Динамика показателей сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АД, УОК) у спортсменов в недельном и месячном циклах тренировок

КУРСОВАЯ РАБОТА Тема: «Динамика показателей сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АД, УОК) у спортсменов в недельном и месячном циклах тренировок»

студентки 2 курса кафедры физиологии и физической реабилитации биологического факультета Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Симферополь, 2014

Содержание Введение

1. Основные показатели сердечно-сосудистой системы

1.1 Артериальное давление (АД)

1.2 Частота сердечных сокращений (ЧСС)

1.3 Ударный объем крови (УОК)

2. Динамика показателей сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АД, УОК) у спортсменов

2.1 Режимы тренировки. Понятие о малых средних циклах тренировки. Построение и содержание малых и средних циклов тренировки

2.2 Динамика показателей сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АД, УОК) у спортсменов в недельном и месячном циклах тренировочного процесса

Выводы Список использованной литературы

Введение

Физическая культура и спорт расширяют адаптационные возможности человека. Двигательная активность, рациональное питание, закаливание способствуют укреплению здоровья человека, повышают его функциональные возможности, способность противостоять негативным факторам окружающей среды. Это особенно важно в современных условиях резко возросшего темпа жизни и повышенных требований, которые предъявляются к людям разного возраста, с разным состоянием здоровья и уровнем подготовленности.

Кровообращение — один из важнейших физиологических процессов, поддерживающих гомеостаз, обеспечивающих непрерывную доставку всем органам и клеткам организма необходимых для жизни питательных веществ и кислорода, удаление углекислого газа и других продуктов обмена, процессы иммунологической защиты и гуморальной регуляции физиологических функций.

Рассмотрев основы анатомии и физиологии сердечно-сосудистой системы, можем приступить к изучению того, как эта система реагирует на повышенные требования, предъявляемые организму во время физической нагрузки.

Потребность в кислороде активных мышц резко возрастает во время физической нагрузки: используется больше питательных веществ; ускоряются метаболические процессы, поэтому возрастает количество продуктов распада. При продолжительной нагрузке, а также при выполнении физической нагрузки в условиях высокой температуры повышается температура тела. При интенсивной нагрузке увеличивается концентрация ионов водорода в мышцах и крови, что вызывает снижение рН крови. Во время нагрузки происходят многочисленные изменения в сердечно-сосудистой системе. Все они направлены на выполнение одного задания: позволить системе удовлетворить возросшие потребности, обеспечив максимальную эффективность ее функционирования.

Чтобы лучше понять происходящие изменения, нам необходимо более внимательно рассмотреть определенные функции сердечно-сосудистой системы. В данной работе рассмотрены изменения всех компонентов системы, таких как: частота сердечных сокращений; ударный объем крови; артериальное давление.

Во втором разделе рассмотрена динамика специфических изменений этих параметров сердечно-сосудистой системы у спортсменов при недельном и месячном циклах тренировочного процесса.

тренировка давление сердечный цикличность

1. Основные показатели сердечно-сосудистой системы

1.1 Артериальное давление (АД) С каждым ударом сердца новая порция крови поступает в артерии. Если бы не упругая растяжимость артериальной системы, эта кровь протекала бы по периферическим сосудам только во время систолы, а во время диастолы кровоток бы прекращался. Способность артерий вмещать дополнительный объем крови приводит к уменьшению пульсовых колебаний кровотока вплоть до полного их исчезновения к тому времени, как кровь достигнет капиллярного русла. Таким образом, тканевой кровоток осуществляется непрерывно, с ничтожно малыми пульсовыми колебаниями.

Движение крови по артериям. А. Энергия, обеспечивающая движение крови по сосудам, создается сердцем. В результате постоянного циклического выброса крови в аорту создается и поддерживается высокое гидростатическое давление (в сосудах большого круга кровообращения 130/ 70 мм рт. ст.), которое является причиной движения крови. Весьма важным вспомогательным фактором движения крови по артериям является эластичность их, которая формирует ряд преимуществ.

1. Уменьшает нагрузку на сердце и, естественно, расход энергии на обеспечение движения крови, что особенно важно для большого круга кровообращения. Это достигается, во-первых, за счет того, что сердце не преодолевает инерционность столба жидкости и одновременно силы трения по всему сосудистому руслу, поскольку очередная порция крови, выбрасываемая левым желудочком во время систолы, размещается в начальном отделе аорты за счет ее поперечного расширения (выбухания). Во-вторых, при этом значительная часть энергии сокращения сердца не «теряется», а переходит в потенциальную энергию эластической тяги аорты. Эластическая тяга сжимает аорту и продвигает кровь дальше от сердца во время его отдыха и наполнения камер сердца очередной порцией крови, что происходит после выброса каждой порции крови.

2. Непрерывное движение крови обеспечивает больший кровоток в сосудистой системе в единицу времени.

3. Эластичность сосудов увеличивает их емкость.

4. В случае снижения АД эластическая тяга обеспечивает сужение артерий, что способствует поддержанию кровяного давления.

Однако кровоток в артериальной системе имеет пульсирующий характер, поскольку кровь выбрасывается сердцем в аорту отдельными порциями. Сразу же после изгнания кровь в аорте не движется, а в период протодиастолы до закрытия аортальных клапанов наблюдается обратный ток крови. Пульсирующий характер кровотока в большом круге кровообращения сохраняется только до артериол, а в малом круге кровообращения он сохраняется и в капиллярах. Линейная скорость кровотока в разных отделах сосудистого русла вариабельна (рисунок 1, показана средняя скорость).

Рисунок 1 — Изменение конечно-диастолического (I), систолического (II) и конечно-систолического (III) объема левого желудочка в покое, при низкой, промежуточной и пиковой интенсивности работы в положении лежа на спине (а) и в положении стоя (б).

