Физиологические основы силы

Одним из эффективных методов водолечения являются души (Граев-ская Н.Д., 1987; Зотов В.П., 1990; Дубровский В.И., 1991,1999 и др.). Основные действующие факторы душей - температурное и механическое раздражение. Их физиологическое действие на организм зависит от силы механического раздражения и степени отклонения температуры воды от так называемой индифферентной температуры (+34-36°С). Утром после зарядки применяют кратковременные (30-60 с) холодные и горячие души, которые действуют возбуждающе, освежающе. После тренировки, вечером перед сном применяют тёплые души, действующие успокаивающе.

Горячий (до +45°С) - оказывает тонизирующее действие. Экспозиция - 3 мин. Рекомендуется использовать в ходе тренировки скоростной направленности. Пятиминутный душ оказывает более глубокое воздействие на различные системы организма, целесообразно использовать в конце тренировки, это даёт "толчок" для дальнейшей стимуляции восстановительных процессов.

Дождевой - оказывает лёгкое освежающее, успокаивающее и тонизирующее действие. Назначается как самостоятельная процедура (t +35-36°С), чаще всего после ванн, сауны и др. Применяется обычно после тренировок или соревнований.

Каскадный - способствует нормализации окислительно-восстановительных реакций, повышает мышечный тонус. Это своего рода "массаж водой" при котором с высоты до 2,5 м падает большое количество воды (как правило, холодной).

Контрастный - чередование горячей (до +45°С) и холодной (до +18°С) воды. Длительность горячего душа - 30-40 с, холодного - 15-20 с (при t до 10°С-до 10 с), количество повторений-5-6.

Тёплый - температура воды +36-38°С, продолжительность - 3-5 мин.

Душ Шарко (струевой душ) - оказывает тонизирующее действие. Давление струи - 1,5-2 атм., температура воды +34-36°С. Применяется как заключительная процедура после массажа или как самостоятельная процедура. Длительность процедуры - 2-3 мин до покраснения кожи. Водная струя подаётся с ног до головы сзади, а затем спереди. На грудную клетку направляется водная струя, при повороте боком, на ногу или руку - компактная струя, при повороте передом струя воды направляется на ноги, веерная - на живот и грудь.

Шотландский - комбинирование горячего и холодного душа. Сначала подаётся струя воды с температурой 35-45°С в течение 30-40 с, а затем с температурой 10-20"С в течение 10-20 с с расстояния 2,5-3 м. Давление воды - 1,66-3,98 атм. Горячую и холодную воду чередуют 4-6 раз. Курс состоит из 15-20 процедур, которые назначают через день.

3. Физиологические характеристики работ разной относительной мощности

Физические упражнения выполняются с различной скоростью  и  величиной внешнего отягощения. Напряжённость  физиологических  функций  (интенсивность функционирования), оцениваемая по величине сдвигов от исходного уровня,  при этом меняется. Следовательно, но относительной мощности работы  циклического характера  (измеряется  в  Вт  или  кДЖ/мин)  можно  судить  и  о   реальной физиологической нагрузке на организм спортсмена.

Разумеется, степень физиологической  нагрузки  связана  не  только  с измеряемыми, поддающимися точному учёту  показателями  физической  нагрузки. Она зависит и от исходного функционального состояния  организма  спортсмена, от уровня его тренированности от условий  среды.  Например,  одна  и  та  же физическая нагрузка на уровне моря и в условиях высокогорья  вызовет  разные физиологические  сдвиги.  Иначе  говоря,  если  мощность  работы  измеряется достаточно  точно  и  хорошо   дозируется,   то   величина   вызываемых   её физиологических  сдвигов  не  поддастся   точному   количественному   учёту.

Затруднено и прогнозирование физиологической  нагрузки  без  учёта  текущего функционального состояния организма спортсмена.

Физиологическая оценка адаптивных изменений  в  организме  спортсмена  невозможна без соотнесения их с тяжестью (напряжённостью)  мышечной  работы. Эти  показатели  учитываются  при  классификации  физических  упражнений  по физиологической нагрузке на отдельные системы и организм в  целом,  а  также по относительной мощности работы, выполняемой спортсменом.

Мощность выполняемой работы. Циклические  упражнения  отличаются  друг  от   друга   по   мощности выполняемой  спортсменами  работы.  По  классификации,  разработанной   В.С. Фарфелем, следует различать циклические упражнения:  максимальной  мощности, в которых длительность работы не превышают 20-30  секунд  (спринтерский  бег до  200  м,  гит  на  велотреке  до  200  м,  плавание  до  50  м  и   др.); субмаксимальной мощности, длящиеся 3-5 минут (бег на  1500  м,  плавание  на 400 м, гит на треке до 1000 м, бег на коньках до 3000 м, гребля до  5  минут и др.); большой мощности, возможное время выполнения которых  ограничивается 30 - 40 минутами (бег до 10000 м, велотрек, велогонки  до  50  км,  плавание 800 м - женщ., 1500 м  -  мужч.,  спортивная  ходьба  до  5  км  и  др.),  и умеренной мощности которую спортсмен может  удерживать  от  30-40  минут  до нескольких  часов  (шоссейные  велогонки,  марафонские  и   сверхмарафонские пробеги, др).

