Требования к точности определения места судна в различных зонах плавания. Биохимия и биоэнергетика в плавании зоны тренировочных нагрузок Зоны энергообеспечения в плавании

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

КАФЕДРА БИОХИМИИ СПОРТА

КАФЕДРА ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ ГИМНАСТИКИ И ОЗДОРОВИТЕЛЬНОГО ПЛАВАНИЯ

Биохимические изменения в организме пловца при интенсивной мышечной деятельности (на примере проплывания дистанции 50 метров вольным стилем)

Вовченко А.В.

Челябинск, 2005

1.Биохимические изменения в организме пловца при проплывании дистанции 50 метров вольным стилем

2. Характеристика основного механизма образования АТФ при плавательном спринте (50м в/с)

Биохимические изменения в организме пловца в период спринтерской работы на дистанции 50м в/с и в период отдыха

5.1 Методы оценки развития процессов анаэробного алактатного энергообеспечения у пловцов, специализирующихся в коротком спринте

Список литературы

1. Биохимические изменения в организме при плавании

В отличие от других циклических видов спорта занятия плаванием происходят в водной среде, которая характеризуется большой теплопроводностью и плотностью. В воде организм теряет больше тепла, чем на воздухе при той же температуре, причем теплоотдача возрастает с увеличением скорости плавания. Вследствие высокого сопротивления водной среды скорость передвижения в плавании гораздо меньше, чем при беге и колеблется в пределах 0.85 - 3 .0 м/с. На один метр дистанции при плавании расходуется примерно в 4 раза энергии больше, чем при ходьбе с той же скоростью.

1 Зоны тренировочных нагрузок в плавании

Тренировочные нагрузки в плавании в зависимости от интенсивности и продолжительности делятся на 6 или 9 зон интенсивности (Е.А. Ширковец.1996).

зона. Нагрузки имеют чисто аэробную направленность, преобладающее значение в энергетике имеет липидный обмен. Работа в этой зоне может выполняться длительное время, так как интенсивность ее не велика. Содержание лактата не превышает 2.0 - 2.5м Моль/л (уровень аэробного порога), показатель рН остается в пределах нормы, потребление кислорода может возрастать до 50% от МПК, ЧСС находится в пределах 110-130 уд/мин.. Нагрузки этой зоны применяются на начальных этапах тренировки с целью создания базы выносливости, в остальное время - в качестве компенсаторного, восстановительного средства тренировки (компенсаторное плавание).
зона. Нагрузки второй зоны носят также аэробную направленность, но выполняются на уровне анаэробного порога. Концентрация лактата в крови может достигать до 3.5 - 4.0 мМоль /л и сопровождаться сдвигом рН в кислую сторону до 7.35. Это приводит к угнетению липидного обмена и активации окисления углеводов, потребление кислорода возрастает до 50-80% от максимума. Средняя продолжительность однократной непрерывной работы составляет 10-30 минут при ЧСС 130-150 уд/мин. В этих условиях в наибольшей мере совершенствуются эффективность и емкость аэробных процессов, способствуя развитию выносливости.
зона Нагрузки имеют смешанный аэробно-анаэробный характер энергообеспечения. - потребление кислорода приближается к максимуму или достигает его, вместе с тем существенно возрастает роль анаэробных процессов, поскольку интенсивность работы превышает уровень анаэробного порога. Продолжительность однократно выполняемых упражнений составляет 5-15 минут. В практических целях в данной зоне выделяют 2 подзоны А и В с уровнем лактата в крови 4.0 - 6.0 и 6.0-9.0 соответственно. Работа в данной зоне используется для развития мощности аэробных процессов (за счет прироста кардиореспираторной производительности)
зона. Нагрузки имеют анаэробную гликолитическую направленность и применяются для развития специальной выносливости. (анаэробно-лактатный режим). Основной источник энергообеспечения - окисление углеводов, приводящее к значительному повышению уровня лактата в крови. Здесь принято выделять три подзоны А, В, С с уровнем лактата соответственно 9-12; 12-15; 15 мМоль/ л и выше.
зона. Нагрузки включают упражнения спринтерской направленности. Основным источником энергообеспечения служат фосфогены (АТФ и КрФ). интенсивность упражнений максимальная, продолжительность однократной работы не превышает 15-20 секунд (анаэробно-алактатный режим)
зона. Нагрузки имеют анаболическую направленность - усиливают синтез сократительных белков в мышцах и АТФ-азную активность миозина в мышечных нитях. Сюда относят в основном упражнения пловца с около предельными и большими отягощениями, направленные на увеличение максимальной силы мышц.

2 Биохимическая характеристика физической нагрузки на спринтерской дистанции 50м. Соотношение аэробных и анаэробных процессов обеспечения

Непосредственным источником энергии при мышечном сокращении является расщепление молекул АТФ. При этом АТФ теряет одну богатую энергией фосфатную группу и превращается в аденозиндифосфорную АДФ и фосфорную кислоту. Содержание АТФ в мышечных клетках невелико, расходуемые запасы АТФ должны немедленно восстанавливаться. При отсутствии кислорода один из путей ресинтеза АТФ из АДФ связан с использованием креатинфосфата КрФ, который находится в мышечном волокне и имеет необходимую фосфатную группу:

КрФ +АДФ = АТФ+ креатин

Креатинфосфокиназный быстро исчерпывает свои возможности. За счет этого механизма обеспечивается работа в плавании с максимальной скоростью на отрезке не более 25 метров, если спортсмен плывет большую дистанцию, то энергообеспечение идет уже и за счет других механизмов. Анаэробный гликолитический механизм это второй путь ресинтеза АТФ в нашем случае (это цикл биохимических реакций может служить источником энергообеспечения лишь ограниченное время от 6 до 10с, что соответствует времени проплывания финишной части дистанции 50м).

