Воздействие физических упражнений на человека связано с нагрузкой на его организм, вызывающей активную реакцию функциональных систем. Чтобы определить степень напряженности этих систем при нагрузке, используются показатели интенсивности, которые характеризуют реакцию организма на выполненную работу. Таких показателей много: изменение времени двигательной реакции, частота дыхания, минутный объем потребления кислорода и т.д. Между тем наиболее удобный и информативный показатель интенсивности нагрузки, особенно в циклических видах спорта, это частота сердечных сокращений (ЧСС). Индивидуальные зоны интенсивности нагрузок определяются с ориентацией именно на этот показатель.
Интенсивность работы (нагрузки) находится в тесной взаимосвязи с мощностью работы (регистрируемой в килограмме-метрах или ваттах), с расходом и высвобождением энергии. Соответственно для каждой зоны интенсивности нагрузки существуют характерные спортивные и неспортивные физические упражнения.
Физиологи определяют четыре зоны интенсивности нагрузок по ЧСС; О, I, II, III. На рис. 9.2 представлены эти зоны при равномерной мышечной работе.
Разделение нагрузок на зоны имеет в своей основе не только изменение ЧСС, но и различия в физиологических и биохимических процессах при нагрузках разной интенсивности, а также особенности расхода и высвобождения энергии, необходимой при работе разной мощности.
Нулевая зона характеризуется аэробным процессом энергетических преврашений при частоте сердечных сокращений до 130 удар/мин для
Рис, 9-2. Зоны интенсивности нагрузок по ЧСС:
О - зона отдыха (или восстановления); I - первая тренировочная зона; II - вторая тренировочная зона; III - надкретическая зона; ПАНО - порог анаэробного обмена; ЧСС - частота сердечных сокращений
лиц студенческого возраста. При такой интенсивности нагрузки несколько активизируется работа мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, однако кислородного долга не возникает. Он полностью «погашается» объемом вдыхаемого воздуха во время упражнения. По этой причине тренировочный эффект может обнаружиться лишь у слабо подготовленных занимающихся. Нулевая зона может применяться в целях разминки при подготовке организма к нагрузке большой интенсивности, для восстановления (при повторном или интервальном методах тренировки) или для активного отдыха. Существенный прирост потребления кислорода, а следовательно, и соответствующее тренирующее воздействие на организм происходит не в этой, а в первой зоне.
Первая тренировочная зона интенсивности нагрузки (от 130 до 150 удар/мин) наиболее типична для начинающих спортсменов, так как прирост достижений, связанный с большим потреблением кислорода (с аэробным процессом его обмена в организме), происходит у них начиная с ЧСС, равной 130 удар/мин. В связи с этим данный рубеж назван «порогом готовности». Продолжительность тренировочной нагрузки в пределах пульсовой «стоимости» этой тренировочной зоны в циклических упражнениях колеблется в пределах 30 мин. Степень мощности подобных упражнений относится к умеренной.
У высококвалифицированных спортсменов к умеренной степени мощности принято относить бег на)5 км и больше, спортивную ходьбу и бег на лыжах на 10 км и более. Основным критерием при этом является соотношение аэробного и анаэробного обмена при прохождении спортсменами указанных дистанций. При воспитании общей выносливости для подготовленного спортсмена характерно естественное «вхождение» во вторую зону интенсивности нагрузок.
Во второй тренировочной зоне (от 150 до 180 удар/мин) активно подключаются анаэробные механизмы энергообеспечения мышечной деятельности. Считается, что 150 удар/мин - это порог анаэробного обмена (ПАНО). Однако у слабо подготовленных занимающихся и у спортсменов с низкой спортивной формой ПАНО может наступить и при частоте сердечных сокращений 130-140 удар/мин, тогда как у хорошо тренированных спортсменов ПАНО может отодвинуться к границе 160-165 удар/мин.
В третьей тренировочной зоне (более 180 удар/мин) может выполняться работа, требующая предельно быстрых движений. Это бег на 100-200 м, а у высококвалифицированных спортсменов и несколько большие дистанции. Ни при какой другой работе не освобождается столько энергии, сколько при работе с максимальной мощностью. В этом случае кислородный запрос в единицу времени самый большой, потребление организмом кислорода из атмосферного воздуха незначительно. Работа мышц совершается почти полностью за счет бескислородного (анаэробного) распада веществ. Практически весь кислородный запрос организма удовлетворяется уже после работы, т.е. запрос во время работы почти равен кислородному долгу. На протяжении тех 10-20 с, когда совершается работа, спортсмен либо не дышит, либо делает несколько коротких вдохов. Зато после финиша дыхание еще долго остается усиленным. В это время погашается кислородный долг. Из-за кратковременности работы кровообращение также не успевает усиливаться, несмотря на то, что частота сердечных сокращений значительно возрастает к концу работы. Однако минутный объем крови увеличивается ненамного, потому что не успевает вырасти систолический объем сердца. Поэтому в тренировочном процессе совершенствуются, главным образом, анаэробные механизмы энергообеспечения с их моментальным освобождением энергии на фоне значительного кислородного долга. В данном случае частота пульса перестает быть информативным показателем дозирования нагрузки, но приобретают вес показатели биохимических реакций крови и ее состава, в частности количество молочной кислоты. При сокращении более 180 удар/мин уменьшается время отдыха сердечной мышцы, что приводит к падению ее сократительной силы (при покое 0,25 с - сокращение, 0,75 с - отдых; при 180 удар/мин; 0,22 с - сокращение, 0,08 с - отдых).
