Общая физиологическая классификация физических упражнений
Н аиболее общая физиологическая классификация физических упражнений может быть проведена на основе выделения трех основных характеристик активности мышц, осуществляющих соответствующее упражнение: 1 ) объем активной мышечной массы; 2 ) тип мышечных сокращений (статический или динамический); 3 ) сила или мощность сокращений.
Локальные, региональные и глобальные упражнениния
В зависимости от объема активной мышечной массы все физические упражнения классифицируют на локальные, региональные и глобальные. К локальным относятся упражнения, в осуществлении которых участвует менее 1/3 всей мышечной массы тела (стрельба из лука, из пистолета, определенные гимнастические упражнения). К региональным относятся упражнения, в осуществлении которых принимает участие примерно от 1/3 до 1/4 всей мышечной массы тела (гимнастические упражнения,
выполняемые только мышцами рук и чпояса верхних конечностей, мышцами туловища и т. п.). Г лобальными называются упражнения, в осуществлении которых принимает активное участие более 1/г всей мышечной массы тела (бег, гребля, езда на велосипеде и др.). Подавляющее большинство спортивных упражнений-относится к глобальным.
Статические и динамические упражнения
В соответствии с типом сокращения основных мышц, осуществляющих выполнение данного упражнения, все физические упражнения можно разделить соответственно на статические и динамические. К статическим упражнениям относится, например, сохранение фиксированной позы при удержании стойки на кистях (у гимнастов), в момент выстрела (у стрелка). Б ольшинство физических упражнений относится к динамическим. Таковы все виды локомоций: ходьба, бег, плавание и др. Силовые, cкоростно-силовые упражнения и упражнения на
| выносливость | ||
| При классификации физических упражнений по | ||
| силе сокращения ведущих-мышечных групп следует | ||
| учитывать две зависимости: «сила — скорость» и | Рис. 2. | |
| «сила — длительность» мышечного сокращения. | ||
| Зависимость | ||
| Рис. 1. Связь | В соответствии с зависимостью «сила — скорость» | предельного |
| времени работы | ||
| (рис. 1) при динамическом сокращении проявляемая | ||
| «сила — | от силы | |
| сила обратно пропорциональна скорости укорочения | ||
| скорость», | сокращения при | |
| мышц (скорости движения перемещаемого звена | ||
| полученная в | локальной | |
| тела): чем больше эта скорость, тем меньше | ||
| исследовании на | статической | |
| одном | проявляемая сила. Другая, формулировка этой | |
| работе (слева) и | ||
| зависимости: чем больше внешняя нагрузка | ||
| испытуемом при | от мощности | |
| подъеме с | (сопротивление, вес), тем ниже скорость укорочения | (частоты |
| (движения) и тем больше проявляемая сила, и | ||
| максимальным | ||
| движений) при | ||
| наоборот, чем меньше внешняя нагрузка, тем выше | ||
| усилием шести | ||
| локальной | ||
| скорость движения и меньше, проявляемая | ||
| разных грузов: | динамической | |
| мышечная сила. Произведение силы на скорость | ||
| штриховая линия | ||
| работе (справа) | ||
| мышечного сокращения определяет его мощность | ||
| — мгновенные | ||
| (см. рис. 1). | ||
| значения | ||
| мощности; | З ависимость «сила — длительность» мышечных сокращений, выражается | |
| скорость, | ||
| в том, что чем больше сила (или мощность) сокращений мышц, тем | ||
| соответствующая | ||
| короче их предельная продолжительность. Это справедливо как для | ||
| максимальной | ||
| локальной и региональной статической и динамической работы (рис. 2), | ||
| мощности, | ||
| так и для глобальной работы (рис. 3). | ||
| указана стрелкой | ||
По проявляемым силе и мощности мышечных сокращений и связанной с ними предельной продолжительности работы все физические упражнения можно разделить на три группы: силовые, скоростно-силовые (мощностные) и на выносливость.
