Физиологические характеристики футбола

В условиях покоя  у футболистов отмечаются следующие  величины показателей производительности сердца:  систолический объем  обнаруживается в пределах 60-120 мл, минутный объем крови равняется     3.5 – 7.0 л/мин.

Деятельность  футболиста в тренировках протекает  при показателе  ЧСС от 120 до 180 уд/мин (редко превышает 200уд/мин). В  соревнованиях двигательная деятельность футболиста в основном протекает  на фоне       ЧСС равной 140-180 уд/мин.  Однако амплитуда ЧСС в соревнованиях меньше, чем в тренировочных занятиях.

Регистрация ЧСС  в играх у футболистов показала ,что ее величина зависит от как  от их квалификации, так и от их игрового амплуа. При этом было выявлено, что ее значения колеблются в довольно широких пределах: от 130 до 200 уд/мин. Средняя ЧСС в играх футболистов разной квалификации неодинакова. У футболистов команд мастеров она достигает (в зависимости от игрового амплуа) значений от 163 до 177 уд/мин. Средний пульс в играх перворазрядников находится в пределах 151-165 уд/мин. Судя по показателям ЧСС, футболисты более высокой квалификации, во время игры выполняют более высокий объем физической нагрузки.

Важным фактором, определяющим характер игры футболистов разного амплуа, является распределение ЧСС по времени в разных пульсовых зонах. У полузащитников от 40 до 50% времени игры ЧСС находится в пульсовой зоне 160-170 уд/мин (у перворазрядников) и 170-180 уд/мин (у футболистов команд мастеров).

В то же время, у футболистов остальных игровых амплуа не выявлено преобладания какой-либо зоны ЧСС. Всё это говорит о том, что футболисты различного игрового амплуа выполняют во время игры разную по характеру работу: полузащитники работают в относительно стационарном режиме, требующем развития в большей степени, общей выносливости, а крайние защитники и нападающие – скоростной выносливости. Это требует индивидуализации тренировочного процесса не только в плане технико-тактической, но и физической подготовки.

Во время игры, средняя величина ЧСС у вратарей ,достигает значений, зафиксированных у полевых игроков. Учитывая тот факт, что двигательная деятельность вратаря не столь высока по сравнению с полевыми игроками, то довольно высокий пульс (ЧСС в среднем равно за игру 158 уд/мин) можно объяснить влиянием эмоционального напряжения.

Во время  игры систолическое артериальное давление повышается до 160-200 мм рт.ст., или же при значительном утомлении может  снизиться. Диастолическое давление обычно понижается до 40-60 мм рт.ст. (а иногда и до 0), а в наиболее напряженных играх нередко повышается.

Систолический объем крови при напряженной  деятельности у футболистов увеличивается  до 150-200 мл, минутный объем крови  до 30-40 л/мин.

Известно, что  регулярные мышечные тренировки ведут к увеличению размеров сердца. Степень морфологической и функциональной перестройки организма в процессе тренировки в значительной мере обусловлена характером, объемом и интенсивностью нагрузки.

Данные электрокардиографии  и фазовой структуры сердечного цикла, указывают на выраженные изменения биохимизма миокарда и его сократительной способности. Размеры сердца непосредственно после игры уменьшаются, что отражает повышение сократительной способности миокарда, а в восстановительном периоде постепенно увеличиваются.

У футболистов  толщина задней стенки левого желудочка  сердца (что является прямым показателем  его гипертрофии) меньше, чем у  спортсменов, тренирующихся на выносливость. Величина полости левого желудочка  в диастоле у футболистов несколько  больше, чем у представителей циклических видов спорта и у лиц, не занимающихся спортом.

 

 

1.6. Дыхательная  система

Как известно, функция  дыхательной системы состоит  в поддержании определенного  уровня насыщения крови кислородом и углекислым газом. Обеспечивается это поддержанием необходимого уровня альвеолярной вентиляции. В определенных условиях,  например, при мышечной работе, дыхательная система, также как и ССС, может выступать фактором, лимитирующим кислородное снабжение организма.

