Классификация физических упражнений

Представляется, что анализ тематики «Классификация физических упражнений» достаточно актуален и представляет научный и практический интерес. Так как, в настоящее время в мире происходят постоянные изменения стратегий и методов, то проблематика исследования классификаций физических упражнений по-прежнему несет актуальный характер.

Классификация физических упражнений уже анализировалась у различных авторов в различных изданиях: учебниках, монографиях, периодических изданиях и в интернете. Тем не менее, при изучении литературы и источников отмечается недостаточное количество полных и явных исследований классификации физических упражнений.

Знание особенностей классификации физических упражнений позволяет улучшить подготовку специалистов в системе физического воспитания. Рассмотрение данной темы в теории и методики физической культуры имеет большое значение на современном этапе развития системы физического воспитания и подготовки кадров.

Данная тема имеет актуальность в современном обществе, т.к. является важным этапом в изучении теории и методики физического воспитания.

Цель и задачи исследования

Цель: Изучить классификации физических упражнений в сфере физической культуры и спорта.

Задачи:

1. Обозначить место и роль классификации в истории физического воспитания;

2. Рассмотреть наиболее распространенные классификации физических упражнений;

3. Изучить физиологические классификации физических упражнений и их основные характеристики в спортивной деятельности

Методы исследования

1. Библиографический розыск, сбор и систематизация литературных источников.

2. Теоретический анализ и обобщение литературных источников и данных научно-методической литературы.

1. Классификация физических упражнений в теории и практике физкультурного образования

1.1 Место и роль классификации физических упражнений в истории физического воспитания

Классификация физических упражнений — это разделение их на группы (классы) в соответствии с определенным классификационным признаком. С помощью классификации учитель, преподаватель, тренер могут определять характерные свойства тех или иных физических упражнений, их образовательно-воспитательный потенциал, а, следовательно, более целенаправленно и эффективно подбирать те упражнения, которые в большей мере отвечают решению конкретных педагогических задач, индивидуальным и возрастным особенностям занимающихся, характеру физкультурной деятельности и условиям проведения занятий.

В настоящее время известно более 300 классификаций физических упражнений. В связи с тем, что теория и практика физкультурного образования непрерывно обогащается новыми данными, классификации не остаются неизменными. Проблема совершенствования классификации заключается в том, чтобы систематизировать все многообразие существующих физических упражнений, исходя из объективных возможностей, представляемых ими для формирования физической культуры личности в целом и отдельных ее компонентов. Важно также и то, чтобы в классификации предусматривалась возможность появления и прогнозирования новых форм физических упражнений Круцевич.

В истории физического воспитания известно множество различных классификаций упражнений. Нередко классификации строились по чисто формальному признаку (например, упражнения со снарядами, на снарядах и без снарядов — от немецкого турнена XVIII в. и Сокольской гимнастики XIX в.) или частным, малосущественным признакам, определяющимся узкой постановкой задач физического воспитания (например, по анатомическому признаку в шведской гимнастике XIX в. с ее узкой направленностью на развитие внешних форм тела или по сугубо утилитарному признаку, как классификация Эбера во Франции).

Вполне разработанной всеобщей классификации физических упражнений пока еще не создано. Проблема заключается в том, чтобы систематизировать все многообразие физических упражнений исходя из объективных возможностей, предоставляемых ими для реализации задач всестороннего физического воспитания, и сгруппировать так, чтобы можно было выбирать упражнения по признаку наибольшей эффективности. Существенно также, чтобы в классификации предусматривалась и возможность появления новых форм упражнений.

При общем обзоре совокупности физических упражнений в специальной литературе часто прибегают к группировке их по принадлежности к исторически сложившимся видам гимнастики, спорта, игр и туризма. Внутри же групп вводят более дробные деления (например, гимнастика подразделяется на основную, или общеподготовительную, спортивную, спортивно-вспомогательную, производственную). Однако такая классификация не отличается достаточной четкостью, не отражает в нужной мере все более глубокое взаимопроникновение и изменение сложившихся ранее средств и методов физического воспитания, имеет и другие недостатки. Матвеев.

Следует иметь ввиду, что каждое физическое упражнение обладает не одним, а несколькими характерными признаками. Поэтому одно и то же упражнение может быть представлено в разных классификациях.

В связи с этим не может быть создано пригодной для каждого случая единой классификации упражнений. Существование ряда классификаций, составленных на основе различных признаков, не лишено смысла, если признаки, хотя бы в какой-то мере, имеют научные дополнения.

Рисунок 1.1 — Классификация физических упражнений

1.2 Наиболее распространенные классификации физических упражнений

Слово «классификация» происходит от латинского слова classis — разряд и facere — делать. Система распределения каких-либо однородных предметов или понятий по классам, отделам и т. п. по определенным общим признакам или свойствам.

Слово «классификация» имеет два значения. Одно из них — это распределение каких-либо понятий (объектов, предметов, явлений, действий и др.) по отдельным категориям. Второе — означает систему соподчинения этих понятий, выделенных в категории (отделы, разряды, группы т. п.), и составленную на основе учета имеющихся у них общих признаков и закономерных связей между ними, т. е. наглядно показывающую определенную их иерархию. Классифицируемые категории располагаются (систематизируются) в таком порядке, что объекты, предметы, явления, действия, методы выделяются вначале в более обширные группы (классы) на основании общих признаков, присущих всем, в том числе и расположенным ниже, соподчиненным категориям, а затем — в более мелкие, также соподчиненные группы, с учетом уже их частных признаков. При составлении категорий учитывается один общий признак, присущий классам объектов, но имеющий важное, часто основополагающее значение в спорте. Такая система соподчинения выделенных категорий обычно представляется в виде схемы (классификации) и используется как наглядное средство установления связей между классифицируемыми понятиями.