Б. Артериальное давление крови (АД) также имеет пульсовые колебания в ритме деятельности сердца. Различают систолическое артериальное давление (Рс=110−140 мм рт.ст.), диастолическое (Рд=60−90), пульсовое давление — разница между систолическим и диастолическим давлением (Рп=30−60) и среднее артериальное давление (Рср =80−100). Рср — это такое непульсирующее давление, которое обеспечивает такое же движение крови, как и данное пульсирующее. В центральных артериях его вычисляют по формуле:

Рcр = д+1/3 Рп Выделяют следующие факторы, определяющие величину систолического артериального давления (САД):

— ударный объем (УОК) — объем крови, который левый желудочек выбрасывает в аорту за одно сердечное сокращение. Чем больше ударный объем, тем выше САД.

— скорость изгнания — скорость, с которой кровь выходит из левого желудочка в аорту. Чем больше эта скорость, тем выше САД.

— частота сердечных сокращений (ЧСС) за минуту. Чем больше частота, тем выше САД.

— эластичность аорты — компенсирует резкий подъем давления в аорте во время систолы за счет растяжения стенки аорты. Чем меньше эластичность аорты, тем выше САД.

Кроме того, существуют факторы, определяющие величину диастолического артериального давления (ДАД):

— ударный объем (УОК) — объем крови, который левый желудочек выбрасывает в аорту за одно сердечное сокращение. Чем больше ударный объем, тем выше ДАД.

— скорость изгнания — скорость, с которой кровь выходит из левого желудочка в аорту. Чем больше эта скорость, тем выше ДАД.

— частота сердечных сокращений за минуту. Чем больше частота, тем выше ДАД.

— сосудистый тонус и объем циркулирующей крови (ОЦК). Чем выше сосудистый тонус, тем выше ДАД. Чем больше ОЦК, тем выше ДАД.

1.2 Частота сердечных сокращений (ЧСС) Частота сердечных сокращений (ЧСС) — наиболее простой и наиболее информативный параметр сердечно-сосудистой системы. Измерение его включает определение пульса, обычно в области запястья или сонной артерии. ЧСС отражает количество работы, которую должно выполнить сердце, чтобы удовлетворить повышенные требования организма при его вовлечении в физическую деятельность. Чтобы лучше разобраться, сравним ЧСС в покое и при физической нагрузке.

Частота сердечных сокращений в покое в среднем составляет 60−80 ударов / 1 мин. У людей среднего возраста, у малоподвижных и у тех, кто не занимается мышечной деятельностью, ЧСС в покое может превышать 100 ударов / 1 мин.

У отлично подготовленных спортсменов, занимающихся видами спорта, требующими проявления выносливости, ЧСС в покое составляет 28−40 ударов/ 1 мин.

ЧСС обычно снижается с возрастом. На частоту сердечных сокращений также влияют факторы окружающей среды, например, она увеличивается в условиях высокой температуры и высокогорья.

Уже до начала упражнения ЧСС, как правило, превышает обычный показатель в покое. Это так называемая предстартовая реакция. Она возникает вследствие выделения нейромедиатора норадреналина симпатической нервной системой и гормона адреналина надпочечниками. Поскольку ЧСС перед выполнением упражнения, как правило, повышена, определение ее в покое следует осуществлять только в условиях полного расслабления, например утром, перед тем как встать с постели после спокойного сна. Частоту сердечных сокращений перед выполнением упражнения нельзя считать ЧСС в покое.

Частота сердечных сокращений при физической нагрузке. Когда начинают выполнять упражнения, ЧСС быстро возрастает пропорционально интенсивности нагрузки (рисунок 2).

Рисунок 2 — Изменение сердечного выброса с увеличением интенсивности работы.

На этом рисунке интенсивность физической нагрузки представлена величиной потребления кислорода, поскольку эти два параметра взаимосвязаны. Когда интенсивность работы точно контролируется и измеряется (например, на велоэргометре), показатель потребления кислорода можно предсказать. Следовательно, выражение интенсивности физической работы или упражнения в показателях потребления кислорода является не только точным, но и наиболее подходящим при обследовании как различных людей, так и одного и того же человека в разных условиях. Максимальная частота сердечных сокращений. ЧСС увеличивается пропорционально возрастанию интенсивности физической нагрузки (рисунок 3) практически до момента крайнего утомления (изнеможения).

По мере приближения этого момента ЧСС начинает стабилизироваться. Это означает, что достигнут максимальный уровень ЧСС.

Максимальная частота сердечных сокращений — это максимальный показатель, достигаемый при максимальном усилии перед моментом крайней усталости. Это очень надежный показатель, который остается постоянным изо дня в день и изменяется незначительно только с возрастом из года в год.

Максимальную ЧСС можно определять, учитывая возраст, поскольку она снижается примерно на один удар в год, начиная с возраста 10−15 лет. Вычтя возраст из 220 мы получим приближенный средний показатель максимальной ЧСС.

Рисунок 3 — Изменение ЧСС с увеличением интенсивности работы.

Следует, однако, отметить, что индивидуальные показатели максимальной ЧСС могут отличаться от полученного таким образом среднего показателя довольно значительно. Например, у 40-летнего человека средний показатель максимальной ЧСС будет 180 ударов / 1 мин (ЧСС макс = 220−40).

Оценка максимальной частоты сердечных сокращений:

ЧСС = 220-возраст (лет)

Однако из всех 40-летних людей 68% будут иметь показатель максимальной ЧСС в пределах 168−192 ударов / 1 мин (средний ± стандартное отклонение), а у 95% этот показатель будет колебаться в пределах156−204ударов / 1 мин (средний ± 2 стандартных отклонения). Этот пример демонстрирует возможность ошибки при оценке максимальной ЧСС человека.

