Ациклические виды спорта

С п о р т и в н ы е и г р ы

(футбол, баскетбол, волейбол, хоккей, бадминтон, теннис и др.)

Спортивные игры представляют собой работу переменной интенсивности. Периоды напряженной мышечной работы, обеспечиваемой энергией преимущественно за счет анаэробных процессов, чередуются с относительно спокойными этапами, когда возможности аэробного энергообеспечения полностью покрывают энергетические потребности организма и происходит ликвидация продуктов анаэробного обмена. В связи с этим спортсменам - игровикам необходимо обладать достаточно высоким уровнем развития всех трех механизмов энергообеспечения: алактатным, лактатным - анаэробным и аэробным. Алактатный анаэробный механизм обеспечивает энергией прыжки, быстрые короткие «спруты». Лактатный анаэробный - более длительные периоды напряженной работы. Уровень развития аэробного процесса определяет общую работоспособность спортсмена, его способность быстро восстанавливаться. Биохимические изменения при спортивной игре определяются тем, в какой мере каждый из трех перечисленных механизмов преобразования энергии вовлекается в энергетическое обеспечение работы, т.е. характером игры. Некоторое исключение представляют волейбол и хоккей с шайбой. Для волейболиста наиболее важны алактатный анаэробный механизм, обеспечивающий энергией многочисленные выпрыгивания, и аэробный, обеспечивающий быстрое восстановление запасов креатинфосфата и общий уровень функциональной активности в работе.

У хоккеистов, у которых игра состоит из сравнительно кратковременных периодов очень высокой активности, разделенных периодами отдыха (3-5мин) анаэробные возможности (алактатные и лактатные) имеют очень большое значение. Каждый выход хоккеиста в процессе игры на лед приводит к накоплению в организме большого количества продуктов анаэробного метаболизма. Часть их успевает устраниться за время отдыха хоккеиста на скамейке запасных. Однако в целом в течение игрового периода происходит углубление сдвигов. Большое значение для скорости устранения продуктов анаэробного обмена имеет уровень развития аэробных возможностей.

Характерной особенностью всех спортивных игр является более высокое, чем при занятиях другими видами спорта, содержание сахара в крови, которое удерживается на высоком уровне сравнительно длительное время. Это связано с большим эмоциональным напряжением спортсменов - игровиков, приводящим к усилению продукции адреналина, влияющего на расщепление гликогена в печени и появление повышенных количеств глюкозы в крови.

Наряду с повышением содержания сахара и молочной кислоты в крови игроков спортивные игры вызывают изменения в обмене белков, что находит свое выражение в повышенном выделении с мочой мочевины.

Наиболее сильные биохимические сдвиги в организме спортсменов, а вместе с ними и уменьшение массы тела на 2-5кг отмечаются при игре в футбол и хоккей с шайбой. Несколько менее выражены биохимические изменения при игре в баскетбол и волейбол.

Г и м н а с т и к а

(спортивная и художественная)

Относится к нециклическим, но наиболее универсальным видам спорта, гармонично развивающим все мышцы тела спортсменов. Постоянное занятие спортивной гимнастикой развивает силу и растяжимость мышц, скоростно-силовые качества, гибкость и координацию передвижения в пространстве. Продолжительность выполнения гимнастических упражнений невелика, поэтому их следует рассматривать как работу максимальной и субмаксимальной мощности. В связи с тем, что периоды отдыха между работой гимнастов в отдельных упражнениях продолжительны, биохимические изменения в их организме незначительны.

Энергообеспечение организма в процессе выполнения гимнастических упражнений происходит в основном за счет креатинфосфата. Однако при более мощной деятельности гимнастов (махи на коне, кольцо) к энергетическому обеспечению привлекаются анаэробные реакции гликолиза, повышается интенсивность обмена белков, сопровождающиеся увеличением в крови содержания молочной кислоты и мочевины. Величина биохимических сдвигов в организме зависит от сложности программы, а также от мастерства гимнастов. Наступившие в период работы изменения биохимического состава организма в значительной степени устраняются во время перерывов аэробными процессами.

При постоянных тренировках гимнастическими упражнениями анаэробные и аэробные возможности организма спортсменов развиты недостаточно, что является причиной их низкой выносливости. Поэтому с целью повышения общей работоспособности организма следует в тренировочные занятия гимнастов включать физические упражнения, направленные на выработку анаэробных возможностей и выносливости организма к длительной работе.

С п о р т и в н ы е е д и н о б о р с т в а

(тяжелая атлетика, борьба, бокс, фехтование)

Характеризуются различным силовым напряжением и энергозатратами, зависящими от величины поднимаемого груза, а также от динамичности схватки, и сопровождаются разнообразными биохимическими изменениями в организме спортсменов.

Т я ж е л а я а т л е т и к а - это кратковременное упражнение силового типа динамического характера, постоянное занятие которым вызывает биохимические изменения в организме. Величина этих изменений зависит от тяжести поднимаемого штангистом груза, а также от способа его поднятия (рывок, толчок).

Выполнение каждого тяжелоатлетического упражнения сопровождается сильным напряжением организма, задержкой дыхания и ухудшением кровообращения, что создает анаэробные условия. В связи с этим энергообеспечение организма штангистов во время их работы происходит преимущественно за счет креатинфосфата и частично путем гликолитического ресинтеза АТФ. Поэтому показатель кислородного долга (70-80 %) и содержание молочной кислоты в крови штангистов (0,4-0,6 г/л) повышаются незначительно. Однако резкое использование большого количества энергии в организме приводит к значительному выделению молочной кислоты и фосфатов с мочой.