К работе такой большой интенсивности организм приспосабливается в ходе повторной тренировочной работы. Но самых больших величин максимальный кислородный долг, погашаемый анаэробным обменом, достигает только в условиях соревнований. Поэтому, чтобы достичь высокого уровня интенсивности тренировочных нагрузок, используют методы напряженных ситуаций соревновательного характера (прикидки и т.п.).
Таким образом, тренировочные и соревновательные нагрузки различных зон интенсивности по-разному совершенствуют физиологические системы организма и потому неодинаково реализуются спортивных показателях на разных дистанциях.
Значение физической культуры и спорта с каждым днем неуклонно возрастает. Занятия физической культурой и спортом готовят человека к жизни, закаляют тело и укрепляют здоровье, содействуют гармоничному физическому развитию человека, способствуют воспитанию необходимых черт личности, моральных и физических качеств, необходимых будущим специалистам в их профессиональной деятельности.
В данном реферате рассмотрены такие специфические характеристики физкультурного процесса как интенсивность физических нагрузок, зоны интенсивности и энергозатраты при различных физических нагрузках.
Логично для начала будет определить само понятие физической нагрузки. Оно употребляется в нескольких значениях. В первом случае физическая нагрузка – это физическая активность, приводящая к возникновению напряжения, целью которого является поддержание хорошей физической формы и нормального состояния тела или исправление какого-либо физического недостатка. В другом случае физическая нагрузка - степень интенсивности и продолжительности мышечной работы (B. Pивкин, A. Бpoнштeйн, A. Лишaнcкий). В данной работе этот термин употребляется в первом значении.
Выбор оптимальных нагрузок, их виды
Одним из основных вопросов при занятии физической подготовкой является выбор соответствующих, оптимальных нагрузок. Они могут определяться следующими факторами:
- Реабилитациями после всевозможных перенесенных заболеваний, в том числе и хронических.
- Восстановительно - оздоровительная деятельность для снятия психологического и физического напряжения после работы.
- поддержание существующей тренированности на существующем уровне.
- Повышение физической подготовки. Развитие функциональных возможностей организма.
Как правило, не возникает серьезных проблем с выбором нагрузок во втором и третьем случаях. Сложнее обстоит дело с выбором нагрузок в первом случае, что и составляет основное содержание лечебной физической культуры.
В последнем случае повышение функциональных возможностей отдельных органов и всего организма, т.е. достижение тренировочного эффекта, достигается в том случае, если систематические тренирующие нагрузки достаточно значительны, достигают или превышают в процессе тренировки некоторую пороговую нагрузку. Такая пороговая тренирующая нагрузка должна превышать повседневную нагрузку.
Принципом пороговых нагрузок называют принципом прогрессивной сверх нагрузки.
Основным правилом в выборе пороговых нагрузок заключается в том, что они должны соответствовать текущим функциональным возможностям данного человека. Так, одна и та же нагрузка может быть эффективной для малотренированного человека и совсем неэффективной для нетренированного человека.
Следовательно, принцип индивидуализации в значительной мере опирается на принцип пороговых нагрузок. Из него следует, что при определении тренировочных нагрузок как тренер - преподаватель, так и сам тренирующийся должны иметь достаточное представление о функциональных возможностях своего организма.
Принцип постепенности в повышении нагрузок также есть следствие физиологического принципа пороговых нагрузок, которые должны постепенно возрастать с ростом тренированности. В зависимости от целей тренировки и личных способностей человека физические нагрузки должны иметь разную степень. Неодинаковые пороговые нагрузки применяются для повышения или поддержания уровня существующих функциональных возможностей.
Интенсивность нагрузок
Основными параметрами физической нагрузки являются ее интенсивность, длительность и частота, которые вместе определяют объем тренировочной нагрузки. Каждый из этих параметров играет самостоятельную роль в определении тренировочной эффективности, однако не менее важны их взаимосвязь и взаимное влияние.
Важнейший фактор, влияющий на тренировочную эффективность - интенсивность нагрузки. При учете этого параметра и начального уровня функциональной подготовленности влияние длительности и частоты тренировок в некоторых пределах может не играть существенной роли. Кроме того, значение каждого из параметров нагрузки значительно зависит от выбора показателей, по которым судят о тренировочной эффективности.
Так, например, если прирост максимального потребления кислорода в значительной степени зависит от интенсивности тренировочных нагрузок, то снижение частоты сердечных сокращений при тестовых субмаксимальных нагрузках более зависит от частоты и общей длительности тренировочных занятий.
Оптимальные пороговые нагрузки зависят также от вида тренировки (силовая, скоростно-силовая, выносливость, игровая, техническая и т.д.) и от ее характера (непрерывная, циклическая или повторно-интервальная). Так, например, повышение мышечной силы достигается за счет тренировки с большими нагрузками (вес, сопротивление) при относительно малом их повторении на каждой тренировке. Примером прогрессивно нарастающей нагрузки при этом является метод повторного максимума, который является максимальной нагрузкой, которую человек может повторить определенное количество раз. При оптимальном количестве повторений от 3 до 9 по мере роста тренированности вес увеличивается так, чтобы это количество сохранялось при околопредельном напряжении. Пороговой нагрузкой в данном случае можно рассматривать величину веса (сопротивление), превышающую 70% произвольной максимальной силы тренируемых мышечных групп. В отличие от этого выносливость повышается в результате тренировок с большим числом повторений при относительно малых нагрузках. При тренировке выносливости для определения пороговой нагрузки необходимо учитывать интенсивность, частоту и длительность нагрузки, ее общий объем.