С иловыми можно считать упражнения с максимальным или почти максимальным напряжением основных мышц, которое они проявляют в статическом или динамическом режиме при малой скорости — движения (с большим внешним сопротивлением, весом). На рис. 1 силовым упражнениям соответствует левая часть кривой «сила — скорость». Предельная продолжительность упражнений с максимальным проявлением силы исчисляется несколькими секундами. Сила является основным двигательным качеством, определяющим успех выполнения силовых упражнений.
Рис. 3. Кривая зависимости рекордного (предельного) времени от скорости в беге (Б), плавании (Я) и беге на коньках (К) (В. С. Фарфель).
С коростно-силовыми (мощностными) являются такие динамические упражнения, в которых ведущие мышцы одновременно проявляют относительно большие силу и скорость сокращения, т. е. большую мощность. Максимальная мощность мышечного сокращения достигается в условиях максимальной активации мышцы при скорости укорочения около 30% от максимальной для ненагруженной мышцы. На кривой «сила — скорость» скоростно-силовые упражнения занимают срединное положение — до 50-60% от максимальной скорости (см. рис. 1). Максимальную мощность мышцы развивают при внешнем сопротивлении (грузе), составляющем 30-50% от их максимальной (статической) силы. Предельная продолжительность упражнении с большой мощностью мышечных сокращений находится в диапазоне, от 3-5 с до 1-2 мин — в обратной зависимости от мощности мышечных сокращений (нагрузки). Мощность играет важнейшую роль в скоростно-силовых упражнениях.
У пражнениями на выносливость считаются такие упражнения, при выполнении которых ведущие мышцы развивают не очень большие по силе и скорости сокращения, но способны поддерживать или повторять их на протяжении длительного времени — от нескольких минут до многих часов (в обратной зависимости от силы или мощности мышечных сокращений). Выносливость — ведущее физическое качество для упражнений этой группы. Б олее подробная физиологическая характеристика силовых и скоростно-силовых упражнений дается в гл. 3, упражнений на выносливость — в гл. 4.
Энергетическая характеристика физических упражнений
Э нергетическая стоимость служит важнейшей характеристикой упражнения. Для определения энергетической стоимости физического упражнения, используют два показателя: энергетическую .мощность и валовый (общий) энергетический расход. Э нергетическая мощность — это количество энергии, расходуемое в среднем за единицу времени при выполнении данного упражнения. Она измеряется обычно в физических единицах: ваттах, ккал/мин, килоджоулях в минуту, а также в «физиологических»: с корости потребления О2 (мл О2/мин) или в МЕТ,ах (метаболический эквивалент, т. е. количество О2) потребляемого в 1 минна 1 кг веса тела в условиях полного покоя лежа. 1 МЕТ равен 3,5 мл О2/кг мин). В аловый (общий) энергетический расход — это количество энергии, расходуемой во время выполнения всего упражнения в целом. Валовый энергетический расход (общая энергетическая стоимость упражнения) может быть определен как произведение средней энергетической мощности на время выполнения упражнения.
