Классификация физических упражнений. особенности их физиологического и метаболического обеспечения
Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.
Физиологическая классификация объединяет физические упражнения с подобными функциональными характеристиками в группы. Существуют различные варианты физиологической классификации физических упражнений (Солодков, Сологуб, 2005).
- В зависимости от объема вовлеченной активной мышечной массы все физические упражнения распределяют на:
- локальные—упражнения, в выполнении которых участвует до 1/3 всей мышечной массы (стрельба, некоторые гимнастические упражнения);
- региональные — упражнения, в выполнении которых участвует от 1/3 до 1/2 всей мышечной массы (гимнастические упражнения, выполняемые только мышцами рук и пояса верхних конечностей, мышцами туловища);
- глобальные — упражнения, в выполнении которых участвует более 1/2 всей мышечной массы (бег, гребля, езда на велосипеде).
- Классификация по типу сокращения основных мышц:
- статические — выполняются без перемещения тела или частей тела в пространстве, характеризуются изометрическим типом мышечного сокращения (удержание штанги, «крест» гимнастический на кольцах);
- динамические — характеризуются изотоническим типом мышечного сокращения (все виды локомоций: ходьба, бег, плавание).
- Классификация по силе сокращения требует учета двух зависимостей мышечного сокращения: «сила—скорость» и «сила—выносливость»:
- силовые — это упражнения с предельным или околопредельным напряжением мышц в статическом или динамическом режимах при небольшой скорости движения;
- скоростно-силовые (мощностные) — это динамические упражнения, во время выполнения которых ведущие мышцы проявляют одновременно относительно большую силу и скорость сокращения, то есть мощность (длительность от 3—5 с до 1—2 мин);
- упражнения на выносливость — во время их выполнения ведущие мышцы развивают не очень большие по силе и скорости сокращения, но способны поддерживать или повторять их в течение длительного времени (от нескольких минут до многих часов).
- Энергетическая стоимость физических упражнений характеризуется такими показателями: энергетическая мощность и общие энергетические расходы:
- энергетическая мощность — это количество энергии, расходуемой , в среднем за минуту во время выполнения данного упражнения. Этот показатель измеряется в физических единицах (Вт, ккал мин-1, кДж мин-1), а также в «физиологических» — скорости потребления кислорода (мл О2 мин-1) или в МЕТах (метаболический эквивалент, то есть количество О2, потребляемое за 1 мин на 1 кг массы тела в условиях полного покоя, лежа: 1 МЕТ = = 3,5 мл О2 кгмин-1). По показателям энергетической мощности физические упражнения делятся на легкие, умеренные (средние), тяжелые и очень тяжелые. При оценке тяжести работы следует учитывать также ряд факторов: характер выполняемой работы (статический, динамический), объем активной мышечной массы, размеры и массу тела, возраст, пол, степень тренированности, условия внешней среды (температура, влажность и т. д.) (см. приложение 2). Целесообразно учитывать также ряд физиологических показателей: скорость потребления кислорода, ЧСС, ЛB, температуру тела, ДК, содержание молочной кислоты в крови;
- валовый (общий энергетический расход) — это количество энергии, расходуемой за время выполнения упражнения. Он равняется производному средней энергетической мощности и времени выполнения упражнения. В зависимости от характера физических упражнений этот показатель может составлять от 500 ккал до нескольких тысяч.
Приложение 2 — Классификация физических упражнений по затратам энергии у лиц разного возраста, ккал кг-1
|
Пол и возраст |
Упражнения | |||
|
легкие |
умеренные (средние) |
тяжелые |
очень тяжелые | |
|
Мужчины: | ||||
|
20—29 |
4,2 |
4,3—8,3 |
8,4—12,5 |
>12,5 |
|
30—39 |
3,9 |
4.0-7.8 |
7,9—11,7 |
>11,7 |
|
40—49 |
3,7 |
3,8—7,1 |
7,2—10,7 |
>10,7 |
|
50—59 |
3,2 |
3,3—6,3 |
6,4—9,5 |
>9,5 |
|
60—69 |
2,5 |
2,6—5,0 |
5,1—7,5 |
>7,5 |
|
Женщины: | ||||
|
20—29 |
3,2 |
3,3—5,1 |
5,2—7,0 |
>7,0 |
|
30—39 |
2,9 |
3,0-4,2 |
4,3—6,5 |
>6,5 |
|
40—49 |
2,7 |
2,8—4,0 |
4,1—6,0 |
>6,0 |
|
50—59 |
2,2 |
2,3—3,8 |
3,9—5,5 |
>5,5 |
|
60—69 |
1,9 |
2,0—3,5 |
3,6—5,0 |
>5,0 |
- В зависимости от вклада мышечной силы в выполнение упражнений и предельного проявления двигательных качеств они делятся на атлетические и технические:
- атлетические —выполняются за счет внутренних мышечных сил. Для них характерны очень большие физические нагрузки, которые предъявляют высокие требования к ведущим физиологическим системам и требуют предельного проявления двигательных качеств (все виды легкой атлетики, плавание, гребля, спортивные игры и единоборства);
- технические — выполняются в основном за счет внешних сил — тяги двигателя, силы гравитации, силы воздушного потока и др. (автоспорт, санный, парашютный спорт, авиа- и дельтапланеризм, конный спорт).