Устойчивая частота сердечных сокращений. При постоянных субмаксимальных уровнях физической нагрузки ЧСС увеличивается относительно быстро, пока не достигнет плато — устойчивой ЧСС, оптимальной для удовлетворения потребностей кровообращения приданной интенсивности работы. При каждом последующем увеличении интенсивности ЧСС достигает нового устойчивого показателя в течение 1−2 мин. Вместе с тем, чем выше интенсивность нагрузки, тем больше времени требуется для достижения этого показателя.

Понятие устойчивой ЧСС легло в основу ряда тестов, разработанных для оценки физической подготовленности. В одном из этих тестов испытуемых помещали на прибор типа велоэргометра, и они выполняли работу при двух-трех стандартизированных интенсивностях. Отличавшиеся лучшей физической подготовленностью, исходя из их кардиореспираторной выносливости, имели более низкие показатели устойчивой ЧСС приданной интенсивности работы по сравнению с менее физически подготовленными. Таким образом, этот показатель — эффективный индикатор производительности сердца: более низкая ЧСС свидетельствует о более производительном сердце.

Когда упражнение выполняется с постоянной интенсивностью в течение продолжительного времени, особенно в условиях высокой температуры воздуха, ЧСС повышается, вместо демонстрации устойчивого показателя. Эта реакция является частью феномена, который называется сердечно-сосудистым сдвигом.

1.3 Ударный объем крови (УОК) Количество крови, выбрасываемое из желудочка сердца за одно сердечное сокращение, называется ударным объемом крови (УО). В покое величина ударного объема крови у взрослого человека составляет 50−90 мл и зависит от массы тела, объема камер сердца и силы сокращения сердечной мышцы. Резервным объемом называется часть крови, которая в покое после сокращения остается в желудочке, но при физической нагрузке и в стрессовых ситуациях выбрасывается из желудочка.

Именно величина резервного объема крови в значительной степени способствует увеличению ударного объема крови при выполнении физических нагрузок. Увеличению УО при физических нагрузках способствует также повышение венозного возврата крови к сердцу. При переходе из состояния покоя к выполнению физической нагрузки ударный объем крови растет. Повышение величины УО идет до достижения его максимума, который определяется величиной объема желудочка. При очень интенсивной нагрузке ударный объем крови может уменьшаться, так как из-за резкого укорочения длительности диастолы желудочки сердца не успевают полностью наполняться кровью.

При переходе от состояния покоя к нагрузке УО быстро увеличивается и достигает стабильного уровня во время интенсивной ритмичной работы длительностью 5−10 мин, например при физических тренировках.

Максимальная величина ударного объема наблюдается при ЧСС 130 уд/мин. В дальнейшем с увеличением нагрузки скорость прироста ударного объема крови резко уменьшается и при мощности работы, превышающей 1000 кгм/мин, составляет лишь 2−3 мл крови на каждые 100 кгм/ мин увеличения нагрузки. При длительных и нарастающих нагрузках ударный объем уже не увеличивается, но даже несколько уменьшается. Поддержание необходимого уровня кровообращения обеспечивается большей частотой сердечных сокращений. Сердечный выброс увеличивается главным образом за счет более полного опорожнения желудочков, т. е. путем использования резервного объема крови.

Минутный объем крови (МОК) показывает, какое количество крови выбрасывается из желудочков сердца в течение одной минуты. Рассчитывается величина минутного объема крови по следующей формуле:

Минутный объем крови (МОК) = УО х ЧСС.

Поскольку у здоровых взрослых людей ударный объем крови (здесь и далее при сравнении параметров нетренированных людей и спортсменов смотрите Таблицу 1) составляет в покое 50−90 мл, а частота сердечных сокращений находится в диапазоне 60−90 уд/мин, то величина минутного объема крови в покое находится в пределах 3,5−5 л/мин.

Таблица 1. Различия в резервных возможностях организма у нетренированного человека и спортсмена (по Н.В. Муравову).

У спортсменов величина минутного объема крови в покое такая же, поскольку величина ударного объема у них несколько выше (70−100 мл), а частота сердечных сокращений — ниже (45−65 уд/мин). При выполнении физической нагрузки минутный объем крови растет за счет повышения величины ударного объема крови и частоты сердечных сокращений, По мере повышения величины выполняемой физической нагрузки ударный объем крови достигает своего максимума и остается затем на этом уровне при дальнейшем повышении нагрузки. Рост минутного объема крови в таких условиях происходит за счет дальнейшего повышения частоты сердечных сокращений. После прекращения выполнения физической нагрузки значения показателей центральной гемодинамики (МОК, УО и ЧСС) начинают уменьшаться и через определенное время достигают исходного уровня.

У здоровых нетренированных людей величина минутного объема крови при физической нагрузке может повышаться до 15−20 л/мин. Такая же величина МОК при физической нагрузке отмечается у спортсменов, развивающих координацию, силу или скорость.

У представителей игровых видов спорта (футбол, баскетбол, хоккей и т. д.) и единоборств (борьба, бокс, фехтование и т. д.) величина МОК при нагрузке находится в диапазоне 25−30 л/мин, а у спортсменов элитного уровня достигает максимальных значений (35−38 л/мин) за счет большой величины ударного объема (150−190 мл) и высокой частоты сердечных сокращений (180−200 уд/мин).

Во время физической нагрузки средней интенсивности в положении сидя и стоя МОК примерно на 2 л/ мин меньше, чем при выполнении той же нагрузки в положении лежа. Объясняется это скоплением крови в сосудах нижних конечностей из-за действия силы притяжения.

