CC BY
80
НОМАИ ДОНИШГОХ» УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ» SCIENTIFIC NOTES»
№ 3(44)2015
УДК 542.1 Н.Б.ШЕГЕНБАЕВ,
ББК 74.266.8 Б.Ф.АХАНОВ,
И.Ш.КОМИЛОВ
К ВОПРОСУ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОРГАНИЗМА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ФИЗИЧЕСКОЙ ТРЕНИРОВКИ
Как известно, состояние высокой работоспособности, которое достигается в результате спортивной тренировки, называется тренировaнноcтью. Рaзличaют общую тренировaнноcть и специальную - в избранном виде спорта. Физиологическая сущность развития тренированности состоит в том, что под влиянием систематической повторной работы с постепенным увеличением ее общего объема в организме человека происходят морфологические, биохимические и физиологические изменения, приводящие к повышению его работоспособности. Все эти изменения специфичны, то есть они зависят от особенностей тренирующих нагрузок.Повышение работоспособности в избранном виде спорта обусловлено формированием и совершенствованием необходимых двигательных навыков и развитием двигательных качеств - силы, скорости, выносливости, ловкости. Совершенствование спортивных упражнений связано с формированием двигательных навыков. Двигательный навык представляет собой индивидуально приобретенную форму различных по сложности координации двигательных действий, образующуюся путем систематической тренировки.
Формирование двигательного навыка при занятиях спортом проходит через несколько стадий (1). Первая стадия: объединение отдельных элементов движения в целостное действие, характеризуется иррадиацией возбуждения в моторной зоне коры с генерализацией ответных двигательных реакций и вовлечением в работу «лишних» мышц. Во второй стадии, благодаря постепенной концентрации возбуждения, происходит улучшение координации движений, усиление стереотипности двигательных актов. В третьей стадии навык закрепляется, стабилизируется, достигается высокая степень координации и стереотипности движений. Двигательные навыки, как и другие условные рефлексы, по мере закрепления становятся все более стойкими. При этом чем они проще по своей структуре, тем прочнее. После прекращения систематической тренировки навык начинает утрачиваться. Быстрее всего разрушаются наиболее сложные в координационном плане компоненты двигательного навыка. Простые компоненты навыка могут сохраняться годами и даже десятилетиями. Так, человек, научившийся плавать, ездить на велосипеде, сохраняет эти навыки в простейшем варианте даже после больших перерывов. Максимальная произвольная сила (МПС) мышц человека зависит от двух групп факторов: мышечных (периферических) и координационных (центральных). Зависимость
максимальной произвольной силы мышцы от периферических факторов связана с механическими условиями действия мышечной тяги, с исходной длиной мышцы, площадью ее поперечного сечения, с соотношением быстрых и медленных волокон в сокращающейся мышце, с внутренней ее температурой. При равенстве всех перечисленных факторов максимально возможная сила мышцы в изометрическом режиме достигается в случае активации всех двигательных единиц и при сокращении всех волокон в режиме гладкого тетануса. Координационные факторы, определяющие максимальную произвольную силу, - это центральные механизмы управления деятельностью мышц. Среди них выделяют механизмы внутримышечной координации (число возбуждаемых мотонейронов мышцы и синхронизацию их импульсации во времени) и межмышечные координационные механизмы (выбор необходимых для выполнения поставленной задачи мышц-синергистов и сопряженное торможение мышц-антагонистов). В естественных условиях максимальная произвольная сила всегда меньше, чем истинная максимальная сила мышцы. Последнюю определяют, раздражая у человека нерв, иннервирующий мышцу (например, трехглавую мышцу голени), импульсами электрического тока. Разница между истинной максимальной силой мышц и их максимальной произвольной силой называется силовым дефицитом. При тренировке силы мышц происходит умеренное повышение активности нейронов сенсорных и моторных центров. Усиливаются внутрицентральные и корково-спинальные функциональные связи моторных центров, обеспечивающие при выполнении силовых упражнений максимально возможное по числу вовлечение в работу двигательных единиц. Улучшаются центральные координационные процессы управления различными мышечными группами. В развитии максимальной силы сокращения мышцы имеют значение ее структурные
266
НОМАИ ДОНИШГОҲ» УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ» SCIENTIFIC NOTES»