Зоны и интенсивность физических нагрузок
При выполнении физических упражнений происходит определенная нагрузка на организм человека, которая вызывает активную реакцию со стороны функциональных систем. Для определения степени напряженности функциональных систем при нагрузке используются показатели интенсивности (мощность и напряженность мышечной работы), которые характеризуют реакцию организма на заданную работу. Наиболее информативным показателем интенсивности нагрузки (особенно в циклических видах спорта) является частота сердечных сокращений (ЧСС).
Физиологи определили четыре зоны интенсивности нагрузок по ЧСС.
- Нулевая зона интенсивности (компенсаторная) - ЧСС до 130 уд/мин. При такой интенсивности нагрузки эффективного воздействия на организм не происходит, поэтому тренировочный эффект может быть только у слабо подготовленных занимающихся. Однако в этой зоне интенсивности создаются предпосылки для дальнейшего развития тренированности: расширяется сеть кровеносных сосудов в скелетных и сердечной мышцах, активизируется деятельность других функциональных систем (дыхательной, нервной и т.д.).
- Первая тренировочная зона (аэробная) - ЧСС от 130 до 150 уд/мин, Данный рубеж назван порогом готовности. Работа в этой зоне интенсивности обеспечивается аэробными механизмами энергообеспечения, когда энергия в организме вырабатывается при достаточном поступлении кислорода.
- Вторая тренировочная зона
(смешанная) - ЧСС от 150 до 180 уд/мин. В этой зоне к аэробным механизмам энергообеспечения подключаются анаэробные, когда энергия образуется при распаде энергетиче-ских веществ в условиях недостатка кислорода.
Общепринято, что 150 уд/мин - это порог анаэробного обмена (ПАНО). Однако, у слабо подготовленных занимающихся ПАНО может наступить при ЧСС 130-140 уд/мин, что свидетельствует о низком уровне тренированности, тогда как у хорошо подготовленных спортсменов ПАНО может сдвинуться к границе - 160-165 уд/мин, что характеризует высокую степень тренированности. - Третья тренировочная зона (анаэробная) - ЧСС от 180 уд/мин и более. В этой зоне совершенствуются анаэробные механизмы энергообеспечения на фоне значительного кислородного долга. В данной зоне ЧСС перестает быть информативным показателем дозирования нагрузки, т.к. приобретают значение показатели биохимических реакций крови и ее состава, в частности, количество молочной кислоты.
У каждого человека имеются свои индивидуальные границы зон интенсивности нагрузки. Для более точного определения этих границ с целью последующего контроля спортивных нагрузок используется специальное тестирование. В основе его лежит ступенчато возрастающая до максимально возможного (“работа до отказа”) уровня тестовая нагрузка.
Нетренированным и слабо подготовленным людям подобное тестирование противопоказано. Для определения зон интенсивности в этом случае используется более простой расчетный метод. Можно легко рассчитать границы каждой зоны интенсивности, зная возрастное значение ЧСС макс., которое определяется по формуле 220 минус возраст.
Исследования показали, что нагрузка с интенсивностью 60-70% от ЧСС макс. наиболее эффективна для сжигания жира, поэтому она используется для коррекции избыточного веса тела:
Для повышения тренированности сердечно-сосудистой системы используется нагрузка с интенсивностью 60-80% от ЧСС макс.
Энегрозатраты при различных физических нагрузках
Энергозатраты и, следовательно, потребность в энергии у здорового человека при нормальной физической нагрузке складываются из четырех главных параметров. Прежде всего - это основной обмен. Он характеризуется потребностью в энергии человека, находящегося в покое, до приема пищи, при нормальной температуре тела и температуре окружающей среды 20 °С.
Второй после основного обмена составляющей энерготрат организма являются так называемые регулируемые затраты энергии. Они соответствуют потребности энергии, используемой на работу сверх основного обмена. Любой вид мышечной деятельности, даже изменение положения тела (из положения лежа в положение сидя), увеличивает энергозатраты организма. Изменение величины потребления энергии определяется продолжительностью, интенсивностью и характером мышечной работы. Поскольку физическая нагрузка может иметь различный характер, энерготраты подвержены значительным колебаниям.
Как известно, энергетические затраты при той или иной деятельности рассчитываются по расходу кислорода и выделению углекислого газа. К сожалению, этот метод таит в себе возможность ошибок и дает большие погрешности. Это относится, в первую очередь, к расчету потребления энергии при спортивных нагрузках, так что приведенные ниже величины энергозатрат на определенную мышечную нагрузку являются ориентировочными.
Специфически-динамическое действие пищевых веществ соответствует количеству энергии, которая потребуется организму для переработки введенной в него пищи. Каждый прием пиши приводит к активизации обмена в результате процессов расщепления и превращения пищевых веществ. Количество энергии, необходимое для расщепления различных пищевых веществ, неодинаково. Для белков оно составляет в среднем около 25%, для жиров - около 4%, а для углеводов - около 8%. При приеме смешанной пищи к величине затрат на основной обмен добавляют приблизительно 10% на энергетические затраты, возникшие только в результате приема пищи.