При интенсивной нагрузке минутный объем может возрастать в 6 раз по сравнению с состоянием покоя, коэффициент утилизации кислорода — в 3 раза. В результате доставка О₂ к тканям увеличивается приблизительно в 18 раз, что позволяет при интенсивных нагрузках у тренированных лиц достичь возрастания метаболизма в 15−20 раз по сравнению с уровнем основного обмена.

В возрастании минутного объема крови при физической нагрузке важную роль играет так называемый механизм мышечного насоса. Сокращение мышц сопровождается сжатием в них вен, что немедленно приводит к увеличению оттока венозной крови из мышц нижних конечностей. Посткапиллярные сосуды (в основном вены) системного сосудистого русла (печень, селезенка и др.) также действуют как часть общей резервной системы, и сокращение их стенок увеличивает отток венозной крови. Все это способствует усиленному притоку крови к правому желудочку и быстрому заполнению сердца.

При выполнении физической работы МОК постепенно увеличивается до стабильного уровня, который зависит от интенсивности нагрузки и обеспечивает необходимый уровень потребления кислорода. После прекращения нагрузки МОК постепенно уменьшается. Лишь при легких физических нагрузках увеличение минутного объема кровообращения происходит за счет увеличения УОК и ЧСС. При тяжелых физических нагрузках оно обеспечивается главным образом за счет увеличения частоты сердечных сокращений.

МОК зависит и от вида физических нагрузок. Например, при максимальной работе руками МОК составляет лишь 80% от значений, получаемых при максимальной работе ногами в положении сидя.

Адаптация организма здоровых людей к физической нагрузке происходит оптимальным способом, за счет повышения величины как ударного объема крови, так и частоты сердечных сокращений. У спортсменов используется самый оптимальный вариант адаптации к нагрузке, поскольку благодаря наличию большого резервного объема крови при нагрузке происходит более значительное повышение ударного объема. У кардиологических больных при адаптации к физической нагрузке отмечается неоптимальный вариант, поскольку из-за отсутствия резервного объема крови адаптация происходит только за счет повышения частоты сердечных сокращений, что вызывает появление клинических симптомов: сердцебиения, одышки, болей в области сердца и т. д.

Для оценки адаптационных возможностей миокарда в функциональной диагностике используется показатель функционального резерва (ФР). Показатель функционального резерва миокарда указывает, во сколько раз минутный объем крови при выполнении физической нагрузки превышает уровень покоя.

Если у обследуемого наибольший минутный объем крови при нагрузке составляет 28 л/мин, а в покое равен 4 л/мин, то его функциональный резерв миокарда равен семи. Такая величина функционального резерва миокарда свидетельствует о том, что при выполнении физической нагрузки миокард обследуемого способен повысить свою производительность в 7 раз.

Многолетние занятия спортом способствуют повышению функционального резерва миокарда. Наибольший функциональный резерв миокарда отмечается у представителей видов спорта на развитие выносливости (8−10 раз). Несколько меньше (6−8 раз) функциональный резерв миокарда у спортсменов игровых видов спорта и у представителей единоборств. У спортсменов, развивающих силу и скорость, функциональный резерв миокарда (4−6 раз) мало отличается от такового у здоровых нетренированных лиц. Снижение функционального резерва миокарда менее четырех раз свидетельствует о снижении насосной функции сердца при выполнении физической нагрузки, что может свидетельствовать о развитии перегрузки, перетренировки или болезни сердца. У кардиологических больных снижение функционального резерва миокарда обусловлено отсутствием резервного объема крови, что не позволяет увеличить ударный объем крови при нагрузке, и снижением сократительной способности миокарда, ограничивающим насосную функцию сердца.

2. Динамика показателей сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АД, УОК) у спортсменов

2.1 Режимы тренировки. Понятие о малых средних циклах тренировки. Построение и содержание малых и средних циклов тренировки К числу основных закономерностей процесса спортивной тренировки относится четко выраженная его цикличность, т. е. относительно законченный кругооборот с частичной повторяемостью отдельных упражнений, занятий, этапов и периодов. Различают малые циклы (микроциклы), средние циклы (мезоциклы) и большие циклы (макроциклы).

Микроциклом тренировки называют совокупность нескольких занятий, которые составляют относительно законченный, повторяющийся фрагмент тренировочного процесса. Микроциклы разного типа составляют «блоки», из которых складываются средние циклы.

Построение малых циклов. Малый цикл или микроцикл (МЦ), обычно семидневный, хотя может быть в некоторых случаях и с другим числом дней. Для достижения высшего спортивного мастерства необходимо иметь 7 тренировочных дней, в которых 5 — 6 в неделю основных занятий и 7 — 12 дополнительных. Следовательно, тренировка проводится ежедневно и не один раз. Эффективность 2-разовой, а с утренними упражнениями 3-разовой тренировки в день не только позволяет увеличить общий объём тренировки, но и более правильно распределить его. Обычно второе занятие — основное. Утренним облегченным занятием можно подготовится к основной тренировке. Вечернее занятие может способствовать лучшему восстановлению функциональных возможностей.

Упражнения для развития того или иного качества спортсмена и совершенствования в технике наиболее эффективны при определённой частоте повторений по дням цикла. Так, быстрота, гибкость и сила малых мышечных групп успешнее развиваются при ежедневной тренировке, а сила мощных групп — через день. Упражнения с очень большой нагрузкой для приобретения выносливости выполняются всего 2 раза в неделю. Кроме того, необходимо чередовать занятия с предельной нагрузкой, с поддерживающей и с активным отдыхом. Если проводится серия занятий несколько дней подряд с большими нагрузками и работоспособность после каждого из них восстанавливается не полностью, следует к концу такой серии предоставлять легкоатлету отдых, в том числе активный, для полного восстановления.

Постоянное чередование различных тренировочных занятий, дней прикидок и соревнований, а также дней активного отдыха и обычного отдыха на протяжении цикла создает привычный режим, повышающий эффективность тренировки и стабильность спортивных достижений.

