Спортивная физиология

         Легочная  вентиляция в зависимости от  темпа (скорости) бега и профиля  трассы может составлять от 80 до 120-140 л/мин, МПК – 77 мл/кг/мин и 58 мл/кг/мин соответственно у мужчин и женщин.

         ЧСС в  покое 45-60 уд/мин, а во время соревнований (бега) может достигать 160 и более  уд/мин.

         Альпинизм включает в себя переходы через горные перевалы, движение по скалам летом и зимой, движение по льду, фирну и снегу и движение в горах на лыжах. На практике все эти виды альпинизма применяются в комплексе.

         К высокогорью  относятся все возвышенности  и горные вершины, окружность  подошвы которых составляет более 2000м. Различают отдельные горы, группы гор и горные цепи. Различные формы горной поверхности (гребни, ущелья, стены, кары и т.д.) ставят перед альпинистом множество задач. Работа, в зависимости от высоты может быть максимальной, субмаксимальной и большой интенсивности. Имеют место гипоксемия и гипоксия тканей. При восхождении к кардиореспираторной системе предъявляются огромные требования, так как резко возрастают легочная вентиляция, ЧД, ЧСС. Работа проходит в аэробно-анаэробном режиме, но чем выше высота подъеме, тем больше процент анаэробной работы. В крови резко повышается лактат, кислородный долг велик. ЧСС может достигать 160-190 и более уд/мин.

         Чем больше  высота, тем значительнее уменьшение (снижение) парциального давления. Так, на высоте 2500м давление падает до ⅔ нормального, при высоте 5500м – до ½ , а при высоте 7500м – до ⅓, т.е. до 280 мм рт.ст. (норма – 760 мм рт.ст.). Другие факторы, влияющие на работоспособность: понижение температуры, низкая абсолютная влажность, высокая солнечная радиация, сильный ветер и т.д. Сочетание всех этих факторов и характеризует высокогорный климат.

         По мере  снижения парциального давления  кислорода в атмосферном воздухе  оно уменьшается и в альвеолярном  воздухе. Отсюда возникают гипоксемия и гипоксия тканей (особенно мышц при выполнении физических нагрузок и еще в большей степени – мозга).

         В таблице  показано парциальное давление  кислорода и углекислого газа  в альвеолярном воздухе и крови  человека на разных высотах.

 

 

 

Парциальное давление кислорода и углекислоты в альвеолярном воздухе и крови человека на разных высотах (мм рт.ст.)

 

Показатели	На уровне моря	На высоте
		2810 м	3660 м		4700 м	5430 м		6140 м
Альвеолярное рО2 Артериальное рО2 Альвеолярное рСО2 Артериальное рСО2 % НвО2 в арт.крови	100,3 88,9 41,1 41,4 95,5	62,4 60,1 33,9 37,2 91,0		57,9 47,6 29,5 31,1 84,5	48,4 44,6 27,1 28,7 79,8		42,3 43,1 27,7 27,7 76,2	37,0 34,4 22,0 24,9 65,5

 

         На возникновение  гипоксемии и гипоксии тканей  организм реагирует компенсаторными реакциями. Это, во-первых усиление вентиляции легких (учащается частота дыхания, увеличивается глубина вдоха). В ответ на гипервентиляцию происходит повышение рН крови и образование оксигемоглобина. Во-вторых, повышается кислородная емкость крови, происходит рефлекторное выбрасывание крови из депо; в-третьих, увеличивается кровоток, т.е. рефлекторно происходит учащение сердцебиений и повышение минутного  объема крови. Все вместе способствует доставке кислорода (О2) тканям, особенно мозгу, сердцу и мышцам.

         Для адаптации  к гипоксии в подготовке спортсменов  используют тренировки в среднегорье. Наиболее показаны такие тренировки  в циклических видах спорта, с  использованием адаптагенов.

 

ФИЗИОЛОГО_ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СПОРТИВНОГО ОТБОРА

 

         Эффективность тренировочных воздействий существенно определяется адекватностью физических упражнений для данного человека, его врожденным и приобретенным особенностям, что необходимо учитывать в процессе спортивного отбора.

