12.4. Физиологические изменения в организме при плавании. Физиологические основы плавания

Реферат по физиологии плавания

ООО Учебный центр

«ПРОФЕССИОНАЛ»

Реферат по дисциплине:

«Физиология физического воспитания и спорта»

По теме:

«Физиология плавания»

Исполнитель:

Ульянов Пётр Кириллович

Содержание:

Введение……………………………………………………….…стр. 3

Механические факторы………………………………………стр. 4
Максимальное потребление кислорода……………………..стр. 9
Кислород – транспортная система…………………………..стр. 10
Локальные (мышечные) факторы…………………………...стр. 15
Терморегуляция………………………………………………стр. 16
Заключение……………………………………………………стр. 22
Список используемой литературы …………………………стр. 23

Введение

Спортивная деятельность в условиях водной среды (плавание) имеет ряд физиологических особенностей, отличающих ее от физической работы в обычных условиях воздушной среды. Эти особенности определяются механическими факторами, связанными с движением в воде, горизонтальным положением тела и большой теплоемкостью воды.

Проблема физиологической характеристики отдельных видов спорта в последние годы привлекает внимание специалистов, поскольку дальнейшее повышение спортивных результатов невозможно без учета всех специфических особенностей данного вида спорта. Физиологические особенности плавания определяются, во-первых, особенностями среды, в которой осуществляется двигательная деятельность спортсмена и, во-вторых, характером спортивных движений. Специфика двигательной активности в воде и под водой связана с пребыванием человека в необычных для него условиях окружающей среды. Физические свойства водной среды, резко отличающиеся от свойств воздушной среды, обычной для человека, предъявляют к организму человека иные требования. Поэтому двигательная деятельность в водной среде влечет за собой изменения в деятельности органов и систем организма. Для того, чтобы понять особенности функциональной деятельности организма человека в водной среде и как они отражаются в спортивном плавании, необходимо знать физические свойства водной среды, их влияния на функции различных органов и систем организма, изучить проблему адаптации организма к водной среде, ознакомиться с неблагоприятными факторами водной среды. Цель написания реферата: теоретическое изучение физиологических особенностей в плавании.

Глава 1. Механические факторы

Скорость и энергетические расходы при плавании зависят от трех основных механических факторов: 1) величины подъемной (плавучей) силы, противодействующей весу тела, или обратной ей величины - потопляющей силы; 2) лобового сопротивления продвижению тела в воде и 3) движущей силы, возникающей в результате эффективных продвигающих (пропульсивных) усилий пловца.

Подъемная (или обратная ей - потопляющая) сила, в соответствии с законом Архимеда на погруженное в воду тело действует подъемная (выталкивающая) сила, равная весу объема воды, вытесненного телом. Величина этой силы зависит, во-первых, от веса (объема) различных тканей тела (прежде всего мышц и жировой ткани) и их соотношения в теле данного человека; во-вторых, от степени погружения тела в воду, точнее, от веса (объема) частей тела, находящихся над и под поверхностью воды, и, в-третьих, от объема воздуха в легких. Вес тела в воде составляет . лишь несколько килограммов. У людей с большим количеством жира потопляющая сила (вес тела в воде) равна 0, так что они способны удерживаться на поверхности воды без каких-либо дополнительных усилий. Поскольку у женщин объем жировой ткани относительно больше, положение тела в воде у них обычно более высокое, чем у мужчин. Среди пловцов большую плавучесть имеют стайеры, тело которых занимает более горизонтальное положение (ближе к поверхности воды),так как они имеют большее жировое депо и более низкий удельный вес тела, чем спринтеры (соответственно 1,0729 и 1,0786).

infourok.ru

Глава 8. Физиология плавания

Механические факторы

Скорость и энергетические расходы при плавании зависят от трех основных механических факторов: 1) величины подъемной (плавучей) сил ы, противодействующей весу тела, или обратной ей величины - потопляющей силы; 2) лобового сопротивления продвижению тела в воде и 3) движущей силы, возникающей в результате эффективных продвигающих- (пропульсивных) усилий пловца.