Величина биохимических изменений в организме находится в прямой зависимости от массы штанги, способа ее поднятия, количества подходов спортсменов и длительности интервалов отдыха между ними. Восстановление энергетических ресурсов в организме штангистов происходит во время перерывов и по окончании работы за счет аэробных окислительных реакций.

Тренировка спортсменов силовыми упражнениями способствует увеличению мышечной массы, повышению в мышцах содержания гликогена, креатинфосфата, фосфолипидов и развивает силу, однако такое двигательное качесво как выносливость к длительной работе при этом совершенно не развивается. Поэтому для всесторонней подготовки тяжелоатлетов необходимо проводить их силовую тренировку в более быстром темпе, что развивает быстроту и выносливость, или дополнительно применять специфические упражнения для развития всех основных качеств двигательной деятельности.

Б о р ь б а во всех своих видах (классическая, вольная, самбо, дзюдо и др.) является работой переменной мощности, которая сопровождается максимальным напряжением различных мышечных групп организма спортсменов.

Во время работы в организме борцов наблюдаются быстроизменяющиеся биохимические сдвиги, возникающие в связи с частым чередованием анаэробных процессов, величина и продолжительность которых полностью зависят от характера поединка и его динамичности. В связи с этим борьбе невозможно дать определенную биохимическую характеристику. Однако установлено, что после окончания схватки в крови борцов может повышаться уровень молочной кислоты (до 1,0 г/л), свидетельствующий об интенсивности протекания реакций гликолиза, а также содержание сахара (до 1,5-1,8 г/л) вследствие высокого эмоционального напряжения.

После окончания борьбы в моче отмечается повышение концентрации фосфатов, молочной кислоты, а иногда и белка. Усиленное потоотделение во время работы ведет к большим потерям организмом воды, минеральных солей и снижению массы тела.

Б о к с относится к скоростно-силовым, динамическим упражнениям переменной мощности. В некоторых периодах (раундах) работа боксеров может достигать очень большой мощности. Поэтому поединок сопровождается значительным кислородным долгом и анаэробным энергообеспечением организма.

Ресинтез израсходованной энергии и уменьшение КД происходит за время коротких перерывов, однако полностью затраченная энергия и кислородный долг не восстанавливаются. Поэтому в последующих раундах суммарное количество недоокисленных продуктов анаэробных реакций и уровень кислородного долга возрастают, что постепенно уменьшает работоспособность спортсменов. Для боксеров в предстартовый период, а также во время схватки характерно очень сильное эмоциональное возбуждение, вызывающее увеличение содержания сахара в крови до 1,9 г/л. В периоды очень напряженной борьбы у боксеров может меняться белковый состав крови. После окончания соревнований с мочой выделяются повышенные количества молочной кислоты, сахара, белка.

Восстановление организма боксеров после соревнований в связи с сильным эмоциональным напряжением протекает несколько медленнее, чем после тренировочных занятий.

Постоянное занятие боксом развивает силу, быстроту, специфическую выносливость.

Ф е х т о в а н и е как вид ациклических упражнений характеризуется сложной координацией движений, быстротой и точностью действия спортсменов.

Динамическая скоростная работа мышц (туловища, верхних и нижних конечностей) фехтовальщиков осуществляется преимущественно в анаэробных условиях. Поэтому во время поединка в их организме используются в основном анаэробные возможности, сопровождающиеся некоторым увеличением содержания молочной кислоты и уменьшением щелочного резерва крови. В более тренированном организме величина этих сдвигов несколько менее выражена.

БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗМИНКИ.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПРЕДСТАРТОВОМ СОСТОЯНИИ

Биохимические изменения происходят в организме не только в процессе непосредственного выполнения работы, но и до ее начала – в предстартовом состоянии. Предстартовые изменения носят условно-рефлекторный характер. Ведущая роль в их появлении принадлежит симпато - адреналовой системе. В предстартовом состоянии происходит усиление деятельности ряда желез внутренней секреции, в частности, надпочечников. Особенно усиливается образование адреналина. Под его влиянием активизируются процессы расщепления гликогена в печени, мобилизация депонированного жира, повышается активность ферментов, в частности ферментов энергетического обмена. В крови повышается содержание энергетических субстратов: глюкозы, свободных жировых кислот, кетоновых тел. Усиливается деятельность сердечно - сосудистой и дыхательной систем, повышается содержание гемоглобина в крови за счет выхода из депо богатой эритроцитами крови. Все это обеспечивает увеличение потребления организмом кислорода, повышает кислородную емкость крови, улучшает снабжение тканей кислородом и энергетическими субстратами.

Адреналин стимулирует также свободное окисление в тканях (не связанное с ресинтезом АТФ), приводящее к высвобождению энергии в виде тепла. Это вызывает повышение температуры мышц (и организма в целом), что увеличивает их эластичность и другие свойства, обеспечивающие более эффективное выполнение работы.

Предстартовые изменения в организме находятся в соответствии с предстоящей работой и соответствуют им по характеру и глубине. Чем тяжелее предстоящая работа, тем глубже биохимические сдвиги в предстартовом состоянии.

Уровень предстартовых реакций организма зависит от возраста и пола спортсменов. Более значительные предстартовые изменения наблюдаются в организме подростков и женщин, в связи с чем им не рекомендуется выполнять работу с высоким эмоциональных напряжением.

