Sporto fiziologija yra mokslas, tiriantis, kaip organizmas reaguoja ir prisitaiko prie fizinio aktyvumo. Ši sritis apima įvairius aspektus, pradedant nuo raumenų struktūros ir funkcijos iki širdies ir kraujagyslių sistemos veiklos bei mitybos įtakos sportiniams rezultatams. Straipsnyje aptarsime sporto fiziologijos pagrindus, darbingumo sampratą, raumenų kompoziciją, treniruočių cikliškumą ir kitus svarbius aspektus.
Infografikų vaidmuo sporto fiziologijoje
Infografikas - tai vizualinė priemonė, padedanti aiškiai ir suprantamai perteikti informaciją, duomenis ar mokslines žinias, naudojant grafinius elementus, piktogramas bei diagramas. Sporto fiziologijoje infografikai gali būti naudojami siekiant supaprastinti sudėtingas fiziologines sąvokas, pavyzdžiui, raumenų susitraukimo mechanizmus, energijos apykaitos procesus ar širdies ir kraujagyslių sistemos atsaką į fizinį krūvį.
Pavyzdžiui, žurnale "British Journal of Sports Medicine" publikuotas infografikas, kurio pagrindinis autorius prof. Yu-Kai Chang (nuo 2024 m. rugsėjo mėnesio dirbantis Lietuvos sporto universitete), iliustruoja trumpalaikio fizinio krūvio poveikį smegenų veiklai. Tokie vizualiniai įrankiai padeda greitai ir efektyviai perteikti mokslinius tyrimų rezultatus plačiajai visuomenei.
Darbingumo samprata sporto fiziologijoje
Darbingumas - tai fizinė ir psichinė galia dirbti nustatytos apimties ir trukmės darbą tam tikra sparta. Tai organizmo funkcinis pajėgumas, kurį rodo darbo našumas per tam tikrą laiko tarpą (darbo kokybė ir kiekybė). Darbingumą rodo žmogaus fizinis parengtumas, sveikata, amžius, nuovargio dydis ir reikiamo poilsio trukmė. Išskiriamas fizinis ir protinis darbingumas. Fizinis darbingumas suprantamas kaip gebėjimas atlikti reikiamo intensyvumo ir sudėtingumo fizinį (raumenų) darbą.
Viena iš pagrindinių problemų sporte yra artimiausių būdų suradimas organizmo darbingumui padidinti, sugebėjimas išnaudoti organizmo rezervus. Sportinė veikla priskiriama patiems sudėtingiausiems procesams, o sportininko organizmą veikia ne tik dideli fiziniai, nerviniai ir psichologiniai krūviai, bet ir eilė specifinių faktorių, susijusių su technikos atlikimo sudėtingumu.
Taip pat skaitykite: Atsiliepimai apie Geležinius Žmones ir Ko
Laikinas darbingumo sumažėjimas yra susijęs su pasireiškusiu nuovargiu. Nepriklausomai nuo to, koks darbas, fizinis ar protinis, bus atliekamas, pirmieji funkciniai pakitimai esant nuovargio fazėje atsiranda ne dirbančiuose raumenyse, bet galvos smegenų nervinėse ląstelėse. Atliekant bet kokį darbą į jį pirmiausia įtraukiama centrinė nervų sistema, kaip organas, vaidinantis svarbiausią vaidmenį, ir griaučių raumenys, kaip tą darbą išpildantis organas. Darbo našumui užtikrinti reikalinga padedančioji vegetacinio komponento įtaka. Vegetacinė sistema yra atsakinga už deguonies ir energetinių medžiagų pristatymą į šiuos organus ir apykaitos produktų pašalinimą iš jų. Tokiu atveju galima teigti, kad darbingumas priklauso nuo dirbančiųjų organų, t. y.
Įvairių autorių atlikti tyrimai rodo, kad fizinio krūvio metu nuovargį gali sukelti ir darbingumą limituoti visiškai skirtingi mechanizmai:
- Pokyčiai, atsiradę nerviniuose centruose (greičiausiai pažeidžiamos labai diferencijuotos galvos smegenų didžiųjų pusrutulių žievės ląstelės).
- Pokyčiai, atsiradę raumenyse (ir stipriems nerviniams impulsams sklindant iš nervinių centrų, tie pokyčiai riboja raumenų gebėjimą susitraukinėti).