Соревновательная дистанция 50 м в плавании относят к нагрузкам максимальной мощности. Дистанция 50 м в/с проплывается пловцом высокого класса за 24 - 26 секунд. Доля участия аэробных источников энергообеспечения данного вида нагрузки тоже невысокая данные представлены в Таблице 1

Таблица 1 Соотношение анаэробных и аэробных поставщиков энергии (%) при работе различной интенсивности с полной мобилизацией по Остранду и Родалю

Характер энергообеспеченияПродолжительность работы и примерная длина дистанции в плавании 10с 25м 60с 100мАнаэробный8560-70Аэробный1530-40

При анализе влияния различных показателей соревновательной деятельности пловца на дистанции 50м было выявлено, что конечный результат на 20% зависит от скоростно-силовых и координационных компонентов и на 80% - от функциональных возможностей. При этом скорость на стартовом отрезке 0 - 10м зависит от взрывной силы мышц нижних конечностей, от своевременности отталкивания, от угла вылета и др показателей. Скорость на отрезке 10-25 метров в первую очередь определяется мощностью и емкостью алактатного анаэробного энергообеспечения. На отрезке 25-42.5 м, наряду с емкостью анаэробного алактатного процесса, решающее значение приобретает подвижность и мощность гликолитического анаэробного энергообеспечения, а на финише (42.5-50 м) - мощность гликолитического анаэробного обеспечения.

Таким образом, Основным источником обеспечения мышечной работы в плавательном спринте на дистанции 50м в/с является Алактатный процесс энергообеспечения и заключительная часть дистанции выполняется при включении механизмов анаэробно - лактатного энергообеспечения, который ввиду короткого времени развертывания не успевает полностью мобилизоваться

Алактатным (креатинфосфокиназным, креатинфосфатным, фосфогенным) процессом называют энергообеспечение мышечной работы за счет макроэргических веществ содержащихся в мышечной ткани, в основном за счет креатинфосфата (Кф). Этот процесс осуществляется при недостатке кислорода в мышцах (в анаэробных условиях) и не сопровождается образованием молочной кислота (лактата). Основное значение он имеет при кратковременных упражнениях (до 15-20секунд) предельной интенсивности.

2. Характеристика основного механизма образования атф при плавательном спринте (50м в/с)

2.1 Механизм ресинтеза АТФ в креатинфосфокиназной реакции

Креатинфосфат (КрФ) является первым энергетичеким резервом мышцы и включается в процесс ресинтеза АТФ сразу же после начала мышечной работы. Он представляет собой макроэргическое соединение, которое может накапливаться в мышцах в процессе тренировок, и содержится в значительно больших количествах, чем АТФ (примерно в 3 раза). Образование АТФ за счет энергии креатинфосфата идет путем субстратного фосфорилирования при участии фермента креатинфосфокиназа: макроэргическая фосфатная группировка передается от креатинфосфата (Кр?~ Ф) на АДФ

Креатин ~ Ф + аденозин - Ф ~ Ф?

креатин + аденозин - Ф ~ Ф ~ Ф

креатинфосфокиназа

Креатинфосфокиназа имеет высокую активность, которая увеличивается при влиянии ионов кальция, освобождающихся при мышечном сокращении. Уже через 1-2 сек после начала интенсивной работы эта реакция достигает максимальной скорости. Причем высокая скорость реакции может поддерживаться и при снижении КрФ в мышцах, так как один из конечных продуктов ее - креатин обладает способностью активировать креатинфосфокиназу.

Креатинфосфокиназная реакция легко обратима. так только увеличивается скорость образования АТФ за счет аэробных процессов (при окончании работы и при снижении интенсивности) начинается обратная реакция - из АТФ и креатина образуется КрФ и АДФ.

3. Энергетические показатели основного пути энергообеспечения мышной деятельности при плавании на дистанции 50м

3.1 Энергетические возможности алактатного процесса

Алактатный процесс энергообеспечения является наиболее мощным: в минуту за счет этого механизма может освобождаться до 900-1000ккал на кг массы мышц. Это примерно в 1,5-2 раза больше, чем при гликолитическом, и в 3-4 раза больше, чем при аэробном процессах.

Мощность алактатного механизма энергообеспечения зависит от скорости распада АТФ, которая определяется активностью фермента АТФ-азы миозина. Чем быстрее идет гидролиз АТФ, тем больше активность креатинфосфокиназы, которая активируется продуктами гидролиза - АДФ и АМФ.

Скорость расходования креатинфосфата зависит от интенсивности выполняемого упражнения. В спринтерском плавании он является основным источником энергообеспечения в течении 15-20сек. Однако энергетическая емкость этого процесса меньше, чем других процессов, она ограничена содержанием КрФ в мышцах. Уже через 30сек. после начала интенсивной работы его содержание уменьшается и скорость креатинфосфокиназной реакции снижается вдвое. при этом активируется гликолиз, сопровождающийся образованием молочной кислоты, которая угнетает креатинфосфокиназу. В результате к 3-ей минуте работы этот механизм образования АТФ энергетического значения не имеет.

Таким образом, алактатный механизм энергообеспечения характеризуется большой мощностью и сравнительно невысокой ёмкостью. Его энергетические возможности зависят от активности миозиновой АТФ-азы, содержания кретинфосфата и от активности креатинфосфокиназы.

*Механизм ресинтеза АТФ при анаэробном гликолизе. Гликолиз представляет сложную цеть реакции, протекающей в саркоплазме мышечного волокна, с участием более 10 различных ферментов. На рисунке представлена схема ресинтеза АТФ в при анаэробном распаде углеводов.

В виду того, что доля участия анаэробно - лактатного энергообеспечения при коротком спринте в плавании на дистанции 50 м в/с не значительна, подробно механизм его рассматривать в нашем реферате не будем.

4. Биохимические изменения в организме пловца в период спринтерской работы на дистанции 50м в/с. Восстановительные процессы в период отдыха

Биохимические изменения при мышечной деятельности происходят не только в работающих мышцах, но и во многих органах и тканях человеческого организма. Сдвиг биохимических показателей зависит от мощности выполняемой работы и ее продолжительности. Рассматриваемая дистанция 50м в плавании выполняется в зоне максимальной мощности (от 15 до 20с) и частично в зоне субмаксимальной мощности за счет гликолиза. Однако скорость гликолиза не достигает своих наивысших значений, поэтому содержание лактата в крови обычно не превышает 1-1.5 г/л, мобилизации гликогена печени не происходит, содержание глюкозы в крови почти не изменяется по сравнению с исходным уровнем покоя (а если и увеличивается, то только за счет предстартовой реакции)

Кислородный запрос может составлять 7-14 литров, а кислородный долг 6-12л, те 90-95% от кислородного запроса.

