Влияние аэробных и анаэробных нагрузок на физическое и морфофункциональное состояние человека
ВЛИЯНИЕ АЭРОБНЫХ И АНАЭРОБНЫХ НАГРУЗОК НА ФИЗИЧЕСКОЕ И МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА
Поляк Софья Романовна
Россия, Мурманская область, г. Мурманск, МБОУ города Мурманска «Гимназия № 6»
11 класс
Аннотация
Целью нашей работы: сравнить влияние аэробных и анаэробных упражнений на организм учащихся. Поскольку частота сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление (АД) и жизненная емкость легких (ЖЕЛ) являются одними из основных параметров, определяющих состояние здоровья, мы решили в нашем эксперименте использовать эти параметры. Для чистоты исследования задействовали испытуемых, находящихся в одинаковой физической форме и одинаковых условиях, имеющих основную группу здоровья (учащиеся 10-х классов).
Новизна работы заключается в сравнительном анализе воздействия анаэробных и анаэробных упражнений на морфофункциональное состояние обучающихся.
Мы предполагаем, что в результате занятий аэробными упражнениями повысится выносливость организма, снизится утомляемость, улучшится работа дыхательной системы, уменьшится чувствительность к инфекциям. Анаэробная нагрузка увеличит скорость и силу организма.
Ключевые слова: аэробные и анаэробные упражнения, артериальное давление, жизненный объем легких, частота сердечных сокращений, шестиминутный бег, упражнение «берпи», физическое состояние обучающихся.
Введение.
Проблема: человек может иметь высокие силовые возможности, прекрасные внешние физические данные и находиться в неважном состоянии, поскольку у него отсутствует какая-либо физическая активность, а физические упражнения способствуют укреплению здоровья человека в целом и нормализации психического состояния. Поскольку частота сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление (АД) и жизненная емкость легких (ЖЕЛ) являются основными измерителями, определяющими физического развития и состояние здоровья, мы решили в нашем эксперименте использовать эти параметры.
Для чистоты исследования задействовали испытуемых, находящихся в одинаковой физической форме и одинаковых условиях, имеющих основную группу здоровья (учащиеся 10-х классов).
Гипотеза:
Мы предполагаем, что в результате занятий аэробными упражнениями повысится выносливость организма, снизится утомляемость, улучшится работа дыхательной системы, уменьшится чувствительность к инфекциям. Анаэробная нагрузка увеличит скорость и силу организма.
Цель: сравнить влияние аэробных и анаэробных упражнений на организм учащихся: частоту сердечных сокращений, артериальное давление, жизненную емкость легких и самочувствие вследствие физической нагрузки.
Объект: сердечно-сосудистая и дыхательная системы обучающихся 10-х классов.
Предмет: функциональное состояние обучающихся 10-х классов до и после нагрузки.
Для решения данной цели мы поставили следующие задачи:
1. Изучить литературу по теме.
2. Подобрать методы и тесты для измерения.
3. Оценить влияние бега на длинную дистанцию, как основного аэробного упражнения на функциональное состояние организма обучающихся.
4. Оценить влияние анаэробных упражнений («берпи) на функциональные показатели организма.
5. Провести сравнительный анализ влияния аэробной и анаэробной нагрузки на физическое состояние и самочувствие обучающихся.
В организации диагностического исследования были использованы следующие методы исследования:
1. Измерение
2. Сравнение
3. Эксперимент
4. Анализ и синтез
Влияние аэробных и анаэробных нагрузок на физическое и морфо-функциональное состояние человека
Общая характеристика и сравнительный анализ аэробных и анаэробных нагрузок.
Содержание физических упражнений обусловливает и их образовательную роль, так как с помощью физических упражнений приобретается способность лучше владеть своим телом, быть ловким, познавать законы движения в окружающей среде, собственного тела и его частей. Недаром физиолог К.М.Быков говорил: «Без мышечного движения невозможно познать окружающую среду, познать самого себя, через упражнения познаются законы движения».
физиолог К.М.Быков говорил: «Без мышечного движения невозможно познать окружающую среду, познать самого себя, через упражнения познаются законы движения». [1]
Анаэробные упражнения [2]
Анаэробные упражнения — это упражнения, в ходе выполнения которых организм образует энергию без участия кислорода. Т. е. фактически, энергия добывается из уже существующего энергетического «депо» — запасов .[3] Но нужно отметить, что правильнее было бы говорить – «преимущественно» без участия кислорода, так как на 100 % кислородного или бескислородного способа получения энергии не существует.
Аэробные упражнения[2]
Это такие упражнения, которые требуют большого количества кислорода в течение продолжительного времени и неизбежно заставляют организм совершенствовать свои системы, отвечающие за транспорт кислорода, то есть упражнения, которые выполняются организмом в так называемом устойчивом состоянии.[4]
Граница между аэробной и анаэробной нагрузками зависит от тренированности человека, от дистанции. Например, 100-метровый рывок почти целиком анаэробный, в то время как марафонский бег – аэробный на 99%. Спринтер может пробежать всю дистанцию вообще не дыша, а марафонец должен в течение двух или более часов поддерживать равновесие между расходом и потреблением кислорода. Такой бегун бежит анаэробно только последние 100 метров, делая рывок перед финишем.
При сравнении двух видов физических нагрузок (аэробные и анаэробные, см. Приложение 1) можно с точностью сказать, какие группы мышц и отделы тела задействованы.
