Влияние нагрузки горного похода 2 категории сложности на физическое состояние студентов кафедры туризма

Размещено на http://www.allbest.ru/

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА

КАФЕДРА теории и методики туризма и социально-культурного сервиса

Курсовая работа

Влияние нагрузки горного похода 2 категории сложности на физическое состояние студентов

Симонов Илья Владимирович

г. Омск - 2003г.

Оглавление

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Туризм - особенности проведения горных походов

1.2 Физические факторы среднегорья

1.3 Механизмы адаптаций организма человека к условиям пониженного атмосферного давления

Глава 2. Организация исследования

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждения.

3.1 Исходное состояние группы

3.2 Особенности прохождения маршрута

3.3 Анализ влияния горных условий на организм испытуемых

Выводы

Список используемой литературы

Введение

Проблема адаптации человека к высотной гипоксии давно привлекала внимание специалистов в области медицины, физиологии, биохимии, психологии. Время требовало решения задач, связанных с развитием воздухоплавания и авиации, высокогорных восхождений, а так же освоение территорий, расположенных в горах. Интерес исследователей к этой проблеме, был связан с решением таких задач как: перемещение в условиях высокогорья людей на относительно длительный период; обеспечение в условиях высотной гипоксии высокоэффективного выполнения работы, требующей ориентации в критических ситуациях, управление сложной аппаратурой; профилактика и лечение горной болезни; повышение резистентности организма к неблагоприятным факторам на основе принципа перекрестной адаптации; профилактика и лечение ряда заболеваний органов кровообращения, дыхания, головного мозга и др.

Проблема влияния горных условий на организм спортсменов привлекла широкое внимание специалистов в области спорта после определения столицы Игр XIX Олимпиады - Мехико, расположенного на высоте 2240 м над уровнем моря. С тех пор современный спорт, несомненно, стал сферой деятельности, в которой исследования в области гипоксии проводятся наиболее интенсивно.

Но открытой проблемой осталось влияние подвижной деятельности в условиях гор на организм и физические качества спортсменов любителей, туристов и людей, занимающихся массовой физической культурой. Люди, занимающиеся оздоровительным туризмом, не имеют представления, как влияет высотная гипоксия на их здоровье, физическое состояние.

На протяжении многих лет кафедра туризма проводила массовые походы, участниками которых были студенты и преподаватели Академии физической культуры. Они получали не только теоретические и практические навыки туристской деятельности, но и определенную физическую нагрузку.

Актуальность данной темы заключается в том, что изучение влияния горных условий на физическое состояние человека проводились только на спортсменах высоких спортивных разрядов и применяются эти исследования для видов спорта, не имеющих отношения к туризму. Данное же исследование ставит перед собой цель изучить действие горных условий на физическое состояние спортсменов массовых разрядов.

Гипотеза - предполагается, что после прохождения горного похода 2 к/с физическое состояние студентов кафедры туризма улучшится.

Объектом исследования стал процесс адаптации к высокогорью людей, занимающихся спортивно-оздоровительным туризмом

Предметом исследований явилось физическое состояние студентов в процессе подготовки и проведения горного похода 2 категории сложности.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Туризм - особенности проведения горных походов

Единая всероссийская спортивная классификация маршрутов (ЕВСКМ) определяет основные принципы, требования и технологию классификации спортивных походов.

В зависимости от трудности определяемых препятствий, района похода, автономности, новизны, протяженности маршрутов и ряда других его показателей, характерных для того или иного вида спортивного туризма, походы разделяются по видам туризма: пешеходные, водные, горные, велосипедные, автомобильные, спелео- и парусные, а так же могут представлять их комбинации.

Спортивные походы по своей сложности подразделяются по возрастающей на три степени сложности - от I до III, и шесть категорий сложности (к.с.) - от I до VI. Основным показателем, определяющим категорию сложности похода, являются количество, разнообразие и категория трудности преодолеваемых на маршруте препятствий. В каждом виде туризма имеются свои типичные препятствия, отражающие его специфику. Маршруты более высокой категории сложности содержат более трудные препятствия.

Категория сложности маршрута в горном туризме определяется набором перевалов и вершин, определенных категорий сложности. Под понятием “перевал” в горном туризме понимается место пересечения хребта или его отрога из одной долины в другую. Перевальная точка может не совпадать с самой низкой точкой водораздела.