Подъемная (или обратная ей - потопляющая) сила, в соответствии с законом Архимеда на погруженное в воду тело действует подъемная (выталкивающая) сила, равная весу объема воды, вытесненного телом. Величина этой силы зависит, во-первых, от веса (объема) различных тканей тела (прежде всего мышц и жировой ткани) и их соотношения в теле данного человека; во-вторых, от степени погружения тела в воду, точнее, от веса (объема) частей тела, находящихся над и под поверхностью воды, и, в-третьих, от объема воздуха в легких. Вес тела в воде составляет .лишь несколько килограммов. У людей с большим количеством жира потопляющая сила (вес тела в воде) равна 0, так что они способны удерживаться на поверхности воды без каких-либо дополнительных усилий. Поскольку у женщин объем жировой ткани относительно больше, положение тела в воде у них обычно более высокое, чем у мужчин. Среди пловцов большую плавучесть имеют стайеры, тело которых занимает более горизонтальное положение (ближе к поверхности воды),так как они имеют большее жировое депо и более низкий удельный вес тела, чем спринтеры (соответственно 1,0729 и 1,0786).

Рис. 77. Связь между потреблением О2 и потопляющей силой во время удержания тела на поверхности воды

Когда тело спокойно удерживается на воде, некоторые части тела находятся над водой и легкие лишь отчасти заполнены воздухом. Поэтому на тело действует потопляющая сила, которой должна противостоять мышечная активность, создающая противоположно направленную силу. О степени этой активности можно судить по величине потребления кислорода сверх уровня полного покоя. Чем больше потопляющая сила, тем сильнее должна быть мышечная работа для удержания тела у поверхности воды и. тем выше потребление О2 (рис. 77). У женщин эта сила колеблется в пределах 1,6 - 4,7 кг, у мужчин - 4,9 - 5,8 кг.

Лобовое сопротивление. При плавании основная мышечная работа затрачивается не на удержание тела на воде, а' на преодоление силы сопротивления движению тела, которая называется лобовым сопротивлением. Ее величина зависит от вязкости воды, размеров и формы тела, а главное - от скорости продвижения его. Люди с большой поверхностью тела испытывают более значительное сопротивление воды, чем люди с меньшей поверхностью тела. Соответственно у мужчин лобовое сопротивление в среднем больше, чем у женщин. Однако при учете размеров поверхности тела это различие между женщинами и мужчинами несущественно. На величину лобового сопротивления влияет положение (форма) тела в воде при разных стилях, плавания и в различные фазы плавательного цикла.

Рис. 78. Сопротивление при пассивной буксировке с разной скоростью при трех разных положениях тела: 1 - без поддержки; 2 - с поддержкой ног; 3 - с поддержкой рук

При высокой скорости продвижения в воде преодоление лобового сопротивления составляет главный компонент физической нагрузки-для пловца. Если путем буксировки протягивать тело человека по воде, то лобовое сопротивление этому пассивному продвижению растет примерно пропорционально квадрату скорости буксировки (рис. 78). При активном плавании из-за движений головой, туловищем и конечностями лобовое сопротивление больше: при плавании кролем примерно в 1,5 раза, а при брассе в 2 раза.

Движущая, или пропульсивная (продвигающая), сила. Эта сила возникает в результате активной мышечной деятельности пловца и представляет собой сумму действия двух сил - лобового сопротивления и подъемной силы, возникающей при плавательных движениях. Она определяет скорость и направление движения тела пловца. Прямо измерить пропульсивную силу не удается, ее определяют у спортсмена, привязанного к измерительному устройству. Наибольшая движущая сила зарегистрирована при "привязанном" плавании способом брасс - около 22 кг. При других способах: плавания эта сила примерно одинакова - максимально 13-14 кг. В брассе наибольший вклад дает работа ног, а в кроле на груди и на спине - работа рук. В плавании способом баттерфляй движущая сила рук и ног примерно одинакова.

Скорость плавания. Средняя чисто дистанционная скорость (в середине бассейна) при плавании на 100 м составляет максимально: в кроле - около 1,9 м/с, в дельфине - 1,8 м/с, на спине - 1,7 м/с, в брассе - 1,5 м/с. Таким образом, наибольшая скорость достигается при плавании кролем, наименьшая - брассом.

Расходы энергии у человека при плавании примерно в 30 раз больше, чем у рыбы сходных размеров, и в 5-10 раз больше, чем при беге с той же скоростью. При очень низкой скорости плавания значительные различия в энергетических расходах у людей объясняются разной потопляющей силой (плавучестью) у них. При плавании с одинакозой скоростью женщины расходуют меньше энергии, чем мужчины, главным образом потому, что у женщин больше плавучесть.