Нельзя выполнять в течение некоторого времени либо только аэробные упражнения, либо только анаэробные. В связи с тем, что они отвечают за развитие разных органов и систем, при выполнении только одного вида нагрузок организм будет развиватья неполноценно. Следует сочетать между собой силовые и аэробные тренировки, чтобы ваше тело было гармоничным как внешне, так и внутренне. На схеме (см. Приложение 2) показана зависимость организма от аэробных и анаэробных нагрузок, совокупность данных упражнений с
обменом веществ (энергетическим обменом). Аэробная и анаэробная нагрузка в корне различаются как по своему влиянию на организм, так и по процессам, происходящим в организме, во время выполнения той или иной нагрузки.
Для сравнения показателей до/после аэробных и анаэробных нагрузок мы провели эксперимент с учащимися 10-х классов в возрасте 16-17 лет с основной группой здоровья.
Анализ исследования влияния аэробных и анаэробных упражнений на функциональное состояние организма.
С сентября 2022 года по март 2020 года проводились наблюдения за самочувствием и состоянием организма учащихся при аэробной и анаэробной нагрузках. Проводились измерения ЧСС, АД и ЖЕЛ вследствие регулярной аэробной и анаэробной физической нагрузки. В качестве одного из видов аэробных упражнений мы использовали шестиминутный бег[5], в качестве анаэробного упражнения — «бёрпи» [6]
Бёрпи (поставить ноги на ширине плеч, присесть, ладони на пол; зафиксировать руки, a нoги peзкo выбpocить нaзaд; oтжaтьcя oт пoлa; пoдтянyть нoги к гpyди, выпpямить кopпyc и пpыгнyть ввepх, вернувшись в исходную позицию)
Результаты для удобства сравнения занесены в таблицы.
Оценка состояния организма при аэробной нагрузке (первая проба, 6-ти минутный бег).
Таблица 3 (см. Приложение №3).
Оценка состояния организма при анаэробной нагрузке (первая проба, «бёрпи». Выполняется 30 секунд). Таблица 4 (см.Приложение №4)
После первой пробы девочки в течение 3-х месяцев несколько раз в неделю выполняли аэробные и анаэробные физические нагрузки.
Вторая проба была проведена в январе 2020 года и нацелена на то, чтобы показать, как с течением времени у девушек изменились показатели АД, ЧСС и ЖЕЛ, в следствие чего изменялись и морфо-функциональные возможности организма. Должны были произойти изменения в физическом состоянии девушек, повыситься выносливость и скоростно-силовые качества.
Оценка функционального состояния организма после аэробной нагрузки (вторая проба, шестиминутный бег). Таблица 5 (см. Приложение 5).
После второй пробы обучающиеся до марта 2020 выполняли также несколько раз в неделю аэробные и анаэробные упражнения.
При анализе и сравнении таблиц 1и 3 было установлено, что:
ЧСС до нагрузки уменьшается на 2,25 уд/мин (среднее значение)
ЧСС (среднее) после нагрузки уменьшается на 8,375 уд/мин
Следовательно, можно сделать вывод о том, что в организме обучающихся начались физиологические процессы, способствующие развитию сердечно-сосудистой
системы.
ЖЕЛ (среднее) после нагрузок уменьшается на 0,3 л, что означает, что повышается уровень общей выносливости организма и дыхательной системы.
Оценка функционального состояния организма после анаэробной нагрузки (вторая проба, «бёрпи»). Таблица 6 (см. Приложение № 6).
При анализе и сравнении таблиц 2 и 4 мы выяснили, что:
ЧСС (среднее) до нагрузки уменьшилась на 9,125 уд/мин
ЧСС (среднее) после нагрузки уменьшилась на 5, 875 уд/мин
Начинает развиваться силовая (мышечная) выносливость организма и выносливость сердечной мышцы.
ЖЕЛ почти не изменяется, т.к. анаэробные упражнения не оказывают особого влияния на дыхательную систему.
Оценка функционального состояния организма после аэробной нагрузки (третья проба, шестиминутный бег). Таблица 7 (см. Приложение 7).
При сравнении и анализе таблиц 1 и 5 где записаны функциональные показатели девушек (АД, ЧСС, ЖЕЛ) до и после аэробных нагрузок (шестиминутный бег) мы выяснили, что:
ЧСС (средняя) до аэробных нагрузок в сентябре= 75,5 уд/мин.
ЧСС (средняя) до аэробных нагрузок в марте (которые проводились в течение 6-ти месяцев) = 71,75 уд/мин.
Разность ЧСС до нагрузок (сентябрь/март) =3,75 уд/мин.
ЧСС (средняя) после аэробных нагрузок в сентябре = 125,75 уд/мин.
ЧСС (средняя) после аэробных нагрузок в марте=109,75 уд/мин.
Следовательно, средняя частота сердечных сокращений за 60 мин, измеряемая после продолжительной аэробной нагрузки, уменьшилась на 16 уд/мин, что свидетельствует о том, что аэробные тренировки, проводимые в течение 6-ти месяцев:
А) Укрепили сердечно-сосудистую систему
Б) Укрепили сердечную мышцу и повысили эффективность ее работы
В) Уменьшили ЧСС в покое
5. ЖЭЛ (средняя) после нагрузок в сентябре=3,025 л
6. ЖЭЛ (средняя) после нагрузок в марте=3,1625 л
Значит, ЖЭЛ после шестимесячных аэробных нагрузок увеличилась на 0,1375 л.
Исходя из этих данных, можно сделать вывод о том, что:
А) Укрепилась дыхательная система и ее мышцы
Б) Повысилась выносливость организма
7. При сравнении АД до и после нагрузок во время первой и последней проб, мы
выяснили, что у девушек нормализовалось кровяное давление вследствие аэробных физических нагрузок.
