Лекция 11, 12.
Вопрос 13.
Физиологическая характеристика урока физической
культуры
1.
Преднастройка и врабатывание как основа подготовительной части
урока
Преднастройка
(предстартовое состояние) – это фаза,
предшествующая началу физической нагрузки. Её роль – подготовить организм к
предстоящей работе, сократить период последующего
врабатывания.
Физиологические
механизмы: Условно-рефлекторная активация нервной, эндокринной и вегетативных
систем. Повышается тонус центральной нервной системы (ЦНС), усиливается секреция
гормонов адреналина и норадреналина, что ведёт к учащению пульса, повышению
артериального давления, увеличению легочной вентиляции, перераспределению
кровотока в пользу мышц.
Роль в уроке:
Задача учителя – сформировать положительную преднастройку через четкое
объяснение целей урока, создание мотивации, организацию внимания. Оптимальный
уровень преднастройки способствует быстрому и эффективному переходу в рабочее
состояние.
Врабатывание. Это процесс
постепенного повышения работоспособности и настройки функций организма на
конкретный вид и интенсивность предстоящей нагрузки в начале
работы.
Физиологические
особенности:
Инертность
вегетативных систем: Сердечно-сосудистая и дыхательная системы выходят на
необходимый уровень медленнее, чем двигательный аппарат.
Настройка
нервной регуляции: Происходит налаживание оптимального ритма и силы нервных
импульсов к мышцам, улучшается межмышечная координация.
Постепенная
мобилизация энергообеспечения: Переход от анаэробных путей получения энергии к
более экономичным аэробным.
Разминка как
ускоритель врабатывания
Разминка – это система
специально организованных упражнений, направленных на ускорение и оптимизацию
процесса врабатывания.
Физиологическая
характеристика:
Виды: Общая
(разогрев всего организма) и специальная (упражнения, специфичные для основной
части урока).
Средства:
Упражнения умеренной интенсивности: бег, общеразвивающие упражнения,
имитационные и подводящие движения.
Интенсивность:
Должна вызывать повышение ЧСС до 130-160 уд/мин, потоотделение, но не приводить
к утомлению.
Продолжительность:
8-15 минут, зависит от температуры окружающей среды, уровня подготовленности
учащихся и характера основной нагрузки.
Без качественной
разминки эффективность основной работы снижается, а риск травм
возрастает.
2. Фаза
устойчивой (относительно устойчивой) работоспособности – ядро основной части
урока
В этой фазе
показатели физиологических функций стабилизируются на уровне, адекватном
нагрузке. Однако выделяют два состояния:
Истинное
устойчивое состояние (аэробная
работа): Потребление кислорода полностью соответствует кислородному запросу.
Вегетативные функции (ЧСС, дыхание) стабилизируются, работа может выполняться
длительно (например, бег с постоянной умеренной
скоростью).
Ложное
(кажущееся) устойчивое состояние
(субмаксимальная мощность): Кислородный запрос превышает максимальное
потребление кислорода, возникает кислородный долг. Стабильность функций
(например, ЧСС на уровне 170-180 уд/мин) является мобилизацией резервов, но
работа не может быть продолжительной.
Критические
явления фазы устойчивой работоспособности: «Мёртвая точка» и «Второе
дыхание»
Эти состояния
характерны для интенсивной циклической работы (бег на средние
дистанции).
«Мёртвая
точка»: возникает через
несколько минут после начала интенсивной работы. Причины: Рассогласование между
высокими запросами мышц в кислороде и энергией и инертностью вегетативных
систем. Проявления: Резкое чувство усталости, стеснение в груди, одышка,
головокружение, желание прекратить работу.
«Второе
дыхание»: после
преодоления «мёртвой точки» наступает облегчение. Механизм: Вегетативные системы
(дыхание, кровообращение) окончательно «подстраиваются» под запросы мышц,
увеличивается выброс гормонов, активируются дополнительные капилляры в мышцах.
Работа становится более экономичной.
Состояние
монотонии на уроке. Это особое психическое состояние, возникающее при
длительной, однообразной, малопривлекательной работе.
Причины:
Однотипные, повторяющиеся упражнения, отсутствие новизны и эмоциональной
окраски, низкая интенсивность.
Физиологические
механизмы: Развитие охранительного торможения в коре головного мозга, снижение
возбудимости ЦНС.
Способы
профилактики на уроке: Разнообразие средств и методов, игровой и
соревновательный методы, изменение условий выполнения упражнений, музыкальное
сопровождение, четкая постановка разнообразных задач, активное вовлечение
учащихся в организацию деятельности.