Рис. 79. Потребление О2 у высококвалифицированных пловцов при разной скорости плавания разным стилем: 1 - дельфин; 2 - брасс; 3 - на спине, 4 - вольный стиль

С увеличением скорости плавания потребление О2 возрастает при плавании вольным стилем экспоненциально (примерно пропорционально квадрату скорости), а при плавании брассом и дельфином - линейно, лишь несколько замедляясь при большой скорости (рис. 79). Такой характер зависимости между энергетическими расходами (потреблением О2) и скоростью плавания разными способами объясняется прежде всего особенностями изменения лобового сопротивления и механической эффективности. Энергетические расходы при плавании брассом и дельфином вдвое больше, чем при плавании вольным стилем.

Наибольшее потребление О2, которое может быть достигнуто при работе только руками или только ногами, составляет соответственно 70-80 и 80-90% от наибольшего его потребления при полноценном плавании. Максимальная скорость плавания при работе руками меньше, чем при работе руками и ногами, что соответственно ведет к более низкому потреблению О2. Однако при плавании кролем это различие крайне мало, что связано с высокой эффективностью гребков руками.

На дистанции 100 м (50-60 с) примерно 80% энергии обеспечивается анаэробным путем (околомаксимальная анаэробная мощность). С увеличением дистанции возрастает аэробный компонент энергопродукции: на дистанции 400 м он превышает 50% общей энергопродукции. На дистанциях 800 и 1500 м о^ень важную роль играют мощность и емкость кислородной системы.

Скорость, начиная с которой содержание молочной кислоты в крови быстро увеличивается (анаэробный лактацидемический порог), соответствует примерно 80% от МПК. Тренированные пловцы способны работать на относительно высоком уровне потребления О2 (60-70% от МПК) без повышения содержания лактата в крови. При максимальной скорости плавания анаэробный гликолиз обеспечивает 50-60% энергии. Максимальная концентрация лактата в крови у высококвалифицированных спортсменов достигает 18 ммоль/л.

Эффективность плавания. Эффективность работы определяется как выраженное в процентах отношение полезной работы к расходуемой для ее выполнения энергии. Эффективность плавания крайне низкая. Даже у высококвалифицированных пловцов она составляет 4-7%. (Для сравнения: механическая эффективность наземной работы - ходьбы, бега, работы на велоэргометре - 20-30%. Отметим, однако, что при работе на ручном эргометре на "суше" эффективность также низкая - примерно 10%). Наибольшая эффективность отмечается при плавании кролем - 6-7% (максимум до 15%), наименьшая - брассом (4-6%).

Рис. 80. Энергетическая стоимость плавания брассом с разной скоростью

При одинаковой скорости плавания (одним, и тем же способом) тренированный пловец расходует заметно меньше энергии, чем нетренированный (рис. 80). Эффективность плавания у нетренированного человека может быть в 8 раз меньше, чем у высококвалифицированного пловца. Индивидуальные колебания механической эффективности в плавании значительно больше, чем в таких видах наземной спортивной деятельности, как бег, ходьба, работа на велоэргометре.

Исключительно большие различия в потреблении О2 не только между нетренированными и тренированными людьми, но даже между высокотренированными пловцами указывают прежде всего на сложность плавательной техники. Кроме того, большое значение, как уже отмечалось, имеют размеры и форма тела (определяющие лобовое сойротивление), положение тела в воде, размеры и подвижность "весел", создающих движущую силу.

В определенных пределах с увеличением скорости плавания, вплоть до оптимальной, эффективность нарастает. При дальнейшем

увеличении скорости она падает. Оптимальная скорость зависит от способа плавания и техничности пловца. В диапазоне относительно небольших скоростей (0,4- 1,2 м/с) для данного человека энергетическая стоимость проплывания (кролем) 1 км постоянна, т. е. не зависит от скорости плавания. Пловцы с плохой техникой расходуют больше энергии на единицу дистанции при любой скорости.

