Лабораторное занятие 1.

Тема: Мышечная работа.

Работа 1. Организация и методика проведения физиологического эксперимента.

Цель: Освоить методику проведения эксперимента по изучению физиологических изменений в организме при мышечной деятельности.

Оборудование: секундомеры, тонометры, фонендоскопы, сухие спирометры, носовые зажимы, вата, спирт, кистевые динамометры, рефлексометры, метроном, ступеньки для степ-теста, велоэргометр.

Ход работы. Студенты разбиваются по два-три человека на бригады: 1) для измерения пульса; 2) для измерения кровяного давления; 3) для исследования легочной вентиляции; 4) для измерения силы кисти (динамометрия) и времени двигательной реакции (рефлексометрия). Состав бригад целесообразно сохранять постоянным также на время проведения остальных лабораторных занятий.

В опытах на членах своей бригады студенты восстанавливают навыки измерения соответствующих физиологических показателей, приобретенные на 1-2 курсах на лабораторных занятиях по физиологии человека. Обращается особое внимание на стабильность и точность измерений показателей у испытуемого во время выполнения им физической нагрузки.

Когда все бригады хорошо отработают методику измерений физиологических функций, из числа студентов выбирают одного испытуемого, у которого комплексно будет исследоваться состояние организма до физической нагрузки, во время нагрузки и в период восстановления. Необходимо, чтобы измерения одного показателя не мешало определению другого. Например, чтобы не мешать измерению кровяного давления, частота пульса измеряется на лучевой артерии другой руки или на сонной артерии.

Рекомендуется следующая очередность снятия показателей физиологических функций: в состоянии покоя в положении сидя сначала определяется пульс (6 раз за 10 секунд), усредняется, пересчитывается на минуту и кровяное давление, затем измеряется легочная вентиляция за 1 минуту, проводится измерение силы мышц кисти и времени двигательной реакции. Одному из студентов (секретарю) поручается вести протокол исследования, то есть записывать данные измерений, поступающие от бригад в сводную таблицу.

После определения всех изучаемых физиологических показателей в покое по команде секретаря испытуемый выполняет экспериментальную нагрузку. Во время выполнения нагрузки непрерывно измеряется частота сердечных сокращений по 10-секундным отрезкам (ЧСС) - соответствует частоте пульса за 10 с, легочная вентиляция (ЛВ) по 1-минутным отрезкам. После окончания работы (по команде секретаря) продолжается определение ЧСС и легочной вентиляции до тех пор, пока величины этих показателей не восстановятся до уровня покоя. ЧСС пересчитываем на минуту, данные заносим в таблицу. Сразу же после окончания работы на другой руке испытуемого измеряется кровяное давление, а также определяется сила мышц кистей и время двигательной реакции. Снятие этих двух показателей производят через каждую минуту до их восстановления. Необходимо потренироваться снимать показания (ЧСС и ЛВ) при выполнении испытуемым различных видов нагрузок: поднятие на ступеньку; работа на велоэргометре; бег на месте с высоким подниманием бедра.

Оформление результатов работы. Полученные данные записывают в сводную таблицу. Кроме этого, в протоколе опыта указывают Ф.И.О., возраст, спортивную специализацию, спортивный стаж и разряд испытуемого, его общее самочувствие и физическую нагрузку в день опыта. На основании полученной в опыте информации составляют графики, иллюстрирующие изменение ЧСС и ЛВ во время мышечной работы и в восстановительный период. Делаются выводы о физиологических сдвигах в организме на применявшуюся физическую нагрузку.

Работа 2. Исследование физиологических сдвигов в организме при динамической работе максимальной интенсивности.

К динамической работе максимальной интенсивности относятся спринтерские дистанции. Продолжительность работы в этих видах обычно не превышает 20 секунд и характеризуется предельно высокой скоростью сокращения и расслабления отдельных мышечных групп. Характерной особенностью работы максимальной интенсивности является то, что она совершается почти исключительно в анаэробных условиях. Рекордная максимальная анаэробная мощность достигает 20 ккал/с. Усиление деятельности вегетативных систем происходит в процессе работы постепенно, но из-за её кратковременности функций кровообращения и дыхания не успевают достигнуть максимальных величин. Кислородный запрос на работу максимальной интенсивности составляет в среднем 0,5 – 0,7 л/с. Во время работы он удовлетворяется всего на 4-6% и поэтому в расчет на единицу времени образуется большой кислородный долг. Абсолютная величина кислородного долга, образующегося за все время работы сравнительно невелика (7-8 л) и погашается после окончания работы, что выражается в повышении легочной вентиляции в начальный период восстановления. При работе максимальной интенсивности происходит быстрое утомление нейромоторного аппарата, что приводит к ухудшению показателей динамометрии и рефлексометрии.

Оборудование: то же, что и на занятии № 1.

Ход работы. Проводятся измерения у испытуемого в состоянии покоя тех же функций и в той же последовательности, что и на первом занятии. Затем испытуемый выполняет экспериментальную нагрузку – бег на месте с высоким подниманием бедра, или работу на велоэргометре в максимально возможном темпе с достаточной нагрузкой в течение 20 с. Во время работы измеряется частота пульса (по 10-секундным отрезкам) и легочная вентиляция (ЛВ и ЧСС пересчитываются на 1 минуту работы). В период восстановления снимаются все исследуемые показатели.

Оформление результатов работы. Полученные данные опыта заносятся в сводную таблицу (см. таблицу 1), на основании их строится график (примерный, рисунок 1) и делаются выводы о функциональных сдвигах в организме при работе максимальной интенсивности.

Рисунок 1 – Влияние работы максимальной интенсивности на легочную вентиляцию (ЛВ) и частоту сердечных сокращений (ЧСС).

Таблица 1 – Примерная схема исследования физиологических сдвигов в организме при динамической работе максимальной интенсивности (анаэробной).