8. При опросе участниц эксперимента об их состоянии и самочувствии после 6-ти минутного бега, никто из девушек не испытывал резкой физической боли в суставах и мышцах. Все чувствовали себя бодрее, чем до нагрузок, их настроение и психологическое состояние улучшились.
Оценка функционального состояния организма после анаэробной нагрузки (третья проба, «бёрпи»). Таблица 8 (см. Приложение №8).
При сравнении и анализе таблиц 2 и 6 где записаны функциональные показатели девушек (АД, ЧСС, ЖЕЛ) до и после анаэробных нагрузок («бёрпи») мы выяснили, что:
ЧСС (среднее) после анаэробных нагрузок в сентябре=93,125 уд/мин.
ЧСС (среднее) после анаэробных нагрузок в марте (проводились в течение 6-ти месяцев) = 82, 5 уд/мин.
Следовательно, разность между средними значениями ЧСС после первой и последней проб=10,625 уд/мин. Исходя из данных значений мы можем судить о том, что:
А) Анаэробные нагрузки способствовали повышению выносливости организма.
Б) Способствовали наращиванию мышечной массы, из-за чего повысился уровень силовой выносливости организма.
При анаэробной нагрузке дыхательная система задействована в меньшей степени, потому что данные упражнения выполняются при недостатке кислорода, поэтому значения ЖЕЛ почти не изменяются.
Мы также опросили участниц эксперимента, как они себя чувствуют сразу после выполнения упражнений (после первой пробы) и по прошествии 6-ти месяцев (после второй пробы). После первых нагрузок их состояние почти не изменилось, через 20 минут начали болеть мышцы. После последней пробы девушки сказали, что они чувствуют себя гораздо сильнее, чем в сентябре, мышцы находятся в тонусе. Девушки стали меньше уставать при физических нагрузках.
Заключение.
Таким образом, проведя исследование, мы выяснили:
При сравнении аэробных и анаэробных нагрузок мы выяснили, что отдельно выполнять в течение некоторого времени только аэробные или только анаэробные нельзя, т.к. эти два вида нагрузок ответственны за различные показатели. Если выполнять только один вид нагрузок, то морфо-функциональное развитие организма будет неполным.
Изучив влияние аэробных и силовых нагрузок на клетки организма, изучив действие дыхания и анаэробного гликолиза, мы выяснили, что при выполнении анаэробных упражнений (без кислорода) в мышцах накапливается в избытке молочная кислота, что вызывает боли, при таком обмене организм будет быстро уставать. При аэробном гликолизе, или дыхании, происходит полное окисление органических веществ до углекислого газа и воды, поэтому аэробные тренировки более эффективны, если выполнять их длительное время.
Аэробные нагрузки влияют на сердечно-сосудистую и дыхательную системы организма, следовательно, в целом на здоровье и психическое состояние человека. При аэробных нагрузках нормализуется кровяное давление, уменьшается ЧСС в покое, что свидетельствует об увеличивающемся уровне общей выносливости.
Анаэробные нагрузки в большинстве своем влияют на развитие мышц и укрепление опорно-двигательной системы.
Анаэробные нагрузки вырабатывают в организме силовую выносливость. Чем чаще человек выполняет анаэробные упражнения, тем меньше будет уставать его организм, тем сильнее будет расти уровень мышечной выносливости.
Нельзя составлять тренировки только по аэробному или анаэробному принципу. Эти два вида нагрузок отвечают за разные составляющие нашего организма, поэтому тренировка должна состоять как из упражнений на общую выносливость и сердечно-сосудистую систему, так и из упражнений на силу, чтобы организм развивался полноценно.
В целом, ни один из видов нагрузок не влияет отрицательно на психологическое состояние человека. Они снимают стресс и препятствуют развитию психических заболеваний, связанных с эмоциональной составляющей.
Как аэробные, так и анаэробные нагрузки положительно влияют на иммунную систему организма, препятствуют развитию заболеваний и инфекций.
Таким образом, мы выяснили, что в результате занятий аэробными упражнениями повышается выносливость организма, снижается утомляемость, улучшается работа дыхательной системы, уменьшается чувствительность к инфекциям. Анаэробная нагрузка увеличивает скорость, выносливость и силу организма.
Список литературы.
А.Т.Паршиков, В.В.Кузин, М.Я.Виленский. Физическая культура. Учебник для учащихся 10-х классов образовательных учреждений с углубленным изучением предмета «физическая культура». М., 2003.
В.П.Лукьяненко. Физическая культура: основы знаний. Учебное пособие. Ставрополь: издательство СГУ. – 2001 год
Мохан Р., М. Глессон, П. Гринхафф. Биохимия мышечной деятельности и физической тренировки. Киев «Олимп. Литература» 2001г.
Николаев А.Я, Биологическая химия, Москва «Высшая школа» 1989г.
Е.М.Лапицкая. Диагностика физического развития и двигательной подготовленности учащихся Кольского Заполярья. Учебное пособие. Мурманск: НИЦ «Пазори», 2001 год.
Кеннет Х. Куппер,доктор медицины. «Бег без страха»/ Кеннет Х. Купер. «Эванс энд компани», 1985 год.
В. И. Лях, Учебник по физической культуре для 10-11 классов, Москва «Просвещение» 2022г.
Ж.К. Холодов Теория и методика физического воспитания и спорта: учеб. пособие для студ. высш.учеб.заведений / Ж.К. Холодов, В.С. Кузнецов. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 480с.
