Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Литературный обзор 10
1.1. Здоровье населения России 10
1.2. Адаптационные резервы организма человека и научно- 14 технический прогресс
1.3. Атеросклероз 21
1.4. Гипокинезия и ее последствия 25
1.5. Влияние питания на здоровье 30
1.6. Теории старения 33
1.7. Возрастные особенности женского организма 41
1.8. Средства и методы физической подготовки людей зрелого возраста 47
1.9. Современные виды оздоровительной физической культуры 52
1.9.1. Принципы построения системы Изотон 65
1.10. Моделирование в научном исследовании 68
1.11. Математическое моделирование физиологических и биохимических процессов 73
1.12. Математическое моделирование в теории физической подготовки спортсменов 75
ГЛАВА II. Цель, задачи, методы и организация исследования 83
2.1. Цель и задачи исследования 83
2.2. Методы исследования 83
2.2.1. Анализ литературных источников 84
2.2.2. Метод имитационного математического моделирования 84
2.2.3. Пульсометрия 85
2.2.4. Антропометрия 85
2.2.5. Педагогический эксперимент 86
2.2.6. Анкетирование 87
2.2.7. Методы математической статистики 87
2.3. Организация исследования 88
ГЛАВА III. Исследование рационального сочетания объема и интенсивности выполнения упражнений в микроцикле методом математического имитационного моделирования 90
3.1 Теоретическое и экспериментальное обоснование микроциклов 143
ГЛАВА IV. Физиологические особенности стато-динамических упражнений 146
4.1. Изменение артериального давления при выполнении статодинамических упражнений 147
4.2. Изменение ЧСС в ходе тренировочного занятия 149
ГЛАВА V. Влияние оздоровительной гимнастики на морфологические изменения в составе жировой и мышечной ткани женщин и на общее состояние организма в целом 154
5.1. Заключение 164
ГЛАВА VI. Влияние оздоровительной гимнастики Изотон на общее состояние организма по субъективным показателям занимающихся ... 165
Выводы 169
Практические рекомендации 172
Список литературы 177
- Здоровье населения России
- Цель и задачи исследования
- Теоретическое и экспериментальное обоснование микроциклов
- Изменение артериального давления при выполнении статодинамических упражнений
Введение к работе
Актуальность. XX век внес существенные изменения в здоровье
человека. С одной стороны, научно-технический прогресс, развитие
медицинской науки, культуры и образования - позволили бороться с рядом
ранее считавшимися неизлечимыми болезнями и предупреждать их; с другой
стороны, изменился весь образ жизни человека, а именно, увеличился объем
умственного труда, наблюдается гиподинамия, что создало новые опасности
для его здоровья. Если в прошлые века миллионы жизней уносили инфекции,
эпидемии, то сегодня это, главным образом, сердечно-сосудистые, нервно-
психические, злокачественные, обменные, аллергические,
иммуннодефицитные заболевания [104].
По данным мировой статистики на первый план по количеству заболеваний среди населения земного шара выходят болезни кровообращения: атеросклероз сосудов, гипертония, ишемическая болезнь сердца (ИБС) и др. Вслед за ними - новообразования. Этиологией этих заболеваний служат факторы риска, которых в эпидемиологии называют факторами, статистически достоверно ассоциированными с уменьшенной продолжительностью жизни [158]. На границе с XXI веком в их роли выступают: гиподинамия, ожирение, загрязнение окружающей среды. Присутствие этих факторов риска в образе жизни человека приводит к тому, что адаптационные резервы организма снижаются, в частности, происходит ослабление иммунитета.
Ученые в области медицины ищут способы лечения и профилактики этих болезней века. Но, к сожалению, социальные и медицинские мероприятия не дают ожидаемого эффекта в деле сохранения здоровья людей. Социальные мероприятия теоретически направлены на улучшение среды обитания и на предметы потребления, не затрагивая физического воспитания человека. А медицина в оздоровлении общества пошла главным
образом путем "от болезни к здоровью", превращаясь все в более чисто лечебную госпитализацию [67]. Хирургические вмешательства в совокупности с применением таблеток и антибиотиков воздействуют на организм с целью лечения уже на стадии болезни. Главную роль в профилактике болезней, оздоровлении человека, берет на себя физическая культура. Цель оздоровительной физической культуры заключается в повышении адаптационных резервов организма и противодействие старению [138].