№ 3(44) 2015
особенности: общее число мышечных волокон, их ход (прямой, косой), толщина волокон, количество миофибрилл в каждом волокне. При прочих рaвных условиях сила мышцы зaвиcит от ее поперечного сечения. Увеличение поперечника мышцы в результaте специальной физической тренировки нaзывaетcя рaбочей гипертрофией Выделяют двa крaйних типа рaбочей гипертрофии мышечных волокон - миофибриллярную и саркоплазматическую. При миофибриллярной рабочей гипертрофии увеличение поперечных размеров волокон обусловлено ростом числа и объема миофибрилл. Миофибриллярная гипертрофия возникает лишь при использовании в качестве тренировочных нагрузок усилий более 75% от максимальной произвольной силы. В основе рабочей гипертрофии лежит интенсивный синтез мышечных белков. Роль стимулятора синтеза актина и миозина, а значит и рабочей гипертрофии, выполняет креатин, содержание которого в сокращающихся мышцах растет. Под влиянием гипоталамо-гипофизарной системы повышается продукция андрогенов (тестостерона). Возрастает количество рецепторов андрогенов в ядрах и цитоплазме миоцитов. Повышается концентрация соматотропина и синтезируемых печенью соматомединов, ускоряющих утилизацию аминокислот и глюкозы мышечными клетками, синтез протеинов и развитие мышечной гипертрофии. Усиление поглощения аминокислот и глюкозы, синтеза РНК, ДНК и тканевых белков, а также увеличение количества сократительных белков актин-миозинового комплекса происходят преимущественно в быстрых волокнах. Кроме того, в процессе силовой тренировки возрастает количество белков саркоплазматического ретикулума, миозиновой АТФазы и миоглобина. Все это приводит к развитию миофибриллярной гипертрофии, в основном быстрых гликолитических волокон, увеличению занимаемой ими площади в тренируемых мышцах и, следовательно, силы мышцы. Структурные адаптивные перестройки сопровождаются метаболическими. Имеет место локальное увеличение запасов креатинфосфата и гликогена, содержания и активности миокиназы, КФ-киназы и гликолитических ферментов, повышение мощности фосфагенной и гликолитической энергетических систем скелетных мышц. Как и другие виды тренировки, силовая не изменяет композиции мышц, то есть соотношения в них быстрых и медленных волокон. При тренировке силовой направленности в мышце увеличивается процент быстрых гликолитических волокон и, соответственно, уменьшается процент быстрых окислительно-гликолитических.
Саркоплазматическая рабочая гипертрофия имеет место при длительной тренировке ритмическими сокращениями, в процессе которых мышцы работают в аэробных условиях. При этом типе гипертрофии увеличение размеров мышечных волокон происходит, главным образом, за счет увеличения объема саркоплазмы, а не сократительных белков. Возрастает содержание несократительных белков, гликогена, креатинфосфата, миоглобина, число митохондрий. В связи с этим мышечная сила либо не меняется, либо может даже уменьшаться. В то же время существенно возрастает аэробная выносливость таких мышц, то есть способность длительное время выполнять работу в аэробных условиях. Наиболее предрасположены к саркоплазматической гипертрофии медленные и быстрые окислительно-гликолитические волокна. В реальной жизни гипертрофия мышечных волокон представляет собой комбинацию двух описанных типов. Преобладание миофибриллярного или саркоплазматического типа зависит от характера тренировочных нагрузок.
Основными параметрами физической нагрузки являются ее интенсивность, длительность и частота, которые вместе определяют объем нагрузки (2). Каждый из этих параметров, хотя и играет самостоятельную роль в определении величины тренировочного эффекта, однако их взаимовлияние столь сложно, что выделить относительную роль каждого из них и степень взаимозаменяемости не представляется пока возможным. Роль каждого параметра физической нагрузки в значительной мере зависит от выбора показателей, по которым судят о тренировочном эффекте. Существует несколько физиологических методов определения интенсивности нагрузки при выполнении глобальных циклических упражнений в процессе тренировки выносливости. Прямой метод заключается в измерении скорости потребления О2 - абсолютной (л/мин) или относительной (%МПК), или в единицах метаболического эквивалента (МЕТ). Все остальные методы косвенные. Они основаны на определенной связи между интенсивностью аэробной нагрузки и физиологическими показателями во время ее выполнения. В качестве таких показателей наиболее употребимы частота сердечных сокращений (далее ЧСС) и анаэробный порог.