 

ФИЗИОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ВОПРОСАМ СПОРТИВНОГО ОТБОРА

 

         Среди мероприятий  по физическому воспитанию населения  весьма важная роль принадлежит  процессам спортивного отбора  и спортивной ориентации. Эти  процессы имеют принципиальное  различие. В процессе спортивной  ориентации изучаются врожденные особенности человека и подбираются адекватные для него физические упражнения или вид спорта. В ходе спортивного отбора определяются модельные характеристики соревновательной деятельности ведущих спортсменов и специфические для данного вида спорта спортивно-важные качества, а затем производится поиск и подбор людей с соответствующими врожденными и развившимися в процессе жизнедеятельности морфофункциональными особенностями.

         Наряду  с педагогическими, психологическими  и социологическими методами изучения индивидуальных особенностей человека при этом используются генетические и морфофункциональные методы, которые позволяют описать не только врожденные особенности, т.е. задатки человека, но и развитые в течение жизни комплексы его индивидуальных особенностей, определяющих его способности. Получаемые характеристики должны быть различными на разных этапах подготовки спортсмена, так как спортивный отбор представляет собой многоступенчатый процесс с изменяющимися требованиями к организму человека в ходе многолетней тренировки. При этом необходимо учитывать не только исходные показатели, но и многие другие параметры:

• Динамику индивидуальных реакций организма спортсмена на предъявляемые нагрузки,
• Возрастные периоды наибольшей эффективности тренирующих воздействий для развития разных физических качеств,
• Индивидуальный тип адаптации к физическим упражнениям определенной направленности,
• Скорость и мощность мобилизации функциональных резервов данного организма,
• Выраженность и темпы проявления срочной и долговременной адаптации ко всему комплексу спортивной деятельности.

         Неадекватный  выбор спортивной специализации  или стиля соревновательной деятельности, как показывают современные исследования, резко замедляет рост спортивного  мастерства и ограничивает уровень спортивных достижений, а также является фактором риска для здоровья спортсмена.

         За последние  годы все больше и больше  выявляется значение наследственных  влияний на многие показатели  строения и функций организма  человека, а также на степень развития разных его физических качеств. Их учет в организации тренировочного процесса и спортивном отборе становится все более насущным.

         Наследственность  заключается в способности живых  организмов передавать свои признаки  следующим поколениям. В противоположность этому, изменчивость связана со способностью изменения наследственных задатков и их проявлений в процессе развития организмов.

         Совокупность  всех наследственных задатков  называется генотипом, а совокупность  всех признаков организма – фенотипом. Фенотип зависит от возможности врожденных задатков проявиться в определенных условиях жизни. Таким образом, основные черты организма определяются как унаследованными свойствами, так и влияниями различных факторов среды (питания, климато-географических и экологических условий, социальной среды, особенностей воспитания и пр.). Иными словами, фенотип есть генотип плюс средовые влияния.

         Изучение  наследственности у человека  характеризуется определенными  ограничениями генетического анализа.

         У человека  невозможно проведение направленного  скрещивания, экспериментального получения  мутаций, обеспечение строгого контроля  за окружающими условиями среды  на протяжении роста и развития  организма. Использование статистического подхода затрудняют малочисленность потомства, длительный период полового созревания, отсутствие сведений об отдаленных предках и их морфофункциональных особенностях. Огромное разнообразие наследственных признаков у человека и большое количество групп сцепления генов также являются препятствием для точного анализа генетических влияний.

         К основным  методам генетики человека относят  следующие методы:

• Генеалогический (метод родословных), в котором составляются и анализируются родословные для изучаемого человека, которого называют в данном случае пробандом;
• Цитологический (изучение особенностей хромосом, ДНК);
• Популяционный (анализ наследственности в изолированных группах населения) и
• Близнецовый, основанный на сравнении различных признаков у близнецов.

         Одним из  простых количественных показателей  наследственности является коэффициент  Хольцингера (Н), который определяет  генетическую долю в общем  развитии организма. При Н=1,0 изучаемый  показатель полностью зависит  от генотипа, при Н> 0,7 доля генетических влияний очень высока (70% и более) и лишь небольшая часть приходится на средовые влияния. Чем меньше этот коэффициент, тем больше средовые влияния на признаки.

 

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ВЛИЯНИЯ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ

ОСОБЕННОСТИ И ФИЗИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА ЧЕЛОВЕКА

 

         Изучение  степени наследуемости различных  морфофункциональных показателей  организма человека показало, что  генетические влияния на них  чрезвычайно многообразны. Они отличаются  по срокам обнаружения, степени  воздействия, стабильности проявления. Чем больше выражены наследственные влияния на признаки организма, тем больший их учет должен быть при отборе.