Одной из основных проблем теории и методики оздоровительной
тренировки остается вопрос: использование каких средств и методов
физической культуры способствует оздоровлению людей в зрелом возрасте?
Как известно, с годами организм более подвержен "болезням цивилизации".
Это подтверждают статистические данные Н.М. Амосова [4].
Исследованиями биологов выявлено, что в женском организме инволюционные процессы происходят раньше по сравнению с мужским. Причиной этому служат: во-первых - снижение активной деятельности интенсивного характера, во-вторых - особенности гормонального фона, как результат снижения активности эндокринных желез.
Кроме этого, в связи с социальным положением, женщинам в период второго зрелого возраста (35-55 лет) много времени приходится уделять семье и работе. В итоге женщины обладают малым запасом свободного времени.
Следующая главная проблема оздоровительной тренировки заключается в рациональном сочетании средств физической культуры между собой, т.е. в построении оптимального по затратам времени и рационального микроцикла с целью повышения адаптационного резерва организма. Имеющиеся данные по построению микроциклов в оздоровительной тренировке у людей зрелого возраста довольно противоречивы. В ходе анализа этих работ можно понять, как использовать средства, но ответить на
вопрос: «что при этом тренируется?» и «почему требуется именно данное рекомендуемое средство и методика тренировки?» - затруднительно.
Большинство специалистов понимает, что теория физической подготовки не может развиваться в стороне от достижений спортивной биологии. Поэтому, начиная с 80-х годов, ведутся упорные попытки привлечения биологической информации для обоснования эмпирических закономерностей построения спортивной тренировки [139].
Наиболее важны занятия физической культурой для лиц зрелого, пожилого и старческого- Бозраста, поскольку в этом возрасте становятся существенными факторы риска заболевания смертельными болезнями, такими как инфаркт и злокачественные образования. В связи с этим, особенно актуальными являются исследования технологий оздоровительной физической культуры, в частности, для лиц 2-ого зрелого возраста.
Оздоровительная физическая культура, как научное направление, еще слабо развито. Достаточно сказать, что в настоящее время нет ни одного учебника по оздоровительной физической культуре. В тоже время, в научной и популярной литературе рассматриваются вопросы оздоровления населения с помощью физической культуры. Известные оздоровительные системы К. Купера, Д. Вейдера, Д. Фонды не получили серьезного научного обоснования и в настоящее время требуют пересмотра как теоретические, так и методические основы этих систем тренировок, что определяет актуальность исследования.
Цель исследования - разработать технологию применения локальных силовых упражнений в оздоровительной физической культуре женщин 2-ого зрелого возраста.
Объект - система оздоровительной физической культуры женщин 2-го зрелого возраста.
Предмет - средства и методы оздоровительной физической культуры женщин 2-го зрелого возраста.
Гипотеза исследования. Оздоровительные системы физического воспитания строятся с учетом влияния физических нагрузок на сердечнососудистую систему, однако оздоровительный эффект физических упражнений определяется степенью активности тканей под действием анаболических гормонов. Анаболические гормоны в клетках активных тканей способствуют обновлению молекул в спиралях ДНК, устранению повреждений органелл, активизации метаболизма, в том числе и жирового обмена. Поэтому можно предположить, что наиболее эффективными физическими упражнениями должны быть те, которые вызывают стрессовую реакцию, но без превышения норм активности систем организма, адаптационного резерва, в частности, сердечно-сосудистой и эндокринной. Для поиска рационального сочетания объема и интенсивности нагрузок следует использовать в планировании тренировочного процесса математическое моделирование, которое может имитировать долговременные адаптационные процессы в организме человека, что должно способствовать теоретической разработке эффективных средств и методов оздоровительной физической культуры.
Локальные силовые упражнения вызывают минимальную реакцию ССС, но могут быть стрессовым путем достижения локального утомления. Поэтому можно предположить, что локальные силовые упражнения могут давать существенный оздоровительный эффект без перенапряжения ССС.