Кроме того, величина предстартовых изменений может зависеть от уровня подготовленности спортсмена, типа его нервной деятельности, а также от особенностей проведения соревнований. У новичков перед стартом биохимические изменения в организме менее выражены, чем у опытных спортсменов. Это связано с тем, что выработка условных рефлексов на происходящие в организме биохимические сдвиги происходит не сразу и целиком зависит от спортивного стажа спортсмена в определенном виде спорта. Однако это не означает, что у новичков перед стартом не наблюдаются усиленный газообмен, повышение уровня сахара, молочной кислоты в крови и другие изменения. Наоборот, такие сдвиги у них могут быть значительно выше, чем у опытных спортсменов, но в основном являются неспецифическими, поскольку вызваны чрезмерным волнением, страхом и т.д. Остальная, меньшая часть этих изменений будет специфической, происшедшей вследствие условно - рефлекторной деятельности центральной нервной системы.

Исходя из выше изложенного, предстартовое состояние следует понимать как вполне сформированную совокупность биохимических изменений в организме человека, выработанную в процессе постоянной тренировки определенным видом физических упражнений и приводящую к формированию условных рефлексов на выполняемую работу. Поэтому все предстартовые биохимические изменения в организме возникают вследствие регулируюшего действия коры головного мозга.

Величина предстартовых биохимических изменений в организме зависит также от степени возбуждения центральной нервной системы. Чрезмерное, так же как и недостаточное, нервное возбуждение перед нагрузкой не может обеспечить образования двигательного навыка в коре головного мозга и тем самым - нормальной работоспособности организма.

Предстартовые изменения в организме, особенно соответствующие предстоящей работе, следует рассматривать как явления положительные. Они подготавливают организм к предстоящей работе. При недостаточно выраженных предстартовых сдвигах, организм оказывается плохо подготовленным к работе. Чрезмерные сдвиги и, особенно рано возникающие, могут привести к истощению желез внутренней секреции, перерасходу энергетических субстратов и другим изменениям, результатом которых может быть снижение работоспособности и спортивного результата.

Умело выполненная разминка может оказать нормализующее влияние на предстартовые сдвиги в организме. При недостаточно глубоких сдвигах энергично выполненная разминка будет способствовать углублению биохимических изменений, приведению их в большее соответствие с предстоящей работой. Напротив, при чрезмерно глубоких сдвигах разминка должна быть умеренной интенсивности, более спокойной. Это обеспечит сглаживание предстартовых биохимических изменений в организме и предотвратит неблагоприятные последствия чрезмерной реакции.

ВЛИЯНИЕ СРЕДНЕГОРЬЯ НА БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ У СПОРТСМЕНОВ НА ТРЕНИРОВКАХ И СОРЕВНОВАНИЯХ

Горы принято делить на три категории: низкогорье - до 1000м над уровнем моря, среднегорье – от 1000 до 3000м над уровнем моря, высокогорье свыше 3000м над уровнем моря.

Хотя специфические особенности горного климата проявляются уже начиная с высоты 500м над уровнем моря, наибольший интерес для спортивной практики представляет именно среднегорье. На высоте свыше 3000м работоспособность падает столь значительно, что тренироваться и выступать в соревнованиях практически невозможно. На высоте, не превышающей 1000 - -1500м влияние особенностей горного климата выражено слабо.

Основными особенностями горного климата, влияющими на человека на высоте, является:

пониженное парциальное давление О₂;

разряженная атмосфера, приводящая к «вымыванию» из организма СО₂;

повышенная сухость воздуха.

В атмосферном воздухе содержится примерно 21% кислорода. При обычном атмосферном давлении (760мм рт. ст) на долю его приходится около 160мм рт.ст. (парциальное давление кислорода – рО₂). При таком парциальном давлении повышается насыщение гемоглобина (Нв) кислородом, приблизительно 96% гемоглобина, проходящего через легкие насыщается кислородом.

На высоте давление падает, снижается и парциальное давление кислорода, что, в свою очередь, приводит к снижению насыщения гемоглобина кислородом. Зависимость между парциальным давлением кислорода и насыщением гемоглобина имеет сложный характер. Вначале снижение рО₂ не сопровождается резким падением насыщения гемоглобина кислородом. При снижении рО₂ на половину еще приблизительно 80% гемоглобина оказывается насыщенным кислородом. На высоте 2000м над уровнем моря парциальное давление О₂ составляет около 120мм рт.ст. При этом несколько снижается и насыщение крови кислородом. В условиях обычной деятельности здоровый человек, а тем более спортсмен, это практически не замечает. Но при напряженной мышечной работе меньшее насыщение крови кислородом становится ощутимым : снижается количество поступающего к работающим мышцам кислорода, результатом чего является снижение аэробных возможностей, падает работоспособность, в первую очередь, в упражнениях, в которых доля аэробного энергообеспечения составляет значительный процент.

Снижение аэробных возможностей в среднегорье приводит к тому, что роль анаэробных механизмов энергообеспечения при любых видах напряженной работы повышается.

Анаэробные возможности в условиях среднегорья практически не снижаются. Спортивные результаты в упражнениях преимущественно анаэробной направленности - также. К таким видам работ относятся, в частности, упражнения циклических видов спорта продолжительностью до 1мин.

Разряженная атмосфера горной местности способствует «вымыванию» из организма СО₂, что снижает концентрацию его в крови (гипокапния), приводит к сдвигу кислотно - щелочное равновесие организма в щелочную сторону. Происходит увеличение резервной щелочности организма, что в свою очередь, способствует повышению лактатных анаэробных возможностей.

Некоторому увеличению анаэробных возможностей в горной местности способствуют и особенности деятельности в этих условиях желез внутренней секреции. На высоте, в частности, ослабевает деятельность щитовидной железы. Уменьшение продукции тироксина вызывает понижение чувствительности головного мозга к пониженному парциальному давлению кислорода, продуктам анаэробного обмена.