Ввиду большей изученностии простоты чаще используется ЧСС.
Определение интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС. В основе определения интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС лежит прямая связь между интенсивностью и частотой: чем больше аэробная циклическая нагрузка, тем выше ЧСС. Для определения интенсивности физиологической нагрузки у людей разного возраста, пола и уровня
267
НОМАИ ДОНИШГОХ» УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ» SCIENTIFIC NOTES»
№ 3(44)2015
тренированности более правильно использовать не абсолютные, а относительные показатели ЧСС. Обычно используется один из двух таких показателей - относительная рабочая ЧСС или относительный рабочий прирост ЧCC. Относительная рабочая ЧCC (%ЧCCмaкc)-это выраженное в процентах отношение ЧCC во время нагрузки, т. е. рабочей ЧCC (ЧCCр), к максимальной для данного человека ЧСС (ЧССмакс): %ЧCCмaкc=(ЧCCр/ЧCCмaкc) * 100%.
Приближенно ЧССмакс можно рассчитать по формуле: ЧССмакс = 220 - возраст (в годах). Например, у мужчины 50 лет ЧССмакс в среднем равна 170 уд/мин (220-50). Следует, однако, иметь в виду довольно значительные различия ЧССмакс у разных людей даже одного и того же возраста. Рабочая ЧСС (ЧССр) должна регистрироваться во время выполнения тренировочного упражнения или, в крайнем случае, на протяжении первых 10 с. сразу после его окончания. Относительный рабочий прирост ЧСС. Для определения этого показателя необходимо знать пульсовой рабочий резерв (ЧССрз), т. е. разницу между ЧССмакс и ЧСС в условиях полного покоя у данного человека (ЧССп): ЧССрз = ЧССмакс - ЧССп. Например, у человека с ЧССмакс, равной 200 уд/мин, и ЧССп, равной 70 уд/мин, ЧССрз составляет 130 уд/мйн. Разница между ЧССр и ЧССп называется рабочим приростом ЧСС (ЧССрп). Относительный рабочий прирост ЧСС (ЧССорп) - это выраженное в процентах отношение ЧССрп к ЧССрз: ЧССорп = (ЧССрп/ЧССрз) * 100%. Если ЧССР составляла 160 уд/мин, следовательно, ЧССрп равнялась 90 уд/мин (160 - 70), откуда ЧССорп составила почти 70% (90/130 * 100%). При определении интенсивности тренировочных нагрузок по ЧСС используются три показателя: пороговая, пиковая и средняя ЧСС. Пороговая ЧСС - это наименьшая ЧСС (интенсивность), ниже которой не возникает тренирующий эффект. Пиковая ЧСС - это наибольшая ЧСС (интенсивность), которая может быть достигнута, но не должна быть превышена в процессе тренировки. Средняя ЧСС - это ЧСС, которая соответствует средней интенсивности нагрузки данного тренировочного занятия. При определении интенсивности тренировочных нагрузок для молодых здоровых женщин и мужчин, занимающихся физической культурой, можно ориентироваться на относительные показатели ЧСС, приведенные в табл. 1 (3).
Таблица №1. Примерные относительные показатели частота сердечных сокращений для
тренировки выноcливоcти.
Показатель Относительная чсс, % Относительный рабочий прирост ЧСС, %
Пороговая ЧСС 75 60
Пиковая ЧСС 95 90
Средняя ЧСС 85-95 80-90
Например, у юноши с максимальной ЧСС, равной 200 ударов в минту, пороговая, пиковая и средняя тренировочные ЧСС должны составлять (соответственно) 150 уд/мин (75% от 200), 190 уд/мин (95% от 200) и 170- 190 уд/мин (85-95% от 200).