Один из основоположников теории физического воспитания А. Д. Новиков считал что общая систематика физических упражнений должна быть единой для всех звеньев системы физвоспитания в противном случае она теряет свое научно практическое значение.

Систематика физических упражнений как важнейшее условие их педагогического использования является одним из главных элементов системы физического воспитания.

Классификация физических упражнении в любом виде спорта играет существенную роль в определении объективности получаемой организмом спортсмена нагрузки по объему и интенсивности в ходе тренировочного процесса.

Наиболее распространенные классификации физических упражнений

1. Классификация упражнений по преимущественной целевой направленности их использования.

2. Классификация упражнений по их преимущественному воздействию на развитие отдельных качеств (способностей) человека.

3. Классификация упражнений по преимущественному проявлению определенных двигательных умений и навыков.

4. Классификация упражнений по структуре движений. В этом случае упражнения подразделяются на циклические, ациклические и смешанные.

5. Классификация упражнений, построенная по преимущественному воздействию на развитие отдельных мышечных групп.

6. Классификация упражнений по особенностям режима работы мышц.

7. Классификация упражнений по различию участвующих в работе механизмов энергообеспечения мышечной деятельности.

8. Классификация упражнений по интенсивности работы Рассмотрим их.

1. Классификация упражнений по преимущественной целевой направленности их использования, по их назначению в подготовке и демонстрации достижений, предусматриваемых этапными целями, реализуемыми в процессе физического воспитания. По этому признаку упражнения подразделяются на общеразвивающие, профессионально-прикладные, спортивные, восстановительные, рекреационные, лечебные, профилактические и др. В свою очередь, в зависимости от значимости их в соответствующем виде физкультурной деятельности, они могут иметь различные разновидности. Например, спортивные упражнения подразделяются на соревновательные, специально-подготовительные и общеподготовительные.

Есть смысл различать подготовительные и целевые (или, точнее, этапно-целевые) упражнения. Последние (целевые) представляют собой упражнения, при выполнении которых в процессе физического воспитания поэтапно выявляют определенные достижения, соответствующие программным целям, реализуемым в итоге того или иного этапа. Часто такими являются спортивно-соревновательные упражнения. Но не только они и далеко не всегда.

Определенные этапные достижения по ходу физического воспитания демонстрируют и в унифицированных программно-нормативных, и в тестирующих, и в контрольных, и в иных упражнениях, становящихся предметом совершенствования и потому приобретающих значение условно целевых. Что же касается подготовительных упражнений, то они, как подсказывает уже их название, являются средствами подготовки к достижениям, демонстрируемым в этапно-целевых упражнениях.

Комплекс подготовительных упражнений подразделяется на группы общеподготовительных и специально-подготовительных упражнений. Первые отличаются от целевых структурно, а часто и по проявляемым физическим способностям, но тем не менее могут способствовать продвижению к целевым достижениям (в частности, благодаря так называемому косвенному положительному «переносу» двигательных умений, навыков и особенно путем содействия росту общей тренированности). Специально-подготовительные же упражнения в той или иной мере подобны целевым упражнениям, совпадают с ними в определенных фрагментах или воспроизводят в целом их характерные черты. Вместе с тем специально-подготовительные упражнения имеют и определенные отличия от целевых упражнений, вытекающие из необходимости постепенно и эффективно воздействовать на формирование и совершенствование двигательных навыков и на развитие физических качеств, определяющих достижения в целевых упражнениях. Специально-подготовительные упражнения, которые имеют черты, возможно близко подобные тем, какие будут характерны для целевых упражнений, рассчитанных на новое достижение, логично называть «модельно-целевыми» упражнениями, поскольку в изложенном смысле они моделируют целевые упражнения (подробнее о них будет сказано в последующих главах).

Соревновательные упражнения представляют собой двигательные действия, которые являются предметом спортивной специализации и выполняются в соответствии с правилами соревнований по данному виду спорта.

Специально-подготовительные упражнения — это упражнения, представляющие те или иные варианты соревновательного упражнения. Обязательным признаком этих упражнений является существенное сходство с соревновательным действием как по форме, так и по характеру проявления усилий.

Общеподготовительные упражнения — это все остальные упражнения, включаемые в спортивную тренировку и служащие, прежде всего, средствами общей подготовки спортсмена.

2. Одной из широко распространенных и практически оправданных в настоящее время является классификация физических упражнений по тем требованиям, которые они преимущественно предъявляют к физическим качествам человека, и по некоторым дополнительным признакам. Соответственно выделяют:

1) скоростно-силовые виды упражнений, характеризующиеся максимальной интенсивностью, или мощностью, усилий (спринтерский бег, метания, прыжки, поднимание штанги и т. п.);

2) виды упражнений, требующие преимущественного проявления выносливости в движениях циклического характера (бег на средние и длинные дистанции, лыжные гонки, ходьба, плавание, гребля на соответствующие дистанции и т. п.);

3) виды упражнений, требующие проявления главным образом координационных и других способностей в условиях строго заданной программы движений (гимнастические и акробатические упражнения, прыжки в воду, фигурное катание на коньках, синхронное плавание и т. п.);

4) виды упражнений, требующие комплексного проявления физических качеств в условиях переменных режимов двигательной деятельности, непрерывного изменения ситуаций и форм действий (борьба, бокс, фехтование, спортивные игры и т. д.).

По этому признаку выделяют упражнения для развития сенсорно-перцептивных, интеллектуальных, эстетических и волевых способностей и т. д.