При беге валовый энергетический расход на преодоление одинаковой дистанции в определенных пределах не зависит от скорости передвижения. Дело в том, что при увеличении скорости (энергетической мощности) время преодоления данной дистанции уменьшается, а при снижении скорости, наоборот, увеличивается, так что произведение энергетической мощности на время, т. е. общий энергетический расход, остается неизменным. Общая энергетическая стоимость преодоления одной и той же дистанции выше при беге, чем при ходьбе (до скорости около 8 км/ч): на каждый километр дистанции при ходьбе расходуется в среднем 0,72 ккал/кг веса тела у женщин и 0,68 ккал/кг веса тела у мужчин, а при беге соответственно 1,08 и 0,98 ккал/кг веса тела. По показателям энергетической мощности физические упражнения обычно подразделяют на легкие, умеренные (средние), тяжелые и очень тяжелые (табл. 1). Таблица 1. Классификация физических упражнений по расходу энергии (ккал/мин) у мужчин и женщин разного возраста. 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 | ||||
При оценке тяжести упражнения по энергетическим показателям необходимо учитывать еще целый ряд факторов: характер выполняемой работы (статический или динамический), объем активной мышечной массы (локальное, региональное или глобальное упражнение), размеры или вес тела, возраст, пол и степень тренированности (физической подготовленности) человека, выполняющего данное упражнение, внешние условия выполнения данного упражнения. Т ак, если выполняется очень тяжелая локальная работа, которая может продолжаться лишь несколько десятков секунд, скорость энерготрат организма не превышает 1,2 ккал/мин (табл. 2). Такая же скорость расхода энергии характерна для региональной работы средней (умеренной) тяжести, которая может выполняться много десятков минут, и для глобальной, но очень легкой работы (крайне медленная ходьба .по ровной местности), которая длится много суток подряд. Очень тяжелая глобальная работа для женщин в возрасте 50-59 лет с расходом энергии более 5,5 ккал/мин, которая может продолжаться лишь десятки секунд, является умеренной для мужчин 20-29 лет и может выполняться ими в течение нескольких часов (см. табл. 1).
Таблица 2. Классификация тяжести локальных, региональных и глобальных упражнений по энерготратам (ккал/мин) Вид работы Упражнения легкие умеренные (средние) тяжелые
| Локальная кистью | 0,3-0,6 | 0,6-0,9 | 0,9- 1,2 |
| Региональная | |||
| одной рукой | 0,7-1,2 | 1,2-1,7 | 1,7-2,2 |
| двумя руками | 1,5-2,0 | 2,0-2,5 | 2,5-3,0 |
| Глобальная | 2,5-4,0 | 4,0-10,0 | 10,0-15,0 |
О собенно большие различия при энергетической оценке тяжести упражнений существуют между нетренированными людьми и высокотренированными спортсменами. Последние способны выполнять нагрузки с такими энергетическими затратами, которые недоступны нетренированным людям. У спортсменов в подавляющем числе видов спорта тяжесть физических упражнений по энергетическим (и другим) показателям превышает тяжелые или даже очень тяжелые нагрузки для нетренированных людей и является недоступной для последних (табл. 3). Таблица 3. Энергетическая стоимость различных видов физкультурной и спортивной деятельности (по данным Е. М. Берковича, Н. В. Зимкина, Н. И. Волкова и др.)
| Вид деятельности | Энерг.стоимость.(ккал/мин) |
| Покой: лежа | 1,5 |
| сидя | 1,6 |
| стоя | 1,7 |
| Ходьба: | |
| 3 км/ч | 2 |
| 5 км/ч | 4 |
| 7 км/ч | 7 |
| Бег: | |
| 8 км/ч* | 9 |
| 18 км/ч (5,0м/с)** | 25 |
| 23 км/ч (6,3 м/с)*** | 40 |
| 26 км/ч (7,2 м/с) **** | 60 |