Энергозатраты у спортсмена определяются еще большим числом составляющих:
- климато-географические условия тренировки,
- объем тренировки,
- интенсивность тренировки,
- вид спорта,
- частота тренировок,
- состояние при тренировке,
- специфическое динамическое действие пищи,
- температура тела спортсмена,
- профессиональная деятельность,
- повышенный основной обмен,
- потери на пищеварение.
В табл. 1 даны суточные энерготраты в разных видах спорта, ранжированных по группам. В табл.2 суточные энерготраты при различных видах деятельности.
Таблица 1
| Группа видов спорта | Вид спорта | Пол | Энерго-затраты | |
| ккал | кДж | |||
| 1. Виды спорта, не связанные со значительными физическими нагрузками | Шахматы, шашки | М | 2800-3200 | 11704-13376 |
| Ж | 2600-3000 | 10870-12540 | ||
| 2. Виды спорта, связанные с кратковремен-ными, но значительными физическими нагрузками | Акробатика, гимнастика (спортивная, художественная), конный спорт, легкая атлетика (барьерный бег, метания, прыжки, спринт), настольный теннис, парусный спорт, прыжки на батуте, прыжки в воду, прыжки с трамплина на лыжах, санный спорт, стрельба (пулевая, из лука, стендовая), тяжелая атлетика, фехтование, фигурное катание | М | 3500-4500 | 14630-18810 |
| Ж | 3000-4000 | 12540-16720 | ||
| 3. Виды спорта, характеризую-щиеся большим объемом и интенсивностью физической нагрузки | Бег на 400, 1500 и 3000 м, борьба (вольная, дзюдо, классическая, самбо), бокс, горные лыжи, легкоатлетическое многоборье, спортивные игры (баскетбол, волейбол, водное поло, регби, теннис, хоккей - с мячом, с шайбой, на траве, футбол) | М | 4500-5500 | 18810-22990 |
| Ж | 4000-5000 | 16720-20900 | ||
| 4. Виды спорта, связанные с длительными и напряженными физическими нагрузками | Альпинизм, бег на 10000м, биатлон, велогонки на шоссе, гребля (академическая, на байдарках, каноэ), коньки (многоборье), лыжные гонки, лыжное двоеборье, марафон, ходьба спортивная | М | 5500-6500 | 22990-27170 |
| Ж | 5000-6000 | 20900-25080 |
Таблица 2
| Энергетическая стоимость | Вид деятельности | Активный отдых |
| 2-2,5 ккал/мин, 8,36-10,45 кДж/мин. | Работа за столом; вождение автомобиля; работа с микроЭВМ. | Положение стоя; ходьба - 1,6 км/ч; езда на мотоцикле; шитье на машинке; вязание. |
| 2,5-4 ккал/мин, 10,45-16,72 кДж/мин. | Ремонт машины, радиоприемника, телевизора; работа в буфете (продавец); уборка помещения; печатание на машинке. | Прогулка - 3,5 км/ч; езда на велосипеде - 8 км/ч; работа на косилке; игра в бильярд; прогулка в лесу; управление моторной лодкой; каноэ - 4 км/ч; верховая езда - шагом; игра на музыкальных инструментах. |
| 4-5 ккал/мин, 16,72-20,90 кДж/мин. | Укладка кирпича; штукатурные работы; перевозка груза на тачке - 45 кг; сварка автомашин; вождение тяжелых автомашин; мытье окон. | Прогулка - 5 км/ч; езда на велосипеде - 10 км/ч; волейбол любительский; стрельба из лука; гребля народная; ловля рыбы спиннингом; верховая езда - рысь; бадминтон (парный); энергичное музицирование; работа на ручной косилке. |
| 5-6 ккал/мин, 20,90-25,08 кДж/мин. | Малярные работы; оклейка стен обоями; легкие плотницкие работы. | Прогулка - 5,5 км/ч; езда на велосипеде - 13 км/ч; настольный теннис; танцы - фокстрот; бадминтон (одиночка); большой теннис (парный); уборка листьев; рыхление земли мотыгой. |
| 6-7 ккал/мин, 25,08-29,26 кДж/мин. | Вскапывание огорода; земляные работы. | Ритмическая гимнастика; прогулка - 6,5 км/ч; езда на велосипеде - 16 км/ч; каноэ - 6,5 км/ч; верховая езда - быстрая рысь. |
| 7-8 ккал/мин, 29,26-33,44 кДж/мин. | Интенсивное вскапывание земли - 10 раз в 1 мин (масса лопаты - 4,5 кг). | Ловля рыбы в сапогах - хождение по воде; роликовые коньки - 15 км/ч; прогулка - 8 км/ч; езда на велосипеде - 17,5 км/ч; бадминтон - соревнования; большой теннис - одиночки; рубка дров; уборка снега; косьба; народные танцы; легкий спуск с горы на лыжах; водные лыжи; прогулка на лыжах по рыхлому снегу - 4 км/ч. |
| 8-10 ккал/мин, 33,44-41,80 кДж/мин. | Рытье траншеи; переноска 36 кг груза; пилка дров. | Бег трусцой; езда на велосипеде - 19 км/ч; верховая езда - галоп; восхождение на гору; энергичный спуск с горы на лыжах; баскетбол; хоккей с шайбой; каноэ - 8 км/ч; футбол; игра с мячом в воде. |
| 10-11 ккал/мин, 41,80-45,98 кДж/мин. | Земляные работы - 10 раз в 1 мин (масса лопаты 5,5 кг). | Бег - 9 км/ч; езда на велосипеде - 21 км/ч; прогулка на лыжах по рыхлому снегу - 6,5 км/ч; гандбол; фехтование; баскетбол - энергичный. |
| 11 ккал/мин и более, 45,98 кДж/мин и более. | Земляные работы - 10 раз в 1 мин (масса лопаты 7,5 кг). | Бег - 9,5 км/ч и более; лыжные гонки по рыхлому снегу - 8 км/ч; гандбол - соревнования. |
Интенсивность физической нагрузки представляет собой основной параметр, согласно которым определяют объем физической нагрузки .