3. Классификация упражнений по преимущественному проявлению определенных двигательных умений и навыков. Здесь обычно различают акробатические, гимнастические, игровые, беговые, прыжковые, метательные и другие упражнения.

4. Классификация упражнений по структуре движений. В этом случае упражнения подразделяются на циклические, ациклические и смешанные. В группу циклических упражнений входят ходьба, бег, плавание, гребля, передвижение на велосипеде и на лыжах, бег на коньках и др. Их характерными признаками являются закономерная последовательность, повторяемость и связь самих циклов. К ациклическим упражнениям относятся: метания диска и молота, толкание ядра, прыжки с места, гимнастические упражнения на снарядах, рывок и толчок штанги и др. Здесь каждое упражнение представляет собой законченное действие, а если оно будет многократно повторяться, то не станет циклическим, так как повторение не вытекает из сущности самого действия. К смешанным упражнениям относятся такие, в которых сочетаются действия циклического и ациклического типа. В эту группу входят прыжки в длину с разбега, прыжки с шестом, метание копья с разбега и т. д.

5. Классификация упражнений, построенная по преимущественному воздействию на развитие отдельных мышечных групп. В зависимости от того, на какие мышечные группы они воздействуют, выделяют упражнения для мышц шеи и затылка, спины, живота, плечевого пояса, плеча, предплечья, кисти, таза, бедра, голени и стопы. Такая классификация широко применяется при составлении комплексов силовых упражнений в процессе проведения занятий по бодибилдингу, атлетической гимнастике, пауэрлифтингу, гиревому спорту и др.

6. Классификация упражнений по особенностям режима работы мышц. При этом выделяют динамические упражнения, если в процессе выполнения какого-либо действия мышцы сокращаясь, укорачиваются или удлиняются; статические (изометрические), при выполнении которых длина мышцы при сокращении остается неизменной; комбинированные, т. е. одновременно сочетающие оба режима работы мышц.

7. Классификация упражнений по различию участвующих в работе механизмов энергообеспечения мышечной деятельности. В этом случае различают упражнения аэробного характера, когда энергообеспечение мышечной работы осуществляется в основном за счет процессов окисления с участием кислорода; анаэробного характера, выполнение которых происходит в бескислородных условиях; и аэробно-анаэробные упражнения, т. е. смешанного характера.

8. Классификация упражнений по интенсивности работы. Существуют различные способы оценки интенсивности, поэтому группировка и уровни градации упражнений по этому признаку в отдельных видах физической культуры может происходить по-разному. Как правило, они подразделяются на упражнения максимальной, субмаксимальной, большой, средней, малой или умеренной интенсивности.

Помимо указанных классификаций существуют и иные классификации упражнений: по воздействию на различные системы и функции организма (на развитие органов дыхания, кровообращения, вестибулярного аппарата и т. д.), по снарядовому признаку (без снаряда, со снарядами и пр.), по предметным формам применения (гимнастика, спорт, игры, туризм); по числу занимающихся, выполняющих упражнения (без партнера, с партнером).

Не потеряла своей педагогической ценности классификация физических упражнений, разработанная П. Ф. Лесгафтом в соответствии с дидактическим правилом «от простого к сложному». Разделы и основные группы его классификации упражнений следующие:

I раздел — простые упражнения (элементарные движения, сложные движения, упражнения с передвижением, на месте, метания);

II раздел — сложные упражнения или упражнения с увеличивающимся напряжением (упражнения с отягощением, усложненные, продолжительные, ходьба и бег, упражнения в метании с увеличением напряжения, упражнения в лазаньи, упражнения в прыгании, упражнения в борьбе);

III раздел — упражнения в виде сложных действий (игры, прогулки, плавание, бег на коньках, фехтование).

Классификация П. Ф. Лесгафта характеризует одну сторону физических упражнений — их сложность.

2. Физиологические классификации физических упражнений и их основные характеристики в спортивной деятельности

2.1 Физиологическая классификация физических упражнений

Воздействие физических упражнений на состояние функций организма определяется многими причинами, которые условно могут быть объединены в группы педагогических, психологических, биохимических и физиологических факторов. Особую роль в классификации физических упражнений играют физиологические закономерности движений. Физиологической основой классификации физических упражнений могут быть режим мышечной деятельности (статический, динамический, смешанный), степень координационной сложности, отношение упражнений к развитию качеств двигательной деятельности (физическим качествам), относительная мощность работы и другие признаки.

Одним из возможных признаков, которые могут быть положены в основу физиологической классификации, является способ выполнения физических упражнений — стандартный или нестандартный (вариативный). Так, для циклических упражнений характерны стандартные (постоянные, не меняющиеся) способы выполнения. Бегун, пловец, велосипедист выполняют сравнительно небольшую группу упражнений, в которых строго чередуются определенные физиологические параметры движения. Для нестандартных упражнений характерны постоянная смена условий спортивной деятельности, а вместе с ней и изменение формы движений и их физиологических характеристик (бокс, борьба, фехтование, спортивные игры).