Сухой горный воздух повышает потери организмом влаги через дыхание и потоотделение, в результате значительно повышается потребность в воде.

Адаптация организма спортсмена при тренировке к среднегорью заключается, с одной стороны, в усилении деятельности органов и систем, ответственных за потребление, транспорт и использование кислорода в организме; с другой - происходит увеличение анаэробных возможностей, компенсирующих недостаточное поступление кислорода в организм. Изменения происходят как на уровне организма, так и на уровне клетки. На уровне организма происходит усиление деятельности сердечно - сосудистой и дыхательной систем, улучшается регуляция их деятельности. Происходит возрастание количества эритроцитов в крови, что увеличивает дыхательную поверхность крови. Повышается концентрация гемоглобина. В крови увеличивается количество новообразованных «молодых» эритроцитов - ретикулоцитов. В мышцах повышается содержание миоглобина, увеличивается число митохондрий, количество и активность ферментов аэробного обмена.

Повышение роли анаэробных реакций при работе в условиях среднегорья приводит к увеличению анаэробных возможностей. В основе этого увеличения лежит повышение в мышцах концентрации креатинфосфата, гликогена, количества и активности ферментов гликолиза, повышение буферных возможностей организма, увеличение резервной щелочности и некоторые другие изменения.

Указанные изменения происходят уже при простом пребывании на высоте, особенно у лиц малотренированных. Однако в этом случае изменения слабо выражены. Спортивная тренировка в горной местности значительно усиливает адаптационные изменения.

Наступление адаптационных изменений обеспечивается усилением процессов синтеза белка (белков, ферментов, структурных белков, хромопротеидов - гемоглобина, миоглобина, цитохромов и т.д.). Усиление белкового синтеза при тренировке в горах существенно повышает потребность организма спортсмена в белках. Усиленный синтез хромопротеидов, содержащих в своем составе ионы железа, вызывает увеличение потребности организма в этом элементе. Повышается также потребность в витаминах, особенно группы В и РР, принимающих участие в построении небелковой части ряда ферментов энергетического обмена.

Первые заметные признаки акклиматизации обнаруживаются через 12-14 дней тренировки в горах. Скорость адаптационных изменений при длительном пребывании в горах постепенно снижается. Через 2-3 месяца тренировки в среднегорье скорость этих изменений становится очень низкой. Этот срок следует рассматривать как наибольший при организации тренировочных сборов в среднегорье.

Таким образом, тренировка в условиях среднегорья вызывает в организме целый ряд биохимических и регуляторных изменений, приводящих к повышению как аэробных, так и анаэробных возможностей. После спуска на равнину это обеспечивает повышение как общей, так и специальной работоспособности, прежде всего в видах спорта, в которых спортивный результат определяется уровнем развития механизмов энергообеспечения.

Изменения, происходящие в организме, при тренировке в среднегорье после спуска на уровень моря сохраняется в течение 1,5 и более месяцев.

Вопросы к занятию:

1. Что лежит в основе сходства «срочных» и «кумулятивных» биохимических изменений при занятиях различными циклическими видами спорта, относящихся к одной зоне мощности?

2. Биохимическая характеристика циклических видов спорта.

3. Особенности биохимических изменений в организме спортсменов при выполнении циклических упражнений разной относительной мощности.

4. Биохимические изменения при занятиях ациклическими видами спорта.

5. Особенности биохимических изменений в организме спортсменов при соревновательных нагрузках, связанных с большим эмоциональным напряжением.

6. Приведите примеры влияния специфических особенностей вида спорта на биохимические изменения в организме при работе

7. Охарактеризуйте «срочные» и «кумулятивные» биохимические изменения, возникающие в организме при занятиях избранного вами вида спорта.

8. Какие изменения происходят в крови и мышцах спортсменов?

ТЕМА 10

БИОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДИКИ ЗАНЯТИЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРОЙ И СПОРТОМ С ЛИЦАМИ РАЗНОГО ВОЗРАСТА И ПОЛА

Цель занятия: Изучить биохимические особенности растущего и стареющего организма человека и дать биохимическое обоснование методике занятий физическими упражнениями и спортом с лицами разного возраста.

Для правильного построения занятий физическими упражнениями и спортом с лицами разного возраста необходимо знать особенности организма человека в разные возрастные периоды.

В растущем организме интенсивность белкового синтеза и других биологических синтезов значительно выше, чем у взрослых, поэтому и энергетические затраты у них на пластические процессы больше, чем у взрослых, а на мышечную деятельность существенно ниже. У детей и подростков сердечно – сосудистая и дыхательная системы даже в покое функционируют с большим напряжением, чем у взрослых, что ограничивает возможность аэробного энергетического обеспечения мышечной работы. Вместе с тем, возможности анаэробного энергетического обеспечения мышечной деятельности и способность совершать работу в условиях кислородного дефицита у детей также меньше, чем у взрослых. Для детей и подростков характерна также низкая устойчивость к повышенным концентрациям продуктов анаэробного метаболизма, недостаточное совершенство систем, регулирующих обменные процессы при работе: малая устойчивость в деятельности желез внутренней секреции, слишком высокая подвижность в деятельности регуляторных механизмов ЦНС. Все эти особенности обуславливают сравнительно быструю утомляемость растущего организма при выполнении интенсивных упражнений, плохую переносимость длительной непрерывной и всякой объемной монотонной работы. При мышечной деятельности у детей и подростков наблюдается легкая затормаживаемость мобилизации углеводов, что может приводить к снижению уровня сахара в крови, особенно при упражнениях длительных и не ин-тересных.