Научная новизна. Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что определены рациональные варианты сочетания интенсивности и объема нагрузок, обеспечивающие рост и поддержание адаптационного резерва организма человека; показано влияние локальных силовых упражнений на работу сердечно-сосудистой системы; разработаны принципы построения тренировочных занятий оздоровительной направленности для женщин 2-ого зрелого возраста; показана эффективность тренировочных занятий с использованием локальных силовых упражнений
на изменение состава тканей тела человека и улучшение психоэмоционального состояния женщин 2-ого зрелого возраста.
Теоретическая значимость. Теоретическая значимость исследования заключается в обосновании принципов построения тренировочных занятий оздоровительной направленности, что вносит существенный вклад в теорию и методику физического воспитания.
Практическая значимость. Практическая значимость
диссертационной работы связана с разработкой технологии оздоровительной физической культуры «Изотон», сочетающей занятия локальными силовыми упражнениями с организацией целенаправленного питания, что обеспечивает управлением массой мышечной и жировой тканями тела человека.
Занятия оздоровительной направленности способствуют улучшению физического состояния занимающихся женщин, активизирует жировой обмен, формирует навыки рационального питания. Методика может использоваться в клубах при проведении занятий, как с группой, так и индивидуально. Для активизации энергетических процессов возможно сочетание аэробики с разработанной системой оздоровительной тренировки.
Положения, выносимые на защиту:
использование компьютерного моделирования в теории оздоровительной физической культуры позволяет разработать эффективный микроцикл в оздоровительной тренировке;
технология применения стато-динамических упражнений локального характера в оздоровительной тренировке женщин 2-ого зрелого возраста активизирует липолиз и анаболические процессы, в целом, повышает
. резервные возможности организма;
- выполнение упражнений в стато-динамическом режиме работы мышц
локального характера не приводит к чрезмерному усилению деятельности
сердечно-сосудистой системы.
Здоровье населения России
Анализ тенденций изменения здоровья населения России за последние 10 лет показывает, что после периода улучшения, начиная с 1991 года, оно заметно ухудшается. Об этом можно судить по увеличению смертности, сокращению продолжительности жизни, ухудшению здоровья детей и женщин, росту заболеваемости опасными инфекционными и "социальными" болезнями. Растущая смертность взрослого населения проявляется в качестве основного фактора сокращения ожидаемой продолжительности жизни. Основные потери связаны с болезнями системы кровообращения и внешними причинами смерти. По данным Статкомитета СНГ [107] общий коэффициент смертности по России постепенно начинает увеличиваться с 1986 года и к 1992 году достигает 12.2, что можно увидеть из табл. 1. По данным Е.Е. Данфельд [60] общий рост стандартизированных коэффициентов смертности за 1990-1995 года составил 184 на 100 000 женщин. Более 80% этого прироста связано с болезнями системы кровообращения и внешними причинами смерти. Отношение прироста стандартизированных коэффициентов смертности от болезней системы кровообращения к приросту смертности от несчастных случаев, отравлений и травм составило у женского населения 3,5:1. Смертность от большинства внутренних новообразований увеличивается постоянно. Как видно из табл. 2, на первое место выступают болезни системы кровообращения, причем в 1995 году их количество увеличивается: коэффициент составляет 633,2. Вслед идут новообразования, и также в 1995 их количество растет: со 141,7 в 1990 г до 143,3 - в 1995 г. В табл. 3 представлены данные Статкомитета по СНГ [107] о смертности в России по причинам, из которых устранены влияния возрастной структуры населения. Из таблицы видно, что к 1991 году растет число умерших от новообразований: 205 случаев на 100 000 населения. Данные Е.Е. Данфельд в табл. 4 [60] указывают основные классы причин смертности женщин трудоспособного возраста. Повышение смертности и ухудшение здоровья женщин в России связано со многими серьезными сдвигами, произошедшими в нашем обществе, основными из которых является ухудшение материальных условий жизни и влияния социально-психологического стресса. Развитие демографической ситуации в стране, связанной с изменением уклада жизни общества, практически завершилась к 80-м годам. С середины 80-х годов абсолютная величина годового прироста населения стала меньше 1 миллиона человек и до конца 80-х годов колебалась в пределах от 5,3 в 1985 до 2,2 в 1990 г. на тысячу человек. В 1991 г. прирост населения упал до 0,7 на тысячу, а с 1992 г. естественный прирост населения становится отрицательным не только за счет уменьшения рождаемости, но и за счет роста смертности (табл. 5). К большому сожалению, на данный период в нашей стране получился эффект "ножниц", когда естественный прирост населения снижается (на 1992 год составил - 1,5), а общий коэффициент смертности увеличивается (на 1992 год - 12,2; по сравнению с 1985 - 11,3). На такое положение продолжительности жизни в нашей стране влияют как социально-политические условия страны, так и общепринятые в мировом масштабе -факторы риска. Наиболее главные из них - это гиподинамия и психические нагрузки (вследствие НТР, изменения политической ситуации в России и т.