Микроциклы по своей направленности могут быть различными. Наибольшее место в тренировке занимает МЦ, содержащий упражнения, направленные главным образом на развитие физических и психических качеств, совершенствование в технике и тактике и в целом на повышение функциональных возможностей легкоатлета («развивающий» МЦ). При построении тренировочных МЦ следует учитывать кумулятивное воздействие тренировочных нагрузок и задачи преимущественной направленности тренировок (Таблица 2).

Таблица 2. Последовательность занятий в тренировочном цикле в зависимости от их основной направленности.

По направленности различают ряд групп микроциклов.

Тренировочные МЦ, включают: «втягивающий» — характерный постепенным увеличением объёма и интенсивности; развивающий — с большим объёмом и средней интенсивностью; ударный — объединяющий максимальную интенсивность и большой объём; стабилизирующий — с некоторым снижением объёма при довольно большой интенсивности.

Соревновательные МЦ состоят из: подготовительных (имеющих задачу моделировать условия соревнований); подводящих (строящихся в соответствии с непосредственной подготовкой к соревнованиям и предшествующие им); собственно соревновательные (включающие участие в соревнованиях).

Восстановительные имеют задачей активный отдых средствами переключения упражнений, места занятий, снижением нагрузки.

Могут быть и другие МЦ, созданные в соответствии с задачами подготовки и индивидуальными особенностями легкоатлетов.

Построение средних циклов. В тренировочном процессе МЦ, объединенные одной направленностью, складываются в средние циклы (этапы) тренировки. Продолжительность таких этапов 3−8 недель. Каждый средний цикл включает несколько МЦ преимущественно одного типа или различных, но близких типов, образуя относительно законченную стадию тренировочного процесса.

В лёгкой атлетике выделяют следующие этапы: «втягивающий» общеподготовительный, специально-подготовительный, предсоревновательный, соревновательный.

«Втягивающий» этап применяется обычно в начале каждого большого цикла тренировки после переходного периода. Он характеризуется плавным и постепенным ростом тренировочной нагрузки и, в особенности, интенсивности проведения занятий. Продолжительность этого этапа относительно небольшая: 2−4 недели. При этом, чем выше квалификация и стаж спортсмена, тем короче его «втягивающий» этап тренировки.

Общеподготовительный этап характеризуется стремлением к общему повышению уровня функциональных возможностей организма, разностороннему развитию физических способностей, а также развитием двигательных навыков и умений. На этом этапе тренировки совершенствуются и элементы техники. Продолжительность общеподготовительного этапа от 4 до 8 недель в зависимости от специализации.

Специально-подготовительный этап. Содержание тренировок направлено, прежде всего, на развитие специальной тренированности и совершенствование техники избранного вида. Постепенно увеличивается доля соревновательных упражнений и повышается интенсивность занятий. Общая направленность этапа — непосредственное становление спортивной формы. Продолжительность этапа 4−8 недель.

Предсоревновательный этап представляет собой переходную форму от подготовительных этапов к соревновательным. Тренировочная работа направлена на развитие спортивной формы и сочетается с участием в прикидках и контрольных соревнованиях. Этих этапов может быть несколько в течение года, продолжительность их 3−6 недель.

Соревновательный этап — это форма построения тренировки в период основных соревнований. Он включает как минимум 3 МЦ: подводящий к соревнованиям, цикл непосредственного участия в соревнованиях и восстановительный микроцикл. Количество и длительность малых циклов зависят от программы и значимости соревнований. Общая направленность соревновательных этапов — стабилизация высокой спортивной формы и стремление достигнуть наивысших спортивных результатов. Имеются варианты соревновательных этапов: этап ранних соревнований, этап основных соревнований, этап реализации спортивной формы.

Каждый этап в зависимости от направленности состоит из МЦ. При этом в одном этапе могут сочетаться малые циклы разной направленности (например, после 2−3 тренировочных циклов следует один МЦ активного отдыха или после серии напряжённых микроциклов — восстановительный). Этим обеспечивается волнообразность применения нагрузки. В дальнейшем такая волна с постепенным повышением её в возрастающих по нагрузке малых циклах повторяется много раз и позволяет, наращивая нагрузки, иметь возможности для восстановления сил легкоатлета.

2.2 Динамика показателей сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АД, УОК) у спортсменов в недельном и месячном циклах тренировочного процесса Тренировочные нагрузки характеризуются рядом физических и физиологических показателей. К физическим показателям нагрузки относятся количественные признаки выполняемой работы (интенсивность и объем, скорость и темп движений, величина усилия, продолжительность, число повторений). Физиологические параметры характеризуют уровень мобилизации функциональных резервов организма (увеличение ЧСС, ударного объема крови, минутного объема).

Тренировочные нагрузки, выполняемые при ЧСС 131— 150 удар/мин относят к «аэробной» (первой) зоне, когда энергия вырабатывается в организме при достаточном притоке кислорода с помощью окислительных реакций.

Вторая зона — «смешанная», ЧСС 151—180 удар/мин. В этой зоне к аэробным механизмам энергообеспечения подключаются анаэробные, когда энергия образуется при распаде энергетических веществ в условиях недостатка кислорода.

Самочувствие довольно точно отражает изменения, происходящие в организме под влиянием занятий физическими упражнениями. Очень важно при самостоятельных занятиях знать признаки чрезмерной нагрузки.

Если нагрузка в занятиях является чрезмерной, превышает возможности организма, постепенно накапливается утомление, появляется бессонница или повышается сонливость, головная боль, потеря аппетита, раздражительность, боль в области сердца, одышка, тошнота. В этом случае необходимо снизить нагрузку или временно прекратить занятия.