При выполнении интенсивной мышечной работы наступает утомление, причиной которого служит развитие охранительного торможения ЦНС из-за нарушения баланса АТФ/АДФ и угнетения миозиновой АТФ-азы под влиянием накопившихся продуктов обмена.

Степень вовлечения креатинфосфокиназной реакции в энергетическое обеспечение мышц можно определить по содержанию в крови продуктов распада КрФ - креатина и креатинина.

При утомлении происходит исчерпание запасов энергетических субстратов (креатинфосфата), накапливаются продукты распада и продуктов внутриклеточного метаболизма (АДФ, АМФ,Н3РО4 и.т.д.) и отмечаются сдвиги внутриклеточной среды. Накопление продуктов рабочего метаболизма и усиление гормональной активности стимулирует окислительные процессы в период отдыха, что способствует восстановлению внутримышечных запасов энергетических веществ, нормализует водно-электролитный баланс организма. В зависимости от направленности биохимических сдвигов от времени восстановления выделяют два типа восстановительных процессов - срочное и отставленное восстановление.

Срочное восстановление распространяется на первые 0.5 -1.5часа отдыха - оно сводится к устранению продуктов анаэробного распада и оплате О2 -долга. Отставленное восстановление распространяется на несколько часов. В период отставленного восстановления усиливается процессы пластического обмена, реставрируется нарушенное ионное и эндокринное равновесие, усиливается синтез разрушенных структурных и ферментных белков. Как свидетельствуют данные таблицы процессы восстановления в период отдыха протекают с различной скоростью и завершаются в разное время - явление гетерохронизма

Таблица. Время необходимое для завершения восстановления различных биохимических процессов в период отдыха после кратковременной интенсивной работы

ПроцессВремя восстановленияВосстановления О2 запасов в организмеОт 10 до 15сВосстановление алактатных анаэробных резервов в мышцахОт 2 до 5 минОплата алактатного О2-долгаОт 3 до 5 мин

Интенсификация процессов восстановления приводит к тому, что в определенный момент отдыха после работы запасы энергетических веществ превышают их дорабочий уровень (явление суперкомпенсации)

5. Методы развития алактатного механизма энергообеспечения (скоростных возможностей)

Методика повышения алактатного механизма энергообеспечения является основой для совершенствования скоростных возможностей и ее применение ведет также к увеличению абсолютной скорости плавания.

Тренировка скорости необходима для более быстрого проплывания соревновательной 50-ти метровой дистанции. Совершенствование техники выполнения гребковых движений и мышечной мощности являются важными факторами, не менее важно тренировать систему АТФ/Кф, что способствует быстрым и мощным сокращениям мышц. Тренировка скорости плавания предусматривает увеличение активности АТФ/Кф, за счет усиления активности ферментов этого вида энергообеспечения. Количество поставляемого к мышцам АТФ/Кф также увеличивается. Для этой цели идеальным является короткий спринт - от 10 до 50 м., проплываемой скорости и выше.

Принципы тренировки скорости (системы АТФ/Кф)

Ожидаемое улучшение показателей:

увеличение максимальной спринтерской скорости;
небольшое, но достоверное увеличение времени, в течение которого пловец может поддерживать максимальную спринтерскую скорость.

Физиологическая и биохимическая адаптация, за счет которой происходит улучшение показателей:

увеличение концентрации АТФ в мышцах пловцов (по данным литературных источников оно может достигать до 25%);
Увеличение концентрации КрФ в мышцах пловцов (до 40%).
Увеличение активности ферментов, способствующих выделению энергии АТФ и КфЭ (до 25-40%);
Увеличение мощности гребковых движений при сохранении прежнего темпа (это достигается, вероятно, за счет улучшения нейромышечной утилизации соответствующих мышечных волокон).

Методы тренировок

Спринт на отрезках 10,12,5 25м;
Спринт в режиме повторной тренировки на отрезках 25 и 50м с использованием ласт и плавательных поясов;
Спринт продолжительностью от 6 до 30 секунд в условиях, снижающих скорость (с использованием утяжеленных костюмов, устроиств создающих силу трения, шкифов, блоков и т.д.);
Упражнения на развитие силы "на суше" с использованием максимальных отягощений продолжительностью 6 - 30с.

Основные моменты:

продолжительность периодов отдыха между повторениями должна составлять от 30 секунд до 2 минут (для полного восстановления Кф);
спринт проплывается максимальной скоростью, это дает возможность утилизировать не только медленные волокна, но и оба типа мышечных волокон;
повторы следует проплывать так, как планируется плыть на соревнованиях. АФФ и Кф будут расти в тех мышечных волокнах, которые тренируются, поэтому чтобы быть уверенным, что тренировка загружает те волокна, которые задействуются га соревнованиях нужно плыть с соревновательной скоростью и даже выше.

Оптимальное число повторений во время тренировки неизвестно. Вероятно, самым лучшим является выполнение максимально возможного числа повторений в желаемом темпе. Интервалы отдыха должны быть достаточными для восстановления. Педагогический контроль - снижение скорости плавания. Если скорость ниже соревновательной, то цель тренировки сводится к нулю.

Предлагаемые сочетания числа повторений, интервалов отдыха и скорости плавания для тренировок в спринте (системы АТФ/Кф) приведены в таблице 2

Таблица 2 Сочетание числа повторений, интервалов отдыха и скорости плавания в тренировке системы АТФ/КрФ

дистанцияОптимальное число повторенийИнтервалы отдыхаСкорость плавания12.5м4-6 серий по 10 повторений (в сумме 40-60)20-30сБыстрее лучшего времени на дистанции 25м25м2-4 серии по 10 повторений20-30сВ пределах 2с от лучшего результата на 25м50м1-2 серии по 6-10 повторений2-3 минВ пределах 2с от лучшего результата на 50мДробное проплывание 50м (2х25)6-1010 с после 25м 1-2мин после 50мФактическая или предлагаемая скорость на 50мДробное проплывание 100 м4-810с после 25м, 2-3 мин после 100Фактическая или предлагаемая скорость на 100мТренировка с сопротивлением10-30 повторений по 10-30с30 с - 1минМаксимальное усилиеПлавание с поясом20-40 х 25м3-с -1минБыстрее скорости на дистанцииПлавание на привязи30-40 повторений30с - 1 минМаксимальное усилиеПлавание в ластах 25, 50м6-4030с -2 минБыстрее соревновательной скорости

1 Методы оценки развития процессов анаэробного алактатного энергообеспечения у пловцов, специализирующихся в коротком спринте

плавание анаэробный алактатный спринт

В спортивной практике при оценке алактатного энергетического процесса используют кратковременные упражнения 10-20с, выполняемые с максимальной интенсивностью и темпа. Максимальный темп определяется в плавании на отрезке 25 метров с максимальной интенсивностью. Регистрируется время выполнения 10 циклов движений. Темп плавания будет равен 60/ t х 10, где время выполнения 10 циклов.