Уровень развития дыхательной системы дыхательной системы у футболистов, как представителей игрового ситуационного вида спорта, несколько ниже, чем у представителей циклических видов спорта, особенно с преимущественным проявлением выносливости. Вместе с тем, у хорошо тренированных, квалифицированных футболистов показатели внешнего дыхания и газообмена значительно превосходят таковые, обнаруживаемые    у лиц не тренирующихся регулярно.

Легочная вентиляция во время игры может достигать  величин в 120-180 л/мин, частота дыхания  во время матча увеличивается до 35-40 циклов в минуту, а потребление кислорода до 3.0-5.0 л/мин.

Футболисты  характеризуются также высоким  функциональным состоянием дыхательного аппарата. Частота дыхания в условиях мышечного покоя отмечается на уровне 8-16 цикл/мин. При этом наблюдается относительно глубокое дыхание – 0.7-1.0 л.

В исследованиях, проведенными с участием тренированных  футболистов разного возраста, были получены данные, позволяющие сделать  заключение о высокой адаптированности функций внешнего дыхания уже на ранних этапах спортивной подготовки (см. табл. 5).

Жизненная емкость  легких находится (далее ЖЕЛ) в пределах 4.6-7.5 л, а максимальная вентиляция легких 110-150 л/мин. Отмечается высокая устойчивость к кислородному голоданию, определяемая в пробе с задержкой дыхания.

 

Таблица 5

Величина  основных параметров внешнего дыхания  у футболистов,         в условиях мышечного покоя (х  ± S_x)

Показатели	13 лет	17 лет
VE, л/мин	8.1 ± 0.6	7.4 ± 1.2
fb, цикл/мин	14.2 ± 1.1	9.0 ± 1.2
Vт, л	0.59 ± 0.1	0.85 ± 0.1

 

В произведенных  исследованиях с участием футболистов  различного возраста, обнаружились следующие  величины параметров внешнего дыхания  и силы респираторной мускулатуры (см. табл. 6). Как видно из приведенных  данных, уже в подростковом возрасте отмечается довольно высокий уровень развития аппарата внешнего дыхания.

Таблица 6

Показатели  внешнего дыхания у футболистов 

разного возраста (х ± S_x)

Показатели	13 лет  (n=22)	17 лет (n=12)
ЖЕЛ, л	3.73 ± 0.11	5.48 ± 0.15
МВЛ, л/мин	115.1 ± 3.2	181.8 ± 4.9
СДМ вдох, мм Hg	102.5 ± 3.9	151.0 ± 6.5
СДМ выдох, мм Hg	128.9 ± 7.5	155.5 ± 8.0

 

В практике физиологического контроля за развитием функционального  состояния футболистов, параметрам внешнего дыхания уделяется незаслуженно мало внимания. Пожалуй, единственным параметром, который регистрируется, является ЖЕЛ. Практически не оценивается функциональное состояние дыхательной мускулатуры (ее силы и выносливости), которая являясь основным эффектором дыхательной системы, может быть фактором, лимитирующим деятельность КТС организма.

Вместе с  тем, показатели силы и выносливости дыхательной мускулатуры могут  не только отражать уровень функционального  состояния дыхательной системы, но и всего организма в целом. Это подтверждается тем обстоятельством ,что направленная тренировка дыхательной мускулатуры футболистов способствует росту аэробной производительности и общей и специальной работоспособности.

 

1.7. Энергетика  и работоспособность

Современные тенденции в развитии футбола предопределяют высокое техническое мастерство при больших скоростях передвижения, что требует развития качеств скорости и скоростной выносливости и связано с совершенствованием систем энергообеспечения организма, показателями которых являются величины аэробной и анаэробной производительности организма.

Анаэробная производительность (или анаэробная работоспособность) характеризуется способностью совершать напряженную мышечную работу в условиях дефицита снабжения тканей кислородом за счет анаэробных механизмов энергообеспечения.