3. Фаза
снижения работоспособности и утомление
Эта фаза
закономерно наступает к концу основной части урока.
Утомление – это временное
снижение работоспособности, возникающее в результате выполненной работы. Это
нормальная физиологическая реакция, сигнал к необходимости
отдыха.
Механизмы: Носят
комплексный характер: накопление продуктов обмена (лактата, ионов водорода),
истощение энергетических субстратов (гликогена), нарушения в нейромышечной
передаче, развитие тормозных процессов в ЦНС.
Роль в повышении
функциональных возможностей: Утомление является пусковым механизмом для
последующих процессов восстановления и суперкомпенсации (сверхвосстановления).
Без дозированного утомления не происходит адаптации и роста тренированности.
Задача учителя – дозировать нагрузку так, чтобы вызвать оптимальное, адекватное
возможностям ученика утомление.
4. Фаза
восстановления. Заключительная часть урока
Восстановление – это процесс
возвращения функций организма к дорабочему уровню и их дальнейшее повышение
(сверхвосстановление).
Две стадии
восстановления:
Восстановление
до исходного уровня: Ликвидация кислородного долга, удаление продуктов
обмена, восполнение энергетических запасов.
Стадия
сверхвосстановления (суперкомпенсации): После восстановления до исходного
уровня многие показатели (содержание гликогена, активность ферментов) на
определенное время превышают исходный уровень. Это ключевая фаза для повышения
тренированности. Последующая нагрузка должна планироваться с учетом времени
наступления этой фазы.
Средства,
ускоряющие восстановление в заключительной части урока:
Лёгкая пробежка,
спокойная ходьба («заминка»): Поддерживает мышечный насос, ускоряя кровоток и,
следовательно, удаление метаболитов.
Упражнения на
дыхание и расслабление мышц: Способствуют снятию мышечного тонуса, нормализации
дыхания и кровообращения, успокоению ЦНС.
Активный
отдых (переключение
на другую деятельность): Физиологически более эффективен, чем пассивный отдых,
так как ускоряет восстановление за счет усиления обменных процессов и
положительной индукции в нервных центрах.
Заключение. Таким образом,
структура урока физической культуры – его деление на подготовительную, основную
и заключительную части – имеет глубокое физиологическое обоснование и
соответствует универсальной кривой динамики работоспособности. Понимание
физиологических механизмов каждой фазы (преднастройки, врабатывания, устойчивой
работоспособности, утомления и восстановления) позволяет учителю не формально, а
осознанно подходить к планированию нагрузки, выбору средств и методов,
управлению функциональным состоянием учащихся. Это является основой для
достижения главных целей урока: укрепления здоровья, безопасного развития
физических качеств и формирования устойчивой мотивации к занятиям физической
культурой.
Вопросы для
самоконтроля:
1. Объясните,
почему качественно проведенная разминка является обязательным элементом
подготовительной части урока с точки зрения физиологии. Какие именно
физиологические процессы врабатывания она ускоряет и как это влияет на
предотвращение «мёртвой точки» в основной части урока?
2. «Мёртвая
точка» и состояние монотонии — оба этих явления могут привести к снижению
желания продолжать деятельность на уроке. В чём заключаются принципиальные
различия в их физиологических механизмах и, как следствие, в методах их
профилактики, которые должен применять учитель?
3. Как физиологический феномен сверхвосстановления (суперкомпенсации) должен учитываться учителем при планировании системы уроков физической культуры (например, в течение недели)? Почему заключительная часть урока с использованием «заминки» и упражнений на расслабление — это не просто формальность, а важный этап, влияющий на эффективность всего учебно-тренировочного процесса?
Вопрос 14. Физиологическое обоснование нормирования физической нагрузки на занятиях по физической культуре
Нормирование
физической нагрузки — ключевой элемент педагогического процесса в физическом
воспитании. Оно обеспечивает достижение оздоровительных, образовательных и
тренировочных целей, предотвращает переутомление и травматизм, способствует
гармоничному развитию организма. Физиологическое обоснование нагрузки базируется
на понимании закономерностей адаптации организма к мышечной работе, учете
индивидуальных особенностей занимающихся и условий окружающей
среды.
1. Факторы,
обуславливающие величину физической нагрузки
Величина
нагрузки определяется комплексом взаимосвязанных параметров, влияющих на степень
функционального напряжения организма.
Интенсивность –
это мощность работы, степень усилия в единицу времени. Физиологически
оценивается по частоте сердечных сокращений (ЧСС), потреблению кислорода,
концентрации лактата в крови. Чем выше интенсивность, тем больше энерготраты,
сильнее активируются системы энергообеспечения (аэробная и
анаэробная).