Физические упражнения могут быть подразделены по следующим критериям: по биомеханической структуре движения — на циклические (гребля, бег, плавание и т. д.) и ациклические (бокс, борьба, гимнастика и т. д.); по проявлению физических качеств — на упражнения, требующие преимущественного развития быстроты — скоростные (бег на короткие дистанции), взрывной силы — скоростно-силовые (прыжки в длину и высоту, метания), выносливости (лыжные гонки, бег на длинные дистанция), силы (тяжелая атлетика), координации — сложно-технические (гимнастика, горные лыжи, фигурное катание); по особенностям локомоций — на упражнения, выполняемые преимущественно ногами (бег, конькобежный и велосипедный спорт), руками (плавание, гимнастика), руками и ногами (ходьба на лыжах); по мощности выполняемой работы — на упражнения максимальной, субмаксимальной, большой, умеренной и попеременной мощности; по преобладающему источнику энергии — на упражнения, выполняемые в зоне аноэробно-алактатного, аноэробно-лактатного, смешанного анаэробно-аэробного и аэробного энергегического обеспечения; по уровню энерготрат — на упражнения, выполняемые с высокими энерготратами, при потреблении кислорода 4−6 л/мин (бег, лыжные гонки, плавание), средними — 2−4 л/мин (спортивные игры) и низкими — менее 2 л/мин (фигурное катание, бокс, борьба); по характеру регламентации нагрузки — на упражнения заданного объема работы (гребля, плавание, бег и т. д.) и упражнения заданного времени работы (бокс, борьба, футбол, хоккей и т. д.); по объему активной мышечной массы — на локальные, при которых в работу вовлекается до одной трети мышечной массы, региональные — до двух третей мышечной массы и глобальные — более двух третей мышечной массы; но характеру (виду) мышечной работы — на статические и динамические В настоящее время общепризнанной является классификация, предложенная В. С. Фарфелем, который все виды спортивных упражнений разделил на позы и движения. Движения разделяются на два класса — стандартные (стереотипные) и нестандартные (ситуационные). Первые формируются по принципу стереотипа, выполняются во всегда заранее известных условиях, в определенной последовательности. Вторые — хоть и содержат ряд заученных, стереотипных элементов, но выполняются в нестандартных условиях, непостоянных ситуациях, с большими вариациями, что характерно для единоборств и спортивных игр, а также для кроссов.

Группу стандартных движений можно условно разделить на две подгруппы:

1) движение с количественной оценкой (в кг, м, с);

2) движение с качественной оценкой (в баллах).

Первая подгруппа может быть подразделена на циклические (с повторяющимися циклами движений) и ациклические движения.

Циклические движения, в свою очередь, делятся по зонам относительной мощности (максимальной, субмаксимальной, большой, умеренной). Их можно также разделить по видам локомоций (осуществляемые с помощью рук или с помощью ног), которые могут быть подразделены на естественные, совершаемые на суше и в водной среде, со скольжением (бег на коньках).

Ациклические движения делятся на:

1) скоростно-силовые (прыжки, метания);

2) собственно силовые (поднятие штанги);

3) прицельные (стрельба, броски и подачи мяча и т. д.).

Движения с качественной оценкой могут быть подразделены:

1) по видам спорта (спортивная и художественная гимнастика, акробатика, фигурное катание, прыжки в воду и на батуте);

2) по характеристике движений (сила, быстрота, координация, ориентирование в пространстве и времени, равновесие, гибкость, безопорность, выразительность).

2.2 Физиологическая классификация спортивных поз

Физическими упражнениями называются мышечные движения (двигательные действия), выполняемые для решения задач физического воспитания. При этом используются, как правило, активные движения, т. е. произвольные двигательные акты.

Несомненно, что каждая разновидность физического упражнения имеет свои отличительные особенности. Однако было бы безуспешной попыткой давать физиологическую характеристику каждому отдельному упражнению. Поэтому ученые попытались найти те физиологические общности, которые оказались характерными для целых групп спортивных упражнений. Их физиологическая систематизация способствует уяснению влияния различных групп физических упражнений на организм. Знание физиологической классификации и характеристики физических упражнений позволит сознательно совершенствовать как двигательные, так и вегетативные функции организма. При этом необходимо иметь в виду, что физические нагрузки способны вызывать стойкие функциональные и морфологические изменения в системах обеспечения различных органов только при систематических занятиях физическими упражнениями с конкретной интенсивностью.

В процессе регулярных занятий физическими упражнениями и спортом повышается специфическая устойчивость организма, т. е. улучшается его адаптация к физической работе, способность работать в условиях измененной среды. В силу этого тренированный человек способен выполнять более интенсивную работу, быстрее включаться в эту работу, лучше мобилизоваться и быстрее восстанавливаться.

Роль физических упражнений этим не ограничивается. Систематическая физическая тренировка организма помогает адаптироваться к различным неблагоприятным воздействиям природных факторов. Хорошая физическая подготовленность — необходимое условие для достижения успехов в учебе и будущей профессиональной деятельности.

Для того чтобы начать движение, необходимо занять соответствующую позу. У животных позы являются врожденными, а у человека приобретенными, усвоенными в процессе индивидуальной жизни, т. е. условно-рефлекторными по своему происхождению.

Любая поза связана с распределением мышечного тонуса между различными группами мышц (длительного напряжения, связанного с попеременным тетанусом групп двигательных единиц). Распределение тонуса обеспечивается аппаратами среднего мозга через соответствующие мотонейроны спинного мозга. В это распределение тонуса вмешиваются импульсы возбуждения, поступающие из аппарата преддверия и полукружных каналов, включающее врожденные механизмы распределения тонуса. С этой ситуацией связано затруднение в сохранении позы после движения, особенно вращательного.

Все позы спортсмена могут быть поделены на:

1) позы отдыха;

2) предрабочие;

3) рабочие.

Кроме того, возможно выделение множества промежуточных поз, характерных для различных видов спорта.

Позы отдыха связаны с максимальным расслаблением мышц. Позы отдыха могут характеризоваться слабым (незначительным) тетаническим напряжением лишь некоторых мышечных групп.

Предрабочие позы, как правило, характеризуются выраженным тетаническим напряжением многих мышц. Эти позы направлены на быстрое включение в работу той скелетной мускулатуры, которая обеспечивает специализированную двигательную деятельность спортсмена.