Влияние аэробных и анаэробных нагрузок на физическое и морфо-функциональное состояние человека
Поляк Софья Романовна
МБОУ г. Мурманска «Гимназия № 6», 11 класс
ПЛАН ИССЛЕДОВАНИЙ
Цели исследования:
Анализ влияние аэробных и анаэробных нагрузок на физическое и морфо-функциональное состояние человека
Период | План исследования |
сентябрь | Составление рабочего плана исследовательской работы. Примерное обозначение глав, разделов: Введение Взятие функциональных проб у девушек 10 класса Прием шестиминутного бега и упражнение «берпи» Обработка данных Сравнение физического состояния учащихся после первой и третьей пробы Литература |
январь — февраль | Взятие функциональных проб у девушек 10 класса Прием шестиминутного бега и упражнение «берпи» Обработка данных Сравнение физического состояния учащихся после первой и третьей пробы Просмотр и отбор литературы |
март | Взятие функциональных проб у девушек 10 класса Прием шестиминутного бега и упражнение «берпи» Обработка данных Сравнение физического состояния учащихся после первой и третьей пробы Изучение отобранной литературы |
апрель | Работа над структурой исследовательской работы |
апрель | Наполнение содержанием разделы исследовательской работы |
апрель | Создание электронной презентации |
апрель | Оформление исследовательской работы. Редакция. |
май | Работа над электронной версией исследовательской работы в PowerPoint |
май | Презентация исследовательской работы на «Неделе науки» в гимназии №6 |
сентябрь | Редакция исследовательской работы |
Приложение
Приложение 1.
Сравнительная характеристика аэробных и анаэробных нагрузок.
Аэробные нагрузки | Анаэробные нагрузки | ||
Плюсы | Минусы | Плюсы | Минусы |
Развивают общую выносливость | Не развивают силу | Развивают силу | Не развивают общую выносливость |
Тренируют сердечно-сосудистую и дыхательную системы | Не увеличивают мышечную массу | Увеличивают активную массу тела | Не тренируют сердечно -сосудистую и дыхательную системы |
Сжигают жировые отложения | Улучшают питание органов и тканей | ||
Увеличивают темпы обменных процессов | Усиливают анаболические процессы | ||
Усиливают микроциркуляцию | |||
Приложение 2.
Схема энергетического обмена в клетке.
Приложения 3.
«Оценка состояния организма при аэробной нагрузке (первая проба, 6-ти минутный бег)».
Таблица 3.
Состояние организма до нагрузки | Состояние организма после нагрузки | ||||||
Ф.И. | АД | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) | АД | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) | |
Безушкевич В. | 125/81 | 75 | 2,9 | 130/72 | 123 | 2,8 | |
Варганова Д. | 116/72 | 58 | 3,4 | 132/69 | 98 | 3 | |
Ключник А. | 102/61 | 55 | 2,8 | 118/73 | 102 | 2,7 | |
Оксак Юлия | 119/73 | 109 | 3,5 | 156/104 | 167 | 3,1 | |
Тулинова В. | 112/69 | 71 | 3,6 | 164/69 | 164 | 3,5 | |
Соколова С. | 121/78 | 70 | 3,3 | 140/69 | 108 | 2,9 | |
Опря А. | 109/70 | 87 | 3,4 | 128/72 | 124 | 3,2 | |
Давлеева .Л. | 130/90 | 79 | 3,2 | 150/84 | 120 | 3 | |
Приложения 4.
«Оценка состояния организма при анаэробной нагрузке ( первая проба «берпи»)».
Таблица 4.
Состояние организма до нагрузки | Состояние организма после нагрузки | |||||||
Ф.И. | АД | ЧСС (уд/мин) | АД | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) | |||
Безушкевич | 115/80 | 73 | 2,9 | 120/79 | 89 | 2,8 | ||
Варганова Д. | 111/75 | 56 | 3,4 | 118/73 | 80 | 3,2 | ||
Ключник А. | 103/62 | 58 | 2,8 | 113/68 | 91 | 2,7 | ||
Оксак Ю. | 118/72 | 81 | 3,5 | 125/84 | 99 | 3,3 | ||
Тулинова В. | 111/68 | 70 | 3,6 | 134/79 | 93 | 3,2 | ||
Соколова С. | 106/70 | 66 | 3,3 | 109/63 | 75 | 3,1 | ||
Опря А. | 119/72 | 88 | 3,4 | 124/73 | 119 | 3,2 | ||
Давлеева Л. | 113/71 | 75 | 3,2 | 131/68 | 99 | 2,9 | ||
Приложение 5.
«Оценка функционального состояния организма после аэробной нагрузки (вторая проба, шестиминутный бег)».
Таблица 5.
Состояние организма до нагрузки | Состояние организма после нагрузки | ||||||
Ф. И. | АД | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) | ||
Безушкевич В | 123/81 | 74 | 3 | 129/80 | 118 | 2,9 | |
Варганова Д. | 120/76 | 59 | 3,4 | 129/71 | 93 | 3,2 | |
Ключник А. | 108/79 | 54 | 2,9 | 117/79 | 96 | 2,8 | |
Оксак Ю. | 121/75 | 93 | 3,5 | 144/85 | 146 | 3,2 | |
Тулинова В. | 113/80 | 71 | 3,6 | 159/83 | 140 | 3,5 | |
Соколова С. | 122/85 | 73 | 3,3 | 138/88 | 109 | 3,2 | |
Опря А. | 113/75 | 85 | 3,4 | 129/79 | 119 | 3,2 | |
Давлеева Л. | 131/82 | 77 | 3,2 | 140/85 | 118 | 3 | |
Приложение 6.