- Pokyčiai, atsiradę endokrininėje sistemoje (hipotalamo, hipofizio ir antinksčių sistemos funkcijos sumažėjimas gali tapti vienu iš svarbiausių nuovargio atsiradimo faktoriumi).
- Homeostazės sutrikimas taip pat gali sukelti nuovargį.
Kuris iš šių mechanizmų dominuoja ir limituoja darbingumą, kiekvienu konkrečiu atveju priklauso nuo darbo pobūdžio, intensyvumo ir trukmės bei sportininko treniruotumo.
Centrinės nervų sistemos darbingumo sumažėjimą lemia impulsų perdavimo sutrikimas. Tuomet pasireiškia nuovargis, kuris centrinėje nervų sistemoje sukelia apsauginį slopinimą. Sutrikus santykiui tarp dirginimo ir slopinimo procesų pablogėja judesių koordinacija, sutrinka motorinio aparato funkcijos, keičiasi kvėpavimo, širdies ir kraujagyslių bei kitų sistemų veikla. Atsiradęs centrinės nervų sistemos slopinimas apsaugo nervines ląsteles nuo išsekimo.
Darbingumo sumažėjimą ir nuovargį gali sukelti ir tokie biocheminiai pokyčiai:
Taip pat skaitykite: Klientų atsiliepimai apie Graičiūno sporto klubą
- Energetinių substratų sumažėjimas organizme.
- Tarpinių medžiagų apykaitos produktų ir įvairių metabolitų susikaupimas ląstelėse ir kraujyje.
- Aktyvios organizmo terpės (pH) pasislinkimas į rūgščiąją pusę.
- Fermentų, katalizuojančių svarbiausias medžiagų apykaitos reakcijas, aktyvumo sumažėjimas.
- Vandens ir įvairių mineralinių medžiagų netekimas ir t. t.
Energetinių išteklių sumažėjimas raumenyse darbingumo sumažėjimui lemiamos reikšmės neturi. Raumenų darbingumas priklauso nuo jų dirglumo, tonuso, klampumo, raumenų aprūpinimo krauju bei trofinių procesų raumenyse, taip pat ir nuo reguliuojančių raumenų veiklą nervinių centrų darbingumo lygio.
Darbingumo sumažėjimas nuvargus susijęs su pokyčiais, atsiradusiais pačiame motoriniame aparate. Šiuo atveju sumažėja griaučių raumenų dirglumas ir labilumas, raumenų susitraukimų jėga ir greitis. Ypač pasunkėja raumenų atsipalaidavimas, gali atsirasti nuovargio kontraktūra (stiprus nuvargusių raumenų susitraukimas). Daugeliu atveju darbingumo sumažėjimą sukelia deguonies trūkumas. Jo trūkumui ypač jautrios centrinės nervų sistemos ląstelės. Nepakankamas audinių aprūpinimas deguonimi ilgai dirbant gali atsirasti nuvargus kvėpavimo raumenims.
Darbingumo sumažėjimas gali pasireikšti trejopai:
- Atsiranda kiekybinis darbingumo sumažėjimas: atliekamo darbo kiekis per laiko vienetą (darbo galingumas) sumažėja. Tai galima nustatyti skiriant kontrolines užduotis: pvz., statinės ištvermės, išvedant statinių pastangų kritimo koeficietą ir t. t.
- Nuvargus atsiranda kokybiniai darbingumo pokyčiai. Jie pasireiškia ne tik darbo, sukėlusio nuovargį, kokybiniais pokyčiais, bet ir atliekant įvairias kontrolines užduotis.
- Nuvargus atsiranda judesių koordinacijos sutrikimas. Šis kriterijus leidžia sekti nuovargio vystymąsi darbo metu, dažnai išryškina darbingumo sumažėjimą jau tada, kol dar nėra kiekybinių ir kokybinių darbo rodiklių pokyčių.
Tačiau net ir labai ryškūs funkciniai pokyčiai, atsiradę nuovargio metu, biologiniu požiūriu yra naudingi. Jie stimuliuoja atsigavimo procesus, garantuoja darbingumo padidėjimą po varginančio darbo. Kitais žodžiais tariant, nedidelis nuovargis nėra mūsų priešas. Jis yra bazė tolesniam darbingumo didėjimui.