д.); ожирение (нарушение обмена веществ и заболевания сердечно- сосудистой системы и т.д.); интоксикация (курение, наркотики, загрязнение окружающей среды, радиация). Особенности современной структуры заболеваемости и смертности населения в развитых странах (до 80% всех причин составляют различные проявления атеросклеротического процесса, злокачественные новообразования и диабет) [63] заставляют отдать приоритет именно охране здоровья здоровых, ибо медицина пока не в состоянии радикально излечить больного при указанной патологии. Единственный ныне реальный путь решения проблем, стоящих перед человечеством в эпоху НТР в области медицины и физической культуры - профилактика. Всемирная Организация Здоровья определяет здоровье как состояние полного физического, психического и социального благополучия, а не только как отсутствие болезни или физических дефектов. Следовательно, в понятие «здоровье» в качестве непременного критерия должно входить возможность полноценной активной трудовой и общественной деятельности. Болезнь не только препятствует, но не редко значительно ограничивает либо совсем лишает человека этой возможности. Переход от здоровья к болезни можно рассматривать, как процесс постепенного снижения способности организма приспосабливаться к изменениям социальной и производственной среды, к окружающим условиям. Состояние организма (его здоровье или болезнь) — результат взаимодействия с окружающей средой, т.е. результат адаптации организма к условиям среды.
Цель и задачи исследования
В ходе анализа научно-методической литературы было изучено 169 отечественных и 28 зарубежных источников.
Основная цель литературного обзора заключалась в выявлении проблемы состояния здоровья в России на протяжении последних лет XX столетия и поиск новых путей оздоровления женщин в возрасте 35-55 лет посредством физической культуры.
Исследование выполнялось с помощью математической модели имитирующей долговременные адаптационные процессы в организме человека.
При построении модели организма человека для имитации долгосрочных адаптационных процессов была использована функциональная система, которая включает ЦНС, эндокринную систему, иммунную систему, пищеварительную систему, миокард, мышцы [35]. Дифференциальные уравнения этих систем сведены в один алгоритм. Роль ЦНС выполняет экспериментатор с помощью определения интенсивности физического упражнения и его продолжительности. Взаимодействие между эндокринной и мышечной системами обеспечивается благодаря влиянию гормонов на состояние массы железы (эндокринная железа, лимфоидные органы, костных мозг), количество миофибрилл и массы митохондрий. Взаимодействие также обеспечивается тем, что антигены, поступающие в организм, влияют на процессы деградации в железе. Входными характеристиками являются интенсивность физического упражнения, его продолжительность, интервал отдыха, приход энергии с питанием. На выходе представляются на экране дисплея результаты решения системы дифференциальных уравнений в виде зависимости от времени следующих переменных - концентрация гормонов в железе и в крови, масса миофибрилл и митохондрий в различных мышечных волокнах, масса железы, концентрация антигенов в крови, масса тела.
Исследование модели, т.е. многочисленные решения систем дифференциальных уравнений, проводилось численно по методу Эйлера на ЭВМ.
Модель исследовалась при разном сочетании объёма (от 5 до 360 минут) и интенсивности (от 10 до 100%). Подробнее модель описана в работах В. Н. Селуянова [140; 141]
Частота сердечных сокращений измерялась с помощью финского прибора Polar Vantage и Polar Advantage Interface. Пояс с передатчиком и декодером устанавливался на груди, на 2-3 см ниже линии крепления к ребрам большой грудной мышцы. В наручном приборе регистрировался каждый R-R интервал сердечного ритма, мс и ЧСС, уд/мин., которые через интерфейс были перенесены в ЭВМ и обрабатывались с помощью программы, приложенной фирмой Polar. Для проведения антропометрического обследования необходимы следующие инструменты: антропометр, толстотный циркуль, измерительная лента и калипер.