Удельный вес девочек и мальчиков вплоть до периода полового созревания заметно не различается. Соответственно и энергетическая стоимость плавания (со скоростью 0,7 м/с) на единицу дистанции с учетом размеров тела у них одинакова. Примерно с 15 лет этот показатель значительно снижается у девушек и повышается у.юношей. На сверхдлинных дистанциях оптимальное соотношение между лобовым сопротивлением и механической эффективностью у женщин более чем компенсирует их сравнительно низкое МПК- Это объясняет определенное преимущество женщин перед мужчинами в плавании на сверхдлинные дистанции. Энергетическая стоимость проплывания 1 км дистанции составляет у нетренированных женщин 250 - 300 ккал, у нетренированных мужчин - 400 - 500 ккал, у спортсменок - 75- 150 ккал, у спортсменов- 150 - 200 ккал.

studfiles.net

Анатомические и физиологические основы плавания

Энергетика Анатомические и физиологические основы плавания
просмотров - 91

Анатомическими и физиологическими особенностями человека в известной мере определяется способность плавания и его эффективность.

При всех равных условиях преимуществом будет обладать пловец с большими габаритами тела и «рычагами» — рост, обхват груди, длина рук, ноᴦ. Особое значение имеет площадь гребущих поверхностей — кисть, и особенно стопа. Важно заметить, что для спортсменов-пловцов, как правило, характерно увеличение размеров стопы, в связи с этим размеры обуви у них бывают на несколько размеров больше своих сверстников и не соответствовать пропорции с ростом.

В то же время люди с большой поверхностью тела испытывают более значительное сопротивление воды, чем люди с меньшей поверхностью тела. Соответственно, у мужчин лобовое сопротивление в среднем больше, чем у женщин. При этом при учете размеров поверхности тела это различие между женщинами и мужчинами несущественно. На величину лобового сопротивления влияет положение (форма) тела в воде при разных стилях плавания и в различные фазы плавательного цикла.

В целом можно сказать, что эффективность плавательных движений в значительной степени определяется подвижностью в плечевых суставах, плечевом поясе, позвоночном столбе (его грудном и поясничном отделах), в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах.

Помимо подвижности в базовых суставных группах, при овладении техникой плавания нужно учитывать, что мышцы можно отнести к упруговязким телам. Наличие упругости у мышц создает возможность передачи энергии сокращения одних мышечных групп к другим. К примеру, для движений ног при плавании это свойство весьма существенно, так как непосредственным движителем является стопа и часть голени.

Анатомическое строение тела во многом предопределяет способность держаться на воде. Величина подъемной (выталкивающая) силы зависит, во-первых, от веса (объема) различных тканей тела (прежде всего мышц и жировой ткани) и их соотношения в теле данного человека; во-вторых, от степени погружения тела в воду, точнее, от веса (объема) частей тела, находящихся над и под поверхностью воды, и, в-третьих, от объема воздуха в легких. Вес тела в воде составляет лишь несколько килограммов. У людей с большим количеством жира потопляющая сила (вес тела в воде) равна 0, так что они способны удерживаться на поверхности воды без каких-либо дополнительных усилий. Поскольку у женщин объем жировой ткани относительно больше, положение тела в воде у них обычно более высокое, чем у мужчин. Именно в связи с этим при всех равных условиях женщинам легче держаться на воде и легче освоить навык плавания. Мужчинам, у которых костно-мышечная ткань плотнее, а жировых отложений меньше (опять же при равных усредненных показателях), приходится более активно действовать в воде, двигаться. Среди пловцов большую плавучесть имеют стайеры, тело которых занимает более горизонтальное положение (ближе к поверхности воды), так как они имеют большее жировое депо и более низкий удельный вес тела, чем спринтеры (соответственно 1,0729 и 1,0786).

Когда тело спокойно удерживается на воде, некоторые части тела находятся над водой и легкие лишь отчасти заполнены воздухом. По этой причине на тело действует потопляющая сила, которой должна противостоять мышечная активность, создающая противоположно направленную силу. О степени этой активности можно судить по величине потребления кислорода сверх уровня полного покоя. Чем больше потопляющая сила, тем сильнее должна быть мышечная работа для удержания тела у поверхности воды и тем выше потребление кислорода. У женщин эта сила колеблется в пределах 1,6–4,7 кг, у мужчин — 4,9–5,8 кᴦ.

Расходы энергии у человека при плавании примерно в 30 раз больше, чем у рыбы сходных размеров, и в 5–10 раз больше, чем при беге с той же скоростью. При очень низкой скорости плавания значительные различия в энергетических расходах у людей объясняются разной потопляющей силой (плавучестью) у них. При плавании с одинаковой скоростью женщины расходуют меньше энергии, чем мужчины, главным образом потому, что у женщин больше плавучесть.

