Роль физических упражнений не ограничивается только благоприятным воздействием на здоровье, одним из объективных критериев которого является уровень физической работоспособности человека. Физические упражнения повышают устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов. Показателем стабильности здоровья служит высокая степень работоспособности и, наоборот, низкие ее значения рассматриваются как фактор риска для здоровья. Как правило, высокая физическая работоспособность связана с постоянной, не уменьшающейся в объеме, в сочетании с сбалансированным питанием, тренировкой (более высокой двигательной активностью), что обеспечивает эффективность самообновления и совершенствования организма.
Эффективность физического воспитания в школьном возрасте требует обоснованной оценки функциональных возможностей. Тестирование, применяемое в педагогическом контроле, является одним из важнейших средств управления физическим развитием на разных этапах обучения в школе. В связи с этим большую актуальность приобретает изучение индивидуальных функциональных особенностей современных школьников и их динамики в процессе школьного обучения, особенно в подростковом возрасте, характеризующемся некоторым ухудшением регуляции жизненно важных функций в силу активизации процессов полового созревания. Здесь особенно требуется строгий педагогический контроль над выполнением физических нагрузок, предлагаемых учителем физической культуры на уроке. Отсюда неослабевающий интерес к исследованиям в данном направлении.
Физическая работоспособность – способность человека выполнять заданную работу с наименьшими физиологическими затратами с наивысшими результатами. Работоспособность подразделяют на общую и специальную. Общая физическая работоспособность – это уровень развития всех систем организма и всех физических качеств. Специальная физическая работоспособность – это уровень развития физических качеств и тех функциональных систем, которые непосредственно влияют на результат в избранном виде спорта. Единицы измерения, нормы и факторы в каждом виде спорта индивидуальны.
Потребность в движении - одна из общебиологических потребностей организма, играющая важную роль в его жизнедеятельности и формировании человека на всех этапах его эволюционного развития. Развитие происходит в неразрывной связи с активной мышечной деятельностью.
Двигательная активность принадлежит к числу основных факторов, определяющих уровень обменных процессов организма и состояние его костной, мышечной и сердечно-сосудистой системы. Она связана тесно с тремя аспектами здоровья: физическим, психическим и социальным и в течение жизни человека играет разную роль. Потребность организма в двигательной активности индивидуальна и зависит от многих физиологических, социально-экономических их культурных факторов. Уровень потребности в двигательной активности в значительной мере обуславливается наследственными и генетическими признаками. Для нормального развития и функционирования организма сохранения здоровья необходим определенный уровень физ. активности. Этот диапазон имеет минимальный, оптимальный уровни двигательной активности и максимальный.
Минимальный уровень позволяет поддерживать нормальное функциональное состояние организма. При оптимальном достигается наиболее высокий уровень функциональных возможностей и жизнедеятельности организма; максимальные границы отделяют чрезмерные нагрузки, которые могут привести к переутомлению, резкому снижению работоспособности. При этом возникает вопрос о привычной физической активности, которую можно определить уровнем и характером потребления энергии в процессе обычной жизнедеятельности. Оценка этой двигательной активности проводится по двум составляющим, профессиональной и непрофессиональной.
Давайте посмотрим, какова двигательная активность современного человека студенческого возраста. Надо отметить недостаточность движений, что вызывает целый ряд функциональных и органических изменений, а так же болезненных симптомов, отмечаемых во всех почти органах и системах организма. Такое явление получило название “гипокинетической болезни” “гипокинезии”.
При уменьшении физической нагрузки в мышцах отмечается усиливающаяся атрофия со структурными и функциональными изменениями, ведущими к прогрессирующей мышечной слабости. Например, из-за ослабления мышц связочного и костного аппарата туловища, нижних конечностей, которые не могут выполнять полноценно свою функцию - удержание опорно-двигательного аппарата, развиваются нарушения осанки, деформация позвоночника, грудной клетки, таза и т. д. которые влекут целый ряд нарушений здоровья, что приводит к снижению работоспособности. Ограничение двигательной активности приводит к изменениям функций внутренних органов. При этом очень уязвимой являетсясердечно сосудистая система. Функциональное состояние сердца ухудшается, нарушаются процессы биологического окисления, что ухудшает тканевое дыхание. При небольшой нагрузке развивается, кислородная недостаточность. Это приводит к ранней патологии системы кровообращения, развитию атеросклеротических бляшек, быстрому износу системы.