С помощью антропометра определяются длинны следующих показателей: рост, длины правой ноги.
С помощью толстотного циркуля определяются ширина плеч и таза. С помощью измерительной ленты определяют длину руки и следующие обхваты: С (1) - запястье, С (2) - предплечье, С (3) - плечо, С (4) - голова, С (5) - шеи, С (6) - груди. С (7) - груди, С (8) - объем груди, С (9) -бедер, С (10) - бедра, С (11) - голени, С (12) - лодыжки.
С помощью калипера измерялись кожно-жировые складки: F (1)- на кисти, F (2) - на предплечье, F (3) - на плече, F (4)- на мечевидном отростке, F (5) - на животе, F (6) - над передне-подвздошной косточкой, F (7) на трицепсе, F (8) - под нижним углом лопатки, F (9) - на спине, F (10) - на талии сбоку, F (11)- на бедре сзади, F (12) - на бедре сбоку, F (13) — на бедре внутри, F (14) - на бедре спереди, F (15) - на голени.
Все перечисленные показатели с учетом массы тела обрабатывались на компьютерной программе, разработанной в проблемной научно-исследовательской лаборатории РГАФК [43]. Расчет массы жира и мышц производился по формулам Матейки.
Теоретическое и экспериментальное обоснование микроциклов
Планирование микроцикла в оздоровительной физической культуре. На основе перечисленных принципов можно построить микроцикл, стимулирующий повышенную гиперплазию миофибрилл и митохондрий в мышечных волокнах и очень высокий уровень гипертрофии клеток желез эндокринной системы. Развитие митохондрий требует почти ежедневных тренировок с интенсивностью 10% МАМ (ниже или на уровне аэробного порога). После таких аэробных тренировок, непредельной продолжительности (40-60 мин), концентрация гормонов в крови повышается незначительно, поэтому можно как по ходу этих упражнений или после них выполнять силовые упражнения, вызывающие стрессовое состояния из-за локального утомления. В этом случае общий метаболизм остается на низком уровне и нет угрозы для повышенного метаболизма гормонов. Суммарная продолжительность стрессовых упражнений не превышает 2-6 мин, внутренняя психическая напряженность или интенсивность 80-100%. Для поддержания процессов синтеза белка следует во второй день выполнять только силовые упражнения, которые позволят повысить концентрацию гормонов в крови и поддержать идущие в тканях процессы синтеза. Таким образом, можно построить следующий микроцикл: 1 день. Интенсивность - 15%, продолжительность - 60 мин. Интенсивность - 80-100%, продолжительность - 3 мин. 2 день. Интенсивность - 80-100%, продолжительность - 3 мин. 3 день. Отдых. Результат вычислений - применение данного микроцикла в течение года приведен в табл. 11. Видно, что удалось существенно гипертрофировать массу желез эндокринной системы и эффективно поддерживать уровень силовой и аэробной подготовленности модели. Таким образом, математическое моделирование долгосрочных адаптационных процессов позволило: 1) обосновать эмпирически выведенные принципы физической подготовки, такие как непрерывности, специфичности, гетерохронности, цикличности, тем самым подтверждается адекватность разработанной математической модели; 2) обосновать новый принцип физической подготовки - экономии гормонов, который необходим при построении микроциклов, включающих тренировочные упражнения, направленные на развитие аэробных и силовых возможностей мышц, а также других систем организма; 3) теоретически разработать эффективные варианты микроциклов для оздоровительной физической культуры; 4) показать важность компьютерного моделирования как для теории, так и для тренерской педагогической работы, оно позволяет в сжатые сроки изучить эффективность тысяч вариантов планирования тренировочного процесса; Планирование мезоцикла. Даже при рациональном соотношении тренировки и отдыха (1 тренировка и 3 дня отдыха) происходит постепенное недовосстановление тех структур, в которых период полужизни белковых молекул превышает 10 дней. Это — некоторые компоненты мышц, связок, сухожилий. Привычная тренировочная деятельность постепенно может превратиться в психический стресс. Для избежания развертывания истощающей фазы общего адаптационного синдрома необходимо прерывать тренировочный процесс, существенно изменять величину нагрузок и характер тренировок. Примерно раз в месяц надо одну или две тренировки проводить только в виде танцев, аэробики, степ-аэробики или провести туристический поход, или сходить в зоопарк, на выставку художников и т.п.
