Физиологическая характеристика пловца

     Спортсмены  высокого класса лучше приспосабливаются  к специфическим особенностям плавания, их адаптация является результатом  целенаправленной тренировки в течении нескольких лет. Остранд в своей работе отмечает, что чем лучше тренирован спортсмен, тем дольше он может работать на уровне максимального потребления кислорода и чем меньше количество энергии расходуется на единицу работы или на 1 м преодолеваемой дистанции, тем работа эффективнее.

     При современном уровне развития спорта повышение экономичности работы может быть более существенным резервом роста результатов, чем повышение  уровня аэробной производительности. Высокотренированные спортсмены могут достигать порога анаэробного обмена на уровне 70 -80% от МПК, в то время как у нетренированных лиц этот уровень составляет 40 – 45%. Чем выше уровень нагрузки, с которого активизируются анаэробные механизмы энергообеспечения мышечной деятельности, тем эффективнее энергообеспечивающий процесс. Исследования показали, что спортивная тренировка способствует повышению эффективности работы. Так, при сравнении эффективности аэробной работы у спортсменов различной подготовленности нашли, что  при скорости плавания в 1,0 м/с затраты О₂, у мастеров спорта составили 1,9мл на 1 кг веса тела и 1 м пути, у разрядников – 1,16 мл (т. е. при одинаковой работе у разрядников наблюдается увеличение энергозатрат на 13,8%). С увеличением скорости плавания до 1,5 м/с увеличение энергозатрат у менее квалифицированных спортсменов составило 28%.

     Особенности кровообращения при плавании - специфика среды и горизонтальное положение тела пловца определяют ряд особенностей гемодинамики. Рефлекторные изменения кровообращения наблюдаются при одном лишь погружении в воду.

           При горизонтальном положении тела пловца облегчается  работа сердца, так как в этих условиях не приходится преодолевать гидростатическое давление крови, и  таким образом исключается препятствие  для венозного притока крови.

     Венозному притоку крови к сердцу, а тем  самым и увеличению сердечного выброса  способствуют также глубокое дыхание  пловца, участие больших мышечных групп и их ритмичная деятельность, отсутствие значительных статических  усилий. Давление воды на венозные сосуды (табл. 5).

Таблица 5 - Гемодинамика в покое и при  работе в зависимости от положения  тела

     Продолжение таблицы 5

     У человека в положении лежа систолический  объем крови несколько больше, чем в положении сидя и стоя.

     Поэтому при плавании увеличение систолического объема по отношению к исходному  показателю несколько меньше, чем  при других физических упражнениях.

     ЧСС у пловца при плавании может достигать 180 уд/мин, при работе на велоэргометре  – 191 уд/мин, а при беге – 193 уд/мин. Артерио-венозная разность по кислороду (АВР_О2) при плавании обычно больше, чем при беге. Минутный объем крови (МОК) меньше (до 25 л). Это позволило заключить, что мышечная деятельность при плавании вызывает менее значительные сдвиги показателей сердечно-сосудистой системы в сторону повышения. Чем мышечная деятельность при других циклических упражнениях, т. е.  сердце пловца выполняет меньший объем работы. Очевидно, этим объясняется достижение высоких результатов в плавании в более раннем возрасте по сравнению с другими циклическими видами спорта.

     Особенности дыхания при плавании - плавание предъявляет большие требования к функции дыхательной системы в связи с тем, что дыхание осуществляет в необычных условиях.

     На  функцию дыхания при плавании влияют как свойства водной среды, так  и ритм спортивных движений пловца.

     При входе и выходе пловцу приходится преодолевать сопротивление воды. Выдох затруднен, так как производится в плотную среду (воду) и требует дополнительных усилий, вдох затруднен вследствие давления воды на грудную клетку, равного 13,5 г/см³.

     Пловцы  должны иметь высокоразвитый аппарат  внешнего дыхания. По величине жизненной емкости легких (ЖЕЛ) пловцы занимают одно из первых мест среди представителей циклических видов спорта. ЖЕЛ у них достигает наибольших величин – 5500 – 6500 мл, на 34% превышая должные величины ЖЕЛ.

     ЖЕЛ увеличивается с возрастом и  ростом квалификации  пловцов (табл. 6).

Таблица 6 - ЖЕЛ  в зависимости от возраста и квалификации пловцов

     Сила  выдоха, измеряется с помощью пневмотонометрии, у пловцов значительно больше, чем у неспортсменов. Пневмотонометрический показатель (ПТМ) у неспортсменов равен 170, у пловцов – от 206 до 271 (в зависимости от возраста и квалификации).

     Бронхиальная  проходимость по показателям пневмотахометрии (объемная скорость воздушной струи при форсированном вдохе и выдохе) у пловцов достигает максимальных величин: максимальная мощность вдоха – 9 л/с, выдоха – 6,15л/с. Продолжительность вдоха над водой составляет всего лишь 0,3 с. За это время высококвалифицированный пловец успевает вдохнуть до 3 л воздуха.

     Дыхательные движения составляют обязательную часть  двигательного навыка пловца. Овладение  дыханием в спортивном плавании очень важный и длительный процесс, требующий обучения и совершенствования. При дыхании на суше имеет место двухтактное дыхание (как только заканчивается вдох, немедленно начинается выдох), тогда как при стильном плавании зарегистрировано четырехтактное (вдох – задержка – выдох – задержка) или трехтактное дыхание (вдох – задержка – выдох).