В спортивном туризме приняты 6 полукатегорий трудности (к.т.) перевалов - от 1А до 3Б. Перевалы проще 1Ак.т. называются некатегорийные (н. к.)

Количество и категория трудности перевалов должны соответствовать указанным в таблице 1.

Таблица 1. Соответствие категории сложности похода дням, длительности и количеству препятствий

Категория сложности похода	Продолжительность дни (не менее)	Продолжительность маршрута км (не менее)	Количество категорийных перевалов
			всего	В том числе
				1А	1Б	2А	2Б	3А	3Б
I	6	100	2	2	-	-	-	-	-
II	8	120	3	1	2	-	-	-	-
III	10	140	4		1	2	-	-	-
IV	13	150	5		1	1	2	-	-
V	16	160	6			1	1	2	-
VI	20	160	7				1	2	1

Горные походы могут включать восхождения на вершины и траверсы хребтов, которые должны логично вписываться в нитку маршрута. Категория трудности восхождения и траверса не должна превышать трудность перевала, определяющего категорию сложности. Разработка маршрута.

Выбор района, времени и продолжительности предстоящего похода осуществляется с учетом интересов всего состава группы. Начинать подготовку к походу целесообразно в районе или крае постоянного проживания участников. При выборе района предстоящего похода учитывается наличие удобных путей подъездов, количество времени, необходимого на дорогу, транспортные и другие расходы. Для упрощения организации путешествий специально разрабатываются классифицированные туристские маршруты.

Как только будет завершена работа по комплектованию, необходимо распределить обязанности между участниками похода. Выбирается ответственный за питание и снаряжение, их учет и распределение по рюкзакам; за составление меню, пополнение продуктов в пути, за денежные средства группы; за приобретение, хранение и пополнение походной аптечки. Возможно распределение обязанностей по ведению дневника похода, фотографированию, ремонту снаряжения. Также определяется очередность дежурства (Куликов В.М., Ротштейн Л.М., 1997 ).

Разработка маршрута зависит от специфики похода и условий местности. Он может быть линейным, линейно- радиальным с дальними экскурсиями в сторону от основного пути, кольцевым с возвращением в начальную точку пути или смешанным. Кроме основного маршрута необходимо иметь облегченный запасной вариант на случай болезни участников, непогоды и других непредвиденных обстоятельств.

Календарный план путешествия разрабатывается в зависимости от сложности пути, подготовленности туристов, цели похода, наличия экскурсионных объектов и др. В плане похода отмечаются: дата, день пути, участки маршрута, их километраж и способы передвижения, работа в пути. Следует учесть, что в путешествии туристы проходят, в основном, по 15-25 км в день. В первые дни похода дневной переход следует уменьшить до 12-18 км. Нарастание нагрузки должно быть постепенным, первая дневка делается через 2-3 дня пути. К концу маршрута километраж согласно графику движения желательно снизить. В это время идет постепенное расслабление организма после больших переходов. Кроме того, в этот период закладывается резерв времени, на случай нарушения графика из-за каких-либо непредвиденных обстоятельств.

Также необходимо заполнить маршрутные документы. Для совершения походов выходного дня или похода ниже 1 категории сложности оформляется маршрутный лист, для категорийных походов - маршрутная книжка (Лысова И.А., 1998 ).

Туристское снаряжение. В любом путешествии снаряжение должно быть прочным, легким, удобным в употреблении, безопасным, по возможности универсальным (использование одного предмета для различных целей). Подбирается снаряжение в соответствии с техническими трудностями маршрута, климатом района путешествия, продолжительностью похода. Туристское снаряжение делится на личное и групповое (общественное). Личное снаряжение готовится участниками похода самостоятельно и заблаговременно.

Одежда должна соответствовать сезону, быть теплой, удобной, не стеснять движений, защищать от ветра. Обувь в поход необходимо брать на один- два размера больше, хорошо разношенную. Перед путешествием обувь следует пропитать касторовым маслом или рыбьим жиром для обеспечения водонепроницаемости. Групповое снаряжение в несложном путешествии включает предметы, необходимые для организации ночлега и быта группы, приготовления пищи, а также преодоления препятствий и движения по маршруту (Краткий справочник туриста Кирилова В.А.).