Изменение артериального давления при выполнении статодинамических упражнений
Методика. Исследование проводилось в оздоровительной группе «Идеальная фигура» на базе оздоровительно-спортивного комплекса. Случайным образом были выбраны 17 практически здоровых женщин в возрасте 21-34 лет, которые занимались оздоровительной тренировкой по системе Изотон. Занятие состояло из вводной, основной и заключительной частей и длилось 80 мин. Продолжительность вводной части была 20 мин. В этой части выполнялись элементы танцевальной аэробики низкой интенсивности, в конце которой осуществлялась суставная гимнастика и упражнения на растяжение. Основная часть длилась 45 мин, где выполнялись упражнения на 12-13 мышечных групп в статодинамическом режиме. Темп медленный, мышцы работают без расслабления. В конце каждого упражнения через 40-60 с занимающиеся испытывают болевые ощущения в прорабатываемой мышце. Каждые 2-3 мышечной группы последовательно прорабатывались методом круговой тренировки. Один круг включал в себя 2-3 подхода к работающей мышечной группе. Между подходами выполнялись упражнения на растяжение. Заключительная часть состояла из дыхательных упражнений, упражнений на растяжение и расслабление и длилась 15 минут. Артериальное давление измерялось по стандартной методике Короткова: до занятия — сидя, после нескольких минут покоя; во время занятия - 2 раза. 1-й раз - на 20-й минуте, 2-й раз — на 50-й минуте, сидя на ковре в течение 10 сек после завершения подхода; после занятия - на 5-й минуте восстановления и на 18-й минуте - сидя, в покое. По полученным показателям артериального давления группу разделили на 2 подгруппы и условно обозначили как «нормотоники», где САД — 115-140 мм рт. ст. и «гипотоников», где САД — 98-114 мм рт. ст. В табл. 12 представлены средние значения систолического, диастолического и пульсового артериального давления всей группы и по подгруппам. Примечания: - различия достоверны при р 0,01; - различия достоверны при р 0,05. Из табл. 12 видно, что выполнение стато-динамических упражнений не привело к значительному повышению АД. В подгруппе «нормотоников» показатель САД покоя составил 125 мм рт. ст., что является достоверным, но незначительным повышением. В конце заключительной части занятия этот показатель увеличился лишь на 3 мм рт. ст. и достиг 128 мм рт. ст. Диастолическое давление сначала увеличилось на 3 мм рт. ст и достигло 84 мм рт ст, где постепенно снижалось и достигло 79 мм рт. ст во втором измерении. В группе «гипотоников» от исходного показателя САД, 106 мм рт. ст, произошло увеличение до 124, где в конце основной части снизился до 118 мм рт. ст. Показатель ДАД претерпел незначительные изменения: в положении покоя - 71 мм рт. ст. , в первом измерении увеличился до 74 мм рт ст. В период восстановления в группе «нормотоников» САД в среднем снизилось до 108 мм рт. ст., а ДАД - до 77 мм рт. ст. В группе «гипотоников» показатель САД снизился до исходного уровня - 106 мм рт. ст., а ДАД - на 3 мм рт. ст.: 69 мм рт. ст. Разница между САД и ДАД по мере выполнения тренировочного занятия статистически достоверно повышается, а во время восстановления возвращается к исходному состоянию. Следовательно, нет никаких признаков ослабления деятельности ССС. Таким образом, выполнение упражнений в статодинамическом режиме не привело к чрезмерному увеличению артериального давления. Во время тренировки каждое упражнение прорабатывает только одну мышечную группу, что существенно не влияет на усиление деятельности сердечнососудистой системы. ДАД в целом снижается, что указывает на расширение кровеносного русла под влиянием образующихся метаболитов внутри мышц (умеренное увеличение концентрации ионов Н и концентрации углекислого газа в крови). РАД — статистически достоверно (р 0,05) не различается при сравнении его до и после тренировочного занятия.