Показателем мощности алактатного механизма может быть скорость распада креатинфосфата (КрФ/t) при выполнении максимальных усилий или при проплывании отрезков от 15 до 25м с максимально доступной скоростью. Эргометрическим показателем алактатной мощности является максимальная скорость плавания, измеренная с помощью метода спидографии. Максимальную скорость плавания может характеризовать время преодоления коротких отрезков 10-15 метров.

Скорость расщепления креатинфосфата (КрФ/t) составляет у начинающих спортсменов 60 мМ/кг.мин., а у квалифицированных спортсменов - около 100 мМ/кгмин

От емкости алактатного анаэробного процесса зависит способность удерживать максимальную скорость выполнения упражнений, это имеет значение при увеличении темпа на дистанции или при финишном ускорении.

Биоэнергетическими показателями емкости алактатного процесса является общее содержание КрФ в мышцах и величина алактатного кислородного долга (у спортсменов высокой квалификации она может достигать 2-4 литра, или 54.5 мл/кг, а у начинающих 21.5 мл О2 на кг массы тела.)

Величина алактатного О2-долга можно оценить как после кратковременных однократных проплываний отрезков 25-50м, так и по результатам выполнения теста п х25м, с максимально доступной скоростью и постоянными интервалами отдыха 30 с, 60с и 90с. Эргометрическим показателем алактатной емкости может быть время удержания максимальной скорости плавания, измеренной при помощи спидографии на дистанции 50м, а также количество повторений в тесте п х 25м

Показателем эффективности эффективности этого процесса может быть скорость оплаты алактатного О2 -долга. Однако достаточно простых и надежных способов оценки этого критерия пока не разработано. В практике спортивного плавания эффективность алактатного процесса определяется скоростью оплаты алактатного О2-долга (Ка) при однократном проплывании отрезков 25 м и 50 м. Эргометрическими показателями алактатной эффективности могут служить константа скорости увеличения (К1) и падения (К2) скорости плавания при проплывании 50м с установкой сразу набрать максимальную скорость и удерживать ее сколько возможно (скорость плавания определяется при помощи метода спидографии)

Таблица 3 Биоэнергетические и эргометрические критерии алактатного механизма энергообеспечения при спринтерском плавании

КомпонентыБиоэнергетическиеЭргометрическиеМощностьМаксимальная анаэробная мощность, скорость распада макроэрговМаксимальная скорость плавания или время проплывания отрезка 15-25м.ЕмкостьОбщее содержание КрФ в мышцах, величина алактатного О2-долгаКоличество повторений в тесте пх25м с макс. Скоростью плавания с интервалом отдыха от 30с до 60с, 90с Время удержания максимальной скорости плаванияЭффективностьСкорость оплаты алактатногоО2-долга (Ка)Константа скорости врабатывания, константа скорости падения (К1, К2)

Примечание

Максимальная мощность процесса - это наибольшее количество энергии, которое он может дать для образования АТФ в единицу времени или наибольшее количество АТФ, образующееся в единицу времени. От мощности зависит предельная интенсивность работы.
Энергетическая емкость - общее количество энергии, которое может быть получено за счет того или иного процесса или общее количество ресинтезируемой АТФ. От емкости зависит максимальный объем работы, который может быть выполнен за счет энергии данного процесса.
Эффективность процесса - отношение энергии, затраченной на выполнение работы или на образование АТФ к общему количеству энергии, образовавшейся в данном процессе.

6. Перекисное окисление липидов

Наряду с процессами окисления в дыхательной цепи в клетках могут происходить и другие виды окисления. Известно, что обмен кислорода в тканях может сопровождаться образованием свободнорадикальных форм кислорода, обладающих высокой реакционной способностью. Эти соединения активируют реакции перекисного окисления различных субстратов и, в первую очередь липидов (ПОЛ).Особенно легко окисляются остатки ненасыщенных жирных кислот, входящие в состав фосфолипидов. Накопление первичных продуктов перекисного окисления-диеновых коньюгатов увеличивает полярность гидрофобных углеводных хвостов жирных кислот, образующих липидный слой клеточных мембран. Участки, полярность которых возросла, вытесняются из мембран. Это облегчает процесс самообновления мембранных структур, влияет на их проницаемость, на активность мембраносвязанных ферментов и на ионный транспорт. Это физиологический процесс, который обеспечивает регуляцию клеточной активности. Однако, при избыточном появлении свободнорадикальных форм кислорода, процесс пероксидного окисления липидов ускоряется, что приводит к полному разрушению ненасыщенных липидов, нарушениям структуры и функции белков. Активность перекисного окисления увеличивается при нарушении структуры клеточных, при повышенном поступлении в организм кислорода, под действием ионизирующих излучений, в состоянии стресса. Способствует усилению ПОЛ избыток в питании углеводов и животных жиров, пониженная двигательная активность. Ограничение активности перекисного окисления липидов осуществляется с помощью системы антиоксидантной защиты, которая включает ферменты, препятствующие образованию активных форм кислорода, а также вещества, инактивирующие продукты перекисного окисления. К таким соединениям относятся серосодержащие аминокислоты, аскорбиновая кислота, рутин, витамин Е, ?-каротин и др.

Краткий словарь используемых терминов

АТФ - аденизинтрифосфат - макроэргическое соединение

АДФ - аденизиндифосфат - макроэргическое соединение

АМФ - аденизинмонофосфат или адениловая кислота - макроэргическое соединение

Адаптация - приспособление организма к физической нагрузке

Активная реакция среды - оптимальная величина рН, при котором те или иные ферменты наиболее активны.