Оценка функционального состояния организма после анаэробной нагрузки (вторая проба, «бёрпи»)».
Таблица 6.
Состояние организма до нагрузки | Состояние организма после нагрузки | ||||||
Ф.И. | А.Д. (мм. рт.ст.) | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) | А.Д. (мм. рт.ст.) | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) | |
Безушкевич | 117/81 | 75 | 3 | 121/79 | 85 | 3 | |
Варганова Д. | 113/82 | 57 | 3,4 | 120/79 | 76 | 3,4 | |
Ключник А. | 108/70 | 61 | 2,9 | 115/80 | 83 | 2,9 | |
Оксак Ю. | 112/75 | 79 | 3,5 | 121/78 | 90 | 3,5 | |
Тулинова В. | 120/79 | 72 | 3,6 | 128/82 | 94 | 3,5 | |
Cоколова С. | 108/79 | 63 | 3,4 | 110/74 | 71 | 3,4 | |
Опря А. | 118/73 | 86 | 3,4 | 124/80 | 110 | 3,3 | |
Давлеева Л. | 116/83 | 72 | 3,3 | 126/88 | 89 | 3,3 | |
Приложение 7.
«Оценка функционального состояния организма после аэробной нагрузки (третья проба, шестиминутный бег)».
Таблица 7.
Состояние организма до нагрузки | Состояние организма после нагрузки | |||||
Ф. И. | АД | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) | АД | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) |
Безушкевич В. | 121/83 | 73 | 3 | 127/79 | 110 | 3 |
Варганова Д. | 118/74 | 56 | 3,4 | 126/69 | 89 | 3,3 |
Ключник А. | 110/81 | 55 | 3 | 119/90 | 90 | 2,9 |
Оксак Ю. | 117/70 | 89 | 3,5 | 140/89 | 134 | 3,3 |
Тулинова В. | 113/70 | 69 | 3,6 | 154/78 | 131 | 3,4 |
Соколова С. | 122/80 | 72 | 3,4 | 138/88 | 102 | 3,2 |
Опря А. | 111/73 | 85 | 3,4 | 126/81 | 110 | 3,2 |
Давлеева Л. | 126/84 | 75 | 3,3 | 135/85 | 112 | 3 |
Приложение 8.
«Оценка функционального состояния организма после анаэробной нагрузки (третья проба, «бёрпи»)»
Таблица 8
Состояние организма до нагрузки | Состояние организма после нагрузки | ||||||
Ф.И. | А.Д. (мм. рт.ст.) | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) | А.Д. (мм. рт.ст.) | ЧСС (уд/мин) | ЖЕЛ (л) | |
Безушкевич | 120/81 | 75 | 3 | 123/79 | 81 | 3 | |
Варганова Д. | 113/79 | 55 | 3,4 | 118/74 | 67 | 3,4 | |
Ключник А. | 110/70 | 60 | 3 | 115/80 | 79 | 2,9 | |
Оксак Ю. | 108/73 | 78 | 3,5 | 109/73 | 84 | 3,5 | |
Тулинова В. | 119/75 | 73 | 3,6 | 123/82 | 90 | 3,6 | |
Cоколова С. | 108/72 | 61 | 3,4 | 110/70 | 69 | 3,4 | |
Опря А. | 120/79 | 82 | 3,4 | 123/81 | 109 | 3,3 | |
Давлеева Л. | 117/80 | 72 | 3,3 | 118/80 | 81 | 3,3 | |
Внутренняя сторона физического упражнения
Упражнения субмаксимальной анаэробной мощности требуют рекрутирования около половины двигательных единиц, а при выполнении предельной работы и всех оставшихся.
Это упражнения выполняются сначала за счет фосфагенов и аэробных процессов. По мере рекрутирования гликолитических накапливается лактат и ионы водорода. В окислительных мышечных волокнах по мере исчерпания запасов АТФ и КрФ разворачивается окислительное фосфорилирование.
Возможная предельная продолжительность таких упражнений колеблется от минуты до 5 минут.
Усиление деятельности вегетативных систем происходит в процессе работы постепенно. Через 20–30 с в окислительных МВ разворачиваются аэробные процессы, нарастает функция кровообращения и дыхания, которые могут достигнуть возможного максимума. Для энергетического обеспечения этих упражнений значительной усиление деятельности кислородтранспортной системы уже играет определенную энергетическую роль, причем тем большую, чем продолжительнее упражнение. Предстартовое повышение ЧСС очень значительно (до 150–160 уд/мин).
Мощность и предельная продолжительность этих упражнений таковы, что в процессе их выполнения показатели деятельности кислородтранспортной системы (ЧСС, сердечный выброс, ЛВ, скорость потребления О2) могут быть близки к максимальным значениям для данного спортсмена или даже достигать их.
Чем продолжительнее упражнение, тем выше на финише эти показатели и тем значительнее доля аэробной энергопродукции при выполнении упражнения. После этих упражнений регистрируется очень высокая концентрация лактата в рабочих мышцах и крови — до 20–25 ммоль/л.
Таким образом, ведущие физиологические системы и механизмы, по мнению Н. И. Волкова и многих других авторов (1995), в случае использоваения самой простой модели энергообеспечения,— это емкость и мощность лактоцидной (гликолитической) энергетической системы рабочих мышц, функциональные (мощностные) свойства нервно-мышечного аппарата, а так же кислородо-транспортные возможности организма (особенно сердечно-сосудистой системы) и аэробные (окислительные) возможности рабочих мышц.
