Лекция 7*.
Вопрос 9. Физиологические основы классификации физических
упражнений
1.
Циклические и ациклические упражнения
Фундаментальное
деление упражнений основано на структуре движения.
Циклические
упражнения — это движения с постоянно повторяющимися, стереотипными фазами
(циклами). Каждый последующий цикл является точным повторением предыдущего.
Ключевая физиологическая особенность — возможность достижения устойчивого
состояния (steady state), когда потребление кислорода соответствует кислородному
запросу, и работа может выполняться длительное время. Примеры: бег, ходьба,
плавание, гребля, бег на лыжах, велоспорт.
Ациклические
упражнения — это движения, не имеющие строгой повторяемости циклов. Они
представляют собой законченное двигательное действие, структура которого
изменяется в процессе его выполнения. Здесь устойчивое состояние
сердечно-сосудистой и дыхательной систем не достигается, энергообеспечение часто
носит анаэробный характер. Примеры: спортивные игры, единоборства, метания,
прыжки, гимнастические комбинации.
2.
Физиологическая характеристика циклических упражнений. Темп и
ритм.
Эффективность
циклических упражнений напрямую зависит от двух взаимосвязанных параметров:
темпа и ритма.
Темп —
это частота движений (например, число шагов в минуту). С физиологической точки
зрения, существует индивидуально оптимальный темп, при котором энерготраты на
единицу работы (КПД) минимальны. При отклонении от этого темпа (как в большую,
так и в меньшую сторону) экономичность работы снижается.
Ритм —
это закономерное чередование фаз напряжения и расслабления мышц внутри одного
двигательного цикла. Оптимальный ритм обеспечивает:
Своевременное
кровоснабжение работающих мышц во время фазы расслабления.
Координацию
работы мышц-антагонистов, снижая энерготраты на преодоление вязкого
сопротивления.
Стабильность
вегетативных функций (дыхания, кровообращения).
3.
Физиологические особенности управления ритмическими
движениями
Управление
циклическими движениями имеет высокую степень автоматизации. После начального
сознательного запуска движение регулируется на уровне:
Центральных
генераторов упорядоченной активности (ЦГУА) в спинном мозге, которые
обеспечивают ритмичный рисунок движения.
Проприорецепторов
мышц и сухожилий, посылающих обратную связь в ЦНС для коррекции усилия и
амплитуды.
Вегетативных
рефлексов, синхронизирующих работу дыхания и движений (например, согласование
шага и дыхания у бегунов — «дыхательно-двигательная
координация»).
Роль сознания
сводится к стратегическому контролю (поддержание скорости, оценка
утомления).
4.
Физиологическая характеристика ациклических
упражнений
Для ациклических
упражнений характерно:
Сложность и
вариативность нервной координации. Каждое действие требует формирования
уникачной двигательной программы с постоянной коррекцией по ходу
исполнения.
Нестационарный
характер вегетативных функций. Пульс и частота дыхания резко меняются в
зависимости от эпизода активности.
Преобладание
анаэробных источников энергии для выполнения мощных, кратковременных усилий
(фосфагенная и лактатная системы).
Высокая нагрузка
на сенсорные системы (зрение, вестибулярный аппарат, проприорецепция) для
обеспечения точности и баланса.
5.
Упражнения на растяжение, их физиологические
особенности
Растяжение
(стретчинг) направлено на увеличение эластичности мышц и подвижности суставов.
Физиологические эффекты:
Миофибриллярный
компонент: растяжение саркомеров, увеличение длины мышечных
волокон.
Соединительнотканный
компонент: повышение эластичности сухожилий и фасций.
Нервно-регуляторный
компонент: воздействие на мышечные веретена и органы Гольджи. Правильное,
статическое растяжение активирует органы Гольджи, что вызывает рефлекторное
расслабление (аутоингибирование) растягиваемой мышцы, повышая безопасность и
эффективность.
Улучшение
кровообращения и трофики тканей.
6.
Локальные, региональные и глобальные упражнения
Классификация по
объему мышечной массы, вовлеченной в работу:
Локальные
упражнения: в работе участвует менее 1/3 всей мышечной массы (например, сгибание
предплечья, упражнения для мышц шеи). Вегетативные сдвиги (частота сердечных
сокращений, дыхание) минимальны.
Региональные
упражнения: в работу вовлечено от 1/3 до 2/3 мышечной массы (например,
гимнастические упражнения на брусьях, упражнения для мышц туловища). Вызывают
заметные, но не максимальные вегетативные реакции.
Глобальные
упражнения: работают более 2/3 мышечной массы (бег, плавание, гребля).
Предъявляют высочайшие требования ко всем системам организма, особенно к
сердечно-сосудистой и дыхательной. Именно эти упражнения наиболее эффективны для
развития общей выносливости и аэробных возможностей.
7.
Статические и динамические упражнения, их
характеристика
Статические
(изометрические) упражнения: характеризуются постоянной длиной мышцы при
изменении ее напряжения.
Физиологическая
характеристика: непрерывное напряжение мышцы ведет к сдавливанию кровеносных
сосудов, резкому затруднению кровотока, эффекту Окклюзии. Это
вызывает:
Быстрое
нарастание утомления из-за накопления метаболитов.
Резкий подъем
артериального давления (рефлекторная прессорная реакция для преодоления
сопротивления кровотоку).
Незначительное
потребление кислорода во время работы, но существенный кислородный долг после ее
окончания.
Динамические
(изотонические) упражнения: характеризуются изменением длины мышцы при
относительно постоянном напряжении. Чередование фаз сокращения и
расслабления.
Физиологическая
характеристика: ритмичная работа мышц действует как «периферическое сердце»,
облегчая венозный возврат и кровоснабжение мышц. Энерготраты и вегетативные
сдвиги более адекватны выполняемой работе.
8. Силовые,
скоростно-силовые упражнения, упражнения на
выносливость
Классификация по
преобладающему физическому качеству.
Силовые
упражнения: направлены на преодоление максимального внешнего
сопротивления.
Физиологические
основы: рекрутирование всех возможных двигательных единиц (ДЕ), синхронизация их
работы, повышение частоты нервной импульсации. Ведущая роль фосфагенной системы
энергообеспечения (АТФ-КрФ).
Скоростно-силовые
упражнения: направлены на достижение максимальной мощности в кратчайшее
время.
Физиологические
основы: необходимость сочетания высокой частоты импульсации ЦНС и способности
мышц к быстрому развитию усилия. Критическое значение имеет скорость ресинтеза
АТФ и активность ферментов анаэробного распада.
Упражнения на
выносливость: направлены на длительное выполнение работы без снижения ее
эффективности.
Физиологические
основы: совершенствование аэробной системы энергообеспечения (митохондриальный
аппарат мышц, капилляризация, возможности кардиореспираторной системы по
доставке и утилизации кислорода). Повышение экономичности работы, устойчивости к
утомлению.
Заключение.
Физиологическая классификация физических упражнений многомерна. Одно и то же
упражнение может быть одновременно ациклическим, региональным, динамическим и
скоростно-силовым. Задача специалиста — анализировать упражнение по всем
ключевым параметрам, чтобы прогнозировать его воздействие на организм и
целенаправленно развивать конкретные физиологические системы и двигательные
качества занимающихся. Это знание является научным фундаментом эффективной
педагогической деятельности в сфере физической культуры и
спорта.
Вопросы для
самоконтроля:
1. Дайте
физиологическое определение циклическим и ациклическим упражнениям. Приведите по
два примера каждого типа.
2. Перечислите основные критерии (признаки), по которым классифицируются физические упражнения с точки зрения физиологии спорта.