Алкалоз - нарушение кислотно-основного равновесие со сдвигом рН

АТФ-аза - фермент аденозинтрифосфотаза

Аэробное окисление углеводов - процесс проходящий в тканях при достаточном поступлении кислорода, при котором кислород является конечным акцептором. Восстановление атомов кислорода при взаимодействии с парой электронов и протонов водорода приводят к образованию воды.

Анаэробное окисление углеводов - окисление при недостатке кислорода при выполнении интенсивной мышечной работы. Роль конечного акцептора могут выполнять другие соединения, например пировиноградная кислота.

Биологическое окисление - процесс освобождения энергии углеводов, белков и др органических соединений при их окислительно-восстановительном распаде.

Буферная система - система поддерживающая постоянство кислотно-основного равновесия.

рН - водородный показатель

Гетерохронность - разновременность процессов восстановления

Гидролиз - анаэробный распад углеводов в мышцах

Дыхательная цепь - или цепь биологического окисления - при котором происходит перенос атомов водорода от окисляемого субстрата на кислород при помощи нескольких типов окислительно-восстановительных ферментов

Креатинфосфат - азотсодержащее макроэргическое соединение

Лактат - или молочная кислота продукт распада

Макроэргические соединения - соединения, содержащие высокоэнергетические химические связи

Окислительное фосфорилирование - ресинтез АТФ из АДФ и неорганической фосфорной кислоты за счет энергии, освободившейся при распаде в аэробных условиях углеводов, липидов, белков

Разобщение окисления и фосфорилирования - процесс возникающий при увеличении проницаемости внутренней мембраны митохондрий для протонов, который приводит к нарушению синтеза АТФ при сохранении высокой скорости окисления и к рассеиванию избытка энергии в виде тепла

ПОЛ - перекисное окисление липидов

Ресинтез АТФ- возобновление содержания АТФ в мышцах

Субстратное фосфорилирование - синтез АТФ, протекающий помимо дыхательной цепи при анаэробном окислении.

Суперкомпенсация - явление в процессе восстановления энергетических веществ в организме после работы, при котором их концентрация превышает исходный (дорабочий) уровень.

Список литературы

Алексеева О.И., Григорьев В.И. Теоретико-методические основы подготовки пловца в вузе: Учебное пособие /О.И.Алексеева, В.И. Григорьев - М: Изд. "Теория и практика физической культуры", 2003. - 161с.
Биохимия: Учебник для институтов физической культуры /под ред. В.В. Меньшикова, Н.И. Волкова. - М:Изд. Физкультура и спорт, 1986. - 284с.
Биохимические изменения в организме при выполнении мышечной деятельности: Методические рекомендации по выполнению курсовой (контрольной) работы /Составители Т.В. Соломина, Н.В.Князев - Челябинск, 2005. - 24 с.
Львовская Е.И. Перекисное окисление липидов: Учебное пособие / Е.И.Львовская - Челябинск, 1999. - 45с.
Особенности процессов энергообеспечения физических нагрузок в циклических видах спорта: Учебное пособие / Т.В. Соломина - Омск, Челябинск, 1987. - 43с
Соломина Т.В. Биохимия обменных процессов: Учебное пособие для студентов институтов и факультетов физической культуры / Т.В. Соломина - Челябинск, 1999. - 132с.

Теги: Биохимические изменения в организме пловца при интенсивной мышечной деятельности (на примере проплывания дистанции 50 метров вольным стилем) Реферат Туризм

В общем случае в каждом море могут быть выделены отдельные зоны с характерными для них навигационно-гидрографическими особенностями и условиями плавания. Такими зонами являются:

Зона открытого моря;

Прибрежная зона;

Зона стесненного плавания.

Так, навигационно-гидрографические особенности плавания в этих зонах предъявляют свои специфические требования к средствам навигационно-гидрографического оборудования (в дальнейшем СНО).

Зона открытого моря - все водное пространство океанов и морей, лежащее за пределами зрительной и радиолокационной наблюдаемости береговых СНО. Большие глубины, незначительное количество или отсутствие навигационных опасностей дают возможность широкого выбора пути следования судна. Плавание в зоне открытого моря свободное или по объявленным рекомендованным путям. Как правило, рекомендованные пути определяют общее направление потока двухстороннего движения судов, без определенных границ или с границей с одной стороны.

В ряде случаев, особенно в районах интенсивного судоходства, часть рекомендованных путей используется для разделения движения встречных потоков. Такие пути определяют направление движения и могут иметь ограничения по ширине.

Основным способом получения места судна в этой зоне является счисление пути с периодическим определением места по СНО или светилам.

Прибрежная зона - часть моря, лежащая вдоль материкового берега, берегов, архипелагов и отдаленных островов, в которой возможно зрительное и радиолокационное наблюдение береговых СНО.

Ширина прибрежной зоны принимается 30-50 миль. Близость берега, сравнительно небольшие глубины, надводные и подводные навигационные опасности усложняют плавание и ограничивают выбор пути следования судна в прибрежной зоне. Плавание в зоне осуществляется в основном по рекомендованным путям или фарватерам ограниченной ширины и только в отдельных районах допускается свободное плавание.

Условия плавания в прибрежной зоне требуют повышения точности и быстроты определения места судна по сравнению с зоной открытого моря.

Зона стесненного плавания включает в себя каналы, узкости, шхеры, акватории портов, устьевые участки судоходных рек. Плавание в зоне осуществляется, как правило, по строго определенным направлениям, обеспечивающим безопасный путь следования. Условия плавания в зоне требует контроля местоположения судна с еще большей по сравнению с другими зонами точностью и частотой определения. На особо сложных участках, из-за отсутствия времени на инструментальные определения, используется лоцманский метод управления судном.

В районах интенсивного судоходства независимо от зоны, в которой проходят пути следования судов, в целях повышения навигационной безопасности плавания и уменьшения опасности столкновений применяется система разделения встречных потоков движения, установления глубоководных путей для судов с большой осадкой и зон прибрежного плавания.

Одной из мер, предусматриваемых системой разделения движения, является введение на морских путях зон или линий, разделяющих движение судов, следующих в противоположных направлениях. По обе стороны от зоны или линии разделения движения отводится полоса одностороннего движения. В местах схождения нескольких рекомендованных путей вводят районы кругового движения, плавание в которых осуществляется в установленном порядке вокруг определенной зоны или точки до выхода в соответствующую полосу движения.