С увеличением скорости плавания потребление кислорода возрастает при плавании кролем на груди экспоненциально (примерно пропорционально квадрату скорости), а при плавании брассом и баттерфляем — линейно, лишь несколько замедляясь при большой скорости. Такой характер зависимости между энергетическими расходами (потреблением кислорода) и скоростью плавания разными способами объясняется прежде всего особенностями изменения лобового сопротивления и механической эффективности. Энергетические расходы при плавании брассом и баттерфляем вдвое больше, чем при плавании кролем на груди.

Наибольшее потребление кислорода, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ может быть достигнуто при работе только руками или только ногами, составляет соответственно 70–80 и 80–90 % от наибольшего его потребления при полноценном плавании. Максимальная скорость плавания при работе руками меньше, чем при работе руками и ногами, что соответственно ведет к более низкому потреблению кислорода. При этом при плавании кролем это различие крайне мало, что связано с высокой эффективностью гребков руками.

На дистанции 100 м (50–60 с) примерно 80 % энергии обеспечивается анаэробным путем (околомаксимальная анаэробная мощность). С увеличением дистанции возрастает аэробный компонент энергопродукции: на дистанции 400 м он превышает 50 % общей энергопродукции. На дистанциях 800 и 1500 м очень важную роль играют мощность и емкость кислородной системы организма пловца.

Глава 8. Физиология плавания

Механические факторы

Скорость и энергетические расходы при плавании зависят от трех основных механических факторов: 1) величины подъемной (плавучей) сил ы, противодействующей весу тела, или обратной ей величины - потопляющей силы; 2) лобового сопротивления продвижению тела в воде и 3) движущей силы, возникающей в результате эффективных продвигающих- (пропульсивных) усилий пловца.

Подъемная (или обратная ей - потопляющая) сила, в соответствии с законом Архимеда на погруженное в воду тело действует подъемная (выталкивающая) сила, равная весу объема воды, вытесненного телом. Величина этой силы зависит, во-первых, от веса (объема) различных тканей тела (прежде всего мышц и жировой ткани) и их соотношения в теле данного человека; во-вторых, от степени погружения тела в воду, точнее, от веса (объема) частей тела, находящихся над и под поверхностью воды, и, в-третьих, от объема воздуха в легких. Вес тела в воде составляет .лишь несколько килограммов. У людей с большим количеством жира потопляющая сила (вес тела в воде) равна 0, так что они способны удерживаться на поверхности воды без каких-либо дополнительных усилий. Поскольку у женщин объем жировой ткани относительно больше, положение тела в воде у них обычно более высокое, чем у мужчин. Среди пловцов большую плавучесть имеют стайеры, тело которых занимает более горизонтальное положение (ближе к поверхности воды),так как они имеют большее жировое депо и более низкий удельный вес тела, чем спринтеры (соответственно 1,0729 и 1,0786).

Рис. 77. Связь между потреблением О2 и потопляющей силой во время удержания тела на поверхности воды

Рис. 80. Энергетическая стоимость плавания брассом с разной скоростью

studfiles.net

4. Влияние физиологических функций организма человека на технику плавания

На технику плавания оказывают влияние различные физиологические процессы, происходящие в организме.

Жизнь человека возможна лишь тогда, когда в его организме непрерывно происходит обмен веществ, являющейся результатом сложных биохимических процессов. Эти процессы требуют систематического поступления в организм человека кислорода и удаления из него некоторых продуктов распада. Интенсивная мышечная работа приводит к усиленному потреблению кислорода за счет увеличения газообмена. При этой работе газообмен увеличивается в 10-12 раз, достигая 100 - 110 л/мин. Пловец высокого класса при проплывании дистанции с большой скоростью потребляет кислорода до 5 л.мин. При проплывании интенсивность биохимических процессов возрастает еще и потому, что вода имеет большую теплоемкость и низкую по отношению к телу пловца температуру.

Для того чтобы обеспечить нормальное течение биохимических процессов при плавании, необходимо обеспечить в каждом способе плавания такую структуру движений, которая, с одной стороны, отвечала бы гидродинамическим требованиям, а с другой - полностью обеспечивала бы организм пловца кислородом. В любом способе техника дыхания отрицательно влияет на гидродинамические условия плавания. Однако каждый пловец делает глубокий вдох через широко открытый рот путем поднимания или поворота головы в сторону. При проплывании дистанций свыше 200 м пловец выполняет работу в основном в аэробном режиме, поэтому на один цикл плавательных движений ему целесообразно делать один вдох и один выдох в воду через нос и рот. При спринтерском плавании (50 и 100 м), когда работа субмаксимальной интенсивности выполняется в анаэробном режиме (до 80%), многие пловцы высокой квалификации не всегда выполняют вдох на каждый цикл.