M. Vinogradovas teigia, kad negalimi dideli laimėjimai, jeigu dėl jų nekovojama; negalima pasiekti aukšto darbingumo lygio, jeigu nebus treniruočių ir funkcinių sistemų tobulėjimo nugalint nuovargį. Kalbant apie fizinį darbingumą plačiąja prasme, visų pirmiausia reikia pažymėti, kad jis aplamai yra vienas iš mūsų darbingumo elementų, ir jį pakankamai sunku izoliuoti nuo intelektualinės ir psichinės veiklos. Todėl fizinio darbingumo išskyrimas į atskirą darbingumo šaką galimas tik tose veiklos srityse, kur fizinis aktyvumas yra lemiamas faktorius galutinio rezultato pasiekimui. Autoriai, kalbėdami apie fizinį darbingumą, jam pakeisti, naudoja eilę sinonimų, prie kurių visų pirmiausia priskiria ištvermę ir treniruotumą. Ištvermė suprantama kaip gebėjimas nugalėti nuovargį ir dirbti nustatyto pobūdžio darbą ilgą laiko tarpą arba intensyviai dirbti nustatytą laiko tarpą. Taigi, vertinant fizinį darbingumą, ištvermė yra vienas iš parametrų, charakterizuojančių jį. Egzistuoja koncepcija, pagal kurią ištvermė yra pagrindinė sudedamoji fizinio darbingumo dalis, kuri atsakinga už darbo tęstinumą.
Taip pat skaitykite: Tendencijos sporto prekių rinkoje
Treniruotumas suprantamas kaip parengtumas konkrečiai fizinei veiklai arba prisitaikymo prie sporto pratybų ir varžybų lygis. Terminas treniruotumas - specifinis fizinio darbingumo sinonimas, daugiausiai naudojamas sporto teorijoje ir praktikoje. Autoriai tiesiog nurodo, kad treniruotumo terminas yra analogiškas darbingumo terminui. Tokiu atveju galima konstatuoti, kad kalbant apie fizinį darbingumą egzistuoja keletas terminų, dubliuojančių vienas kitą.
Raumenų kompozicija ir jos įtaka darbingumui
Raumenų kompozicija - skirtingo tipo raumeninių skaidulų santykis raumenyse. Tai vienas iš svarbiausių raumenų susitraukimą lemiančių veiksnių. Griaučių raumenys susideda iš raumeninių skaidulų. Grupė vienu nervu įnervuojamų raumeninių skaidulų sudaro motorinį vienetą. Manoma, kad to paties motorinio vieneto raumeninės skaidulos faktiškai nesiskiria pagal struktūrą ir funkciją. Raumeninių skaidulų pagrindinė funkcija yra susitraukimas. Jo dėka yra atliekami ir galingi šuoliai, ir ilgalaikis maratonininko darbas. Atliekant vieno tipo judesius (ilgas bėgimas ar ėjimas), reikalingas mažai vargstantis, o kitus (šuoliai, metimai, trumpų nuotolių bėgimas) - trumpalaikis, greitas ir stiprus raumeninių skaidulų susitraukimas. Raumeninės skaidulos, ilgalaikės evoliucijos metu treniruojamos greitais ir stipriais susitraukimais, tapo greitai susitraukiančiomis, turinčiomis didelį genetinį bagažą raumenų susitraukimo greičio jėgai ugdyti, o treniruojamos ilgai trunkančiais, bet nedidelio intensyvumo krūviais - lėtai susitraukiančiomis. Be to, yra ir tarpinio pagal susitraukimo greitį ir nuovargio tempus tipo raumeninių skaidulų.
Dabartiniu metu judesių fiziologijoje raumeninės skaidulos bei motoriniai vienetai dažniausiai yra klasifikuojami pagal šiuos fiziologinius kriterijus:
- Susitraukimo greitį (galingumą).
- Atsparumo nuovargiui laipsnį.
Yra skiriami šie raumeninių skaidulų tipai:
- I tipas - lėtai susitraukiančios ir atsparios nuovargiui.
- II A tipas - greitai susitraukiančios ir santykinai atsparios nuovargiui (šio tipo raumeninės skaidulos dar vadinamos tarpinėmis).
- II B tipas - greitai susitraukiančios ir neatsparios nuovargiui.
Kadangi tarp raumeninių skaidulų funkcijos ir struktūros yra labai glaudūs ryšiai, tai skirtingo tipo raumeninės skaidulos bei motoriniai vienetai skiriasi ir pagal daugybę struktūrinių bei biocheminių požymių, todėl ne visai tikslinga būtų klasifikuoti jas į tam tikrus tipus vien tik pagal vieną arba du požymius.