Упражнения гликолитической направленности приводят к значительному накоплению молочной кислоты, которая проникая в клетки центральной нервной системы оказывает на них неблагоприятное воздействие.

Характерной особенностью стареющего организма является снижение интенсивности пластического обмена на фоне общего уменьшения интенсивности обмена веществ. Интенсивность окислительных процессов, как аэробного окисления, так и гликолиза, в стареющем организме также снижается, что значительно ограничивает работоспособность пожилого человека. С возрастом претерпевает изменение и обмен липидов, которые хуже утилизируются организмом. В крови повышается содержание холестерина и атерогенных бета - липопротеидов, которые откладываясь в станках артерий, способствуют развитию атеросклероза. /Для стареющего организма характерно ухудшение нервной и гормональной регуляции обменных процессов, химические изменения в костной ткани, связках, сухожилиях, кровеносных сосудах, приводящих к снижению их прочности и эластичности. Влияние мышечной деятельности на растущий организм должно способствовать процессам роста и развития, а на стареющий организм задержке возрастной инволюции./

Продуцируемая организмом энергия распределяется между энергетическим обеспечением функций, в частности, мышечной деятельностью (функциональный обмен), и пластическими процессами, прежде всего, синтезом различных белков (пластический обмен). У взрослого человека (20-40 лет) эти стороны обмена в состоянии покоя находятся в равновесии, при мышечной работе возрастает доля функционального обмена и сокращается доля пластического. Во время же отдыха уменьшается доля функционального обмена и резко повышается доля пластического.

В растущем организме продукция энергии на единицу массы тела выше, чем у взрослых, но большая часть ее используется на пластические процессы, доля функционального обмена меньше, чем у взрослых. При мышечной деятельности доля функционального обмена у детей возрастает, но не столь значительно, как у взрослых, а на пластические процессы затрачивается меньше энергии, чем в состоянии покоя, но все же довольно много. Во время отдыха пластический обмен резко усиливается.

В стареющем организме по сравнению с взрослыми энергопродукция снижена за счет обеих сторон обмена. При мышечной деятельности доля пластического обмена еще больше сокращается, хотя функциональный обмен при этом возрастает меньше, чем у взрослых. Во время отдыха доля пластического обмена значительно повышается. Сущность положительного влияния мышечной деятельности на организм именно в этом усилении пластического обмена во время отдыха. И разница между растущим и стареющим организмом лишь в том, что в первом случае выполнение физических упражнений способствует процессам роста в развитии, а во втором- задержке возрастной инволюции.

Однако, при этом очень важно правильно подобрать физические нагрузки, чтобы они были достаточно эффективными для влияния на процессы обмена веществ и вместе с тем, посильны для растущего и стареющего организма, не вызывали в значительной степени утомления.

Наиболее подходящими для детей и подростков, как и для пожилых людей являются сравнительно кратковременные разнообразные скоростные упражнения (в пределах доступных данной возрастной группе), не требующие больших силовых напряжений и проявления скоростной выносливости, выполняемые повторно, с достаточными интервалами отдыха.

Впервые годы занятий физической культурой и спортом с детьми и подростками, следует преимущественно совершенствовать аэробные возможности, создать базу общей физической подготовленности.

Для лиц пожилого возраста, как и для детей и подростков характерна легкая затормаживаемость мобилизации углеводов при мышечной деятельности; однообразные, скучные физические упражнения, как правило сопровождаются у них снижением уровня глюкозы в крови, а это уменьшает эффективность физических упражнений. На положительный эмоциональный фон занятий существенно влияет также фактор среды (проведение занятий в хорошо оформленном зале, лесу, парке и т.д.)

Вопросы к занятию

1. Охарактеризуйте особенности обмена веществ растущего организма.

2. Дайте характеристику энергетическим ресурсам и особенностям систем энергообеспечения у детей и подростков.

3. Дайте биохимическое обоснование задачам и особенностям занятий физической культурой и спортом в детском и юношеском возрасте.

4. Описать биохимические особенности организма пожилого человека. Каковы задачи физической культуры для этой возрастной группы?

5. Охарактеризуйте биохимические изменения, приводящие к снижению порочности и эластичности связочного аппарата, кровеносных сосудов, костной ткани в стареющем организме.

6. Охарактеризуйте систему тренировок для оптимизации функциий дыхания, кровообращения и мышечной работоспособности у людей пожилого возраста.

7. Дайте биохимическое обоснование важности занятий физической культурой для детей и лиц старшего возраста.

ТЕМА 11

БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПИТАНИЯ ПРИ ЗАНЯТИЯХ ФИЗИЧЕСКИМИ УПРАЖНЕНИЯМИ И СПОРТОМ

Цель занятия: Изучить основные положения построения рационального питания спортсменов и дать биохимическое обоснование использования продуктов питания для ускорения восстановительных процессов, биохимической адаптации к нагрузкам и повышения работоспособности.

Продукты питания влияют на физиологическую и биохимическую адаптацию организма к мышечной деятельности. Поэтому правильно организованное питание способствует повышению спортивной работоспособности, устранению утомления и ускорения восстановления после физических нагрузок, развитию скелетной мускулатуры и нормализации обмена веществ в организме. Оно также расширяет границы приспособления к физическому и нервному напряжению.

Рациональным является питание, наилучшим образом удовлетворяющее потребности организма в энергии и необходимых пищевых веществах в количественном и качественном отношении, способствующее правильному росту и развитию организма, развитию функциональных возможностей и повышению интенсивности труда.

В основу рациональной организации питания при занятиях физической культурой и спортом положен ряд принципов, достаточно убедительно обоснованных результатами многих экспериментальных исследований.