Общие принципы установления и использования путей и систем разделения движения судов, а также описания путей и систем разделения движения судов приводятся в "Рекомендациях для плавания в районах разделения движения судов" издания ГУНиО, в "Руководствах для плавания" или в "Режиме плавания в ________ море".

Пути и системы движения в международных водах устанавливаются с одобрения ИМКО, в территориальных водах Украины - компетентными органами Украины.

Полные данные о системах разделения движения и рекомендованных путях публикуются в "Извещениях мореплавателям". Установленные системы разделения движения показываются на морских навигационных картах.

Основными факторами, от которых зависит требуемая точность определения места судна, обеспечивающая навигационную безопасность в зоне плавания, являются расстояние до ближайших к пути следования навигационных опасностей, ширина канала, фарватера или безопасного прохода узкости. Кроме того, требуемая точность зависит от задач, решаемых судами в данном районе, интенсивности движения, скорости хода судна, его маневренных элементов и размеров. Увеличение скорости хода и водоизмещения судна не только повышают требования к точности, но и вызывают необходимость значительно сократить время обработки измеренных навигационных параметров при определениях.

Точность определения оценивается средней квадратической погрешностью (СКП) М, представляющей собой радиус круга, в пределах которого может находиться судно. Вероятность Р нахождения действительного места судна в круге радиусом М зависит от соотношения осей эллипса погрешностей и колеблется в пределах Р = 0,683 при b: a = 0,1 и Р = 0,632 при b: a = 1.

При известных элементах эллипса вероятность СКП принимается Р = 0,632. Предельную М^ в зависимости от заданной ее вероятности рассчитывают по формуле

М^ = К р М

где К р = коэффициент, который выбирается из таблицы № 1 по заданной вероятности Р и соотношению полуосей эллипса погрешностей

Т а б л и ц а № 1

При неизвестных элементах эллипса погрешностей коэффициент К р выбирается для соотношения b: a = 1.

Международная ассоциация маячных служб (МАМС) рекомендует следующие точности определения места судна в различных зонах плавания при обеспечении следующей вероятности нахождения судна в пределах:

Канала, шириною 100 м - 0,997;

Фарватера, шириною 250 м - 0,993;

Фарватера 2 - 20 кбт - 0,950;

Полосы движения 10 - 20 кбт - 0,950.

Т а б л и ц а 2

Приведенные в таблице значения соответствуют Резолюции Международной морской организации (ИМО) А529 (ХІІІ) от 17 ноября 1983 г.

Теперь мы знаем, что средства навигационно-гидрографического оборудования должны обеспечить заданную точность определения места судна для безопасного плавания.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http :// www . allbest . ru /

Введение

В отличие от других циклических видов спорта занятия плаванием происходят в водной среде, которая характеризуется большой плотностью и теплопроводностью. В воде организм теряет больше тепла, чем на воздухе при той же температуре, причем теплоотдача возрастает с увеличением скорости плавания. Вследствие высокого сопротивления водной среды скорость передвижения в плавании гораздо меньше, чем при беге и колеблется в пределах 0.85 - 3 метра в секунду. На один метр дистанции при плавании расходуется в 4 раза энергии больше, чем при ходьбе с той же скоростью. В данном реферате я попытаюсь осветить характер энергообеспечения в плавании вообще и в частности на дистанции 50 метров.

1. Зоны тренировочных нагрузок в плавании и их характер энергообеспечения

Нагрузки имеют чисто аэробную направленность, преобладающее значение в энергетике имеет липидный обмен. Работа в этой зоне может выполняться длительное время, так как интенсивность ее невелика. Содержание лактата не превышает 2.0 - 2.5мМоль/л (уровень аэробного порога), показатель pH остается в пределах нормы, потребление кислорода может возрастать до 50% от МПК, ЧСС находится в пределах 110 - 130 ударов в минуту. Нагрузки этой зоны применяются на начальном этапе тренировки с целью создания базы выносливости, в остальное время в - качестве компенсаторного, восстановительного средства тренировки.

Нагрузки второй зоны носят также аэробную направленность, но выполняются на уровне анаэробного порога. Концентрация лактата в крови может достигать до 3.5 - 4.0 мМоль/л и сопровождается сдвигом pH в кислую сторону до 7.35. Это приводит к угнетению липидного обмена и активации окисления углеводов, потребление кислорода возрастает до 50 - 80% от максимума. Средняя продолжительность однократной непрерывной работы составляет 10 - 30 минут при ЧСС 130 - 150 ударов в минуту. В этих условиях в наибольшей мере совершенствуются эффективность и емкость аэробных процессов, способствуя развитии выносливости.

Нагрузки имеют смешанный аэробно - анаэробный характер. Потребление кислорода приближается к максимуму или достигает его, вместе с тем существенно возрастает роль анаэробных процессов, поскольку интенсивность работы повышает уровень анаэробного порога. Продолжительность однократно выполняемых упражнений составляет 5 - 15 минут. В практических целях в данной зоне выделяют 2 подзоны - А и Б с уровнем лактата в крови 4.0 - 6.0 и 6.0 - 9.0 соответственно. Работа в данной зоне используется для развития мощности аэробных процессов (за счет кардиореспираторной производительности).

Нагрузки имеют анаэробную гликолитическую направленность и применяются для развития специальной выносливости. Основным источником энергообеспечения является окисление углеводов, приводящее к значительному повышению лактата в крови. Здесь принято выделять три подзоны - А, Б, В с уровнем лактата соответственно 9 - 12, 12 - 15, 15 и выше мМоль/литр.

В процесс тренировки включаются упражнения спринтерского характера. Основным источником энергообеспечения служат фосфогены (АТФ и КРФ), интенсивность выполнения упражнений максимальная, продолжительность однократной работы не превышает 15 - 20 секунд (анаэробно - алактатный режим).

Нагрузки имеют анаболическую направленность, усиливают синтез сократительных белков в мышцах и АТФ - фазную активность миозина в мышечных нитях. Сюда относят в основном упражнения пловца с околопредельными и большими отягощениями, направленных на развитие максимальной силы мышц.