Чем ниже уровень функциональной подготовленности (выносливости) человека, тем ниже должна быть интенсивность (абсолютная и относительная) тренировочной нагрузки: тренировочные занятия должны проходить при более низких относительных уровнях скорости потребления О2 (%МПК) и ЧСС (%ЧССмакс или ЧССорп). Так, начинать заниматься бегом рекомендуется на уровне 50-60% МПК или 60-70% ЧССмакс. Простая формула для определения тренировочной нагрузки по ЧСС в этом случае: 180 - возраст. По мере роста тренированности относительная интенсивность нагрузки должна постепенно увеличиваться до 80- 85% МПК (до 95% ЧССмакс).
Другой пульсовой показатель интенсивности тренировочной нагрузки - сумма ЧССп и ЧССорп (4). Расчет тренировочной ЧСС в этом случае проводится следующим образом. Пусть у молодого человека ЧССп составляет 70 уд/мин, ЧССмакс - 200 уд/мин, ЧССрз - 130 уд/мин (200 -70). Рекомендуемая ЧССорп для тренировки - 60%. Следовательно, абсолютный рабочий прирост ЧСС должен составлять 62 уд/мин (60% от 130), откуда предписываемая тренировочная ЧСС должна быть равна: ЧССп + ЧССорп, т. е. 132 уд/мин (70 + 62). Примерные величины тренировочной ЧСС для людей разного возраста, рассчитанные по ЧССорп, приведены в табл. 2 (ЧССп принята за 75 уд/мин).
Тдблицд №2. Примерные величины тренировочной ЧCC для людей рдзного возрacтa.
Возраст, лет ЧССмакс, уд/мии Пороговая ЧСС: 60%*(ЧССмакс - 75) + 75 Пиковая ЧСС: 90%*(ЧССмакс - 75) +75 Средняя ЧСС: 70%*(ЧССмакс - 75) +75
20-29 190 144 179 155
30-39 185 141 174 152
40-49 180 138 170 149
268
НОМАИ ДОНИШГОҲ» УЧЁНЫЕ ЗАПИСКИ» SCIENTIFIC NOTES» № 3(44) 2015
50-59 170 132 161 141
60-69 160 126 152 135
Систематическое выполнение определенных видов физических упражнений вызывает два основных положительных функциональных эффектa:
1) . усиление максимальных функциональных возможностей всего организма в целом и его ведущих систем, обеспечивающих выполнение тренируемого упражнения;
2) . повышение эффективности (экономичности) деятельности всего организма в целом и его органов и систем при выполнении тренируемого вида мышечной деятельности.
О первом эффекте свидетельствует - рост максимальных показателей, выявляемых при выполнении предельных, максимальных, тестов (упражнений). Эти показатели отражают текущие максимальные функциональные возможности организма, которые существенны для выполнения данного вида мышечной деятельности. Например, об эффекте тренировки выносливости свидетельствует повышение максимальных аэробных возможностей организма - максимальной аэробной мощности и максимальной аэробной емкости (продолжительности выполнения аэробной мышечной работы определенной мощности, например на уровне МПК).
О втором эффекте свидетельствует уменьшение функциональных сдвигов в деятельности различных ведущих органов и систем организма при выполнении стандартной немаксимальной нагрузки. Так, при выполнении одинаковой нагрузки у тренированного человека по сравнению с нетренированным или у одного и того же человека после определенного периода тренировки отмечаются меньшие функциональные сдвиги (в ЧСС, легочной вентиляции, количестве и уровне сократительной активности скелетных мышц, температуре тела, концентрации лактата, катехоламинов и других гормонов в крови, симпатической нервной активности и т. д.), а также снижение энергетических расходов при выполнении данной нагрузки (например, снижение потребления кислорода). Последний феномен проявляется наиболее заметно в тех видах мышечной деятельности, выполнение которых связано с овладением и совершенствованием сложной координации движений, например в плавании.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гаркави, Л. Х. Активационная терапия / Л.Х. Гаркави. - Ростов на Дону, Рост. ун-т. - 2006. -256 с.