В обобщенном виде основные принципы питания спортсменов могут быть сформированы следующим образом.

1. Снабжение организма спортсменов необходимым количеством энергии, соответствующим ее расходованию в процессе физической деятельности.

Энергозатраты при физических нагрузках зависят от характера и объема выполняемой работы, от уровня мастерства спортсмена, от климато-географических условий проведения соревнований и тренировок и т.п.

С учетом неполной усвояемости пищи, калорийность питания должна приблизительно на 10 % превышать его энерготраты.

2. Соблюдение принципов сбалансированного питания применительно

к определенным видам спорта и интенсивность физических нагрузок,

предусматривающего распределение в рационе калорийности по всем видам основных пищевых веществ (белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества).

Следует при этом учитывать и период подготовки в спортивном сезоне.

Соотношение белков, жиров, углеводов в рационе при работе без больших физических нагрузок принято как 1:1:4, при тяжелом физическом труде - как 1:1, 1:5, для спортсменов - 1:0, 8:4, то есть в нем должно быть меньше жиров.

Сбалансированность белков, жиров и углеводов определяют также по количеству энергии, которое они обеспечивают в суточном рационе. Если энергоценность рациона принять за 100 %, то в обычном питании доля белков составляет 12-14 %, жиров -30 %, углеводов 56-58 %. Для спортсменов распределение суточной энергоценности рациона следующее: за счет белков – 15 %, жиров - 25 %,, углеводов - 60 %. Сбалансированное питание спортсменов предусматривает в общем количестве белков не менее 50 % (лучше 55-60 %) белков животного происхождения, содержание растительных жиров - около 25 % суточной нормы всех жиров. Углеводы в рационах спортсменов должны быть представлены в среднем на 65 % крахмалом и на 35 % сахарами.

Отличительной особенностью питания спортсменов является повышенная потребность в витаминах, что связано с использованием витаминов на построение ферментов, содержание которых в тканях под влиянием тренировки увеличивается и с потерей организмом витаминов при выполнении больших физических нагрузок. Удовлетворить повышенную потребность организма спортсмена в витаминах только за счет продуктов питания невозможно, поэтому значительную часть пищевого рациона следует заменить препаратами поливитаминов, то есть сбалансированными количествами витаминов.

3. Выбор адекватных форм питания (продуктов, пищевых веществ и их комбинаций) и приемов пищи на периоды интенсивных тренировок, подготовки к соревнованиям, соревнований и восстановительный период.

Количественные отношения зависят от характера, интенсивности и объема нагрузки, поскольку при этом процессы обмена веществ в организме протекают по-разному.

Так, например, (работа при максимально мощности в глубоком анаэробном режиме вызывает увеличение количества углеводов в пище за счет снижения количества жиров и дополнительного приема витаминов С, В1, В2, В12, В15. Динамические или статические мышечные усилия

сопровождающиеся напряжением мышечной массы и развитием силы, требуют

повышенного белкового питания и витаминов Е и группы В. При тренировочных режимах, в которых используется работа субмаксимальной мощности и ниже, в аэробных условиях, при больших объемах (длительная), значительная калорийность пищи сопровождается общим повышением количества белка и углеводов и более заметным повышением жиров (фосфатиды, ненасыщенные жирные кислоты), витаминов С, В1, В2, РР и минеральных солей. При подготовке к соревнованиям в видах спорта, связанных с проявлением выносливости, часто применяется режим питания, позволяющий накопить в мышцах повышенное количество гликогена - основного энгергетического источника.

Суперкомпенсация гликогена («тайпер») в практике спорта широко распространен, особенно успешно при работе на выносливость.

При 2-3 разовых ежедневных физических нагрузках необходимо количество приемов пищи увеличить до 5-6 раз, при таком режиме необходимо использовать специальные продукты повышенной биологической ценности. Особое внимание в питании спортсменов следует уделить овощам и фруктам. При интенсивной мышечной работе в организме образуется большое количество кислых продуктов, а именно овощи и фрукты, являясь основными поставщиками щелочных эквивалентов, выполняют важную роль в нормализации щелочно-кислотного равновесия.

Кроме того, они служат важнейшими источниками витаминов С. Р, каротина, некоторых витаминов группы В, микроэлементов, углеводов, участвующих в регуляции процессов пищеварения; повышает усвояемость различных пищевых веществ.

4. Использование индуцирующего влияния пищевых веществ в целях создания метаболического фонда, выгодного для биосинтеза гормонов и реализации их действия (катехоламинов, кортикостероидов, простогландинов, циклических нуклеотидов, антиоксидантов и др.).

При мышечной деятельности гормоны участвуют в регуляции мобилизации, утилизации и реституции источников энергии. Они способствуют сохранению определенных границ гомеостаза, что обеспечивает работоспособность организма при том или ином виде мышечной деятельности.

Одни гормоны имеют белковую природу – полипептиды (инсулин), другие синтезируются из аминокислот (катехоламины). Можно предположить, что наличие в пище спортсменов легкоусвояемых и полноценных белков будет способствовать созданию выгодного метаболического фона для синтеза гормонов.

5. Использование стимулирующего влияния пищевых веществ, для активизации процессов аэробного и анаэробного окисления.

Повысить работоспособность путем усиления процессов аэробного окисления можно, принимая глютаминовую, яблочную и лимонную кислоты в составе питательных смесей перед стартом, на дистанции или во время перерывов между выступлениями.

Насыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая и арахидоновая), содержащиеся в растительных маслах активируют процессы аэробного окисления.

Витамины С, В1, РР, пантотеновая кислота, Е, К повышают работоспособность и ускоряют восстановление благодаря участию в процессах окисления.