2. Биохимическая характеристика физической нагрузки на дистанции 50 метров. Соотношения анаэробных и аэробных процессов энергообеспечения

Непосредственным источником энергообеспечения при мышечном сокращении является расщепление молекул АТФ. При этом АТФ теряет одну богатую энергией фосфатную группу и превращается в аденозиндифосфорную (АДФ) и фосфорную кислоту. Содержание АТФ в мышечных клетках невелико, расходуемые запасы АТФ должны немедленно восстанавливаться. При отсутствии кислорода один из путей ресинтеза АТФ из АДФ связан с использованием креатинфосфата КрФ, который находится в мышечном волокне и имеет необходимую фосфатную группу.

КрФ +АДФ=АТФ+Креатин

К сожалению, этот способ ресинтеза АТФ быстро исчерпывает себя. За счет этого механизма обеспечивается работа в плавании с максимальной скоростью на отрезке не более 25 метров, если спортсмен плывет большую дистанцию, то энергообеспечение идет уже и за счет других механизмов. Анаэробный гликолитический механизм это второй путь ресинтеза АТФ в нашем случае этот цикл биохимических реакций может служить источником энергообеспечения лишь ограниченное время от 6 до 10 секунд, что соответствует времени проплывания финишной части дистанции 50 метров.

Соревновательная дистанция 50 метров в плавании относится к разряду нагрузок максимальной мощности. Дистанция 50 метров вольным стилем проплывается пловцом высокого класса за 24 - 26 секунд. Доля участия аэробных источников энергообеспечения данного вида нагрузки - невысокая.

При анализе соревновательной деятельности пловца на дистанции 50 метров было выявлено, что конечный результат на 20% зависит от скоростно-силовых и координационных компонентов и на 80% от функциональных возможностей. При этом скорость на стартовом отрезке 0 - 10 метров зависит от взрывной силы мышц нижних конечностей, от своевременности отталкивания, от угла вылета и других показателей. Скорость на отрезке 10 - 25 метров в первую очередь определяется мощностью и емкостью алактатного анаэробного обеспечения. На отрезке 25 - 42.5 метров наряду с емкостью алактатного анаэробного процесса, решающее значение приобретает подвижность и мощность гликолитического анаэробного энергообеспечения, а на финише 42.5 - 50 метров - мощность гликолитического анаэробного обеспечения.

3. Механизм ресинтеза АТФ в креатинфосфокиназной реакции

Креатинфосфат (КрФ) является первым энергетическим резервом мышцы и включается в процесс ресинтеза АТФ сразу же после начала мышечной работы. Он представляет собой макроэргическое соединение, которое может накапливаться в мышцах в процессе тренировок, и содержится в больших количествах, чем АТФ (примерно в 3 раза). Образование АТФ за счет энергии креатинфосфата идет путем субстратного фосфорилирования при участии фермента креатинфосфокиназа: макроэргическая фосфатная группировка передается от креатинфосфата (КрФ) на АДФ.

Креатинфосфокиназа имеет высокую активность, которая увеличивается при влиянии ионов кальция, освобождающихся при мышечном сокращении. Уже через 1 -2 секунды после начала интенсивной работы эта реакция достигает максимальной скорости. Причем высокая скорость реакции может поддерживаться и при снижении КрФ в мышцах, так как один из конечных продуктов ее - креатин обладает способностью активировать креатинфосфокиназу.

Креатинфосфокиназная реакция легко обратима. Как только увеличивается скорость образования АТФ за счет аэробных процессов (при окончании работы или при снижении интенсивности) начинается обратная реакция - из АТФ и креатина образуется КрФ и АДФ.

4. Энергетические возможности алактатного процесса

Алактатным процессом называют энергообеспечение мышечной работы за счет веществ содержащихся в мышечной ткани, в основном за счет креатинфосфата. Этот процесс осуществляется при недостатке кислорода в мышцах (анаэробные условия) и не сопровождается образованием молочной кислоты (лактата). Основное значение он имеет при кратковременных упражнениях максимальной интенсивности (до 15 - 20 секунд)

Алактатный процесс энергообеспечения является наиболее мощным: в минуту за счет этого механизма может освобождаться до 900 - 1000 Ккал на 1 килограмм массы мышц. Все это примерно в 1.5 - 2 раза больше, чем при гликолитическом, и в 3 - 4 раза больше, чем при аэробном процессах.

Скорость расходования креатинфосфата зависит от интенсивности выполняемого упражнения. В спринтерском плавании алактатный процесс является основным источником энергообеспечения в течении 15- 20 секунд. Однако энергетическая емкость этого процесса меньше, чем других процессов, она ограничена содержанием КрФ в мышцах. Уже через 30 секунд после начала интенсивной работы его содержание уменьшается, и скорость креатинфосфокиназной реакции снижается в 2 раза, при этом активируется гликолиз, сопровождающий образование молочной кислоты, которая угнетает креатинфосфокиназу. В результате к 3 - й минуте работы этот механизм образования АТФ энергетического значения не имеет.

Таким образом, алактатный процесс характеризуется большой мощностью и сравнительно невысокой емкостью.

Энергетические возможности алактатного процесса энергообеспечения организма зависят от активности миозиновой АТФ-азы, содержания креатинфосфата и от активности креатинфосфокиназы.

В виду того, что доля участия анаэробно - лактатного энергообеспечения при коротком спринте 50 метров не значительна, подробно механизм его рассматривать в реферате не будем.

В плавании для энергетического обеспечения работы выполняемой спортсменом организм использует все виды энергообеспечения (аэробный, анаэробный, смешанный, анаэробный - алактатный, анаэробный - лактатный (гликолиз)). То какой вид энергообеспечения будет приоритетным, зависит от: интенсивности нагрузки, длительности нагрузки в частности длинны соревновательной дистанции.

Основным источником обеспечения мышечной работы в плавательном спринте на дистанции 50 метров является алактатный процесс энергообеспечения, и заключительная часть дистанции выполняется при включении механизмов анаэробно-лактатного энергообеспечения, который в виду короткого времени развертывания не успевает полностью мобилизоваться.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Зоны тренировочных нагрузок в плавании. Биохимическая характеристика физической нагрузки на спринтерской дистанции 50 м. Соотношение аэробных и анаэробных процессов. Процессы анаэробного алактатного энергообеспечения у пловцов в коротком спринте.

реферат , добавлен 06.12.2012

Соотношение аэробных и анаэробных процессов энергообеспечения. Ведущие энергетические системы. Специфические особенности конькобежного спорта. Изменения в организме при выполнении физической нагрузки и в период отдыха. Закономерности восстановления мышц.