Физическая нагрузка бывает разной интенсивности и продолжительности.
Выделено четыре основных зоны интенсивности физических нагрузок (см. рис. 1), каждой из которых соответствует определенный уровень биоэнергетических процессов и диапазон частоты сердечных сокращений (ЧСС):
- 1. Физическая нагрузка малой интенсивности с ЧСС менее 75% от ее максимального значения (ЧСС макс.);
- 2. Физическая нагрузка поддерживающего характера с ЧСС от 75 до 85% от ЧСС макс., осуществляемая в аэробном режиме энергообеспечения;
- 3. Физическая нагрузка развивающего характера с ЧСС от 85 до 95% от ЧСС макс. и переходным аэробно-анаэробным режимом энергообеспечения;
- 4. Физическая нагрузка субмаксимальной и максимальной интенсивности с ЧСС более 95% от ЧСС макс. и анаэробным режимом энергообеспечения.
У каждого человека имеются свои индивидуальные границы зон интенсивности нагрузки. Для более точного определения этих границ с целью последующего контроля спортивных нагрузок используется специальное тестирование. В основе его лежит ступенчато возрастающая до максимально возможного («работа до отказа») уровня тестовая нагрузка.
Для оценки физической нагрузки обычно используют показатель частоты сердечных сокращений.
Типичные изменения деятельности сердечно - сосудистой системы, которые могут произойти у нормального взрослого нетренированного человека при физической нагрузке динамического типа, такой как бег или танец. Частота сердечных сокращений и минутный объем существенно возрастают во время физической нагрузки и среднее артериальное давление и пульсовое давление также значительно увеличиваются . Такие изменения убеждают, что увеличение метаболических потребностей работающей скелетной мышцы удовлетворяется соответствующим увеличением кровотока в ней.
Порогом анаэробного обмена называется уровень нагрузки (или потребления кислорода), при превышении которого обнаруживаются метаболический ацитоз и сопряженные сдвиги газообмена. Величину порога анаэробного обмена (ПАНО) выражают либо в абсолютных значениях мощности выполняемой работы (скорости передвижения) и потребления кислорода, либо в относительных, например как процент от максимального потребления кислорода.
Частота сердечных сокращений (пульс) в покое составляет от 60 до 80 ударов в минуту. Регуляторные влияния, вызывающие изменения частоты сердечных сокращений, называются хронотропными, а изменения силы сокращений сердца -- инотропными .
Повышение частоты сердечных сокращений является важным адаптационным механизмом увеличения МОК, осуществляющим быстрое приспособление его величины к требованиям организма. При некоторых экстремальных воздействиях на организм сердечный ритм может повышаться в 3--3,5 раза по отношению к исходному.
Для определений интенсивности нагрузки у разных людей используется не абсолютные, а относительные показатели частоты сердечных сокращений (относительная в процентах частота сердечных сокращений или относительный в процентах рабочий прирост).
Относительная рабочая частота сердечных сокращений (% ЧСС макс) - это выраженное в процентах отношение частоты сердечных сокращений во время нагрузки и максимальной частоты сердечных сокращений для данного человека.
ЧСС макс=220 - возраст человека (лет) уд/мин.
Следует иметь ввиду довольно значительные различия ЧСС макс для разных людей одного возраста.
В ряде случаев у начинающих низким уровнем физ. подготовки
ЧССмакс=180 - возраст человека (лет) уд/мин.
При определении интенсивности тренировочных нагрузок по частоте сердечных сокращений используется два показателя: пороговая и пиковая частота сердечных сокращений.
Пороговая частота сердечных сокращений - это наименьшая интенсивность, ниже которой тренировочного эффекта не возникает .
Пиковая частота сердечных сокращений - это наибольшая интенсивность, которая не должна быть превышена в результате тренировки .
Примерные показатели частоты сердечных сокращений у здоровых людей, занимающихся спортом могут быть:
- 1) Пороговая - 75%;
- 2) Пиковая - 95%, от максимальной частоты сердечных сокращений.
Чем ниже уровень физической подготовленности человека, тем ниже должна быть интенсивность тренировочной нагрузки.
Наиболее доступными способами оценки состояния сердечно - сосудистой и дыхательной систем являются ортостатическая проба, проба Рюффье, проба Штанге.
Самочувствие занимающихся точно отражает изменения, происходящие в организме под влиянием занятий физическими упражнениями .
Признаками чрезмерной нагрузки являются: накапливание утомления, появление бессонницы или повышение сонливости, боль в области сердца, одышка, тошнота.
При проявлениях данных признаков необходимо снизить физическую нагрузку или временно прекратить занятия.