В состав группового снаряжения входит медицинская аптечка. В ней необходимо иметь полный набор медикаментов для помощи при наиболее часто встречающихся в походах видах заболеваний, травм (А.А. Коструб, 1986).

Распределение снаряжения между участниками похода должно быть равномерным и с учетом подготовленности участников.

При укладке рюкзака следует учесть, что при наименьших внешних габаритах рюкзак должен обладать как можно большим внутренним объемом, его вес должен сочетаться с удобством для переноски туристом. Рюкзак должен быть уложен так, чтобы он стал как бы частью тела туриста и способствовал сохранению хорошей осанки. Нижняя часть рюкзака должна быть выгнутой, повторяя форму поясницы, и плотно к ней прилегать. К спине рюкзак должен прислоняться, а не давить на нее. Общее правило при укладке снаряжения в рюкзак: тяжелое - вниз, мягкое - к спине, объемные и хрупкие вещи -наверх, предметы первой необходимости - в карманы (Кирилова В.И., 1988 ).

Питание в туристическом походе. Немаловажное значение имеет организация питания в походных условиях. Жизнедеятельность человеческого организма связана с постоянными затратами энергии. Энергозатраты включают затраты на основной обмен (т.е. затраты на поддержание работы органов, обеспечивающих существование и функционирование организма), труд и отдых. Основной облик составляет в среднем 1ккал за 1час на 1кг массы тела, т.е. за сутки для мужчин при массе 70 кг эти затраты составляют около 1700 ккал, а для женщин при массе 60 кг- 1450 ккал. Для детей эти нормы выше на 15% по сравнению со взрослыми, т.е. 1,15 ккал за час на 1кг массы тела (Специальная диетика. Питаемся в туристических походах).

В чистом виде эту норму можно применить только на период сна туриста. Если сон туриста составляет 8 часов в сутки, то затраты энергии на основной обмен для мужчин массой 70 кг- 560 ккал. При любых видах работы затраты энергии на основной обмен входят составной частью. Так, при ходьбе по ровной дороге со скоростью 4 км/ч с рюкзаком весом 10 кг за 1 час энергозатраты составляют 200 ккал. Это значит, что 70 ккал из 200 ккал уходит на основной обмен и оставшиеся 130 ккал на ходьбу. Данные по энергозатратам в зависимости от характера движения, состояния пути приведены в таблице 2 (Шимановский В.Ф., Ганопольский В.И., 1986).

Затраты энергии в туристском походе так же идут на работы на биваке и отдых на маршруте. Так, если на маршруте 6 малых привалов по 10 мин и 2 больших по 30 мин, то за это время организм затрачивает примерно 250 ккал.

Рассматривая вопросы питания в туристском путешествии, следует продумать и определить содержание и калорийность суточного рациона, рассчитать количество продуктов для организуемого похода (В.Ф. Шимоновский, В.И. Ганопольский, 1986).

Таблица 2. Энерготраты организма в условиях туристской деятельности

Характер движения	Энергозатраты /ккал
1 час ходьбы по ровной дороге с грузом 10 кг. со скоростью 4 км/ч	до 200
1 час ходьбы вверх по склону крутизной 10 градусов со скоростью 2 км/ч	до 250
1 час движения вверх по склону крутизной 10 градусов со скоростью 4 км/ч	до 350
1 час ходьбы по ровной дороге	до50
1 час по ровной снежной укатанной дороге	до 60
Подъем по склону на 100 м (по высоте) по тропе	до 100
Спуск по склону на 100 м по тропе (потеря высоты)	до 25
Подъем по снежному склону на 100 м (по высоте)	до 170

При рассмотрении вопросов режима питания в походе следует учесть, что он определяется особенностями маршрута и зависит от температуры воздуха, укрытия от непогоды, продолжительности светового дня и других факторов. В несложном путешествии можно предусмотреть трехразовое горячее питание.

В этом случае на завтрак отводится 35% дневного рациона, на обед- 40%, на ужин- 25%. В походе, при больших физических нагрузках, высокой температуре, организм расходует 3-5 литров воды в сутки. Правильно покрыть этот расход помогает водно-солевой режим.