Если использовать более сложную модель, которая включает в себя сердечно-сосудистую систему и мышцы с различным типом мышечных волокон (ОМВ, ПМВ, ГМВ), то получим следующие ведущие физиологические системы и механизмы:
— энергобеспечение обеспечивается в основном окислительными мышечными волокнами активных мышц,
— мощность упражнения в целом превышает мощность аэробного обеспечения, поэтому рекрутируются промежуточные и гликолитические мышечные волокна, которые после рекрутирования, через 30–60 с теряют сократительную способность, что заставляет рекрутировать все новые и новые гликолитические МВ.
Внутренние, физиологические процессы разворачиваются более интенсивно в случае выполнения повторной тренировки. В этом случае в крови увеличивается концентрация гормонов, а в мышечных волокнах и крови концентрация лактата и ионов водорода, если отдых будет пассивный и коротким.
Как наше тело отвечает на аэробную нагрузку?
Во время аэробных занятий Вы многократно напрягаете крупные мышцы рук, ног и бедер. Вы очень быстро заметите, как на это реагирует Ваше тело.
Вы начнете дышать быстрее и глубже. Это увеличит количество кислорода в Вашей крови. Ваше сердце начнет биться чаще; это усилит приток крови к Вашим мышцам, а затем обратно к лёгким.
Ваши капилляры (самые маленькие кровеносные сосуды) расширятся, чтобы доставить больше кислорода к Вашим мышцам и вывести все ненужные продукты обмена, такие как углекислый газ и молочная кислота.
Ваше тело даже будет выделять эндорфины – естественные обезболивающие, которые будут заметно улучшать Ваше самочувствие.
Независимо от возраста, веса и спортивных способностей, аэробная физическая нагрузка очень полезна для Вас. По мере того, как Ваше тело будет адаптироваться к регулярным аэробным упражнениям, Вы будете становиться все сильнее, а Ваша физическая форма будет улучшаться.
Вот 10 способов, как аэробная нагрузка поможет Вам чувствовать себя лучше и получать максимальное удовольствие от жизни.
Аэробная нагрузка:
1. Не даст шанса лишним килограммам. В сочетании с правильным режимом питания аэробная физическая нагрузка поможет Вам сбросить лишние килограммы и поддерживать здоровый вес.
2. Повысит Вашу выносливость. Когда Вы только начнете регулярно заниматься, Вы можете чувствовать усталость, однако, через некоторое время Ваша выносливость увеличится, а усталость пройдет.
3. Предотвратит вирусные заболевания. Аэробные упражнения активизируют Вашу иммунную систему. Это сделает Вас менее подверженным вирусным заболеваниям, таким как простуда и грипп.
4. Снизит риск серьезных заболеваний. Аэробная нагрузка понижает риск различных заболеваний, включая ожирение, инфаркт, гипертоническую болезнь, сахарный диабет II типа, метаболический синдром, инсульт и даже некоторые виды рака. Виды аэробных упражнений с большой нагрузкой на ноги, такие как, например, ходьба, также снижают риск остеопороза.
5. Поможет контролировать хронические заболевания. Аэробные упражнения понижают артериальное давление и уровень сахара в крови. Если Вы страдаете ишемической болезнью сердца, физическая нагрузка поможет Вам контролировать свое состояние.
6. Укрепляет Ваше сердце. У сильного сердца нет необходимости биться слишком быстро. Кроме того, сильное сердце качает кровь более эффективно, что улучшает кровоток во всех частях тела.
7. Очистит Ваши сосуды. Аэробная нагрузка увеличивает содержание в крови липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) – т.н. “хорошего” холестерина – и понижает уровень липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) – “плохого” холестерина. Это снижает риск образования бляшек в Ваших сосудах.
8. Улучшит Ваше настроение. Аэробная физическая нагрузка может облегчить тяжесть депрессии, уменьшить тревогу и напряжение и помочь Вам расслабиться.
9. Позволит Вам оставаться активным независимо от возраста. Физическая нагрузка делает Ваши мышцы сильными, что поможет Вам оставаться подвижным в более старшем возрасте. Кроме того, аэробные упражнения делают Ваш ум острее. Исследования показали, что регулярная физическая активность улучшает показатели памяти, мышления и интеллекта (когнитивные функции) как у пожилых людей, так и у молодых. Предполагается, что регулярные физические нагрузки даже могут предотвратить развитие деменции (слабоумия).
10. Увеличит продолжительность Вашей жизни. Исследования показывают, что люди, регулярно занимающиеся аэробными упражнениями, живут дольше, чем те, кто не придерживается активного образа жизни.
Перекрыть дыхание и спасти. светлая сторона гипоксии
Что такое гипоксия?
Это состояние, которое появляется при недостаточном снабжении тканей организма кислородом или нарушении его утилизации в процессе биологического окисления. Как патологический процесс может отмечаться при многих заболеваниях.
Когда развивается гипоксия?
Гипоксия возникает как при уменьшении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе, так и при изменениях дыхательной системы, переноса кислорода от легких до органов, внутриклеточного его использования. Рассмотрим некоторые из таких ситуаций.
Меньше кислорода в воздухе. Многим известно, что горный воздух более разреженный и содержит меньше кислорода в единице объема. Соответственно, попадая в такие условия, житель равнинных мест начнет испытывать кислородное голодание.
Затруднение поступления кислорода из легких в кровь. Такое возможно, например, при ряде патологий дыхательной системы.
Читайте материал по теме: Дышите легко и чисто! Вся правда о бронхитах
Меньше эритроцитов в крови. В норме попавший в легкие кислород захватывается красными кровяными клетками и, связавшись с гемоглобином, уносится к тканям и органам. Если эритроцитов (и гемоглобина) недостаточно, переносимое количество кислорода уменьшается. Такое случается, например, при анемии.