 

НАСЛЕДУЕМОСТЬ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ

 

         Наибольшая  наследственная обусловленность  выявлена для морфологических  показателей организма человека, меньшая – для физиологических параметров и наименьшая – для психологических признаков (Шварц В.Б., 1991 и др.)

         Среди морфологических  признаков наиболее значительны  влияния наследственности на  продольные размеры тела, меньшие  – на объемные размеры, еще меньшие – на состав тела. Величина коэффициента наследуемости и наиболее высока для костной ткани, меньше для мышечной и наименьшая – для жировой ткани. Для подкожной клетчатки женского организма она особенно мала (Никитюк Б.А., 1978).

         Для функциональных  показателей выявлена значительная  генетическая обусловленность многих  физиологических параметров, среди  которых большая часть метаболических  характеристик организма, аэробные  и анаэробные возможности, процент  быстрых и медленных волокон в мышцах, объем и размеры сердца, характеристики ЭКГ, систолический и минутный объем крови в покое, частота сердцебиений при физических нагрузках, артериальное давление, жизненная  емкость легких (ЖЕЛ) и жизненный показатель (ЖЕЛ/кг), частота и глубина дыхания, минутный объем дыхания, длительность задержки дыхания на вдохе и выдохе, парциальное давление О2 и СО2 в альвеолярном воздухе и крови, содержание холестерина в крови, скорость оседания эритроцитов, группы крови АВО, имунный статус, гормональный профиль и некоторые другие.

         Многие  психологические, психофизиологические, нейродинамические, сенсомоторные  показатели, характеристики сенсорных  систем также находятся под  выраженным генетическим контролем: большая часть показателей электрической активности коры больших полушарий (ЭЭГ), скорость переработки информации, пропускная способность мозга, коэффициент интеллектуальности, пороги чувствительности сенсорных систем, цветоразличение и его дефекты (дальтонизм), нормальная и дальнозоркая рефракция, критическая частота слияния световых мельканий (КЧСМ), типологические свойства нервной системы, черты темперамента, доминантность полушарий, моторная и сенсорная функциональная асимметрия и др.

         Большая  часть поведенческих актов контролируется целым комплексом генов. Чем сложнее поведенческая деятельность человека, тем менее выражено влияние генотипа и больше роль окружающей среды. Для более простых двигательных навыков наследуемость выше, чем для более сложных.

         По мере  обогащения человека жизненным опытом и знаниями относительная роль генотипа в его жизнедеятельности снижается.

         Обнаружены  некоторые различия в наследовании  признаков по полу.

         У мужчин  в большей мере наследуются  проявления леворукости, дальтонизма, показатели объема и размеров сердца, артериального давления и ЭКГ, содержание липидов и холестерина в крови, характер отпечатков пальцев, особенности полового развития, способность решения цифровых и пространственных задач, ориентация в новых ситуациях. У женщин в большей степени запрограммированы генетически рост и вес тела, развитие и сроки начала моторной речи, проявления симметрии в функциях больших полушарий.

 

НАСЛЕДУЕМОСТЬ ПРОЯВЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ

 

         Наследственные  влияния на различные физические качества неоднотипны. Они проявляются в различной степени генетической зависимости и обнаруживаются на различных этапах онтогенеза. В наибольшей степени генетическому контролю подвержены быстрые движения, требующие в первую очередь, особых скоростных свойств нервной системы – высокой лабильности (скорости протекания возбуждения) и подвижности нервных процессов (смены возбуждения на торможение и наоборот), а также развития анаэробных возможностей организма и наличия быстрых волокон в скелетных мышцах.

         Для различных  элементарных проявлений качеств  быстроты – времени простых  и сложных двигательных реакций, максимального темпа движений, скорости  одиночных двигательных актов (ударов, прыжков, метаний – получены высокие  показатели наследуемости. С помощью близнецового и генеалогического методов подтверждена высокая зависимость от врожденных свойств (Н=0,70-0,90) показателей скоростного бега на короткие дистанции, теппинг – теста, кратковременного педалирования на велоэргометре в максимальном темпе, прыжков в длину с места и других скоростных и скоростно-силовых упражнений. Высокая генетическая обусловленность получена также для качества гибкости.