Способность к  преобразованию энергии в анаэробном процессе, так же как и в аэробном, может быть установлена с помощью биохимических критериев четырех типов: критериев мощности, емкости, эффективности и подвижности. Так, мощность креатинфосфокиназного  механизма энергообеспечения может быть оценена по максимальной мощности кратковременной работы (максимальная аэробная мощность – МАМ). Емкость этого механизма определяется по величине алактатного компонента кислородного долга. Эффективность этого механизма составляет 70-80%. Мощность гликолиза оценивается по максимальной величине лактат-содержания молочной кислоты в крови, а емкость – по величине лактатного компонента кислородного долга.

Для анаэробной работоспособности имеет значение степень совершенства компенсаторных механизмов, позволяющих выполнять напряженную работу, не смотря на возникающие резкие сдвиги во внутренней среде.

Аэробная физическая работоспособность – это способность  человека выполнять напряженную  работу с участием большого числа  мышц, обеспечивая свои энергетические расходы преимущественно за счет аэробных процессов.

Степень развития аэробных процессов энергообразования  характеризует максимальное потребление  кислорода (далее МПК). Величина МПК  выражает максимальные возможности  физиологических систем, участвующих  в кислородном обеспечении мышечной работы: системы внешнего дыхания, системы кровообращения, системы крови и системы тканевой утилизации кислорода.

МПК – это  наибольшее количество кислорода, которое  организм  в состоянии утилизировать  во время интенсивной мышечной работы.

Факторы, определяющие и лимитирующие МПК, в основном связаны  с деятельность ССС. Однако, в определенных условиях, например при напряженной  мышечной работе, и внешнее дыхание  может лимитировать кислородное  обеспечение организма. Это происходит вследствие возрастания кислородной стоимости самой вентиляции (до 8-10% от общего прихода кислорода), уменьшения объема альвеолярной вентиляции и утомления дыхательной мускулатуры.

Специфика работы в футболе («рваный темп», кратковременная  работа большой интенсивности с кратковременными паузами отдыха) накладывает свой отпечаток на особенности структуры и взаимосвязей систем, обеспечивающих работоспособность в смысле перестройки этой структуры с целью экономизации энергетических затрат за счет преимущественного повышения уровня функционирования одних систем по сравнению с другими.

Исследования  физической работоспособности футболистов  разного возраста показали, что ее величина с возрастом увеличивается  и достигает наибольших значений у 20-22 летних спортсменов. Увеличение физической работоспособности носит неравномерный характер. Несущественный прирост ее величины в возрасте 11-12 лет меняется резким скачком в возрастных группах 12-13 и 13-14 лет. В период от 14 до 15 лет наступает некоторое замедление в приросте величины PWC₁₇₀, которое меняется резким приростом работоспособности футболистов в возрасте 15-16 лет. Доказано, что с увеличением возраста и спортивного стажа, прирост работоспособности достигается более эффективным функционированием основных энергообеспечивающих систем и лучшей двигательной деятельности.

У высококвалифицированных  футболистов уровень энергозатрат за игру находится в пределах от  1490 до 1980 ккал. Потребление кислорода  достигает 68-87% от МПК. В играх перворазрядников энергетические характеристики значительно ниже: энергозатраты за игру находятся в пределах 1260-1510 ккал, а потребление кислорода достигает 63-73% от МПК.

Энергостоимость работы у футболистов разного  игрового амплуа неодинакова: она наибольшая у полузащитников и крайних нападающих, а наименьшая у центральных защитников и вратарей (см. табл. 7). 

Таблица 7

Физическая  работоспособность (PWC₁₇₀/m) и

аэробная  производительность (МПК/кг) у футболистов  разного игрового амплуа (х ± S_x) (цит. По: Кириллов, 1978).

Игровое амплуа	PWC170/m кгм/мин/кг	МПК/m мл/мин/кг
Вратари	20. 2±1. 98	58. 2±5. 5
Центральные защитники	21.4±1. 85	61. 2±4. 9
Крайние защитники	22. 5±2. 17	63. 9±5. 4
Полузащитники	24. 5±2. 08	69. 8±5. 5
Центральные нападающие	23. 0±2. 62	64. 4±6. 9
Крайние нападающие	23. 8±2. 56	67. 1±6. 4