Sportinėje praktikoje ar šiaip natūralioje žmogaus veikloje yra žymiai didesnė judesių įvairovė negu trumpalaikiai „sprogstami“ ir mažo intensyvumo ilgai trunkantys judesiai. Gamta tobulino ne tik pagal struktūrą ir funkciją raumenines skaidulas ir motorinius vienetus, bet tobulino ir visas organizmo struktūras, kurios turi tam tikrą reikšmę judesių atlikimui. Todėl žmogus sugeba gana efektyviai atlikti judesius ne tik greitai ar stipriai, bet, pvz., greitai, stipriai ir tiksliai.
Tose raumenų grupėse, kurios evoliucijos metu buvo stipriai apkrautos, daugiau susiformavo lėto tipo raumeninės skaidulos (tai daugiausia pozą palaikantys raumenys). Todėl to paties žmogaus įvairių raumenų grupių kompozicija nevienoda.
Judesių realizavimui didelę reikšmę turi raumenų struktūra. Efektyviam judesio atlikimui, be abejo, didelę reikšmę turi ne vien raumeninės skaidulos, bet ir viso nervų-raumenų aparato struktūra. Ypač didelis vaidmuo nervų-raumenų aparatui tenka, kai atliekami trumpalaikiai sprogstamojo pobūdžio judesiai. Pvz., galima turėti labai gerai išvystytą širdies kraujagyslių sistemą, bet tai dar jokiu būdu negarantuoja greito ir stipraus raumenų susitraukimo trumpą laiko tarpą.
Be abejo, visos organizmo sistemos turi vienokią ar kitokią reikšmę sportininkų treniruotumui pagerinti, bet priklausomai nuo atliekamo darbo specifikos vienos iš jų yra labiau lemiančios nei kitos.
Jeigu neieškosime sistemų, nulemiančių organizmo darbingumą, esant konkretiems krūviams, tai kad ir koks bebūtų kompleksinis organizmo funkcijų tyrimas, jis bus tik kompleksinis, bet ne sisteminis-kompleksinis. Deja, labai dažnai sportinėje praktikoje pasitaiko, kad, nustatant sportininko organizmo darbingumą, naudojamasi ne jo treniruotumą atspindinčiais kriterijais. Pvz., sprinterių treniruotumas vertinamas pagal maksimalų deguonies sunaudojimą.
Pastaruoju metu pateikiama nemažai mokslinių įrodymų, kad prie dirbančio raumens funkcijos prisitaiko kitos organizmo sistemos. Tai ypač padidina nervų-raumenų aparato funkcijos bei struktūrą.
Treniruotės vyksmo cikliškumas
Treniruotės vyksmo cikliškumas - tai sistemingas santykinai išbaigtų treniruotės struktūrinių vienetų (pratybų, mikrociklų, mezociklų, makrociklų) kartojimas. Kiekvienas iš šių laikotarpių turi ir skirtingus vyraujančius rengimo uždavinius, metodus ir priemones. Parengiamojo periodo mezociklai trunka 4-6 savaites, varžybų 2-4 savaites ir priklauso nuo varžybų kalendoriaus. Svarbiausia teisingai juos išdėstyti, kad būtų galima gauti veiksmingą kumuliacinį treniruotės efektą. Kintant pratybų krūviams, išryškėja vadinamosios „bangos“, kurios sudaro pratybų mezociklo turinio esmę. Banguotasis fizinis krūvis - tai nuosekliai didėjantis ir vėl mažėjantis fizinis krūvis, įveikiamas vienose pratybose, mikro-, mezo- ir makrocikluose. Vienas iš fizinio krūvio kitimo būdų yra toks, kai didėjančio fizinio krūvio savaitė keičiama viena mažesnio krūvio savaite. Jis tinka pradedantiems sportininkams ir trunka 6-8 parengiamojo periodo savaites bei 2-3 varžybų periodo savaites. Mėnesio mezocikle reikia numatyti mažesnio fizinio krūvio savaites, kurios padės pašalinti pasireiškiantį nuovargį, sukaupti jėgas kitam pratybų krūviui.