П.В. Диановым (2010) на основе исследований в контрольной группе (КГ) у юношей первого курса предложена, разработана и внедрена в учебный процесс блочно-модульная программа по физической культуре, направленная на формирование двигательной компетенции у студентов техникума. Программа способствовала повышению показателей физического развития, подготовленности, физической работоспособности, по сравнению с КГ, занимающейся по традиционной методике. Выявлено, что блочно-модульная технология проведения занятий по физической культуре в экспериментальной группе (ЭГ) у юношей 15−16 лет способствовала более существенному воздействию на развитие силовых способностей, функциональных возможностей дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Целенаправленное воздействие физических упражнений на развитие общей выносливости и функциональных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной системы организма оказало существенное воздействие на уровень максимального потребления кислорода (МПК). В ЭГ прирост МПК млЧмин/кг составил 5,16% (с 49,80±0,90 до 52,37±0,80; t=2,14; P < 0,05), что свидетельствует об эффективном влиянии аэробных упражнений на эти системы. В КГ динамика МПК составляла 2,24% (с 49,50±0,75 до 50,61±0,72; t=1,08; P > 0,05).

Таким образом, повышение уровня физической подготовленности у студентов ЭГ по сравнению с КГ связано с применением сопряжено-последовательного и опережающего методов развития двигательных качеств на основе мезои микроциклов. Применение этих методов у студентов ЭГ способствовало улучшению показателей координационных возможностей на 5,08%, в беге на 100 м 5,66%, на 3000 метров 5,97%. Использование кроссовой и лыжной подготовки в ЭГ оказало существенное воздействие на функциональные возможности организма, что нашло отражение в снижении ЧСС на 6,92%, повышении физической работоспособности PWC₁₇₀/кг- 6,96%, МПК/кг- 5,16%.

С.П. Ермоленко (2010) разработана экспериментальная программа по повышению уровня физической и функциональной подготовленности студенток. Учебные занятия контрольной группы студенток 1−2 курсов (n=28) были организованы по стандартной схеме Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, принятой на территории РФ и рекомендуемой ведущими специалистами в области физической культуры. Экспериментальная группа состояла из студенток1−2 курсов (n=25), занимающихся фитнес-аэробикой 1 раз в неделю и по стандартной программе 1 раз в неделю, предусмотренной для студентов вузов нефизкультурных специальностей. Занятия в экспериментальной и контрольной группах проводились 2 раза в неделю по90 мин. Соотношение средств по физическому воспитанию в экспериментальной группе выглядит следующим образом: теоретический раздел — 8%, элементы легкой атлетики — 25%, спортивные игры — 17%, фитнес-аэробика- 50%.

По итоговым показателям ЧСС выявлено (Таблица 3), что у студенток ЭГ показатели ЧСС ниже, чем у студенток КГ. Однако следует отметить, что занятия фитнес-аэробикой не оказывают существенного влияния на показатели АД в состоянии покоя. Но обнаружена экономизация деятельности сердца студенток ЭГ, по данным МОК.

Таблица 3. Показатели кардиореспираторной системы (М ±m).

И.Х. Вахитовым были обследованы подростки в возрасте 16−17 лет и взрослые спортсмены, занимающиеся бодибилдингом. Все спортсмены условно были разделены на две группы. Первую группу составили подростки, занимающиеся бодибилдингом в течение 1 года. Во вторую группу вошли взрослые спортсмены, занимающиеся атлетической гимнастикой в течение 4−5 лет.

Известно, что у детей в процессе роста и развития ЧСС урежается и в подростковом возрасте составляет примерно 70−80 уд/мин. Полученные автором данные (Таблица 4) свидетельствует о том, что у 16−17-летних подростков, занимающихся в течение 1 года атлетической гимнастикой, ЧСС составляет 82,7±3.01 уд/мин. Данная величина существенно не отличается от показателей ЧСС у детей, не занимающихся спортом.

Анализируя показатели ЧСС у взрослых спортсменов, специализирующихся в атлетической гимнастики в течение 4−5 лет, мы также не обнаружили значительных изменений показателей частоты сердцебиений, и она составляет 79,5±5,58 уд/мин.

Таблица 4. Функциональные показатели сердца спортсменов, занимающихся атлетической гимнастикой

* - достоверность различий между показателями подростков и взрослых спортсменов (р<0,05).

Следовательно, у спортсменов, систематически занимающихся атлетической гимнастикой, существенного урежения ЧСС нами не выявлено.

Также были проанализированы показатели УОК спортсменов, занимающихся атлетической гимнастикой. УОК у подростков, занимающихся атлетической гимнастикой в течение года, составил 74,2±6,76 мл. У спортсменов, специализирующихся в атлетической гимнастике в течение 4−5 лет, показатели УОК существенно отличаются и достигают 104,9±5,31 мл. Данная величина по сравнению с показателями УОК у подростков оказалась на 30,7 мл больше (р < 0,05). Таким образом, можно утверждать, что у спортсменов в процессе систематических занятий атлетической гимнастикой показатели УОК изменяются в большей степени, чем показатели ЧСС.

Анализируя показатели МОК у подростков и взрослых спортсменов, автором также обнаружена значительная разница. Рядом исследований установлено, что в процессе развития организма МОК увеличивается.

По литературным данным, у юношей, не занимающихся спортом, показатели МОК составляют примерно 4−5 л/мин и несколько выше они у взрослых — до 6 л/мин. Как свидетельствуют исследования этого автора, у подростков, занимающихся в течение 1 года атлетической гимнастикой, МОК составляет 5,9±0,42 л/мин, что несколько выше данных, приводимых в литературных источниках. Более значительную величину МОК мы обнаружили у взрослых спортсменов, занимающихся также атлетической гимнастикой в течение 4−5 лет, где показатели МОК достигают 7,7±0,78 л/мин. Величина МОК у взрослых спортсменов по сравнению с показателями у подростков оказалась на 1,8 л/мин больше (р < 0,05). Следовательно, обнаружено значительное увеличение показателей МОК при систематических занятиях атлетической гимнастикой. Следует отметить, что при увеличении МОК вклад ЧСС в этот процесс не существен.