Известно, что мышцы человека не могут длительное время находиться в состоянии сокращения. Если это происходит, то мышцы быстро утомляются, теряют мощность и работоспособность. Чтобы обеспечить достаточную мощность и длительную работоспособность, необходимо правильно чередовать напряжение и расслабление в работающих мышцах. Такое чередование предусматривает энергичное выполнение пловцом гребкового движения и последующим переходом участвующих в этом движении мышц к расслаблению во время выполнения подготовительного движения.

При анализе структуры плавательных движений определить, какие группы мышц в данном способе плавания являются ведущими и какие второстепенными. Ведущие группы мышц должны производить интенсивную работу, а второстепенные - умеренную.

При плавании спортсмен непрерывно получает поток информации от различных анализаторов (пропри орецепторов мышц, рецепторов глаз, вестибулярного аппарата, кожи, сосудов и др.). Они позволяют пловцу лучше ощущать положение своего тела в пространстве (воде), давление воды на гребущие поверхности, ускорения конечностей во время гребков, скорость движения тела и т.п. На этой основе формируется такое важное для пловца комплексное ощущение, как “чувство воды”. Оно позволяет пловцу лучше осваивать элементы спортивных способов, совершенствовать координацию движений, повышать силовые показатели на гребущих поверхностях, ощущать темп движений и скорость проплывания отрезков и дистанций.

Основу рациональной техники определяет совершенность координации движений.

Для того чтобы добиться отличного двигательного навыка, в цикле движений должны быть установлены размеры напряженности и расслабленности различных мышц и мышечных групп. Длительная тренировка последовательного чередования напряжения и расслабления мышц приведет к явлению, которое носит название автоматизированного движения.

Автоматизированные движения определяют следующие компоненты: скорость (V), темп (N) - количество циклов движений в секунду, ритм (К) - соотношение времени выполнения различных частей движения в пределах одного цикла, продвигаемость или “шаг” пловца (S), т.е. длина пути, пройденного телом за один цикл. В цикле плавания “шаг” зависит от величины рабочей поверхности, скорости и длины гребка, а также от массы тела пловца.

Если компоненты V, N и S связаны зависимостью V = N S = const, то движения становятся автоматизированными.

Чем выше равномерная скорость, которую пловец удерживает на дистанции, тем его движения более автоматизированы.

Лекция 3. СПЕЦИФИКА И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИКИ СПОРТИВНОГО И ПРИКЛАДНОГО ПЛАВАНИЯ

1. Техника облегченных и спортивных способов плавания.

2. Техника стартов и поворотов в плавании.

3. Прикладное плавание.

studfiles.net

Глава VIII Физиология плавания

VIII.1. Механические факторы

Скорость и энергетические расходы при плавании зависят от трех основных механических факторов: 1) величины подъемной (плавучей) силы, противодействующей весу тела, или обратной ей величины — потопляющей силы; 2) лобового сопротивления продвижению тела в воде и 3) движущей силы, возникающей в результате эффективных продвигающих (пропульсивных) усилий пловца.

Подъемная (или обратная ей — потопляющая) сила. В соответствии с законом Архимеда на погруженное в воду тело действует подъемная (выталкивающая) сила, равная весу объема воды, вытесненного телом. Величина этой силы зависит, во-первых, от веса (объема) различных тканей тела (прежде всего мышц и жировой ткани) и их соотношения в теле данного человека; во-вторых, от степени погружения тела в воду, точнее от веса (объема) частей тела, находящихся над и под поверхностью воды, и, в-третьих, от объема воздуха в легких. Вес тела в воде составляет .лишь несколько килограммов. У людей с большим количеством жира потопляющая сила (вес тела в воде) равна 0, так что они способны удерживаться на поверхности воды без каких-либо дополнительных усилий. Поскольку у женщин объем жировой ткани относительно больше, положение тела в воде у них обычно более высокое, чем у мужчин. Среди пловцов большую плавучесть имеют стайеры, тело которых занимает более горизонтальное положение (ближе к поверхности воды),так как они имеют большее жировое депо и более низкий удельный вес тела, чем спринтеры (соответственно 1,0729 и 1,0786).