Выделяются несколько основных поз:

1) лежание;

2) сидение;

3) стояние;

4) вис;

5) упор;

б) стойка на кистах.

В развития человека формирование поз начинается с лежания, сопряженного с наименьшим тонусом мышц-антагонистов. Затем следуют сидение и стояние, сопряженные со все возрастающим тонусом мышц-антагонистов. В спорте лежание связано со стрельбой и плаванием, сидение — с греблей, вело-, мотоспортом, конным спортом и гимнастикой, а стояние используется во всех видах спорта (стойка «смирно», «вольно», на одной ноге, на носке и т. д.). Вис, упор, стойка на кистях и их варианты характерны для гимнастики и акробатики.

2.3 Общая физиологическая характеристика динамической и статической работы

Любая физическая работа в крайних значениях может быть подразделена на динамическую и статическую. Чаще же статическая работа является временным элементом в одном из циклов динамической работы.

Динамической называется работа, при которой мышцы приводят в движение части тела человека, и тело перемещается в отношении опоры, земной или водной поверхности. Эта работа имеет физическое выражение, может быть определен коэффициент полезного действия. В ее основе лежит ауксотоническое сокращение мышц, где укорочение мышцы сочетается с развитием в ней напряжения.

Мышечные усилия (но не сокращения) могут быть подразделены на:

1) поддерживающие, преодолевающие и уступающие;

2) концентрические (укорочение мышц) и эксцентрические (удлинение мышц).

С преодолевающими и уступающими усилиями связано представление о положительной и отрицательной работе (первое связано с подниманием груза, а второе — с опусканием). Динамическая работа по сравнению со статической работой переносится легче, т.к. при ней не нарушается дыхание и кровообращение, в частности кровообращение в мышцах, а также чередуется работа двигательных единиц и мышц-антагонистов. Сдвиги вегетативных функций при динамической работе зависят от интенсивности (мощности) и продолжительности работы и могут достигать предельных значений.

Статическая работа (статическое усилие) обеспечивает поддержание позы и характеризуется более или менее длительным напряжением одних и тех же мышц без видимого движения. В основе статической работы лежит изометрический режим сокращения, где нет укорочения мышц (изменение длины) при развитии напряжения. Физической (полезной) работы в этом случае не совершается (коэффициент полезного действия равен нулю), хотя организм и тратит энергию. Точные измерения показывают, что поддержание позы лишь внешне создает впечатление отсутствия движения. На самом деле в большинстве случаев (при позах, связанных с неустойчивым равновесием) имеет место большое число мелких движений (дрожание) около некоторого среднего положения.

Статическое усилие тяжело переносится организмом и длится тем меньше, чем больше приближается к предельной величине усилия, при этом длительность резко падает по мере возрастания усилия. Трудность статического усилия, его поддержание связано с одновременным возбуждением мышц-антагонистов, а при максимальном усилии — также двигательных единиц в мышце. Кроме того, в этих условиях нарушается кровообращение в мышцах в связи с тем, что напряженные мышечные волокна пережимают мелкие кровеносные сосуды. В результате этого в мышцах развивается гипоксимия, накапливаются продукты обмена, что и ведет к непроизвольному прекращению статического усилия. Кратковременность статического усилия, затруднение кровообращения, а иногда и дыхания при нем, способствует тому, что усиление дыхания и кровообращения развивается после окончания статической работы (так называемый феномен статической работы).

Статическое усилие может сопровождаться натуживанием, которое связано с низким повышением внутрибрюшного и внутригрудного давления (из-за напряжения брюшных мышц и диафрагмы). Натуживание осуществляется обычно на вдохе и оканчивается выдохом. Чаще всего при натуживании (поднимание тяжести) грудная клетка фиксируется и дыхание затрудняется (частое, поверхностное). Натуживание обычно сопряжено с напряжением мышц конечности. В результате в первый момент кровь выжимается из мышц конечностей и внутренних органов, в связи с чем увеличиваются венозный приток, ударный объем и системное артериальное давление. Затем повышенное внутри грудное давление начинает препятствовать притоку крови к сердцу и ведет к падению ударного и минутного объемов крови, что может привести к падению артериального систолического давления при высоком диастолическом (сопротивление в пережатых сосудах мышц увеличено), а отсюда и к паданию пульсового давления и нарушению кровообращения в первую очередь в головном мозгу, что может быть заметно в момент прекращения натуживания, когда кровь отходит к внутренним органам и расслабившимся мышцам. Иными словами, следствием натуживания являются нарушения (резкие колебания) функций сердечно-сосудистой системы и внешнего дыхания.

2.4 Физиологическая характеристика стереотипных ациклических движений

Ациклические движения не имеют многократного повторения циклов. Они представляют собой однократное выполнение комплекса стереотипных, заученных элементов. В этих элементах есть начало, цепь следующих в строгой последовательности двигательных актов и четко выделенное окончание. Они представляют собой цепные условные рефлексы с более или менее длинной цепью. Результат этих двигательных актов может оцениваться в расстоянии, на которое перемещается строго стандартный снаряд (копье, ядро, молот), вес штанги, поднимаемой спортсменом. Во всех случаях спортсмен должен развить максимальную силу, сообщая собственному телу, метаемому или поднимаемому снаряду некоторое движение, обеспечивая его перемещение в пространстве, для чего нужно преодолеть земное притяжение и сопротивление воздушной среды. Там, где тело спортсмена или снаряд посылается на некоторое расстояние, выгодно использовать инерцию движения перемещаемого тела, придав ему некоторое ускорение.