     В процессе овладения спортивными  навыками плавания формируется четкая связь дыхательных и плавательных движений. Число дыхания обычно равно  числу полных циклов плавательных движений, но иногда оно бывает меньше. Темп дыхательных и гребковых движений у мастеров спорта при прохождении дистанции высокий: на 100 м – 60 циклов в 1 мин. На дистанции 400 – 1500 м частота движений меньше – 32 – 46 циклов.

     Максимальные  показатели глубины дыхания у пловцов составляют 50 – 60% ЖЕЛ. Легочная вентиляция при плавании увеличивается пропорционально скорости плавания и при максимальной скорости может достигать 120 – 150 л, т. е. при плавании используется около 70% МВЛ. При велоэргометрических нагрузках легочная вентиляция может достигать 210 л. Очевидно, небольшие величины легочной вентиляции при плавании вызваны короткой фазой вдоха и ограничением частоты дыхания вследствие того, что дыхательный акт органически включен в биомеханику плавательного цикла. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выводы  по первой главе

     1. К особенностям водной среды  относятся звукопроводимость, теплоемкость, повышенное давление, плотность,  светопреломляющие свойства. В связи с высоким сопротивлением для передвижения в водной среде большое значение приобретают гидродинамические свойства тела пловца – способность оказывать сопротивление точку движущейся жидкости. Эти свойства определяются анатомическим строением тела пловца – ростом, весом, плавучестью и обтекаемостью.

     2. Энергообеспечение - является одним из ведущих факторов в плавании. В зависимости от характера энергетического обеспечения мышечной деятельности принято выделять три механизма энергопродукции организма: аэробный механизм, анаэробный гликолитический механизм, анаэробный или креатинфосфорокиназный механизм. Второй фактор - кровообращения при погружении пловца в воду. При горизонтальном положении тела пловца облегчается работа сердца. В этих условиях не приходится преодолевать гидростатическое давление крови, и таким образом исключается препятствие для венозного притока крови. Тем самым сердце пловца выполняет меньший объем работы, чем при других циклических упражнениях таких, как бег. Третий фактор - дыхание при плавании. Дыхательные движения составляют обязательную часть двигательного навыка пловца. Овладение дыханием очень важный и длительный процесс, требующий обучения и совершенствования. При дыхании на суше имеет место двухтактное дыхание, тогда как при стильном плавании зарегистрировано четырехтактное  или трехтактное дыхание. В процессе овладения спортивными навыками плавания формируется четкая связь дыхательных и плавательных движений. Число дыхания обычно равно числу полных циклов плавательных движений, но иногда оно бывает меньше. 
 

     ГЛАВА 2 ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА  ПЛОВЦА

     2.1 Центральная нервная система в регуляции движений пловца

     Высокая техника спортивных движений, высокие  показатели скоростно-силовой подготовки,  достигаемые мастером спорта, обусловлены  развитием у спортсмена умения управлять  своим двигательным аппаратом, своими движениями. В нормальных условиях механический эффект мышцы осуществляется в ответ на команду из ЦНС. ЦНС – система управляющая, а двигательный аппарат – система управляемая.

     Конечным  передаточным звеном сложного процесса управления движениями являются двигательные  единицы.  Двигательные  единицы  (ДЕ) – основные структурно – функциональные единицы двигательного аппарата. Двигательная единица состоит из двигательной нервной клетки – мотонейрона, находящегося в спинном мозгу, аксона и иннервируемых им мышечных волокон. Со спинным мозгом соединены нервные пути из различных отделов головного мозга. При возбуждении двигательных единиц происходит укорочение и напряжение мышечных волокон.

     Двигательные  единицы бывают быстрые и медленные. Они различаются по своим морфо – физиологическим характеристикам: диаметру нейрона и аксона. Частоте импульсации нейрона, порогу возбудимости и т. д. Соответственно различаются по физиологическим, биохимическим и анатомическим признакам мышечные волокна быстрых и медленных ДЕ.

     Исследование  свойств отдельных мышечных волокон  ДЕ гистохимическим методом с  применением изотопов и микрофотографии  позволило выделить два типа волокон. Одни мышечные волокна характеризуются  быстрыми сократительными свойствами, большой силой сокращения, быстрым утомлением, меньшим количеством капилляров на одно мышечное волокно, высокой АТФ-ной активностью, высоким содержанием гликолитических энзимов (Х-глицерфосфат), меньшим содержанием аэробных окислительных ферментов. Они названы быстрыми мышечными волокнами. Другие мышечные волокна – с низкими сократительными свойствами, малутомляемые, с большим содержанием миоглобина, большим количеством капилляров на одно мышечное волокно, с низкой АТФ-азной активностью, высоким окислительным потенциалом и низким гликолитическим потенциалом названы медленными мышечными волокнами.

     Соотношение быстрых и медленных волокон  в мышцах рук и ног зависит  от требований, предъявляемых к организму  определенной деятельностью. Этим объясняется  различие в соотношении быстрых  и медленных волокон в мышцах как  у представителей различных видах спорта, так и у представителей одного вида, специализирующихся в разных упражнениях (короткие и длинные дистанции. Разные способы плавания). Так у спринтеров-бегунов мышцы бедра содержат до 80% быстрых мышечных волокон и лишь 20% - медленных, а у стайеров-бегунов, наоборот, до 80% медленных и лишь 20% быстрых. Высокие результаты бегунов и пловцов коррелируют с определенным соотношением мышечных волокон (табл. 7).

Таблица 7 - Процент медленных мышечных волокон (SO) у спортсменов высокого класса