Продолжительность
– время выполнения упражнения. Длительная работа низкой интенсивности развивает
выносливость и аэробные возможности. Кратковременная высокоинтенсивная работа
совершенствует скоростно-силовые качества и анаэробные механизмы. Сочетание
интенсивности и продолжительности определяет зону энергообеспечения (аэробную,
смешанную, анаэробную) и, соответственно, тренировочный
эффект.
1.2. Количество
и продолжительность интервалов отдыха
Характер отдыха
(пассивный, активный) и его длительность между подходами, упражнениями или
играми определяют направленность восстановительных
процессов.
Короткие
интервалы отдыха (неполное восстановление) ведут к кумуляции утомления и
развитию выносливости.
Полные интервалы
отдыха (до восстановления ЧСС и дыхания) позволяют поддерживать высокую
интенсивность в каждой попытке, что эффективно для развития силы и
скорости.
Число повторений
упражнения, как и интервалы отдыха, регулирует общий объем нагрузки и степень
адаптационных сдвигов.
1.3. Уровень
физической подготовленности
Одна и та же
внешняя нагрузка вызывает разную физиологическую реакцию у тренированного и
нетренированного человека. У подготовленных лиц быстрее и экономнее работают
системы кровообращения, дыхания, выше возможности буферных систем, быстрее
восстановление. Поэтому дозировка должна быть строго
индивидуальной.
1.4. Внешние
факторы: атмосферное давление
Снижение
атмосферного давления (условия среднегорья и высокогорья) уменьшает парциальное
давление кислорода, что приводит к гипоксии. Нагрузка одинаковой интенсивности
переносится тяжелее, быстрее наступает утомление. Требуется снижение
интенсивности, увеличение пауз для отдыха и акцент на аэробную работу для
стимуляции эритропоэза.
2.
Возрастные, половые и индивидуальные различия в реакции на
нагрузку
2.1. Возрастные
особенности
Дети и
подростки: Высокие возможности аэробного обмена, но ограниченные анаэробные
мощности (низкая активность гликолитических ферментов, меньший резерв
гликогена). Сердечно-сосудистая система лабильна, ЧСС выше, а систолический
объем меньше, чем у взрослых. Преимущественное развитие координации, гибкости,
общей выносливости. Запрещены длительные силовые статические нагрузки,
упражнения с натуживанием.
Взрослые: Период
оптимальных физических возможностей и адаптационного резерва. Возможно
применение нагрузок широкого диапазона интенсивности и
объема.
Пожилые люди:
Снижение функциональных возможностей всех систем (максимального потребления
кислорода, силы, скорости нервной проводимости). Увеличивается роль аэробных
нагрузок низкой и умеренной интенсивности для поддержания здоровья,
противопоказаны резкие скоростно-силовые упражнения и упражнения, связанные с
риском падений.
2.2. Половые
различия
У женщин в
среднем меньше мышечная масса и сила, процент жира выше, меньше размер сердца и
легких, ниже показатель максимального потребления кислорода. Это определяет
меньшую абсолютную, но сравнимую относительную (на кг массы тела)
работоспособность в циклических видах. Учитываются циклические изменения
работоспособности в связи с овариально-менструальным циклом. В период
беременности нагрузка строго регламентируется.
2.3.
Индивидуальные различия
Определяются
генетикой (тип телосложения, преобладание мышечных волокон), типом нервной
системы, психоэмоциональным статусом, состоянием здоровья. Дифференцированный
подход – основа эффективного и безопасного нормирования.
3.
Физиологическое значение различных физических
упражнений
Циклические
упражнения (бег, плавание, лыжи): Преимущественно развивают сердечно-сосудистую
и дыхательную системы, повышают аэробную производительность, экономизируют
функции организма, способствуют жиросжиганию.
Силовые и
скоростно-силовые упражнения: Повышают мощность и емкость анаэробных систем,
стимулируют гипертрофию мышечных волокон, укрепляют опорно-двигательный аппарат,
повышают уровень метаболизма.
Упражнения на
гибкость (стретчинг): Улучшают эластичность мышц и связок, увеличивают амплитуду
движений, предотвращают травмы, способствуют мышечному
расслаблению.
Координационные
и игровые упражнения: Совершенствуют функции центральной нервной системы,
быстроту реакции, ловкость, оперативное мышление, обеспечивают комплексное
разностороннее развитие.
4.
Физиологическое обоснование норм двигательной активности при различных типах
уроков
Урок
образовательно-познавательной направленности: Нагрузка невысокая,
преимущественно аэробная. Акцент на обучение технике, теорию. Физиологическая
кривая нагрузки – относительно ровная, с отдельными непродолжительными подъемами
при разучивании элементов.