Когда тело спокойно удерживается на воде, некоторые части тела находятся над водой и легкие лишь отчасти заполнены воздухом. Поэтому на тело действует потопляющая сила, которой должна противостоять мышечная активность, создающая противоположно направленную силу. О степени этой активности можно судить по величине потребления кислорода сверх уровня полного покоя. Чем больше потопляющая сила, тем сильнее должна быть мышечная работа для удержания тела у поверхности воды и, тем выше потребление 02. У женщин эта сила колеблется в пределах 1,6 — 4,7 кг, у мужчин — 4,9 — 5,8 кг.

Лобовое сопротивление. При плавании основная мышечная работа затрачивается не на удержание тела на воде, а на преодоление силы сопротивления движению тела, которая называется лобовым сопротивлением. Ее величина зависит от вязкости воды, размеров и формы тела, а главное — от скорости продвижения его. Люди с большой поверхностью тела испытывают более значительное сопротивление воды, чем люди с меньшей поверхностью тела. Соответственно у мужчин лобовое сопротивление в среднем больше, чем у женщин. Однако при учете размеров поверхности тела это различие между женщинами и мужчинами несущественно. На величину лобового сопротивления влияет положение (форма) тела в воде при разных стилях плавания и в различные фазы плавательного цикла.

При высокой скорости продвижения в воде преодоление лобового сопротивления составляет главный компонент физической нагрузки для пловца. Если путем буксировки протягивать тело человека по воде, то лобовое сопротивление этому пассивному продвижению растет примерно пропорционально квадрату скорости буксировки. При активном плавании из-за движений головой, туловищем и конечностями лобовое сопротивление больше: при плавании кролем примерно в 1,5 раза, а при брассе в 2 раза.

Движущая, или пропульсивная (продвигающая), сила. Эта сила возникает в результате активной мышечной деятельности пловца и представляет собой сумму действия двух сил — лобового сопротивления и подъемной силы, возникающей при плавательных движениях. Она определяет скорость и направление движения тела пловца. Прямо измерить пропульсивную силу не удается, ее определяют у спортсмена, привязанного к измерительному устройству.

Наибольшая движущая сила зарегистрирована при «привязанном» плавании способом брасс — около 22 кг. При других способах плавания эта сила примерно одинакова — максимально 13—14 кг. В брассе наибольший вклад дает работа ног, а в кроле на груди и на спине—работа рук. В плавании способом баттерфляй движущая сила рук и ног примерно одинакова.

Скорость плавания. Средняя чисто дистанционная скорость (в середине бассейна) при плавании на 100 м составляет максимально: в кроле —около 1,9 м/с, в дельфине — 1,8 м/с, на спине — 1,7 м/с, в брассе— 1,5 м/с. Таким образом, наибольшая скорость достигается при плавании кролем, наименьшая — брассом.

studfiles.net

12.4. Физиологические изменения в организме при плавании

Спортивная деятельность при плавании имеет ряд физиологических особенностей, отличающих ее от физической работы в обычных условиях воздушной среды. Эти особенности обусловлены механическими факторами, связанными с движением в плотной водной среде, горизонтальным положением тела и большой теплоемкостью воды.

Плотность воды примерно в 775 раз больше плотности воздуха, а отсюда затруднение движений, ограничение скорости и большие энерготраты. При плавании основная мышечная работа затрачивается не на удержание пловца на воде, а на преодоление силы лобового сопротивления. Ее величина зависит от вязкости воды, размеров и формы тела и скорости плавания. Средняя скорость при плавании разными стилями колеблется от 1.5 м • с1 (брасс) до 1.8 м • с1 (кроль). Расход энергии при плавании на различных дистанциях зависит от их длины и мощности работы. На дистанциях 100-1500 м он составляет в среднем от 100 до 500 ккал.

Гипогравитация в соответствии с законом Архимеда приводит к тому, что масса тела человека в воде не превышает 1-1.5 кг. В таких условиях в спокойном состоянии деятельность различных органов и систем аналогична их функционированию в состоянии невесомости. Этому способствует и горизонтальное положение тела при плавании, что облегчает работу сердца, улучшает расслабление мышц и функции суставов.