Критерий мощности,  положенный  в  основу  классификации  циклических упражнений,   предложенной   В.С.   Фарфелем   (1949),    является    весьма относительным, на что указывает и сам автор.  Действительно,  мастер  спорта проплывает  400  метров  быстрее  четырёх  минут,  что  соответствует   зоне субмаксимальной мощности, новичок же проплывает эту дистанцию за 6  минут  и более,  т.е.  фактически  совершает  работу,  относящуюся  к  зоне   большой мощности.

Несмотря на определённую схематичность разделения циклической  работы на  4  зоны  мощности,  оно  вполне  оправдано,  поскольку  каждая  из   зон определённое  воздействие   на   организм   и   имеет   свои   отличительные физиологические  проявления.  Вместе  с  тем,  для  каждой   зоны   мощности характерны общие закономерности функциональных изменений, мало связанные  со спецификой различных циклических упражнений. Это даёт возможность по  оценке мощности  работы  создать  общее  представление  о  влиянии  соответствующих нагрузок на организм спортсмена.

Многие  функциональные  изменения,  характерные  для  различных   зон мощности работы, в  значительной  степени  связаны  с  ходом  энергетических превращений в работающих мышцах.

Как известно, освобождение энергии  для  работы  мышц  обеспечивается анаэробными и аэробными реакциями. Непосредственным источником  энергии  для мышечных сокращений является распад АТФ (анаэробная  реакция),  происходящий в результате взаимодействия этого вещества  с  миозином.  Но  запасы  АТФ  в мышцах  ограниченны  и  длительная  работа  возможна  только   при   условии одновременного  ресинтеза  креатинфосфата  и  гликогенолиза.   Однако   один анаэробный ресинтез  АТФ  не  может  обеспечить  выполнение  продолжительной работы в связи с тем, что он сопровождается  накоплением  больших  количеств продуктов неполного обмена и, в частности,  молочной  кислоты,  что  снижает активность  мышц  и  может  привести  к  прекращению  работы.  Поэтому   для выполнения длительной работы необходимы аэробные  процессы,  т.е.  клеточное дыхание. Оно находится в зависимости от кислородного обеспечения  организма, увеличивающегося  при  физической  нагрузке  за  счёт  усиления  сердечно  – сосудистой и дыхательной систем (до  определённого  предела).  Доля  участия анаэробных и аэробных  процессов  при  циклической  работе  определяется  её мощностью. Это, однако, не означает, что с переходом от одной зоны  мощности к другой, имеют место такие же резкие переходы в  характере  энергетического обеспечения  мышечной  деятельности.  Их  в  действительности  нет,  но  при переходе от одной зоны мощности к другой происходит почти линейное  снижение объёма анаэробного обеспечения работающих мышц и  соответствующее  повышение объёма аэробных превращений  в  организме.  При  работе  умеренной  мощности достигается относительное уравновешивание анаэробных и аэробных процессов.

Зона максимальной мощности работы. Данная  мощность  работы   характеризуется   достижением   предельной физической  возможности  спортсмена.   Для   её   осуществления   необходима максимальная   мобилизация   энергетического   обеспечения    в    скелетной мускулатуре,   что   связано   исключительно   с   анаэробными   процессами.

Практически вся работа осуществляется за счёт распада  макроэргов  и  только частично – гликогенолиза, поскольку  известно,  что  уже  первые  сокращения мышц сопровождаются образованием в них молочной кислоты.

Длительность работы,  например,  в  беге  на  100  м  меньше  времени кругооборота крови. Уже это  свидетельствует  о  невозможности  достаточного обеспечения кислородом работающих мышц.  Из–за  кратковременности  работы  врабатывание  вегетативных   систем практически  не  успевает  завершится.  Можно  говорить  только   о   полном врабатывание  мышечный  системы  по  локомоторным  показателям   (нарастание скорости, темпа и длинны шага после старта).

В связи с малым временем работы  функциональные  сдвиги  в  организме невелики, причём некоторые из них увеличиваются после финиша.

Работа максимальной  мощности  вызывает  незначительные  изменения  в составе  крови  и  мочи.  Наблюдается  кратковременное  повышение  в   крови содержания молочной кислоты (до 70-100 мг %), небольшое  повышение  процента гемоглобина  за  счёт  выхода  в  общую  циркуляцию  депонированной   крови, некоторое  увеличение  содержания  сахара.  Последнее   обусловлено   больше эмоциональным  фоном  (предстартовое  состояние),  нежели  самой  физической нагрузкой. В моче могут  быть  обнаружены  следы  белка.  Частота  сердечных сокращений после  финиша  доходит  до  150-170  и  более  ударов  в  минуту, артериальное давление повышается до 150-180 мм. рт. ст.

Дыхание при работе максимальной мощности увеличивается незначительно, но существенно возрастает после завершения  нагрузки  в  результате  большой кислородной задолженности.  Так,  лёгочная  вентиляция  после  финиша  может возрастать до 40 и более литров в минуту.