У средне физически подготовленных людей от 17 до 29 лет ЧСС/ПАНО находится на уровне 148-160 удар/мин, тогда как у лиц 50-59 лет - на уровне 112-124 удар/мин. Чем выше ПАНО, тем в большей степени нагрузка выполняется за счет аэробных реакций. У квалифицированных спортсменов в видах спорта на выносливость ПАНО находится на уровне ЧСС 165-170 удар/мин, при потреблении кислорода, составляющем 65-85% максимального .
Основной обмен определяют при условиях полного мышечного и нервного покоя, утром натощак, при комфортной температуре (20 С). его величина связана с индивидуальными особенностями человека (масса тела, рост, возраст, пол, состояние эндокринной системы). Например, у женщин основной обмен на 5 - 10% ниже, чем у мужчин, а у детей - на 10 - 15% выше, чем у взрослых (относительно массы).
С возрастом основной обмен снижается на 10 - 15%.
Специфично динамическое действие еды проявляется в повышении основного обмена, что связано с процессами пищеварения. При усвоении белков основной обмен повышается на 30 - 40%, жиров - на 4 - 14%,углеводов - на 4 - 5%.
При смешанном питании с оптимальным количеством усвоенных продуктов основной обмен повышается в среднем на 10 - 15%.
Регулируемые энергозатраты - это затраты энергии во время различных видов деятельности человека. Наибольшие энергозатраты имеют место при физической работе, что связано со значительным усилением окислительных процессов в работающих мышцах. Например, во время ходьбы основной обмен увеличивается на 80 - 100%, во время бега - на 400%.
С повышением интенсивности мышечных движений увеличивается уровень энергозатрат.
Выполнение физических упражнений дает определенную нагрузку на организм спортсмена. Эта физическая нагрузка складывается из двух компонентов — объема и интенсивности.
Объем физической нагрузки - это суммарное количество выполненных физических упражнений за единицу времени (занятие, неделя, месяц, год). Объем выражается в конкретных единицах: в километрах (циклические упражнения), в часах (ациклические упражнения)
Объем нагрузки - это общие размеры (емкость) воздействия физических упражнений на организм занимающихся. С внешней стороны он определяется количеством выполненных упражнений за тренировку, день, год и т.п. Например, количеством преодоленных километров за тренировку, общей массой, поднятой за тренировку, и т.п. С внутренней стороны - реакцией организма на количество выполненной работы (например, степенью утомления, общей величиной энерготрат, изменением содержания мочевины в крови и т.п.).
Интенсивность физических упражнений - это суммарное количество выполненной физической нагрузки с определенной скоростью, т.е. учитывается пройденный путь в единицу времени с определенной мощностью (силовые напряжения в единицу времени), с определенной плотностью занятий (величина времени в промежутках между отдельными упражнениями).
Воздействие физических упражнений на человека связано с нагрузкой на его организм, вызывающей активную реакцию функциональных систем. Чтобы определить степень напряженности этих систем при нагрузке, используются показатели интенсивности, которые характеризуют реакцию организма на выполненную работу. Наиболее удобный и информативный показатель интенсивности нагрузки - это частота сердечных сокращений (ЧСС). Физиологи определяют 4 зоны интенсивности нагрузок по ЧСС: 0, I, II, III.
Разделение нагрузок на зоны имеет в своей основе не только изменение ЧСС, но и различия в физиологических и биохимических процессах при нагрузках разной интенсивности.
Нулевая зона характеризуется аэробным процессом энергетических превращений при ЧСС до 130 уд/мин. При такой интенсивности нагрузки не возникает кислородного долга , поэтому тренировочный эффект может обнаружиться лишь у слабо подготовленных занимающихся. Нулевая зона может применяться в целях разминки при подготовке организма к нагрузке большей интенсивности, для восстановления или для активного отдыха.
Первая тренировочная зона интенсивности нагрузки (от 130 до 150 уд/мин) наиболее типична для начинающих спортсменов, так как прирост достижений и потребление кислорода происходит у них начиная с ЧСС, равной 130 уд /мин.
Во второй тренировочной зоне (от 150 до 180 уд\мин) подключаются анаэробные механизмы энергообеспечения мышечной деятельности. Считается, что 150 уд/мин это порог анаэробного обмена (ПАНО).
В третьей тренировочной зоне (более 180 уд/мин) совершенствуются анаэробные механизмы энергообеспечения на фоне значительного кислородного долга. Здесь частота пульса перестает быть информативным показателем дозирования нагрузки, но приобретают вес показатели биохимической реакции крови и её состава, в частности количество молочной кислоты . Уменьшается время отдыха сердечной мышцы при сокращении более 180 уд/мин, что приводит к падению её сократительной силы, резко возрастает кислородный долг.
К работе большой интенсивности организм приспосабливается в ходе повторной тренировочной работы. Но самых больших значений максимальный кислородный долг достигает только в условиях соревнований. Поэтому чтобы достичь высокого уровня интенсивности тренировочных нагрузок, используют методы напряженных ситуаций соревновательного характера (прикидки и т.д.).
При выполнении физических упражнений происходит определенная нагрузка на организм человека, которая вызывает активную реакцию со стороны функциональных систем. Выполнение физических упражнений дает определенную нагрузку на организм спортсмена. Эта физическая нагрузка складывается из двух компонентов - объема и интенсивности.
Объем физической нагрузки – это суммарное количество выполненных физических упражнений за единицу времени (занятие, неделя, месяц, год). Объем выражается в конкретных единицах: в километрах (циклические упражнения), в часах (ациклические упражнения).
