Эксперимент во вниифк и объяснение его результатов
Скачать 413.15 Kb.
|
Слайд 20. Пути повышения скоростной выносливости. Здесь очень схематично и упрощенно показано в графической форме то, что говорилось в комментариях к предыдущему слайду. Прерывистыми линиями показано относительно слабое воздействие. Отдельно стоит Повышение эффективности (физиологической). Эффективность не связана прямо с теми механизмами, влияние которых мы проверяли в эксперименте, но она может оказывать большое влияние на результат. Об этом коротко пойдет речь на следующем слайде. Слайд 21. Коротко о физиологической эффективности. Эффективность можно повысить, если понизить энергозатраты при той же выполняемой мощности работы. Известно, что расход АТФ на единицу силы зависит от типа мышечного волокна. На верхней картинке слева показана — зависимость развиваемого усилия/АТФ от изоформ миозина. Чем больше в мышцах пропорция медленных волокон, тем ниже затраты энергии на обеспечение статического усилия. С другой стороны известно, что в ходе хронических тренировок в циклических видах спорта происходит постепенной частичное замещение быстрых изоформ миозина на медленные, и мышцы становятся более медленными и более окислительными. Существует также достаточно большая доля волокон, в которых находят одновременно несколько изоформ миозина, обычно ближайших типов, например, I и IIa, или IIa и IIх. У человека в среднем гибридные волокна (I/IIa, IIa/IIx, I/IIa/IIx) составляют 6–20% всех волокон. Такие волокна можно полностью переделать, например, тип (I + IIa) --> тип I. Часто пределы изменчивости мышц изучают на больных с повреждениями позвоночника, или на космонавтах, у которых мышцы разгружены в течение длительного времени полета, поскольку в этих областях это наиболее актуально, а также удобно для исследований (люди подневольные). На левом нижнем рисунке показано изменение пропорций изоформ миозина (типов мышечных волокон) у неподвижных больных. На левом столбике – обычные здоровые молодые люди, средний столбик – это больные с повреждениями позвоночника, правый столбик – те же больные после 12 месяцев реабилитирующих тренировок. Если при отсутствии тренировок примерно половина волокон была быстрые гликолитические чистого или смешанного типа (два верхних прямоугольника), то после тренировок практически все они превратились в быстрые окислительные (IIa). Учитывая данные верхней левой картинки, казалось бы, вот он путь повысить эффективность – переделывая мышечные волокна в более медленные типы мы можем снизить затраты АТФ на той же мощности. Правда, картину портят ионные насосы, которые также потребляют АТФ. С другой стороны, плотность ионных насосов также может снижаться при изменении типа волокна в сторону более медленного. Но, к сожалению, эта радужная картина существенно меняется при динамических сокращениях. На правом рисунке показано, что в динамике эффективность медленных и быстрых окислительных волокон сравнивается. Более того, быстрые окислительные даже более эффективны на бОльших скоростях сокращения. Насколько это справедливо покажут последующие исследования, нужно помнить о сложностях прямого переноса лабораторных данных, полученных, как правило, при температурах 12-20 градусов, на мышцы, работающие в организме при температуре 37 градусов. Эффективность намного повышается при повышении температуры, но как при этом она меняется для разных типов миозина пока неясно. Но, скорее всего, сильно выиграть в эффективности на этом пути не получится. Но общие затраты АТФ могут существенно снизиться и по другой причине. Переделывая тип мышц, мы также меняем их окислительные свойства, а, следовательно, снижаем долю гликолиза в энергообеспечении. Следовательно, скорость накопления его метаболитов также снизится. Это приведет к тому, что снизятся стимулы дополнительного повышения вентиляции (кроме СО2), замедлится повышение ЧСС на больших мощностях. Кроме того, не будут избыточно расширяться сосуды и капилляры, стимулом к расширению которых служат последствия гликолиза, его метаболиты. Установлено, что в тренированных мышцах при работе той же мощности кровоток существенно снижается по сравнению с нетренированными (к дыхательным мышцам это тоже относится). В результате, на аналогичной мощности затраты энергии на дыхание снизятся из-за снижения вентиляции, отвлекаемый на дыхание кровоток также снизится, что позволит большую долю крови гнать в мышцы. Снизится требование к сердечно-сосудистой системе, снизится ЧСС и потребление кислорода миокардом. Так с миру по нитке мы получим такую же мощность с меньшими затратами энергии и кислорода. То есть мы станем более