| 32 км/ч (8,8-м/с)***** | 100 |
| Плавание: | |
| кроль 0,9 м/с | 14 |
| 1,3 м/с | 40 |
| 1,8 м/с | 125 |
| на спине 0,6 м/с | 10 |
| 1,2 м/с | 40 |
| 1,4 м/с | 70 |
| 1,5 м/с | 135 |
| брасс 0,8 м/с | 20 |
| 1,1 м/с | 50 |
| 1,2 м/с | 80 |
| Ходьба на лыжах13 км/ч | 20 |
| Бег на коньках | |
| 4 м/с | 10 |
| 8 м/с | 15 |
| 10 м/с | 25 |
| Езда на велосипеде | |
| 9 км/ч | 5 |
| 15 км/ч | 7 |
| 20 км/ч | 10 |
| более 30 км/ч | 20 |
| Гимнастика | |
| сгибание туловища | 4 |
| обороты на перекладине, | |
| прыжки | 7 |
| Танцы | 3-8 |
| Волейбол (развлек.) | 3 |
| Теннис | |
| одиночный | 8 |
| парный | 5 |
| Борьба | 14 |
| Спортивные игры |
(футбол, баскетбол, гандбол)
10-15 * Соответствует скорости бега трусцой. ** Соответствует скорости марафонского бега с результатом 2 час. 20 мин. *** Соответствует скорости бега на 10 000 м с результатом около 28 мин. **** Соответствует скорости бега иа 1500 м с результатом около 3 мин 40 с. ***** Соответствует скорости бега на 400 м с результатом 45 с. С физиологической точки зрения, тяжесть одного и того же физического упражнения сильно изменяется в зависимости от условий его выполнения (например, в горах или при повышенных температуре и влажности воздуха), хотя энергетическая стоимость его остается почти или полностью такой же, что и в обычных условиях. Т аким образом, оценка тяжести упражнения только по энергетическим критериям недостаточна. Поэтому многие классификации физических упражнений наряду с энергетическими характеристиками’ (отнесенными к весу или поверхности тела) учитывают также ряд других физиологических показателей (табл. 4): скорость потребления О2, частоту сердечных сокращений (ЧСС), легочную вентиляцию (ЛВ), температур’у тела, дыхательный коэффициент-(ДК), содержание молочной-кислоты в крови и др.
Таблица 4. Классификация физической работы по энергетическим и физиологическим показателям (по данным у нетренированных мужчин)
| Тяжесть работы | Энергетическая | Физиологические показатели | Вид деятельности | |||||||
| мощность | (предельное время работы) | |||||||||
| VO2 | VO2***, | ЧСС, | ЛВ, | Ректальная | Лактат | |||||
| ккал/мин* | МЕТ** | ДК | крови, | |||||||
| МЛ/КГ*МИН | л/мин | уд/мин | л/мин | температура | ||||||
| мг% | ||||||||||
| Покой | 1,2 | 1 | 3,5 | 0,25 | 70 | 8′ | 0,83 | 37,0 | 10-20 | |
| Легкая работа: | ||||||||||
| спокойная | 3,5 | 3 | 10,5 | 0,75 | 100 | 20 | 0,85 | 37,0 | 10-20 | Неопределенно долго |
| умеренная | 7,5 | 6 | 21,0 | 1,50 | 120 | 35 | 0,85 | 37,5 | 20 | Обычная трудовая |
| деятельность (до 8 ч в день) | ||||||||||
| Средняя работа: | Интенсивная трудовая | |||||||||
| 10,0 | 8 | 28,0 | 2,00 | 140 | 50 | 0,90 | 38,0 | 20-30 | деятельность (8 ч в день неск | |
| оптимальная | недель — сезонные работы) | |||||||||
| Тяжелая работа: | 12,5 | 10 | 35,0 | 2,50 | 160 | 60 | 0,95. | 38,5 | 40 | Занятия физкультурой (1 — 2 ч |
| напряженная | в день, 3 раза в неделю) | |||||||||
| Очень тяжелая | ||||||||||
| работа: | ||||||||||
| максимальная | 15,0 | 12 | 42,0 | 3,00 | 180 | 80 | 1,00 | 39,0 | 50-60 | Интенсивная тренировка (до |
| 1-2 ч в день) | ||||||||||
| истощающая | более 15,0 | более | более 42,0 | более 3,0 | более | более | более | более 39,0 | более 60 | Соревновательное |
| 12 | 180 | 120 | 1,00 | упражнение (неск. мин) | ||||||
· 1 ккал/мин = 426,85 кгм/мин= 69,767 Ватт= 4,186 кДж/мин. ** 1 МЕТ = 3,5 мл, О2/кг*мин — 0,0175 ккал/кг = 0,0732 КДж/кг. *** 1 л потребления О2 =-5,05 ккал = 21,237 кДж
Источник https://studfile.net/preview/3355900/page:3/