Перечисленные ациклические движения могут быть разделены на скоростно-силовые (прыжки и метания) и собственно силовые (поднимание тяжестей). В последнем случае для максимального результата необходимо иметь не только достаточно большую абсолютную силу мышц, но и уметь реализовать ее на некотором отрезке времени, в течение которого поднимается и фиксируется штанга. Для этого спортсмен должен уметь одномоментно включить максимальное количество мышечных единиц сокращающейся мышцы, включив в этот же момент противодействие ее антагониста. Спортсмен должен проделать движение по подниманию тяжести сразу, без предварительных актов. Движение должно быть строго координирование и точно рассчитано во времени. Характерным элементом собственно силовых движений является натуживание.

При прыжках и метаниях существенна не только сила, развиваемая в конце цепи движений (толчка, броска), но и скорость развития мышечного сокращения, т. е. телу спортсмена или снаряду придается ускорение. Л здесь требуется строгая координация в работе мышц-антагонистов и умение сконцентрировать работу максимального количества двигательных единиц в момент броска, толчка. В этом случае завершающему акту предшествует серия двигательных актов (разбег), имеющая целью увеличить инерцию перемещаемого тела. В обоих случаях нарушение правил начала и последовательности двигательных актов и, особенно, нарушение правил в конце, ведет к тому, что даже удачно совершенное движение не учитывается.

Кратковременность двигательных актов не ведет к большим и длительным сдвигам вегетативных функций, не повышает значительно температуру тела и не нарушает его гомеостаз, хотя возмущения в вегетативных системах могут быть весьма значительны. Большое значение имеет деятельность сенсорных систем — зрительной, слуховой, двигательной, вестибулярной.

Основными физиологическими резервами, мобилизуемыми при стереотипных ациклических движениях, являются резервы проявления силы и быстроты (скорости). К ним относятся: включение дополнительных двигательных единиц в мышце, синхронизация возбуждения двигательных единиц в мышце, своевременное вытормаживание мышц-антагонистов, координация (синхронизация) сокращения мышц-антагонистов, изменение (повышение) энергетических ресурсов мышечных волокон, быстрота перехода от одиночных сокращений из положения оптимального растяжения мышечных волокон, быстрота укорочения н расслабления мышечных фибрилл н др.

2.5 Физиологическая характеристика прицельных движений и движений, оцениваемых по качеству выполнения в баллах

Прицельные (точностные) движения не сопряжены с большими мышечными усилиями, но требуют большой остроты зрения, хорошего глубинного зрения, высокой проприоцептивной чувствительности, четкой координации движений. Для точной стрельбы необходим не только точный баланс в работе внешних мышц глаза, но и возможность вытормозить все лишние мелкие движения конечностей и корпуса, хорошая координация движений с дыханием, которое может нарушать точность движений прицеливания и стрельбы. Прицельные движения входят также элементами в ряд спортивных игр. И при стрельбе в цель, и при бросках, подачах мяча результат оценивается в очках, как и в упражнениях, оцениваемых в баллах по качеству выполнения. Прицельные движения не вызывают значительных энерготрат, сдвигов в функциях вегетативных систем и терморегуляции.

Движения, оцениваемые по качеству выполнения в баллах (спортивная и художественная гимнастика, акробатика, фигурное катание, прыжки в воду и на батуте, синхронное плавание), могут сопровождаться более или менее значительными сдвигами в вегетативных системах (сердечно-сосудистая, дыхательная) в связи со значительными мышечными напряжениями (спортивная гимнастика, акробатика, фигурное катание), но кратковременность выступлений не доводит эти сдвиги до крайних значений, как это имеет место в циклических видах спорта.

Вместе с тем эти виды спорта требуют проявления силы, быстроты, хорошей координации движений, ориентировки во времени и пространстве, равновесия и выразительности движений. С физиологической точки зрения для успешного выполнения двигательных актов этого рода необходима хорошая чувствительность вестибулярной сенсорной системы и ее четкая связь с двигательной сферой при ограничении влияний на сферу вегетативную. Высокая координация движений, музыкальное сопровождение (фигурное катание, художественная гимнастика), требующие высокой музыкальности исполнителей, придают этим видам движений экспрессию.

Синхронное плавание характеризуется необходимостью выполнения упражнений со значительной задержкой дыхания и повышенными теплопотерями, связанными с пребыванием в водной среде.

2.6 Физиологическая характеристика ситуационных движений

В группу ситуационных движений входят весьма различные по физиологической характеристике виды спортивной деятельности — единоборства (противоборства), спортивные игры и кроссы. Их объединяет лишь одно свойство — нестандартность движений, отсутствие возможности предвидеть условия борьбы, игровые ситуации и условия движения по пересеченной местности, которые характерны для кроссов. Нестандартность с физиологической точки зрения сводится к невозможности выработки стереотипа соревновательной ситуации. В этих видах спорта необходимы постоянная оценка высшей ситуации, творческая деятельность мозга, выраженные процессы экстраполяции. Движения здесь носят скоростно-силовой характер, по структуре — преимущественно ациклические, отдельные приемы могут автоматизироваться, но навыки весьма вариативны.

Единоборства — бокс, борьба, фехтование — требуют от спортсмена не только значительной выносливости и силы, но и быстроты реакции, способности в доли секунды разгадать поведение противника, выбрать контрприем и провести его, что требует от спортсмена быстроты переработки информации. Поскольку соревнование проводится в виде повторных кратковременных встреч противников, то мощность работы может быть определена как переменная с преобладанием субмаксимальной интенсивности, а это требует большого напряжения сердечнососудистой и дыхательной систем, системы терморегуляции. Поскольку соревновательная деятельность приостанавливается краткими перерывами, за время которых спортсмен должен отдохнуть, преимущество всегда будет иметь тот, у кого быстрее протекают восстановительные процессы: быстрее ликвидируется кислородный долг, восстанавливается постоянство внутренней среды.