эффективными. Или при той же сердечно-сосудистой системе и объеме крови сможем развить бОльшую продолжительную мощность. Слайд 22. Периферийные и центральные причины отказа. И поскольку вы уже устали от большого количества информации, я закончу доклад темой о влиянии умственного утомления на результаты в гонках и тестах. Отказ от работы может быть вызван как центральными, так и периферийными факторами. При рассмотрении скоростной выносливости в качестве центральных факторов можно рассматривать утомление центральной нервной системы, которое при интерпретации результатов эксперимента не рассматривалось, поскольку характерно для более длительных событий (гонок). Но центральный фактор может проявляться не только в этом. Существует теория мотивации интенсивности работы (теория Брема), в приложении к спортивной физиологии говорящая, что отказ от работы может происходить до того, как будут достигнуты метаболические сдвиги, при которых происходит отказ на периферийном уровне, то есть на уровне мышц. В рамках этой теории постулируется, что индивидуум соотносит прикладываемые усилия и предстоящую задачу. После того как критический уровень усилий, определенный индивидуумом, достигнут, или задача расценивается как невыполнимая, человек отказывается от продолжения задачи. Поэтому отказ, вызванный утомлением, может быть формой отказа от задачи, а не только физиологическим отказом. Это обычно происходит при очень высоком уровне воспринимаемой нагрузки, независимо от интенсивности упражнения, внешних условий и физиологических параметров. Для обозначения субъективного уровня ощущения нагрузки в зарубежной литературе применяется термин «Rate of Perceived Exertion» или «Rate of Perceived Effort” (RPE), дословно «уровень восприятия напряжения/усилий». На рисунке показана упрощенная схема оценки мозгом состояния утомления во время нагрузки. Субъективное ощущение нагрузки формируется в ЦНС c использованием сигналов двух типов – афферентных и эфферентных. С одной стороны это обратная связь от работающих мышц с помощью афферентных рецепторов, регистрирующих растяжение мышц и метаболические сдвиги (рецепторы III и IV типа). Так оценивается развиваемое мышцами усилие и повреждения или нарушение гомеостаза формирующие болевые ощущения. С другой стороны при формировании RPE учитывается интенсивность импульсации в нисходящих эфферентных путях к локомоторным мышцам. Таким образом, учитывается и степень прикладываемых усилий. Дополнительно мозг может оценить системные нарушения гомеостаза по сигналам хеморецепторов вне мышц. Таким образом, на выходе формируется ощущение нагрузки. Как только уровень RPE достигает определенного критического значения, спортсмен отказывается от работы. Есть данные, что отказ от работы может наступать до достижения критического состояния в мышцах, действительно приводящего к депрессии мышечной силы, причем независимо от мотивации. Установлено что на ощущение нагрузки, RPE, сильно влияет умственное утомление. На следующем слайде показаны результаты одного исследования. Слайд 23. Умственное утомление и результаты. В эксперименте участникам перед тестированием была предложена значительная умственная нагрузка в течение полутора часов (такую же нагрузку дает обучение). Контрольная группа в это время просматривала нейтральный текст. Во время тестовой нагрузки, составлявшей 80% от МПК, фиксировалось время до отказа. Экспериментальная группа выдерживала в среднем 640 секунд, в то время как контрольная в среднем 754 секунды. Предварительное умственное утомление снижало время до отказа на 15%. Физиологические параметры были практически идентичны. Оценка мотивации также не отличалась. Сильно отличалось только восприятие нагрузки, RPE. Итоговые усредненные графики изменения физиологических параметров во время тестовой нагрузки показывают, что ЧСС, легочная вентиляция практически не отличались между группами. Слайд 24. Умственное утомление и результаты. Потребление кислорода, лактат в крови также практически не отличались. Но ощущение нагрузки при этом различалось значительно. Если посмотреть на график, то будет видно, что одного и того же уровня ощущений участники умственно утомленной группы достигали значительно раньше, чем участники контрольной группы. Таким образом, если спортсмен будет умственно утомлен перед гонкой, то это может не повлиять на его мотивацию, но ему будет казаться, что ему слишком тяжело, и он не может продолжать гонку в том же темпе. Хотя на самом деле он может поддерживать эту скорость физиологически, и в другом состоянии мозга эта скорость была бы далеко не предельной. Возможно точно такой же эффект могут