіологічна характеристика шкільного уроку по фізичній культурі. Облік індивідуальних особливостей школярів різного віку при заняттях фізичною культурою.

ПЕРЕЛІК ЛАБОРАТОРНИХ І СЕМІНАРСЬКИХ ЗАНЯТЬ

Розділ I. Визначення типу реакції серцево-судинної системи організму на дозоване фізичне навантаження

Короткі теоретичні відомості. Однією з перших завдань фахівця в області спортивної фізіології є визначення характеру реакції організму спортсмена на фізичне навантаження, тому що в цьому випадку можливо одержання інформації про його поточний функціональний стан (оптимальний, стомлення, гостра і хронічна перенапруга). Як відомо, одним із найбільш поширених методичних підходів у цьому відношенні є застосування стандартних або дозованих фізичних навантажень.

Під дозованими фізичними навантаженнями варто розуміти навантаження строго визначеного об'єму і тривалості. Наприклад, 60 підскіків за 30 секунд (проба Гориневського), 40 присідань за 30 секунд (проба Кевдина), 20 присідань за 30 секунд (проба Мартинэ), 3-х хвилинний біг на місці в темпі 180 кроків у хвилину (проба Дешина-Котова) і т.д. Крім приведених простих способів дозування навантаження дуже часто застосовують способи дозування навантаження за допомогою спеціальної сходинки, велоергометра, тредбана. Не зважаючи на технічні подробиці даних способів і особливості розрахунку фізичних навантажень (будуть приведені пізніше при описі конкретних практичних робіт) слід зазначити, що усі вони істотно підвищують точність дозування фізичних навантажень і, у зв'язку з цим, одержали широке поширення. Водночас, необхідно відзначити, що незалежно від способу дозування (підскіки, присідання, біг, робота на сходинці, велоергометрі, тредбані і т.п.) усі ці тести передбачають оцінку термінових (відразу після навантаження) змін, а також характеру відновлення головних адаптивних систем організму (насамперед, серцево-судинної).

Тип реакції серцево-судинної системи оцінюють на підставі порівняльного аналізу розмірів ЧСС і АТ, зареєстрованих у стані спокою (ЧСС₁ і АТ₁) і після дозованого фізичного навантаження (ЧСС₂ і АТ₂). Оцінюється також час відновлення даних параметрів. Виділяють наступні типи реакції серцево-судинної системи організму на дозоване фізичне навантаження:

· Нормотонічний. ЧСС збільшується не більш, ніж на 100%. Систолічний тиск підвищується на 15-35 мм рт.ст., а діастолічний при цьому залишається постійним або знижується на 5-10 мм рт.ст. Відновлювальний період триває біля трьох хвилин. Зустрічається в тренованих людей.

· Гіпертонічний. ЧСС збільшується істотно (більш, ніж на 100%). Систолічний і діастолічний артеріальний тиск підвищуються одночасно більш, ніж на 30%. Відновлювальний період перевищує 5 хвилин. Гіпертонічний тип реакції характерний для станів, що супроводжуються артеріальною гіпертензією.

· Гіпотонічний. ЧСС зростає більш, ніж на 100%. Систолічний тиск підвищується мало, а нерідко знижується. Діастолічний тиск зменшується. Даний тип зустрічається при серцевій недостатності, при перевтомі, викликаної великим фізичним навантаженням, в людей, що перенесли інфекційні захворювання (у реконвалесцентів).

· Діастонічний (феномен «безкінечного тону»). ЧСС підвищується більш, ніж на 100%. Систолічний тиск збільшується значно (до 200 мм рт.ст.), а діастолічний не прослухується. Зустрічається після виснажливих фізичних навантажень (особливо «форсованого» характеру), в людей, що перенесли інфекційні захворювання, і мають відхилення з боку нервової системи або підвищений артеріальний тиск, викликаний фізичною перенапругою.

· Реакція зі сходинковим підйомом. Характеризується істотним ростом ЧСС, а також тим, що систолічний артеріальний тиск на 2-ій або навіть 3-ій хвилинах відновлення може бути вище, чим після дозованого навантаження. Зустрічається у випадку ослабленої функціональної здатності серця, в людей, які перенесли інфекційні захворювання, в людей літнього віку при швидкісній роботі.