Теплоемкость воды в 25раз, а ее теплопроводность в 5раз больше, чем воздуха. Поэтом длительное пребывание пловцов даже в относительно теплой воде может приводить к значительным потерям тепла и переохлаждению тела. Однако у тренированных пловцов механизмы, обеспечивающие сохранение температурного гомеостаза, более совершенны, чем у людей, не адаптированных к охлаждению. Поэтому плавание в любом возрасте является одним из эффективных средств закаливания.

Названные особенности водной среды оказывают специальное влияние на деятельность различных органов и систем. В частности, в процессе тренировки у пловцов формируется особое комплексное восприятие различных раздражителей, называемое «чувством воды». Оно обусловлено ощущениями, возникающими при раздражении тактильного, температурного, проприоцептивного и вестибулярного рецепторов. При наличии «чувства воды» пловцы хорошо анализируют малейшие изменения в величине сопротивления воды, ее давление и температуру. Эти ощущения способствуют улучшению движений пловца.

Функции зрительной и слуховой сенсорных систем при нахождении пловца под водой существенно ухудшаются. Предметы в воде видятся смутно, расплывшимися, на расстоянии, на соответствующем действительному. Звук в воде распространяется со скоростью 1500 м • с' (на суше — 330 м • с1), поэтому практически одновременно приходит в оба уха, что затрудняет определение его направления.

Двигательная деятельность пловца также имеет свои особенности, которые определяются горизонтальным положением тела, большим сопротивлением воды движению, выработкой специфических двигательных автоматизмов и новых координации движений, строгой последовательностью работы отдельных мышечных групп, включением в работу преимущественно мышц рук и плечевого пояса (до 70%) и ног — при плавании брассом. Под влиянием тренировки у пловцов хорошо развивается сила мышц. При плавании основные мышечные группы выполняют динамическую работу. Мышцы должны быть адаптированы к работе как в аэробных, так и в анаэробных условиях. При этом, чем длиннее дистанция, тем большее значение приобретают аэробные процессы..

Деятельность вегетативных органов и систем у пловцов также имеет свои особенности. Тренированным пловцам свойственны брадикардия, умеренное повышение артериального давления, усиленный венозный приток к сердцу, увеличение ударного и минутного объемов крови, расширение полостей сердца и умеренная гипертрофия миокарда. При дыхании пловцам приходится преодолевать сопротивление воды, в связи с этим у них хорошо развита дыхательная мускулатура. При плавании вырабатывается новый автоматизм дыхания, который характеризуется уменьшением длительности дыхательного цикла, увеличением частоты и минутного объема дыхания. Легочная вентиляция при плавании может возрастать до 120-150л -мин1, ЖЕЛ у хорошо тренированных пловцов достигает 5.8-6 л.

Изменения в картине крови при плавании характеризуются увеличением содержания эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов. При плавании почти отсутствует потоотделение, поэтому продукты обмена веществ у пловцов могут выводитьсятиолько черезпочки, что предъявляет дополнительные требования к их функциям. Нарушения проницаемости почечных капилляров нередко приводит к появлению в моче белка и эритроцитов. Изменение деятельности почек является одной из специфических реакций организма на плавание.

Потребление кислорода при плавании у квалифицированных спортсменов составляет около 5-6 л-мин1, что близко к величинам МПК. Кислородный запрос у пловцов доходит до 30 л • мин1, который не полностью удовлетворяясь, приводит к развитию кислородного долга (10-15л).При плавани и хорошо развиваются аэробные и анаэробные возможности организма, позволяющие обеспечивать высокие энерготраты (до 10-15 ккал • мин1). Однако КПД при плавании очень низкий и у высококвалифицированных спортсменов не превышает 4-5%.

Плавание как вид спорта — удел молодых; для людей зрелого и пожилого возраста — хорошее средство физического развития, тренировки на выносливость и закаливания.

studfiles.net

12.4. Физиологические изменения в организме при плавании. Физиологические основы плавания

Реферат по физиологии плавания

Глава 8. Физиология плавания

Механические факторы

Анатомические и физиологические основы плавания

Энергетика Анатомические и физиологические основы плавания просмотров - 91

Читайте также

Глава 8. Физиология плавания

Механические факторы

4. Влияние физиологических функций организма человека на технику плавания

Глава VIII Физиология плавания

VIII.1. Механические факторы

12.4. Физиологические изменения в организме при плавании

Энергетика Анатомические и физиологические основы плавания
просмотров - 91