Показателей, пригодных для оценки объема физической нагрузки, довольно много. К ним, например, относят: количество тренировочных дней (занятий, часов); расстояние, преодолеваемое при выполнении физических упражнений; количество повторений упражнений, серий; комбинации, элементы и подходы к снарядам; поединки и т.п.
В длительных упражнениях циклического характера объем измеряется обычно в километрах; в тренировке силовой выносливости – числом повторений упражнения или движения; в гимнастических упражнениях, спортивных играх и спортивных единоборствах он представляется суммарно как эффективное время нагрузки. При оценки нагрузки требуется дифференцировать объем по степеням интенсивности.
Интенсивность физических упражнений – это суммарное количество выполненной физической нагрузки с определенной скоростью, т.е. учитывается пройденный путь в единицу времени с определенной мощностью (силовые напряжения в единицу времени), с определенной плотностью занятий (величина времени в промежутках между отдельными упражнениями).
Изменяя интенсивность физической нагрузки, можно способствовать мобилизации тех или иных поставщиков энергии, в различной мере интенсифицировать деятельность функциональных систем, активно влиять на формирование основных параметров двигательных умений и навыков, а также техники
Объем и интенсивность довольно сложная методическая категория и в практической реализации требует обоснованной оценки при ее планировании и учете.
Наиболее информативным показателем интенсивности нагрузки (особенно в циклических видах спорта) является частота сердечных сокращений (ЧСС).
Физиологи определили четыре зоны интенсивности нагрузок по ЧСС.
Нулевая зона интенсивности (компенсаторная) - ЧСС до 130 уд/мин. При такой интенсивности нагрузки эффективного воздействия на организм не происходит, поэтому тренировочный эффект может быть только у слабо подготовленных занимающихся. Однако в этой зоне интенсивности создаются предпосылки для дальнейшего развития тренированности: расширяется сеть кровеносных сосудов в скелетных и сердечной мышцах, активизируется деятельность других функциональных систем (дыхательной, нервной и т.д.).
Первая тренировочная зона (аэробная) - ЧСС от 130 до 150 уд/мин. Данный рубеж назван порогом готовности. Работа в этой зоне интенсивности обеспечивается аэробными механизмами энергообеспечения, когда энергия в организме вырабатывается при достаточном поступлении кислорода.
Вторая тренировочная зона (смешанная) – ЧСС от 150 до 180 уд/мин. В этой зоне к аэробным механизмам энергообеспечения подключаются анаэробные, когда энергия образуется при распаде энергетических веществ в условиях недостатка кислорода.
Общепринято, что 150 уд/мин - это порог анаэробного обмена (ПАНО). Однако, у слабо подготовленных занимающихся, ПАНО может наступить при ЧСС 130-140 уд/мин, что свидетельствует о низком уровне тренированности, тогда как у хорошо подготовленных спортсменов ПАНО может сдвинуться к границе - 160-165 уд/мин, что характеризует высокую степень тренированности.
Третья тренировочная зона (анаэробная) - ЧСС от 180 уд/мин и более. В этой зоне совершенствуются анаэробные механизмы энергообеспечения на фоне значительного кислородного долга. В данной зоне ЧСС перестает быть информативным показателем дозирования нагрузки, т.к. приобретают значение показатели биохимических реакций крови и ее состава, в частности, количество молочной кислоты. Уменьшается время отдыха сердечной мышцы при сокращении более 180 удар/мин, что приводит к падению ее сократительной силы (при покое 0,25 с - сокращение, 0,75 с - отдых; при 180 удар/мин - 0,22 с - сокращение, 0,08 с - отдых), резко возрастает кислородный долг.
К работе большой интенсивности организм приспосабливается в ходе повторной тренировочной работы. Но самых больших значений максимальный кислородный долг достигает только в условиях соревнований. Поэтому чтобы достичь высокого уровня интенсивности тренировочных нагрузок, используют методы напряженных ситуаций соревновательного характера (прикидки и т.д.).
Нагрузки второй и третьей тренировочной зоны можно рекомендовать, только физически подготовленным людям, не имеющим отклонений в состоянии здоровья.
Исследования показали, что нагрузка с интенсивностью 60-70% от ЧСС макс. наиболее эффективна для сжигания жира, поэтому она используется для коррекции избыточного веса тела.
Индивидуальные зоны интенсивности нагрузок и интервалов отдыха определяются с ориентацией именно на ЧСС.
Наиболее доступным способом определения ЧСС является метод пульсометрии . Сердечно-сосудистая система чутко реагирует на изменения внешней и внутренней среды. Она первой перестраивает свою функцию, приспосабливая ее для изменения работы того или иного органа. Именно функциональная способность сердечно-сосудистой системы очень часто определяет предел работоспособности человека, а, следовательно, и уровень развития физических способностей.
Ввиду большой динамичности ЧСС, изменения ее уровня четко характеризуют меняющуюся величину функционального напряжения организма в процессе выполнения физической нагрузки. Поэтому при контроле за величиной физической нагрузки применяется оперативная пульсометрия, т.е. быстрое определение ЧСС по данным кратковременного единичного подсчета.
Определение ЧСС (пульса) методом пульсометрии - один из наиболее простых, доступных и достаточно информативных показателей функционального состояния кровообращения. ЧСС чаще всего измеряется при прощупывании (пальпации) височной, сонной, лучевой артерий и по сердечному толчку.