Введение в организм фосфатов способствует повышению скорости расщепления гликогена, усиленному синтезу креатинфосфата и положительно влияет на процессы окислительного фосфорилирования, а эти факторы также повышают работоспособность.

6. Использование пищевых веществ, для обеспечения повышенной скорости наращивания мышечной массы и увеличения силы.

В питании спортсменов в этом случае важно сохранение и увеличение доступных для синтеза белков субстратов-аминокислот.

Для этого необходимо:

- потребность организма в энергии полностью покрывать источниками небелковой природы (углеводы, жиры) с учетом энергозатрат;

- пища должна содержать повышенное количество полноценных и легкоусвояемых белков, в основном животного происхождения и из разных источников (мясо, рыба, молоко, яйца);

- кратность приема пищи, богатой белком, рекомендуется не меньше пяти раз в день;

- создание оптимальных условий для усвоения белковой части пищи.

В период восстановления мясо употреблять с овощными гарнирами:

- специальные белковые препараты использовать в гомогенизированном виде до тренировки или во время перерывов;

- обогащать пищу витаминами, способствующими ускорению роста мышечной массы и развитию силы: Е и витамины группы В (В6, В12).

7. Использование пищевых факторов для быстрого «сгона» веса при подведении спортсменов к нужной весовой категории.

При «сгонке» массы тела энергоценность пищевого рациона следует сократить до 1800-2400 ккал в сутки, а возможно и до 1300-1500 ккал. Такое ограниченное питание за счет снижения количества жиров, углеводов и жидкости при достаточно высоком потреблении белков не вызывает у спортсменов ухудшения мышечной силы, координации и быстроты движений. Для создания чувства насыщения необходимо соблюдать пяти-шести разовое питание с достаточным объемом пищи за счет сырых овощей и фруктов.

8.Выбор правильного режима питания (время и число приемов пищи в течение дня и распределение рациона по приемам пищи) в зависимости от режима тренировок и соревнований. Распорядок приема пищи следует согласовать с общим режимом. Нельзя тренироваться натощак. Приемы пищи должны быть не позднее, чем за 2-2,5 часа до основного тренировочного занятия или выступления в соревновании. Наиболее рационально 4-5 разовое питание в сутки. При этом, если наиболее интенсивная нагрузка приходится на первую половину дня, калорийность питания распределяется так: (на завтрак -5%, 2-ой завтрак -30 %, обед -35%, полдник -5% и ужин 25%). Если же интенсивная нагрузка приводится на вторую половину дня, то калорийность распределяется соответственно: 5: 35 : 30: 30%. Наиболее строгий контроль за питанием спортсменов следует осуществлять во время соревнований. Недопустимо выступать в соревнованиях натощак. При составлении меню в дни соревнований следует стремиться к повышению удельной калорийности суточных рационов с целью уменьшения их объемов. Характер питания в этот период белково - углеводный.

9. Индивидуализация питания.

Этот принцип находится в зависимости от антропоморфотипометрических, физиологических и метаболических характеристик спортсмена, а также от состояния его пищеварительного аппарата и вкусовых привычек.

Вопросы к занятию

1. Сформулируйте основные принципы рационального питания спортсменов.

2. Охарактеризуйте потребность организма человека в основных веществах в зависимости от возраста, пола и мычшечной деятельности.

3. Поясните особенности питания спортсменов в зависимости от характера и интенсивности мышечной деятельности.

4. В чем заключаются биохимические причины « углеводной ориентации и» питания спортсменов?

5. Каково значение полиненасыщенных жирных кислот и липотропных веществ в питании спортсменов?

6. Роль витаминов и минеральных солей в питании спортсменов.

7. Какие низкомолекулярные соединения и биологически активные пищевые вещества используются для ускорения восстановительных процессов?

8. Каким должен быть качественный и количественный состав питания спортсмена в дни соревнований?

9. Каков режим питания необходим спортсмену в дни сгонки веса?

10. Дайте биохимическое обоснование питания на дистанции.

ТЕМА 12

БИОХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРИ ЗАНЯТИЯХ ФИЗИЧЕСКИМИ УПРАЖНЕНИЯМИ И СПОРТОМ

Цель занятия: Изучить задачи и методы биохимического контроля в спорте и выделить наиболее информативные показатели и тесты для каждого вида спорта.

Наиболее важными задачами, которые решаются при обследовании спортсменов и, лиц занимающихся физической культурой с использованием биохимических методов являются:

1. Отбор и допуск к тренировкам (занятиям физической культурой) и соревнованиям;

2. Оценка реакции организма на тренировочные и соревновательные нагрузки;

3. Определение состояния тренированности (физической работоспособности);

4. Выявление признаков непереносимости повышенных физических нагрузок, перетренировки;

5. Оценка степени и скорости восстановления;

6. Выявление нарушений обмена предрасполагающих к заболеваниям, по обоснованию направленности занятий физической культурой для их профилактики.

Решаются и более частные задачи: определение адекватности питания характеру деятельности, оценка воздействия климатических факторов, эффективности применения медикаментозных или физиотерапевтических средств и др.

Наиболее важными объектами биохимических исследований в спорте являются пробы крови (сыворотки крови) и мочи, слюна и пот как объект исследования не получили широкого распространении. В последнее время все большее распространение получает использование проб мышечной ткани (методы биопсии), в которых определяют количество сократительных белков (актина и миозина), АТФ-азную активность миозина, показатели энергетического потенциала мышц (содержание АТФ, гликогена, креатинфосфата). Хотя анализ тканей наиболее прямо характеризует изменения химизма и обмена, которые произошли в мышце или другом органе, такие исследования проводят редко из-за сложности забора проб.