Вышеизложенное позволяет сделать заключение, что в процессе систематических занятий атлетической гимнастикой (в пределах мезоцикла) функциональные показатели сердца спортсменов претерпевают различные изменения. В частности, под влиянием регулярных занятий атлетической гимнастикой существенно изменяются показатели УОК, тогда как достоверных изменений ЧСС не выявлено. Видимо, данный факт в определенной степени объясняется тем, что наибольшему урежению ЧСС способствуют тренировки в видах спорта, развивающих общую выносливость (лыжные и велосипедные гонки, бег на длинные дистанции, плавание и т. д.). Мышечная работа в таких видах спорта отличается относительно большой продолжительностью и высокими показателями ЧСС при выполнении самих упражнений. Возможно, значительное повышение ЧСС при выполнении мышечных нагрузок и последующее снижение ее величин в процессе восстановления являются одним из механизмов развития брадикардии. То есть расширяется диапазон функциональной лабильности сердца, тогда как в атлетической гимнастике при выполнении самих упражнений ЧСС существенно не увеличивается.

Атлетическая гимнастика является видом спорта, требующим скоростно-силовых качеств. При выполнении большинства упражнений силового характера (жим, тяга, приседания и т. д.) наблюдается натуживание и, следовательно, повышение внутригрудного давления. Сердце при этом работает неритмично. Более того, очевидно, при выполнении самих упражнений ЧСС существенно не повышается. По окончании выполнения упражнений, хотя, вероятно, и происходит «компенсаторное» увеличение частоты сердцебиений, по времени оно продолжается недолго.

Таким образом, у спортсменов, систематически занимающихся атлетической гимнастикой, не определено урежения ЧСС. Тогда как показатели УОК и МОК увеличиваются в значительной степени.

Для других видов спорта, по данным Э. А. Лазаревой также зафиксированы значительные изменения показателей: у спринтеров УОК в покое равен 66,53±4,52; УОК после нагрузки — 128,076±9,32; МОК в покое равен 4,43±0,394; МОК после нагрузки — 22,06±1,398. У стайеров УОК в покое равен 61,89±2,82; УОК после нагрузки — 125,06±10,04; МОК в покое равен 3,645±0,224; МОК после нагрузки — 20,59±1,68.

Ю.С. Ванюшин и Э. Ш. Миннибаев исследовали показатели сердечно-сосудистой и дыхательной систем и их функциональная взаимосвязь у спортсменов разного возраста при велоэргометрической нагрузке повышающейся мощности. Ими показано, что динамика кардиореспираторных показателей разная, зависящая от возраста спортсменов и задаваемой нагрузки. Для оценки функциональных возможностей организма спортсменов ими рекомендуется использовать коэффициент комплексного обеспечения организма кислородом, позволяющий судить о компенсаторных и адаптивных реакциях организма при выполнении нагрузки повышающейся мощности. Между группами подростков, спортсменов 36−60 лет и остальными группами испытуемых достоверные различия в отношении коэффициента комплексной оценки кардиореспираторной системы наиболее четко проявились с первой ступени нагрузки (Таблица 5).

Таблица 5. Коэффициент комплексной оценки обеспечения организма кислородом в группах подростков (1), юношей (2) и взрослых спортсменов (3, 4) при нагрузке повышающейся мощности.

Следовательно, даже небольшие по мощности нагрузки могут выявить по предлагаемому показателю различия между возрастными группами.

Включение механизмов адаптации к физическим нагрузкам происходит не одновременно, отражая сложную систему регуляции и взаимокомпенсации функций. Это можно видеть на примере нагрузок повышающейся мощности (рассмотрено в рамках недельных тренировок микроцикла). При нагрузке мощностью в 50 Вт во всех группах спортсменов доминирующее значение приобретает сердечно-сосудистая система. В этом случае помимо вполне естественной хронотропной реакции наблюдается увеличение насосной функции сердца. Авторами было отмечено, что сердечный выброс в равной степени обеспечивался как за счет частоты сердечных сокращений (ЧСС), так и ударный объем крови (УОК) (Таблица 6).

Таблица 6. Увеличение частоты сердцебиений и ударного объема крови в % по сравнению с исходным уровнем в группах подростков (1), юношей (2) и взрослых спортсменов (3, 4) при нагрузке повышающейся мощности.

В дальнейшем при повышении мощности нагрузки в группе подростков рост сердечного выброса в большей степени, чем в других группах происходил благодаря увеличению частоты сердцебиений, что является малоэффективным механизмом поддержания МОК на должном уровне, т.к. известно, что предельная хронотропная реакция сердца биологически детерминирована функциональными возможностями синусового узла.

Поэтому сердечный выброс в группе подростков даже при нагрузке мощностью в 200 Вт не превышал 12.90±0.87 л/мин, что на последних ступенях нагрузки компенсировалось за счет показателей легочной вентиляции и величин артерио-венозной разницы по кислороду (АВРО2). В других группах МОК обеспечивался как за счет ЧСС, так и ударного выброса. Однако и в этих группах роль частоты сердцебиений в процентном отношении больше, чем ударного выброса (Таблица 6). Но при этом хронотропная реакция сердца не достигает своих предельных значений, т. е. сохраняется функциональный резерв, который может быть использован для улучшения спортивных результатов и повышения физической работоспособности.