Гигиена питания в походе предусматривает своевременное и полноценное питание, предварительную обработку воды и пищевого сырья, необходимую кулинарную обработку продуктов. Следует мыть посуду после еды и убирать ее и все продукты, чтобы защитить от мух, мышей, сусликов и других разносчиков заболеваний (Алексеев А.А Рекомендации по питанию спортсменов, 1995, Шимоновский В.Ф.,1986).

Тактика и техника движения в походе. Тактическую подготовку в общем виде можно определить как способность группы совершать целенаправленные действия, позволяющие эффективно решать задачи похода и обеспечить безопасность всех его участников. Рассматривая данный вопрос, следует различать групповую и индивидуальную туристскую тактику. При этом нужно иметь ввиду, что задачи группового характера решаются как на этапе подготовки похода (выбор и подробное изучение района маршрута, планирование маршрута и составление календарного плана похода, материально-техническое обеспечение группы, планирование мер безопасности ), так и непосредственно на маршруте (изменение плана похода и графика движения, организация вынужденных привалов и дневок, предварительная разведка и обработка отдельных сложных или объективно опасных участков маршрута, организация забросок продуктов питания, топлива и снаряжения, перераспределение обязанностей между участниками (Калошина Н.В., 1998).

На групповую тактику и возможную необходимость ее корректировки могут повлиять резкие изменения погодных условий и стихийные бедствия, необходимость оказания помощи другой туристской группе, потерпевшей аварию, а также местному населению в случае стихийного бедствия, травма или заболевание кого- либо из участников, неудовлетворительное физическое или психическое состояние группы, необходимость не предусмотренной планом общественно-полезной работы и другое. Все тактические групповые действия участников похода должны в полной мере способствовать обеспечению безопасности на маршруте, максимальному решению поставленных задач (Куликов В.М., Ротштейн Л.М., 1997, Кирилова В.И., 1988).

Индивидуальная тактическая подготовка участника похода складывается из умений рационально распределять силы на отрезках дневного перехода и в целом на маршруте; выбирать оптимальный темп и порядок движения; отдыхать на привалах; рационально передвигаться, особенно на сложных участках маршрута; ориентироваться на местности (выбирать оптимальный путь); осуществлять страховку и самостраховку (выбирать способы).

Рассматривая вопросы планирования нагрузки в походе, следует учитывать, что они играют фундаментальную роль. Величина массы рюкзака определяется в зависимости от пола, возраста, физического развития и подготовленности туриста, от сложности маршрута и др. факторов. Предельным весом рюкзака для туриста, не имеющего отклонений в состоянии здоровья и физическом развитии, является: для мужчин- вес рюкзака 35-40% от массы тела, для женщин- 20-25% от массы тела.

Режим походного дня должен обеспечивать необходимую ритмичность в чередовании нагрузок и отдыха. Режим переходов обычно состоит из 40-50 мин движения и 10 мин отдыха на малых привалах. После третьего перехода отдых 20 мин. На первую половину дня целесообразно запланировать 2 / 3 дневного перехода (от 3 до 5 ходовых часов). В середине дня для туристов нужен продолжительный отдых и горячий обед. Дневки обычно делают через 3 дня. В группе туристов руководитель должен задавать темп движения исходя из правил - равнение по темпу слабейшего. Если все же группа неоднородна по составу (что крайне нежелательно), надо стараться уравнять силы. Для этого можно откорректировать массу нагрузки рюкзака, использовать более сильных и выносливых туристов для разведки или выбора мест привала, периодически посылать их вперед для ориентировки. Ориентировочный темп движения 3,5-4 км/час.

Ритмичность движения - это одно из главных средств сохранения силы. На хорошей дороге ритмичность выражается в постоянстве скорости движения, а по пересеченной местности в постоянстве количества шагов за одинаковые отрезки времени. Шаг туриста должен быть спокойным, натуральным, свободным, тело слегка склонено вперед, чтобы уравновесить массу рюкзака. Руки свободны от любых предметов.