2. Сапов, И. А. Неспецифические механизмы адаптации человека / И.А. Сапов. - Л.: Наука, 1984. -146 с.
3. Williams, C.D., Therapeutic electromagnetic field effects on angiogenesis during tumor growth: a pilot study in mice / M.S.Markov, C.D. Williams// Electromagnetic Biology and Medicine. - 2001.-№20(3).- Р. 323-329.
4. Прусаков, В.М. Анализ динамики риска заболеваний от воздействия факторов окружающей среды / В.М. Прусаков, М.В. Прусакова// Гигиена и санитария.- 2006. - №1. - С. 45-48.
REFERENCES:
1. Garkavi, L.Kh Activation Therapy/ L.Kh. Garkavi. - Rostov n/D: Rostov University .2006. - 256 p.
2. Sapov, I.A. Nonspecific mechanism of a person adaptation./ I.A. Sapov.- L.: Nauka Leningrad publishing house 1984
3. Williams, C.D. Therapeutic electromagnetic field effects on angiogenesis during tumor growth: a pilot study in mice / M.S.Markov, C.D. Williams // Electromagnetic Biology and Medicine.- 2001.-№20(3).- P. 323-329.
4. Pursakov, V.M. Analysis of a dynamic risk of diseases based on the impact of the enviromental factors/ V.M. Pursakov, ‘M.V. Pursakova// Hygiene and sanitation. - 2006.- №1.- P.45-48.
К вопросу закономерности совершенствования организма под воздействием физической тренировки
Ключевые слова: физическая нагрузка, интенсивность, длительность, организм, выносливость, человек.
Статья посвящена некоторым вопросам закономерности совершенствования организма человека под воздействием физической тренировки. Выявлены факторы, влияющие на уровень функциональной подготовленности (выносливости) человека. На основание полученного анализа сделан вывод, что чем ниже интенсивность человека, что чем ниже должна быть интенсивность (абсолютная и относительная) тренирово чной нагрузки. Феномен проявляется наиболее заметно в
269
НОМАИ ДОНИШГОХ» УЧЕНЫЕ ЗАПИСКИ» SCIENTIFIC NOTES»
№ 3(44)2015
тех видах мышечной деятельности, выполнение которых связано c овладением и совершенствованием ложной коордишции движений
The patterns ofperfection of the organism under the influence of physical exercise
Keywords: physical activity, intensity, duration, organism, endurance, man.
This article focuses on some of the patterns of perfection of the human body under the influence of physical exercise. The lower the level of functional training (endurance) man, the lower should be intensity (absolute and relative), the training load. The phenomenon appears naibolee zametno in those kinds of muscle activity, the implementation of which cvyazano c ovladeniem and covershenctvovaniem Complicated movements.
Сведения об авторах:
Шегенбаев Нуркасым Бейсенбаевич, преподаватель Кокшетаузского университета имени А.Мырзахметова, (Республика Казахстан, г. Кокшетауз), E-mail: ahanov_64@mail.ru Аханов Бахтияр Файзуллаевич, кандидат педагогических наук, доцент Кокшетаузского университета имени А. Мырзахметова, (Республика Казахстан, г. Кокшетауз), E-mail: ahan o v_64@mail. ru
Комилов Исмоил Шарифович, старщий преподаватель Таджикского государственного медицинского университета имени Абу Али ибн Сины, Таджикистан (Республика Таджикистан, г. Душанбе) E-mail: ikomili2012@mail.ru
Information about the authors:
Shegenbaev Nurkasim Beisenbaevich, a teacher of Kokshetaunsk Unicersity, named after A. Mirzakhmetov, (Republic ofKazakhstan, Kokshetauz), E-mail:ahanov_64@mail.ru Akhanov Bakhtiyor Faizulloevich, Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor of Kokshetaunsk Unicersity, named after A. Mirzakhmetov, (Republic ofKazakhstan, Kokshetauz), E-mail: ahanov_64@mail.ru
Komilov Ismoil Sharifovich, a senior teacher of Tajik state medical University named after Abu ali ibn Sina, (Republic of Tajikistan, Dushanbe), E-mail: ikomili2012@mail.ru
270