Застой крови. Один из примеров — сердечная недостаточность. При этом отмечаются застойные явления в системе кровообращения.
Подавление процессов окисления и восстановления в тканях. Что если кислород был доставлен до своей цели, но сама внутриклеточная «фабрика», где он проявляет свои функции, временно не работает? Такая ситуация возможна при некоторых отравлениях.
Когда гипоксия опасна?
В кислороде нуждаются все клетки организма. Какие-то из них могут обходиться без него более длительное время, другие — совсем недолго.
Безусловно опасной является значительная гипоксия, существующая даже непродолжительное время. В этом случае может развиваться потеря сознания и наступить смерть.
Хроническая, длительная гипоксия, вызванная тем или иным патологическим процессом (например, анемией, хронической сердечной недостаточностью, замещением функциональной части легкого соединительной тканью) также оказывает негативное воздействие на организм. В условиях хронической нехватки кислорода могут развиваться дистрофические изменения в органах.
Читайте материал по теме: Как жить с хронической обструктивной болезнью лёгких, не теряя качества жизни?
Здесь есть одно «но». Если кто-то из читателей был в горах, ему может быть знакомо ощущение улучшения настроения, кровь как будто бежит быстрее. Помимо перемены обстановки и влияния горного пейзажа, есть этому и чисто физиологическое объяснение. Разреженный, более бедный кислородом, воздух горной местности побуждает организм «бороться за кислород». Для обеспечения полноценной доставки его к органам организм должен мобилизовать свои внутренние ресурсы. Отмечается учащение дыхания, усиление кровообращения, вследствие чего происходит активизация жизненных сил.
Если кто-то решает подняться еще выше — туда, где живительного газа еще меньше, реакция организма будет совсем иной. После пересечения определенной «грани» в концентрации кислорода и времени пребывания ситуация начинает становиться опасной.
Исходя из изложенного выше, становятся понятными польза и вред, которые может принести гипоксия. А может ли она оказывать лечебное воздействие? Иными словами — применяться при лечении заболеваний?
Не во вред
Над проблемой гипоксии в свое время серьезно работали ученые из Института физиологии АН УССР. Впоследствии их продолжила исследовательская группа профессора А.3. Колчинской.
В процессе работы была разработана компьютерная программа, с помощью которой можно было оценивать работу системы дыхания по целому ряду параметров (сколько вдыхается воздуха, как быстро кислород попадает в кровь, по частоте сердечных сокращений и т.д.).
Одна из изучаемых групп состояла из спортсменов и альпинистов. Другая — из пациентов с разнообразными патологиями: хроническим бронхитом, бронхиальной астмой, анемией, диабетом и др.).
Читайте материал по теме: Мы хотим дышать! Как помочь детям и взрослым с бронхиальной астмой?
На основании проведенного компьютерного анализа было показано: даже недуги, которые особо не соотносятся с системой дыхания, негативно на ней сказываются. Напрашивалось предположение и о противоположной зависимости: ее работа может влиять на состояние всего организма.
Читайте материал по теме: Как работает дыхательная система? Просто о сложном
В результате исследователи решают проверить влияние на организм воздуха со сниженным количеством кислорода. Аппарат назвали гипоксикатором, а саму эту процедуру — гипоксической тренировкой.
Однако проблема состояла в том, что непрерывно держать испытуемого на аппарате невозможно.
Для достижения стойких результатов лечебный сеанс разбивался на серии. В течение нескольких минут человек дышал с помощью прибора, затем — обычным воздухом, чередуя эти фазы несколько раз.
В итоге происходила постепенная тренировка органов дыхания, кровообращения, кроветворения и митохондрий.
Логично предположить, что подход к каждому пациенту должен был быть индивидуальным. Необходимо было определять то количество кислорода во вдыхаемом воздухе, при котором заработают механизмы приспособления к гипоксии. По этой причине до начала лечения выполнялась гипоксическая проба, чтобы определить, как реагирует организм на обедненный кислородом воздух.
Какими оказались результаты применения интервальной гипоксической тренировки (ИГТ)?
Различную степень эффективности метод показал при лечении разных форм бронхиальной астмы. Было также установлено, что продолжительное вдыхание гипоксической смеси приводило к спазму бронхов, тогда как кратковременная ингаляция вызывала их расширение.
Увеличение просвета бронхов благотворно сказывалось и на течении хронических легочных патологий.
Приспособление к гипоксии в процессе лечения приводило к увеличению содержания гемоглобина в крови и ликвидации анемии, возникшей вследствие кровопотери. Действенность метода была в этих случаях особенно высокой.
Положительный эффект оказывал метод на течение ишемической болезни сердца. Уменьшалось число болевых приступов, внеочередных сокращений сердца, эпизодов ишемии, увеличивалась работоспособность.
Читайте материал по теме: Ишемическая болезнь сердца: диагностика и лечение
Интересным оказалось влияние гипоксической тренировки на гипотиреоз (состояние, развивающееся из-за уменьшения в крови гормонов щитовидной железы). При легкой степени этой патологии после курса ИГТ было возможно отменить гормональное лечение, а при средней и тяжелой — уменьшить дозировку принимаемых препаратов.
С целью профилактики и лечения использовалась ИГТ и в период беременности у женщин с высоким риском развития позднего токсикоза, а также у беременных с претоксикозом. Положительный эффект был отмечен у пациенток с хроническими сальпингоофоритами (воспалительным процессом придатков матки (маточных труб и яичников)).