иметь и сильные эмоциональные переживания негативного характера. То есть скандалы, неблагоприятный климат в команде вероятно могут спровоцировать состояние, похожее на умственное утомление, со всеми вытекающими последствиями. Участок мозга, ответственный за «принятие решения» о прекращении работы науке известен. Это "передняя поясная кора" или "передняя часть поясной извилины", показанная на правом нижнем рисунке синим цветом. Также его называют anterior cingulate cortex. Эта область мозга подвержена влиянию умственного утомления. Также установлено, что активность этого кортекса связана с RPE, ощущением нагрузки во время физических упражнений. Слайд 25. Заключение. В одном исследовании крысам предлагали на выбор два варианта – преодолеть большое препятствие за большое вознаграждение, либо преодолевать небольшое препятствие за маленькое вознаграждение. Здоровые голодные крысы предпочитали с боем добираться до большого вознаграждения. Но когда некоторым крысам повредили этот кортекс с помощью токсина, то предпочтения изменились. Крысы стали предпочитать получить мало, но без больших усилий. Поэтому в заключение хочется пожелать, чтобы ваш передний сингулярный кортекс был в добром здравии, и вы ставили перед собой большие задачи и не боялись преодолевать большие препятствия. Спасибо за внимание. Александр Вертышев, Егор Акимов, ВНИИФК, 2009. Примечание: В презентации отражен всего лишь небольшой круг вопросов, связанных с выносливостью на скоростях, характерных для соревнований в циклических видах спорта. В частности, не рассматривалось влияние центральных факторов на снижение мощности работы мышц, утомления ЦНС и снижения уровня активации мышц. Презентация отражает понимание предмета авторами на октябрь 2009 года. По мере накопления данных и анализа литературы, понимание неизбежно будет изменяться. |
Похожие:
 | Программа курса «Социально-психологический эксперимент» для направления... Эксперимент в социологии не получил сколько-нибудь серьезного распространения. Даже в психологии мода на феноменологическое знание... |  | Анализ результатов учебно-воспитательного процесса за 2012-2013уч г Завершить эксперимент по введению оценки качества образовательных результатов с позиции релевантного педагогического целеполагания... |
| Современные подходы в научно-методическом обеспечении зимних видов... С 2010 года во вниифк ведутся исследования, посвященные выявлению наиболее актуальных направлений научных исследований за рубежом.... | | Урок №13 тема: Золотое правило этики Цель: Сравнение светской и религиозной этики, выявление сходства и различия. Формулировка золотого правила этики его объяснение.... |
| Статья опубликована в журнале «Эксперимент и инновации в школе» Роль метода проектов в формировании личностных и метапредметных результатов средствами иностранного языка | | Жанры: Слэш (яой), Романтика, Эксперимент, Омегаверс Молодой омега вечно сбегает. И его не заботит то, что у него скоро первая течка, которая может начаться со дня на день, и его совсем... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цель: повторение и обобщение знаний по теме: «Клеточный уровень организации живого» и объяснение результатов лабораторной работы | | Мысленный эксперимент в механике Мысленный эксперимент как метод научного познания заключается в получении нового или проверке имеющегося знания путем создания объектов... |
| Мысленный эксперимент в механике Но это совсем не значит, что в более ранний период развития науки мысленный эксперимент не существовал. Вспомнить хотя бы апории... | | Курсовая робота на тему методы прогнозирования объемов продаж Главное внимание в работе обращено на прикладное значение рассматриваемых методов, на экономическое истолкование и интерпретацию... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Формирование понятий: описательная информационная модель, формализованная модель, компьютерная модель, компьютерный эксперимент,... | | Мысленный эксперимент в механике Галилея как воображаемые и говорил об их большой значимости в формировании естествознания нового времени. Но это совсем не значит,... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Естественнонаучный метод познания и его составляющие: наблюдение, измерение, эксперимент, гипотеза, теория | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Воспитать у учащихся чувство удовлетворения от возможности увидеть на уроке математики необычное объяснение нового материала, с интересом... | | Литература Бородино и его герои Пушкинская Москва Похищение будущего... Школьный химический эксперимент. Раздел: неорганическая химия. Общие свойства металлов |