- В соответствии с общей кинематической характеристикой, то есть по характеру протекания во времени, атлетические упражнения делятся на циклические и ациклические:
- для циклических упражнений характерно многократное повторение стереотипных циклов движений при относительно постоянной структуре и мощности (бег и ходьба, конькобежный спорт, лыжные гонки, велосипедный спорт);
- для ациклических упражнений характерны резкие изменения вида двигательной активности и мощности в течение их выполнения (спортивные игры, единоборства, метания, прыжки, упражнения на водных и горных лыжах, фигурное катание).
В соответствии с относительной нагрузкой на анаэробные и аэробные энергетические системы все циклические упражнения делятся на анаэробные и аэробные. Энергетическая и эргометрическая характеристика анаэробных и аэробных циклических упражнений представлена в приложениях 3 и 4 и в теоретическом вступлении к последующим практическим занятиям.
Приложение 3 — Энергетическая и эргометрическая характеристика анаэробных циклических упражнений
|
Группа |
Анаэробная составляющая энергопродукции, % |
Вклад энертетических систем, % |
Рекордная мощность,ккалкг1 |
Предельная продолжительность бега,с | ||
|
Фосфагенная + лактацидная |
Лактацидная + кислородная |
Кислородная | ||||
|
Максимальной анаэробной мощности |
90—100 |
95 |
5 |
— |
120 |
до 10 |
|
Околомаксимальной анаэробной мощности |
75—85 |
70 |
20 |
10 |
100 |
20—50 |
|
Субмаксимальной анаэробной мощности |
60—70 |
25 |
60 |
15 |
40 |
60—120 |
Приложение 4 — Энергетическая и эргометрическая характеристика аэробных циклических упражнений
|
Анаэробная мощность |
VO2, % VO max |
Вклад энергетических систем, % |
Главные энергетические субстраты |
Рекордная мощность, ккалкг1 |
Рекордная продолжительность,мин | ||
|
Фосфагенная + лактацидная |
Лактацидная + кислородная |
Кислородная | |||||
|
Максимальная |
95—100 |
20 |
55—40 |
25-40 |
Мышечный гликоген |
25 |
3—10 |
|
Околомаксимальная |
85—90 |
10—5 |
20—15 |
70—80 |
Мышечный гликоген и глюкоза крови |
20 |
10—30 |
|
Субмаксимальная |
70—80 |
5 |
95 |
Мышечный гликоген, жиры, глюкоза крови |
17 |
30—120 | |
|
Средняя |
55—65 |
2 |
98 |
Жиры, мышечный гликоген, глюкоза крови |
14 |
120—240 | |
|
Малая |
50 и ниже |
100 |
Жиры, мышечный гликоген, глюкоза крови |
12 и ниже |
>240 | ||
Классификация ациклических упражнений включает четыре класса:
- взрывные - характеризуются наличием одного или нескольких акцентированных кратковременных усилий большой мощности («взрыва»), придающих большую скорость всему телу и/или верхним конечностям со спортивным снарядом (прыжки, метания);
- стандартно-переменные упражнения — объединены в непрерывный, строго фиксированный стандартный ряд разнообразных сложных действий (элементов), каждый из которых является законченным самостоятельным действием и потому может изучаться отдельно и входить как компонент в самые разнообразные комбинации (комплексные упражнения, соревновательные упражнения в спортивной и художественной гимнастике и акробатике, фигурном катании на коньках и водных лыжах, синхронном плавании и т. д.);
- нестандартно-переменные (ситуационные) упражнения характеризуются резким нестандартным чередованием периодов с различным характером и интенсивностью двигательной деятельности (спортивные игры и единоборства, все разновидности горнолыжного спорта);
- интервально-повторные упражнения — включают общие и комплексные тренировочные упражнения, состоящие из стандартных комбинаций различных или одинаковых элементов, разделенных периодами полного или частичного отдыха (тренировочные упражнения с повторным пробеганием определенных отрезков дистанции на большой скорости, чередующиеся с периодами полного или частичного отдыха; поднимание штанги несколько раз подряд; биатлон и спортивное ориентирование).