В отношении единоборств должна быть подчеркнута необходимость высокой координации движений (их точность) в условиях не только выраженной физической нагрузки, но и выраженного эмоционального напряжения.

Спортивные игры характеризуются более длительными периодами соревновательной деятельности. Постоянные изменения ситуации обуславливают переменную мощность работы — от умеренной до максимальной. Изменения вегетативных функций должны соответствовать этим периодам мощности, что требует быстрого врабатывания и восстановления. В спортивных играх, как и в единоборствах, всегда имеется выраженное эмоциональное напряжение, которое игрок должен уметь преодолеть, т.к. оно часто нарушает точность движений. С физиологической точки зрения спортивные игры характеризуются не только высокой координацией движений, но и быстротой переработки информации (тактического мышления), быстротой реакции и специальной выносливостью. Велика роль сенсорных систем, особенно зрительной, т.к. необходимы хорошая острота и глубина зрения, идеальный мышечный баланс глаз, широкое поле зрения.

Кроссы относятся к ситуационным видам двигательной активности только по условиям, в которых эта деятельность протекает, т.к. бег, лыжные гонки, велоспорт относятся к циклическим видам спорта. Лишь нестандартность условий кросса, спуска с горы заставляет отнести их к ситуационным видам движений, требующим быстроты реакции, быстроты переработки информации (принятия решения) и осуществления соответствующих движений. В остальном это циклические движения соответствующей мощности (интенсивности). Исключение составляют лишь мотокроссы и горнолыжный спорт, где нет цикличности движений и нет той физической нагрузки, которая имеет место в других видах спорта.

2.7 Физиологическая характеристика циклических упражнений

Под циклическими движениями понимаются двигательные акты, состоящие из одних и тех же элементов (циклов), многократно повторяющихся во время мышечной деятельности. К циклическим движениям (видам спорта) относятся легкоатлетический бег, спортивная ходьба, плавание, гребля, велоспорт, лыжные гонки, скоростной бег на коньках. Все эти виды спорта характеризуются работой больших групп мышц (глобальная работа), что оказывает значительную нагрузку на сердечно-сосудистую и дыхательную системы. Они требуют развития общей и специальной выносливости, силы, иногда быстроты движений (при спринтерских дистанциях), но не требуют особенно тонкой и точной координации движений (ошибка в координации может быть исправлена во время работы и не влияет существенно на результат, особенно на длинных дистанциях).

Общим для всех циклических движений является то, что выполняемая работа характеризуется разной мощностью и длительностью.

В циклических упражнениях мощность (физическая нагрузка) и скорость перемещения (при неизменной технике выполнения движений) связаны линейной зависимостью: чем больше скорость, тем выше физическая нагрузка.

Совокупность физиологических (и психофизиологических) реакций организма на данную физическую нагрузку позволяет определить физиологическую мощность нагрузки или физиологическую нагрузку на организм работающего человека.

«Физиологическая нагрузка» или «физиологическая мощность» — понятия близкие к термину «тяжесть работы». У каждого человека при выполнении упражнения одного и того же характера в одинаковых условиях внешней среды физиологическая мощность нагрузки находится в прямой зависимости от физической нагрузки. Например, чем выше скорость бега, тем больше физиологическая нагрузка.

Однако одинаковая физическая нагрузка вызывает неодинаковые физиологические реакции у людей разного возраста и пола, у людей с неодинаковой степенью функциональной подготовленности (тренированности), а также у одного и того же человека в разных условиях (например, при повышенных или пониженных температуре или давлении воздуха). Кроме того, различные физиологические реакции наблюдаются у одного и того же человека при одинаковой физической нагрузке, выполняемой различными мышечными группами (руками или ногами) или при разных положениях тела (лежа или стоя). Так, у гребцов на каноэ; пловцов или бегунов, выполняющих одинаковую по физической мощености работу (с одинаковой скоростью потребления О2), физиологические нагрузки (реакции) сильно различаются.

Следовательно, 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 или одним и тем же спортсменом в разных условиях. Поэтому в качестве классификационного признака чаще используют показатели физиологической мощности или физиологической нагрузки.

Одним из таких показателей служит предельное время выполнения данного упражнения. Проанализируем по данным мировых рекордов зависимость между скоростью преодоления разных дистанций и предельным (рекордным) временем. В. С. Фарфель разделил «кривую рекордов» на четыре зоны относительной мощности: с предельной продолжительностью упражнений до 20 с (зона максимальной мощности), от 20 с до 3−5 мин (зона субмаксимальной мощности), от 3−5 до 30−40 мин (зона большой мощности) и более 40 мин (зона умеренной мощности). Такая классификация спортивных циклических упражнений получила широкое распространение.

Другой подход к характеристике физиологической мощности состоит в определении относительных физиологических сдвигов. Характер и величина ответных физиологических реакций на одну и ту же физическую нагрузку зависят прежде всего от предельных функциональных возможностей и ведущих (для данного упражнения) физиологических систем. При выполнении одинаковой физической нагрузки у людей с более высокими функциональными возможностями ведущих систем величина реакций (физиологические сдвиги) меньше, и следовательно, физиологическая нагрузка на ведущие (и другие) системы и соответственно на организм в целом относительно меньше, чем у людей с более низкими функциональными возможностями. Одинаковая физическая нагрузка будет относительно труднее («тяжелее») для вторых, и, следовательно, предельное время ее выполнения у них будет короче, чем у первых. Соответственно первые способны выполнять такие большие физические нагрузки, которые недоступны вторым.