При дальнейшем повышении мощности нагрузки в группах подростков и спортсменов 36−60 лет возрастает значение дыхательного компонента кардиореспираторной системы, т. е. аппарат внешнего дыхания приобретает значение ведущего фактора в обеспечении организма подростков кислородом. При этом компенсируется насосная функция сердца, т.к. не наблюдается рост величины УОК. Следовательно, компенсация производительности сердца в группе подростков и спортсменов 36−60 лет происходит по «дыхательному» типу.

Таким образом, авторами был осуществлен количественный анализ параметров сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Он свидетельствует, что динамика кардиореспираторных показателей разная и поддержание задаваемой нагрузки обеспечивается различным сочетанием взаимодействия систем транспорта и утилизации кислорода, зависящего от возраста спортсменов. Так, в группе подростков и спортсменов 36−60 лет физическая нагрузка обеспечивалась большим напряжением кардиореспираторной системы. Об этом свидетельствовало значительное снижение коэффициента комплексной оценки по обеспечению организма подростков и спортсменов 36−60 лет кислородом. При этом предлагаемый авторами коэффциент может быть использован для суждения о компенсаторных и адаптивных реакциях организма спортсменов при выполнении ими физических нагрузок повышающейся мощности.

Выводы

1. Частота сердечных сокращений (ЧСС) — наиболее простой и наиболее информативный параметр сердечно-сосудистой системы. ЧСС увеличивается пропорционально возрастанию интенсивности физической нагрузки практически до момента крайнего утомления (изнеможения).

2. У спортсменов используется самый оптимальный вариант адаптации к нагрузке, так как благодаря наличию большого резервного объема крови при нагрузке происходит более значительное повышение ударного объема.

3. Показатели физической мощности упражнения не могут быть использованы в качестве критерия для единой физиологической классификации различных спортивных упражнений, выполняемых людьми разного пола и возраста, с неодинаковыми функциональными возможностями и подготовленностью (тренированностью) или одним и тем же спортсменом в разных условиях.

4. В процессе систематических занятий атлетической гимнастикой (в пределах мезоцикла) функциональные показатели сердца спортсменов претерпевают различные изменения. У спортсменов, систематически занимающихся атлетической гимнастикой, не определено урежения ЧСС, тогда как показатели УОК и МОК увеличиваются в значительной степени.

5. В видах спорта, развивающих общую выносливость, зафиксировано значительное повышение ЧСС при выполнении мышечных нагрузок (в микроциклах) и последующее снижение ее величин в процессе восстановления являются одним из механизмов развития брадикардии. То есть расширяется диапазон функциональной лабильности сердца, тогда как в атлетической гимнастике при выполнении самих упражнений ЧСС существенно не увеличивается.

6. В общем, включение механизмов адаптации к физическим нагрузкам в процессе тренировок (в пределах микрои мезоциклов) происходит не одновременно, отражая сложную систему регуляции и взаимокомпенсации функций.

7. Принцип постепенного увеличения физической нагрузки в мезои макроцикле тренировки должен находить отражение в частоте тренировочных занятий и их длительности. Это важно для обеспечения восстановления сил после предшествующей тренировки и достижения высокой работоспособности.

1. Агаджанян Н. А., Шабатура НЛ. Биоритм, спорт, здоровье. — М.: Физкультура и спорт, 1989.

2. Амосов Н. М., Бендет ЯА. Физическая активность и сердце. — Киев: Здоровье, 1989.

3. Анохин П. К. Очерки по физиологии функциональных систем. — М.: Медицина, 1975.

4. Аулик И. В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. — М.: Медицина, 1979.

5. Готоецев П. И., Дубровский В. И. Спортсменам о восстановлении. — М.: Физкультура и спорт, 1981.

6. Готоецев П. И., Дубровский В. И. Самоконтроль при занятиях физической культурой. — М.: Физкультура и спорт, 1984.

7. Дианов П. В. Занятия по физической культуре в среднем специальном учебном заведении, направленные на формирование двигательной компетенции // Вестник Бурятского государственного университета, № 13, С. 40−44. 2010.

8. Ермоленко С. П. Физическое воспитание студенток на основе специализации фитнес-аэробика // Вестник Бурятского государственного университета, № 13, С. 52−55. 2010.

9. Маршал Р. Д., Шеферд Дж. Т. Функция сердца у здоровых и больных / Пер. с англ. — М.: Медицина, 1972.

10. Михайлов В. В. Дыхание спортсмена. — М.: Физкультура и спорт, 1983.

11. Уэст Дж. Физиология дыхания. Основы / Пер. с анг. М.: Мир, 1988.

12. Спортивная физиология. Учебник для институтов физической культуры /Под ред. Я. М. Коца. — М.: Физкультура и спорт, 1986. — 240с.

13. Солодков А. С., Сологуб Е. Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная. Учебник для высших учебных заведений физической культуры — М.: Терра-Спорт, 2001. — 520 с.

14. Физиология человека. Учебник для институтов физической культуры. / Под общей ред. Н. В. Зимкина. — М.: Физкультура и спорт, 1975, — 495 с.

15. Сёмкин А. А. Физиологическая характеристика различных по структуре движения видов спорта. Механизмы адаптации. — Мн.: Полымя, 1992. -189 с.

16. Смирнов В. М., Дубровский В. И. Физиология физического воспитания и спорта. — М.: Владос-Пресс, 2002. — 605 с.

17. Уилмор Дж.Х., Костилл Д. Л. Физиология спорта и двигательной активности. — К.: Олимпийская литература, 1997. — 502 с.

18. Физиологическое тестирование спортсмена высокого класса / Под ред. Дж. Д. Мак-Дугалла, Г. Э. Уэнгера, Г. Дж. Грина. — К.: Олимпийская литература, 1998. — 431 с.

19. Ресурсы интернет