Позитивные изменения отмечались при лечении близорукости. У части больных зрение восстанавливалось полностью, у некоторых наступало значительное улучшение.
Метод доказал свою результативность и при применении у практически здоровых людей — в частности у спортсменов.
Вместо эпилога
Судя по представленным результатам, гипоксическая дыхательная тренировка показала себя как эффективный (в разной степени) метод лечения ряда различных патологий. Начальные показатели переносимости такой тренировки напрямую зависят от особенностей организма конкретного пациента. Вместе с тем в некотором проценте случаев — в частности, при одной из разновидностей бронхиальной астмы — отмечалось ухудшение.
Поэтому определение показаний и противопоказаний, разработка индивидуальной схемы лечения и проведение самого курса осуществляет только врач с соответствующей подготовкой.
Текст: Энвер Алиев
Другие статьи по теме:
Как избавиться от лающего кашля? Говорим о ларингите
Что поможет от кашля: барсучий жир или горчица в носках?
Уильям Гарвей против Клавдия Галена: как устроена система кровообращения человека?
Рекомендуемые упражнения
Силовые упражнения можно выполнять не до отказа, например можно поднять груз 20–40 раз, а спортсмен его поднимает только 10–15 раз. В этом случае не возникает локального утомления, нет сильного закисления мышц, поэтому при многократном повторении с достаточным интервалом отдыха для устранения образующейся молочной кислоты.
Высокая концентрация Кр и умеренная концентрация ионов водорода могут существенно изменить массу миофибрилл в промежуточных и некоторых гликолитических мышечных волокнах. В окислительных мышечных волокнах существенных изменений не происходит, поскольку в них не накопливаются ионы водорода, поэтому не происходит стимуляции генома, затруднено проникновение анаболических гормонов в клетку и ядро.
Масса митохондрий при выполнении упражнений предельной продолжительности расти не может, поскольку в промежуточных и гликолитических МВ накапливается значительное количество ионов водорода, которые стимулируют катаболизм в такой степени, что он превышает мощность процессов анаболизма.
Сокращение продолжительности выполнения упражнения субмаксимальной анаэробной мощности устраняет негативный эффект упражнений этой мощности.
Таким образом, упражнения субмаксимальной анаэробной мощности, выполняемые до отказа, приводят к чрезмерно большому закислению мышц, полэтому снижается масса миофибрилл и митохондрий в промежуточных и гликолитических мышечных волокнах, а при выполнении этих упражнений до легкого утомления (закисления) мышц, в интервалах отдыха активизируется окислительное фосфорилирование в митохондриях промежуточных и части гликолитических мышечных волокнах, что в итоге прведет к росту массы митохондрий в них.
Аэробные упражнения
Мощность нагрузки в этих упражнениях такова, что энергообеспечение рабочих мышц может происходить (главным образом или исключительно) за счет окислительных (аэробных) процессов, связанных с непрерывным потреблением организмом и расходованием работающими мышцами кислорода.
Поэтому мощность в этих упражнениях можно оценивать по уровню (скорости) дистанционного потребления О2. Если дистанционное потребление О2 соотнести с предельной аэробной мощностью у данного человека (т. е. с его индивидуальным МПК), то можно получить представление об относительной аэробной физиологической мощности выполняемого им упражнения. По этому показателю среди аэробных циклических упражнений выделяются пять групп (Аулик И. В., 1990, Коц Я. М., 1990):
1. Упражнения максимальной аэробной мощности (95–100 % МПК).
2. Упражнения околомаксимальной аэробной мощности (85–90 % МПК).
3. Упражнения субмаксимальной аэробной мощности (70–80 % МПК).
4. Упражнения средней аэробной мощности (55–65 % МПК).
5. Упражнения малой аэробной мощности (50 % от МПК и менее).
Представленная здесь классификация не соответствует современным представлениям спортивной физиологии. Верхняя граница — МПК не соответствует данным максимальной аэробной мощности, поскольку зависит от процедуры тестирования и индивидуальных особенностей спортсмена.
Аэробные возможности мышц принято оценивать в ступенчатом тесте по мощности или потреблению кислорода на уровне анаэробного порога.
Мощность МПК выше у спортсменов с большей долей в мышцах гликолитических мышечных волокон, которые могут постепенно рекрутироваться для обеспечения заданной мощности. В этом случае, по мере подключения гликолитических мышечных волокон, увеличения закисления мышц и крови, испытуемый начинает подключать к работе дополнительные мышечные группы, с еще не работавшими окислительными мышечными волокнами, поэтому растет потребление кислорода.
Ведущими физиологическими системами и механизмами, определяющими успешность выполнения аэробных циклических упражнений, служат функциональные возможности кислородтранспортной системы и аэробные возможности рабочих мышц (Аулик И. В., 1990, Коц Я. М., 1990).
По мере снижения мощности этих упражнений (увеличение предельной продолжительности) уменьшается доля анаэробного (гликолитического) компонента энергопродукции. Соответственно снижаются концентрация лактата в крови и прирост концентрации глюкозы в крови (степень гипергликемии).
Чем больше мощность аэробных упражнений, тем выше концентрация катехоламинов в крови и гормона роста. Наоборот, по мере снижения мощности нагрузки содержание в крови таких гормонов, как глюкагон и кортизол, увеличивается, а содержание инсулина уменьшается (Коц Я. М., 1990).
С увеличением продолжительности аэробных упражнений повышается температура тела, что предъявляет повышенные требования к системе терморегуляции (Коц Я. М., 1990).