Didėjant meistriškumui, fizinis krūvis turi didėti ir pagal apimtį, ir pagal intensyvumą. Šių laikų sporto rengimo praktikoje įsitvirtino šešių savaičių mezociklas, kuris turi savo dėsningą metodinę ir organizacinę struktūrą:
- psichologiškai adaptuojamasi per šešias savaites, ilgesnės trukmės mezociklas paprastai neigiamai veikia sportininko psichiką, jo darbingumą;
- esant kiekvienais metais vienodos trukmės etapams, galima palyginti pratybų krūvio dydžius pagal apimtį ir intensyvumą, jų kryptingumą, atsakomąsias reakcijas.
Tačiau nevienodos kvalifikacijos sportininkų tos fazės gali būti trumpesnės arba ilgesnės. Tam didžiulę reikšmę turi varžybų kalendorius, sporto šakos specifika ir individualios sportininko ypatybės.
Įvadinio mezociklo uždavinys - laipsniškai parengti sportininko organizmą darbui. Pratybų krūvis tolydžio didinamas iki 50-80 proc. Šiam mezociklui būdinga laipsniška fizinio krūvio intensyvumo didinimo tendencija, ypač kreipiant dėmesį į kvėpavimo ir kraujotakos sistemų tobulinimą. Tinka jėgos, greitumo, lankstumo ir techniką tobulinantys pratimai. Labai plačiai praktikoje įvadiniais treniruotės etapais yra taikomi aerobinę ištvermę ugdantys krūviai. Pajėgesnis aerobinės energijos gamybos būdas garantuoja tolesniais treniruotės etapais efektyvesnę adaptaciją prie intensyvesnio krūvio. Pvz., bėgikui labai svarbu turėti aukštą anaerobinį medžiagų apykaitos slenkstį, nes tai lemia darbo intensyvumą. Kuo aukštesnis anaerobinis medžiagų apykaitos slenkstis, tuo didesnė krūvio dalis įveikiama vykstant ekonomiškoms aerobinėms reakcijoms. Anaerobinio slenksčio dydis priklauso nuo maksimalaus deguonies suvartojimo kiekio per laiko vienetą. Kiekvieno sportininko deguonies suvartojimo riba kitokia ir did…
Ištvermės ugdymo fiziologiniai pagrindai
Ištvermės ugdymas yra svarbus sporto fiziologijos aspektas, nes ištvermė yra būtina daugelyje sporto šakų. Ištvermė suprantama kaip gebėjimas nugalėti nuovargį ir dirbti nustatyto pobūdžio darbą ilgą laiko tarpą arba intensyviai dirbti nustatytą laiko tarpą. Taigi, vertinant fizinį darbingumą, ištvermė yra vienas iš parametrų, charakterizuojančių jį. Egzistuoja koncepcija, pagal kurią ištvermė yra pagrindinė sudedamoji fizinio darbingumo dalis, kuri atsakinga už darbo tęstinumą.
Ištvermės ugdymas apima įvairius treniruočių metodus, mitybos strategijas ir poilsio režimus, kurie padeda sportininkui ilgiau išlaikyti aukštą darbingumo lygį. Treniruotės turėtų būti pritaikytos prie sporto šakos specifikos ir individualių sportininko poreikių.
Lietuvos sporto universitetas (LSU) ir sporto fiziologijos tyrimai
Lietuvos sporto universitetas (LSU) yra viena iš pagrindinių institucijų Lietuvoje, atliekančių sporto fiziologijos tyrimus ir rengiančių specialistus šioje srityje. LSU Sporto mokslo ir inovacijų institute dirba mokslininkai, kurie atlieka tyrimus, susijusius su fizinio krūvio poveikiu organizmui, treniruočių metodų efektyvumu ir sportininkų mityba. Prof. Yu-Kai Chang, dirbantis LSU nuo 2024 m. rugsėjo mėnesio, yra vienas iš žymiausių sporto fiziologijos specialistų, prisidedančių prie mokslo pažangos šioje srityje.
Sporto fiziologijos svarba
Sporto fiziologija yra esminė mokslo sritis, padedanti suprasti, kaip organizmas reaguoja ir prisitaiko prie fizinio krūvio. Šios žinios yra būtinos sportininkams, treneriams ir sveikatos priežiūros specialistams, siekiant optimizuoti treniruočių procesą, gerinti sportinius rezultatus ir užtikrinti sportininkų sveikatą.
tags: #sporto #fiziologija #vaizdai