курсовая работа , добавлен 14.12.2013

История развития спортивной тренировки в беге на средние дистанции. Варианты распределения тренировочных нагрузок в микро, мезо- и макроциклах подготовки бегунов на выносливость. Характеристика тренировочного процесса в беге на средние дистанции.

курсовая работа , добавлен 20.04.2010

Анатомо-физиологические особенности пловцов, специализирующихся на дистанции 200 метров вольным стилем. Значение физических качеств, главные средства, методы осуществления тренировки. Силовая подготовка на суше как составная часть подготовки спортсменов.

дипломная работа , добавлен 06.03.2015

Анаэробные механизмы энергообеспечения мышечной деятельности. Биохимические изменения в мышцах, органах, крови, моче. Основные направления изменения обмена веществ при адаптации к физическим нагрузкам. Последовательность адаптационных процессов.

курсовая работа , добавлен 18.07.2009

История зарождения легкой атлетики на Олимпийских играх. Развитие бега на средние дистанции в современное время. Изучение результатов забегов российских и зарубежных спортсменов на дистанции 800 и 1500 метров. Организация учебно-тренировочного процесса.

курсовая работа , добавлен 20.10.2012

История развития и современные тенденции в беге на 400 метров. Особенности физического развития и физической подготовленности спортсменок, специализирующихся в беге на короткие дистанции. Показатели скоростно-силовых способностей и гибкости у спортсменок.

курсовая работа , добавлен 17.12.2014

Характер упражнений, интенсивность работы, число повторений упражнений, продолжительность пауз для отдыха. Планирование и учет при определении тренировочных нагрузок. Влияние упражнений на формирование структурных и функциональных изменений в организме.

реферат , добавлен 10.11.2009

Бег (способ передвижения) - ценное средство физического воспитания. Формирование и совершенствование умений и навыков в беге на 30 метров. Биокинематическая схема бега. Основные фазы техники бега: старт, стартовый разгон, бег по дистанции и финиширование.

курсовая работа , добавлен 27.04.2011

Особенности тренировочного процесса при подготовке бегунов в разных странах. Система подготовки бегунов на средние дистанции. Аэробные и анаэробные особенности организма бегуний на средние дистанции. Планирование тренировочных нагрузок силового характера.

Введение

Зоны тренировочных нагрузок в плавании и их характер энергообеспечения

1. Зона

2. Зона

3. Зона

4. Зона

5. Зона

6. Зона

1.1 Зоны тренировочных нагрузок в плавании

зона. Нагрузки имеют чисто аэробную направленность, преобладающее значение в энергетике имеет липидный обмен. Работа в этой зоне может выполняться длительное время, так как интенсивность ее не велика. Содержание лактата не превышает 2.0 - 2.5м Моль/л (уровень аэробного порога), показатель рН остается в пределах нормы, потребление кислорода может возрастать до 50% от МПК, ЧСС находится в пределах 110-130 уд/мин.. Нагрузки этой зоны применяются на начальных этапах тренировки с целью создания базы выносливости, в остальное время - в качестве компенсаторного, восстановительного средства тренировки (компенсаторное плавание).

зона. Нагрузки второй зоны носят также аэробную направленность, но выполняются на уровне анаэробного порога. Концентрация лактата в крови может достигать до 3.5 - 4.0 мМоль /л и сопровождаться сдвигом рН в кислую сторону до 7.35. Это приводит к угнетению липидного обмена и активации окисления углеводов, потребление кислорода возрастает до 50-80% от максимума. Средняя продолжительность однократной непрерывной работы составляет 10-30 минут при ЧСС 130-150 уд/мин. В этих условиях в наибольшей мере совершенствуются эффективность и емкость аэробных процессов, способствуя развитию выносливости.

зона Нагрузки имеют смешанный аэробно-анаэробный характер энергообеспечения. - потребление кислорода приближается к максимуму или достигает его, вместе с тем существенно возрастает роль анаэробных процессов, поскольку интенсивность работы превышает уровень анаэробного порога. Продолжительность однократно выполняемых упражнений составляет 5-15 минут. В практических целях в данной зоне выделяют 2 подзоны А и В с уровнем лактата в крови 4.0 - 6.0 и 6.0-9.0 соответственно. Работа в данной зоне используется для развития мощности аэробных процессов (за счет прироста кардиореспираторной производительности)

зона. Нагрузки имеют анаэробную гликолитическую направленность и применяются для развития специальной выносливости. (анаэробно-лактатный режим). Основной источник энергообеспечения - окисление углеводов, приводящее к значительному повышению уровня лактата в крови. Здесь принято выделять три подзоны А, В, С с уровнем лактата соответственно 9-12; 12-15; 15 мМоль/ л и выше.

зона. Нагрузки включают упражнения спринтерской направленности. Основным источником энергообеспечения служат фосфогены (АТФ и КрФ). интенсивность упражнений максимальная, продолжительность однократной работы не превышает 15-20 секунд (анаэробно-алактатный режим)

зона. Нагрузки имеют анаболическую направленность - усиливают синтез сократительных белков в мышцах и АТФ-азную активность миозина в мышечных нитях. Сюда относят в основном упражнения пловца с около предельными и большими отягощениями, направленные на увеличение максимальной силы мышц.

Гигиеническая характеристика лыжного спорта

При планировании тренировочных нагрузок необходимо иметь в виду, что они могут носить восстанавливающий, поддерживающий, развивающий и соревновательный характер...

Использование тренировочных нагрузок максимальной интенсивности юных лыжников-гонщиков 13-14 лет

Проведенный анализ научно-методической литературы, выявил, что улучшение показателей функциональной подготовленности лыжников-гонщиков оказывает существенное влияние на уровень их спортивных достижений в лыжных гонках...

Исследование уровня объема физической нагрузки общей выносливости в тренировочном процессе (на примере баскетболистов и лыжников)

Физическая нагрузка -- это определенная мера воздействия физических упражнений на организм занимающихся, а также степень преодолеваемых при этом объективных и субъективных трудностей. }

Эффектная прокачка тела - Портал здоровья

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Подобные документы

Введение

Зоны тренировочных нагрузок в плавании и их характер энергообеспечения

1.1 Зоны тренировочных нагрузок в плавании

СХОЖИЕ СТАТЬИ