При обследованиях с целью биохимического контроля определяют различные биохимические показатели, которые по функциональному значению можно классифицировать следующим образом:

1. Содержание источников энергии (питательных веществ): глюкозы, триглицеридов, жирных кислот, свободных аминокислот.

2. Промежуточные продукты обмена: органические кислоты (наиболее часто молочная кислота, пировиноградная), кетоновые тела и др.

3. Состояние кислотно-щелочного равновесия: рН крови, парциальное давление СО₂, резервная щелочность, дефицит оснований крови и др.

4. Состояние окислительных процессов оценивают по определению парциального давления О₂, насыщение крови кислородом, и состав недоокисленных продуктов обмена крови и мочи. Наиболее простым методом оценки кислородной емкости крови (у здоровых людей) является определение концентрации гемоглобина, а также его общего количества.

5. Состояние белкового обмена оценивают, определяя содержание общего белка и белковых фракций сыворотки крови, концентрации в крови и выделение с мочой конечных продуктов белкового обмена ( мочевина, аммиак, креатинин, креатин, мочевая кислота ).

6. Для оценки функции эндокринной системы и совершенства регуляции обмена определяют гормоны и их метаболиты, биологически активные вещества (гистамин, серотонин).

7. Определение активности ряда ферментов, в частности, креатинфосфокиназы, лактатдегидрогеназы, аминотрансфераз (аланиновая или аспарагиновая) и др. в крови.

8. Состояние минерального и водного обмена оценивают, определяя минеральные вещества.

9. Патологические (ненормальные) вещества, к ним относят, обычные вещества организма, которые обнаруживаются в других биологических жидкостях. Например, миоглобин при его обнаружении в крови и моче. Белок, глюкоза, в повышенном количестве кетоновые тела в моче также относятся к патологическим веществам.

Задачи предстоящего обследования определяют выбор методов. При обследовании следует избирать более простые методы, чтобы тратить мало времени на выполнение анализа для получения оперативной информации в ходе тренировочного процесса.

Особенности обмена веществ у спортсменов можно выявить лишь в динамике, изучая реакцию организма на ту или иную физическую нагрузку. Несмотря на большое многообразие возможных вариантов физических нугрузок их можно разделить на две группы:

1) стандартизированные нагрузки;

2) максимальные нагрузки.

Стандартизированные нагрузки характеризуются тем, что можно определить величину по деятельности, мощности или объему выполнения определенной работы. Наиболее часто используют ступенчатые велоэргометрические тесты, восхождение на ступеньку известной высоты (Гарвардский степ-тест), бег на трэтбаня тренированности индивидуальную работоспособность в различных условиях, они помогают получить в большей степени характеристику общей, а не специальной тренированности. Для определения специальной тренированности наиболее адекватными являются максимальные нагрузки, нагрузки типа прикидок в своем виде спорта (когда спортсмены демонстрируют свои максимальные возможности). В этом случае сохраняется специфичность нагрузки и имеют место соревновательные условия, т.е. то, что и требуется для определения специальной тренированности, от уровня которой зависит успех в соревнованиях.

При определении показателей обмена в период восстановления, следует учитывать, что в тренированном организме ликвидация изменений обмена происходит с более высокой скоростью.

Для оценки «полного восстановления», исходя из принципа гетерохронности восстановительных процессов, обычно используют показатели белкового обмена, т.к. их нормализация занимает наибольшее время. Наиболее часто определяют концентрацию мочевины в крови.

Биохимическая диагностика перетренировки наиболее сложна, выбор метода зависит от того, какие органы или системы могут претерпевать изменения (миокард, печень, скелетные мышцы, нервная система). С этой целью в крови и моче, в основном, определяют патологические показатели и некоторые специфические обменные пробы, характерные для изменений в тех или иных органах.

Изложенные выше биохимические показатели, используемые с целью биохимического контроля в спорте, дают объективную информацию о функциональном состоянии спортсменов в различные периоды тренировочного процесса, но выполнение анализов возможно при наличии биохимических лабораторий. Поэтому рекомендуется на базах, не имеющих биохимических лабораторий и для самоконтроля спортсменов пользоваться простым и доступным в исполнении комплексом биохимических методов экспресс диагностики, которые позволяют в любой момент получить ориентировочные объективные данные о функциональном состоянии спортсмена. Комплексное использование ряда методов биохимической экспресс - диагностики представляет определенную ценность биохимического контроля, который является составной частью современного систематического контроля.

Вопросы к занятию

1. Какие задачи спортивной практики могут быть решены при использовании биохимических методов для обследования спортсменов?

2. Охарактеризуйте принципы биохимической диагностики «срочного», «отставленного» и «кумулятивного» тренировочного эффектов.

3. Характеристика объектов биохимических исследований на спортсменах (крови, мочи, выдыхаемого воздуха, проб мышечной ткани и др.) и условий их забора.

4. Характеристика наиболее информативных биохимических показателей, определяемых у спортсменов.

5. Дайте биохимическое обоснование выбора тестов, предназначенных для оценки состояния тренированности.

6. Выбор функциональных нагрузок для биохимического исследования.

7. Общая характеристика методов биохимических исследований в спорте.

8. Охарактеризуйте методы исследования: энергетического обмена, кислотно-щелочного равновесия, электролитного состава крови, активности ферментов и гормонов.

9. Охарактеризуйте методы биохимических исследований, используемых для оценки тренированности, оценки степени утомления и хода восстановительного процесса.

10. Основные требования к проведению биохимических исследований в лабораторных и полевых условиях.

11. Организация службы б