Урок
образовательно-обучающей направленности (обучение двигательным действиям):
Характерна «ступенчатая» или «волнообразная» кривая нагрузки. Подъемы связаны с
повторением упражнений, спады – с паузами для объяснения, показа, анализа
ошибок. Интенсивность умеренная.
Урок
образовательно-тренировочной направленности: Имеет выраженную динамику.
Классическая трехфазная кривая: постепенный подъем в подготовительной части
(разминка), максимальный, но дозированный уровень в основной части (решение
тренировочных задач), постепенное снижение в заключительной части
(восстановление). Характерно сочетание различных зон
интенсивности.
Оздоровительный
урок: Нагрузка строго дозируется, носит аэробный характер (ЧСС в целевой
«оздоровительной» зоне). Исключаются упражнения с натуживанием, большими
отягощениями. Важен положительный эмоциональный фон.
5.
Физиологическая и оздоровительная эффективность урока физической
культуры
Критерии
эффективности:
Срочный эффект:
Адекватные сдвиги функций во время урока (ЧСС, АД, внешнее дыхание) и после него
(качество и длительность восстановления).
Кумулятивный
(накопительный) эффект: Устойчивое повышение уровня тренированности, улучшение
физического развития, укрепление здоровья.
Оздоровительный
эффект достигается, если:
Урок
обеспечивает оптимальный двигательный режим.
Нагрузка
соответствует возможностям занимающихся.
Занятие
формирует положительную мотивацию к активности.
Регулярные
занятия приводят к улучшению функциональных показателей (снижение ЧСС покоя,
рост ЖЕЛ, повышение устойчивости к гипоксии), укреплению иммунитета, улучшению
психоэмоционального состояния.
6.
Физиологические особенности проведения занятий в различных климатических
условиях
6.1. Зимнее
время при низких температурах
Основная
опасность: Переохлаждение и обморожение открытых участков тела, верхних
дыхательных путей.
Физиологические
адаптации и требования:
Повышение
теплообразования за счет мышечной дрожи и усиления обмена
веществ.
Сужение
периферических сосудов для уменьшения теплоотдачи (риск
обморожения).
Нормирование
нагрузки: Обязательна удлиненная разминка для разогрева. Исключить длительные
статические упражнения и паузы. Дыхание через нос для согревания и увлажнения
воздуха. Использование соответствующей экипировки. Интенсивность нагрузки может
быть высокой, но с учетом повышенных энерготрат на терморегуляцию. Сокращение
интервалов отдыха для профилактики охлаждения.
6.2. Летнее
время в условиях жаркого климата
Основная
опасность: Перегрев организма (гипертермия), тепловой удар, дегидратация
(обезвоживание), потеря электролитов с потом.
Физиологические
адаптации и требования:
Усиление
потоотделения для охлаждения за счет испарения.
Расширение
кожных сосудов для отдачи тепла (снижается объем циркулирующей крови, растет
нагрузка на сердце).
Нормирование
нагрузки: Перенос занятий на утренние или вечерние часы. Снижение интенсивности
и объема нагрузки, особенно на начальных этапах акклиматизации. Обязательное
увеличение пауз для отдыха. Организация питьевого режима (часто, небольшими
порциями, минерализованная вода). Использование легкой, светлой, влагопроводящей
одежды. Контроль за состоянием занимающихся (признаки теплового
истощения).
Заключение. Физиологическое обоснование нормирования нагрузки – это научный фундамент педагогики физической культуры. Учитель, тренер должен не только знать факторы, определяющие нагрузку, но и уметь оценивать индивидуальную реакцию каждого ученика, учитывая его пол, возраст, подготовленность и состояние внешней среды. Только такой подход превращает урок физической культуры в действенное средство укрепления здоровья, гармоничного развития и формирования устойчивой привычки к здоровому образу жизни.
Вопросы для
самоконтроля:
1. Назовите и
охарактеризуйте основные факторы, определяющие величину физиологической нагрузки
на организм, помимо продолжительности и интенсивности упражнений. Объясните, как
уровень физической подготовленности влияет на реакцию организма на стандартную
внешнюю нагрузку.
2. Опишите
физиологические основы дифференцированного подхода к нормированию нагрузки. В
чем заключаются ключевые отличия в реакции на физическую нагрузку у детей и
подростков по сравнению со взрослыми, а также основные половые
различия?
3. Каковы главные физиологические риски и принципы нормирования нагрузки при проведении занятий по физической культуре в условиях жаркого климата? Объясните механизмы адаптации организма к этим условиям и назовите не менее трех практических рекомендаций по организации урока.