При низкой двигательной активности уменьшаются резервы, что снижает общую адаптационную способность организма. Происходит преждевременное формирование “старческого” механизма регуляции жизнедеятельности органов и тканей. У людей, ведущих малоподвижной образ жизни, наблюдается прерывистое дыхание, отдышка, снижение работоспособности, боли в области сердца, головокружение, боли в спине. Снижение физической активности ведет к инфаркту, гипертонии, ожирению. Например, у людей умственного труда инфаркт миокарда встречается в 2-3 чаще, чем у людей физического труда.
Патологические изменения в организме развиваются не только при отсутствии движения, но и даже при обычном образе жизни, но тогда, когда двигательный режим не соответствует “задуманной” природой генетической программе. Недостаточность физической активности приводит к нарушению обмена веществ, нарушению устойчивости к гипоксии - недостатку кислорода.
Способность человека противостоять гиподинамии - отсутствие мышечной активности - далеко не беспредельна. Уже через одну-две недели постельного режима, даже у совершенно здоровых людей отмечается значительное уменьшение мышечной силы, расстройство координации движений, снижение выносливости. Отрицательные последствия гиподинамии распространяются на многие функции организма даже, не имеющих отношение к мышечной работе, движению.
Например, недостаток нервных импульсов способствует развитию тормозных процессов в головном мозге, из-за чего ухудшается его деятельность, контролирующая работу внутренних органов. В результате их функционирование, взаимодействие этих органов постепенно нарушается.
Различают аэробную работоспособность, т.е. работоспособность в условиях соответствующего режима метаболизма поступления кислорода, и анаэробную-способность выполнять кратковременную работу без поступления кислорода к мышечным волокнам. Повышение с возрастом (от 5 до 35 лет) аэробной работоспособности обеспечивается развитием функций следующих систем:системы кровообращения; (предельно возможное увеличение МОК), системы дыхания (увеличение легочной вентиляции), системы крови (возрастание содержания гемоглобина от рождения от рождения до 16-18 лет), а также способностью мышечных клеток утилизировать кислород благодаря повышению плотности капиллярова в скелетных мышцах, росту количества митохондрий в миоцитах и активности окислительных ферментов в них. Количественно это выражается в увеличении такого физического состояния человека, как максимальное потребление кисорода (МПК). Абсолютные величины МПК выражаютс в л/мин, относительные – в мл/мин/кгкг массы тела. Относительные величины МПК возрастают до 25-30 лет, а затем начинают уменьшаться, снижая способность длительно выполнять физическую работу. В детском, подросковом и юношеском возрасте аэробная и анаэробная работоспособность меньше, чем у взрослых (снижены предельно возможные продолжительность и мощность работы).
Заключение о величине физической работоспособности можно составить только на основе комплексной оценки. На практике физическая работоспособность определяется с помощью функциональных проб. С этой целью наукой предложено более 200 различных тестов. Для оценки физической работоспособности в спортивно-медицинской и педагогической практике используются специальные приборы; велоэргометры, степэргометры (восхождение на ступеньку-вышагивание), бег на тредмиллях (бегущая дорожка).
Гарвардский «степ-тест»
Цель: определить физическую работоспособность, используя Гарвардский «степ-тест».
Оборудование: секундомер, ступенька, метроном.
Для выполнения этого теста нужна ступенька. Ее высота согласно рекомендациям авторов должна составлять 35см. для детей 8–12 лет, 40–45 см для подростков 12–18 лет, 50,8см. для мужчин и 43см. для женщин. Эти параметры приблизительны, важно сохранять одинаковую высоту ступеньки для данного испытуемого в течение нескольких последовательных измерений, чтобы данные были сопоставимы. Частота подъемов на ступеньку – 30 раз в минуту (под метроном), длительность может изменяться, но не должна быть менее 2 минут для детей и 4–5 минут для взрослых.