Величина кислородного запроса достигает предельных величин, доходя до 40 литров. Однако это не абсолютная его величина, а рассчитанная на  минуту, т.е. на время,  превышающее  возможность  организма  выполнять  работу  этой мощности. По окончании работы,  в  связи  с  возникшей  большой  кислородной задолженностью, функции сердечно-сосудистой и дыхательной  систем  некоторое время   остаются   усиленными.   Например,   газообмен   после    пробегания спринтерских дистанций приходит к норме спустя 30-40  минут.  За  это  время завершается в основном восстановление многих других функций и процессов.

Зона субмаксимальной мощности работы. В отличие от работы максимальной мощности, при этой, более длительной нагрузке,  происходит  резкое  усиление  кровообращения   и   дыхания.   Это обеспечивает доставку к мышцам значительного количества кислорода  в  момент выполнения физической работы. Потребление кислорода достигает  к  концу  3-5 минут работы предельных или близких к ним величин. (5-6  литров  в  минуту). Минутный объём крови возрастает до 25-30 литров.  Однако  несмотря  на  это, кислородный  запрос  в  этой  зоне  мощности  оказывается   намного   больше фактического   потребления   кислорода.   Он   доходит   до   25-26   л/мин.

Следовательно, абсолютная величина кислородного долга достигает 20  и  более литров, т.е. максимально возможных значений. Эти цифры свидетельствуют,  что при работе субмаксимальной мощности в организме, хотя и в  меньшей  степени, чем при спринтерских дистанциях, анаэробные процессы в освобождение  энергии преобладают  над  аэробными.  В  результате  интенсивного  гликогенолиза   в мышцах, в крови накапливается большое количество молочной кислоты.  В  крови её содержание доходит до 250 и более мг %,  что  вызывает  резкий  сдвиг  рН крови в кислую сторону (до 7,0-6,9).  К  резким  сдвигам  кислотно-щелочного равновесия в крови присоединяется повышение в ней осмотического давления,  в результате перехода воды из плазмы в мышцы и потери её  при  отделение.  Всё это  создаёт  во  время  работы  неблагоприятные  условия  для  деятельности центральной нервной системы и мышц, вызывая снижение их работоспособности.

Характерным  для  этой  зоны  мощности  является  то,  что  некоторые функциональные  сдвиги  нарастают  на  протяжении  всего   периода   работы, достигая предельных величин (содержание молочной кислоты в  крови,  снижение  щелочного резерва крови, кислородная задолженность и др.).

Зона большой мощности работы.  В этой зоне мощности работы, длящейся 30-40 минут,  во  всех  случаях период  врабатывания   полностью   завершается   и   многие   функциональные показатели затем стабилизируются на достигнутом уровне, удерживаясь  на  нём до финиша.

Частота сердечных сокращений после  врабатывания  составляет  170-190 ударов в минуту, минутный объём крови находится  в  пределах  30-35  литров, лёгочная вентиляция устанавливается  на  уровне  140-180  литров  в  минуту.

Таким  образом,  сердечно-сосудистая  и  дыхательная  системы  работают   на пределе (или почти на пределе) своих возможностей. Однако мощность работы  в этой зоне несколько превышает уровень аэробного  энергообеспечения.  И  хотя потребление кислорода может увеличиваться при выполнение данной работы до 5-6 литров в минуту, всё же кислородный запас превышает эти цифры,  вследствие чего  происходит  постепенное  нарастание   кислородного   долга,   особенно ощутимое к концу дистанции. Стабилизация показателей  сердечно-сосудистой  и дыхательной систем при сравнительно небольшой кислородной задолженности (10-15  %  от  кислородного  запроса)  обозначается  как   кажущееся    (ложное) устойчивое  состояние.  В  связи  с  увеличением  удельного  веса   аэробных процессов во время работы большой мощности, в крови спортсменов  наблюдается несколько меньшие изменения, чем при работе субмаксимальной  мощности.  Так, содержание молочной кислоты достигает 200-220 мг %, рН  сдвигается  до  7,1- 7,0. Несколько меньшее  содержание  молочной  кислоты  в  крови  при  работе большой мощности связано и с её выведением  органами  выделения  (почками  и потовыми  железами).   Деятельность   органов   кровообращения   и   дыхания оказывается продолжительное время повышенной  по  окончание  работы  большой мощности.  Требуется   не  менее  5-6  часов,   чтобы   были   ликвидированы  кислородный долг и восстановлен гомеостаз.

Зона умеренной мощности работы.   Характерной  особенностью  динамической  работы  умеренной   мощности является наступление истинного устойчивого  состояния  (А.  Хилл).  Под  ним понимается равное  соотношение  между  кислородным  запросом  и  кислородным потреблением.    Следовательно,    освобождение    энергии    идёт     здесь преимущественно за счёт окисления в мышцах гликогена. Кроме того,  только  в этой зоне мощности работы, в связи с её  длительностью,  источником  энергии являются липиды. Не исключается  также окисление белков в  энергообеспечение мышечной деятельности. Поэтому дыхательный коэффициент  у  марофонцев  сразу после финиша (или в конце дистанции) обычно меньше единицы.