ЧСС в покое и при небольшом учащении удобно определять пальпаторным методом на лучевой артерии. Для этого накалываются 2-3 пальца разноименной кисти на область запястья (в месте, где отчетливо прослушивается биение пульса). Пульс рекомендуется подсчитывать в покое по 10-секундным отрезкам 2-3 раза подряд, чтобы получить достоверные данные и заметить нарушение сердечного ритма (аритмию). При недостаточном навыке пульс подсчитывают за 15 или 30 сек.
После нагрузки ЧСС лучше подсчитывать в области височной, сонной артерий или в месте проекции верхушки сердца (область 4-5 межреберья, под грудной мышцей).
Восстановление пульса уже в первые секунды после прекращения работы происходит достаточно быстро. Поэтому пальпаторное изменение ЧСС даже сразу после прекращения работы отличается от истинного, но ошибка тем меньше, чем раньше начали измерения.
Характер восстановления ЧСС после различных нагрузок идентичен: за первые 15 секунд ЧСС уменьшается в среднем на 4-5%, далее в течение 40-80 секунд происходит резкое уменьшение ЧСС до 25-30%, после чего дальнейшее восстановление происходит волнообразно и очень медленно, и, в зависимости от величины нагрузки может продолжаться до нескольких часов. Стабилизация пульса в режиме восстановления наступает уже на 2-4 мин. Среднее значение ЧСС на 5-й минуте восстановления используется, как характеристика функциональной подготовки сердечно-сосудистой системы, при тестировании стандартной нагрузки и как характеристика нагрузочности занятия наиболее точно. Точность измерения ЧСС по 10-секундным отрезкам после нагрузки равна 10% (около 6 ударов в минуту).
В предстартовом состоянии при эмоциональном возбуждении ЧСС учащается и становится неравномерной (аритмия). Динамика ЧСС зависит от возраста, пола и интенсивности предстоящей работы.
Пульсометрию с успехом применяют для уточнения готовности к повторной работе, а также для оценки физиологической кривой тренировки. ЧСС целесообразно определять до занятия, после разминки, в процессе тренировки, а затем в восстановительном периоде.
Сопоставляя выполненную нагрузку с самочувствием занимающегося, педагогическими наблюдениями и показателями пульсометрии, можно получить представление о воздействии тренировки на организм спортсмена: оценить интенсивность нагрузки, физическую работоспособность и функциональное состояние организма.
Оценивать степень изменения ЧСС нужно всегда с учетом характера нагрузки. Если нагрузка вызвала учащение пульса до 175-200 уд/мин., то такая реакция, для 17-20 - летних, оценивается как большая. Проявление большой реакции на заведомо незначительную нагрузку говорит о недостаточной подготовленности организма занимающегося к такой нагрузке либо о его утомлении. Реакция организма на физическую нагрузку считается оптимальной, если ЧСС достигает 150-175 уд/мин. Такая нагрузка соответствует возможностям занимающегося. При слабой реакции на нагрузку пульс учащается до 100-130 уд/мин. В этом случае нагрузку следует считать недостаточной.
Для уточнения объема и интенсивности физических нагрузок можно сделать индивидуальный расчет максимальной и оптимальной ЧСС по формулам:
ЧСС при максимальной нагрузке = 220 - возраст (уд/мин);
ЧСС при оптимальной нагрузке = (220 - возраст) х 0,87 (уд/мин).
Целесообразность чередования нагрузки по ЧСС диктуется тем, что оптимальная, наиболее производительная работа сердечной мышцы наблюдается при ЧСС от 170 до 180 уд/мин. Этим самым достигается высокая эффективность в тренировке сердечно-сосудистой системы, так как "потолки" повышения ЧСС чередуются с промежутками более низких ЧСС под влиянием другой кратковременной работы с высокой или сниженной интенсивностью.
ЧСС дает универсальную информацию о работе других систем организма. По ней можно косвенно судить о степени энергетического обмена, определить уровни аэробной и анаэробной производительности организма, потребления кислорода и т.д. Максимальная ЧСС в этом случае характеризует наибольшую напряженность всех систем организма. А поэтому количество таких предельных состояний работы сердечно-сосудистой системы не должно повторяться слишком часто, чтобы не вызывать перенапряжения.
Пики частоты пульса (180-200 уд/мин.) должны быть отделены друг от друга промежутками пониженной интенсивности в работе сердечно-сосудистой системы с частотой пульса до 160 уд/мин. вызываемой другой работой. Оптимальное количество нагрузок, при которых достигаются пики частоты пульса - от 3 до 6 в одном занятии. Таким образом, пики максимальной частоты должны быть отделены друг от друга интервалами в 10-15 мин. Необходимо помнить о том, что период врабатывания зависит от интенсивности и может продолжаться от 1 до 8 мин. (чем ниже интенсивность, тем больше период врабатывания).
При построении тренировочного процесса предусмотрен отдых, который должен быть рационально организованным и выполнять свои основные функции, а именно:
Обеспечивать восстановление работоспособности после тренировочной нагрузки, благодаря чему их можно выполнять;
Служить одним из средств оптимизации эффективности нагрузки.
По продолжительности различают следующие виды отдыха:
Жесткий, при ЧСС до 130-140 уд/мин.;
Экстремальный, при ЧСС до 110-120 уд/мин.;
Полный, при ЧСС до 100 уд/мин.
При правильном, закономерно организованном тренировочном процессе, нагрузка и отдых являются его органическими компонентами.