Таким образом, для физиологической классификации спортивных упражнений используются показатели относительной физиологической мощности: физиологической нагрузки, физиологической напряженности, тяжести работы.

Так показателями служат относительные физиологические сдвиги, которые возникают в ведущих функциональных системах в ответ на данную физическую нагрузку, выполняемую в определенных условиях внешней среды. Эти сдвиги выявляются путем сравнения текущих рабочих показателей деятельности ведущих физиологических систем с предельными (максимальными) показателями.

Основная характерная, черта работы максимальной мощности-то, что она может совершаться лишь кратковременно (10−20 с), в анаэробных условиях. Кислородный запрос огромен, в пересчете на единицу времени составляет 40 л/мин (8−13 л за 10−20 с), а кислородный долг — около 8 л. Повышение уровня молочной кислоты, усиление дыхания и работы сердца при этой работе незначительны. Данная работа отличается предельным уровнем энерготрат в единицу времени -4 ккал/с (суммарный расход — всего 80 ккал). Нервная система работает в предельном режиме, нейроны посылают эфферентные импульсы с высокой частотой и получают высокочастотный поток афферентных импульсов от работающих мышц, в синапсах накапливается медиатор, развивается стойкая деполяризация клеточных мембран, снижается возбудимость и лабильность нервных кл ток, расходуются запасы аденозинтрифрсфорной кислоты (АТФ) и креатинфосфата (КрФ).

Основные физиологические резервы, мобилизуемые при работе максимальной мощности, связаны с возможностью сонастройки отдельных нейронов на высокий темп активности и поддержания этого темпа во всей системе управления движениями; с особенностями обмена в мотонейронах и мышцах, в частности, со скоростью ресинтеза АТФ; с возможностью максимальной мобилизации резервов кислорода; способностью мышечных волокон быстро сокращаться и расслабляться, а также с медиаторным обменом, определяющим предельную скорость и правильность передачи информации в нервной системе и от нерва к мышце. Гуморальные механизмы регуляции функций существенного значения в данном случае не имеют.

Работа субмаксимальной мощности может продолжаться до 3−5 мин, вызывая при этом максимальные сдвиги в деятельности сердечнососудистой и дыхательной систем (так называемой кардиореспираторной системе). Продукты интенсивного гликолиза успевают продиффундировать в кровь, в результате чего концентрация молочной кислоты в крови может достигнуть 250 м%, а рН снижается до 7,0. При этом наблюдается расширение сосудов в работающих мышцах, повышение максимального артериального давления (до 180 — 240 мм рт. ст.), усиление и учащение сердечной деятельности (до 180 уд/мин), перераспределение крови в организме, а также учащение и углубление дыхания, нарастание легочной вентиляции (до 150 л/мин). У высококвалифицированных спортсменов кислородный долг может достигнуть максимальных значений — 20 л. Отношение потребления кислорода к кислородному запросу при данной работе составляет 1/3, расход энергии в единицу времени — 1,5−0,6 ккал/с, а суммарный расход — до 450 ккал, что требует около 100 г. глюкозы.

Основными физиологическими резервами, мобилизуемыми при работе субмаксимальной мощности, являются резервы поддержания гомеостаза, а также резервы совершенствования корковых систем управления движениями. Большое значение имеет не только нервная, но и гуморальная регуляция функций. Энерготраты не лимитируют выполнение этой работы.

Работа большой мощности может продолжаться до 20−30 мин. При этой работе продукты обмена насыщают кровь, и в результате включения гуморальной регуляции на предельном уровне функционирует кардиореспираторная система: частота сердечных сокращений — до 180 уд/мин, минутный объем кровообращения — до 30−35 л/мин, систолический объем крови — до 150−200 мл, минутный объем дыхания — до 150 л/мин. Усиливается потоотделение, а с ним — удаление тепла и молочной кислоты. Расход энергии составляет 0,5−0,4 ккал/с (суммарно до 900 ккал, что требует около 200 г. глюкозы). Отношение потребления кислорода к кислородному запросу составляет 5/6, а кислородный долг — до 12−15 л.

Основными физиологическими резервами этой работы являются резервы, определяющие мощность и устойчивость механизмов поддержания гомеостаза, возможность продления нарастающего утомления за счет активирующих механизмов мозга.

Работа умеренной мощности может продолжаться до 1 часа и более. Эта работа отличается соответствием между запросом и потреблением кислорода. Накопление молочной кислоты и недоокисленных продуктов невелико. Кислородный долг составляет всего около 4 л, усиление потоотделения ведет к потере воды и солей. Характерны огромные значения суммарных энерготрат — до 3000 ккал и более, что требует до 1500 г. и более глюкозы. Резервы глюкозы в печени резко уменьшаются, а уровень глюкозы в крови падает от 110−80 мг% до 50−40 мг%. При этой работе характерно значительное усиление функций желез внутренней секреции, особенно надпочечников.

Основными физиологическими резервами при этой работе являются, в первую очередь, резервы глюкозы, воды, солей и механизмы их мобилизации; механизмы, обеспечивающие использование в качестве источников энергии; механизмы поддержания гомеостаза (терморегуляции, водного, солевого и углеводного обмена) и стабильного поддержания функциональной системы управления движениями, вопреки развивающемуся запредельному или охранительному торможению.

Следует специально обратить внимание на условность деления на зоны относительной мощности. Люди различной тренированности, совершая одну и ту же работу, будут попадать в различные зоны мощности (она будет означать для них разную интенсивность), они будут пользоваться равными резервными механизмами, не всегда в оптимальном соотношении и с оптимальной интенсивностью.