Рассматривая порядок движения, можно отметить, что чаще туристы движутся колонной по одному за направляющим, который выбирает путь. Направляющий и замыкающий наиболее опытные из группы туристов. Замыкающий должен помогать отстающим, никого не оставляя за собой. В случае отставания кого- либо, он дает сигнал ведущему (криком, свистом), о необходимости снижения скорости вплоть до остановки колонны. При движении по маршруту допускается нахождение туристов вне пределов видимости или слышимости (голосовой связи). На сложных участках цепочку целесообразно перестроить: сильный - слабый, сильный -... для оказания помощи более слабым. Место руководителя в походе определяется тем, что он постоянно решает задачу обеспечения безопасности движения группы. Рекомендуется руководителю идти сразу за направляющим. На сложных и опасных участках (переправа, болото и др.) руководитель сам проверяет участок и не уходит вперед, пока вся группа не выйдет на несложный участок маршрута.

Техника движения и преодоления препятствий имеют большое значение в обеспечении безопасности похода. При преодолении препятствий необходима мобилизация сил группы, улучшение взаимопомощи, страховки, организованности. Все естественные препятствия можно условно разделить на пять основных групп - это препятствия:

- связанные с рельефом;

- связанные с гидросетью;

- связанные с растительностью;

- обусловленные опорной поверхностью (грунтами);

- связанные с метеоусловиями, погодой (Моргунов Б.П., 1978, Плешанов Е.А.,1997).

При преодолении препятствий в группе можно организовать страховку, каждого туриста со стороны товарищей; если те со стороны страховать не могут, то организуется так называемая самостраховка. В том и другом случае подразумевается, что имеются в наличии средства страховки. К основным элементам любой страховки относятся:

- точка страховки - надежная опора или опоры, за которые закрепляется страховочная веревка;

- основная страховочная веревка;

- соединительные звенья - карабины, петли самостраховки, амортизаторы и т.д.;

- страховочная система человека - служит для равномерного распределения нагрузки на тело человека при срыве и зависании на страховке;

- прочие средства страховки для отдельных участков пути - альпиншток, кошки, ледорубы, скальные и ледовые крючья и т.п.

При организации страховки и самостраховки, проведения спасательных работ важно уметь вязать узлы, используемые в туристической практике. Узлы можно разделить на три группы: для связывания веревок, для обвязки и для образования петель. Следует научить вязать такие узлы как, прямой, академический, брамшкотовый, проводник, восьмерка, удавка, стремя, схватывающий, булинь.

Организация биваков. В походе стоять не менее важно, чем идти, ибо путешественники проводят на привалах около двух третей походного времени. В туризме данная деятельность носит емкое название “бивак (бивак - от нем. “biwak- стоянка войск вне населенных пунктов для ночлега или отдыха). Туристский бивак это место привала, где путешественники отдыхают, питаются, ночуют, готовятся в дальнейший путь. По продолжительности выделяют малые привалы (для отдыха, переодевания, ремонта); обеденные привалы; ночлеги; дневки (для отдыха, прогулок, экскурсий). (Ляпунов А. ., 1993).

Малые привалы - наиболее короткие и простые паузы и остановки на маршруте. Они делаются, в основном, для отдыха через 1-2 часа пути. Желательно располагаться около источников питьевой воды- колодца, родника, ручья. Летом лучше остановиться в тени. Время малых привалов может колебаться от нескольких минут до получаса.

Обеденные привалы - более длительные остановки для отдыха и питания (не менее часа). Летом хорошо выбирать ровную площадку на берегу реки или озера, где есть сухое топливо (хворост, сухостой и др.). Зимой, если обедают без костра, то обеденный привал длится меньше.

Место для ночлега или дневки выбирается более тщательно. При этом важно, чтобы место для бивака как можно больше отвечало определенным требованиям.

Первым требованием к месту бивака является безопасность. Бивак не должен располагаться вблизи больших дорог, нефтехранилищ, складов, под высоковольтными линиями и т. д. Второе требование- вода. Она должна быть чистой, проточной, вытекать не из населенного пункта. Третье требование- топливо, которого на биваке должно быть достаточное количество. Четвертое требование- место бивака должно быть сухим, удобным, красивым и удовлетворять ряду условий - “ А что, если...”:

- ночью будет гроза: это значит нельзя разбивать бивак у одиноко стоящего дерева, на вершине холма.

- сильный ветер: нельзя разбивать бивак рядом с сухостойными, подрубленными или подгнившими деревьями.

- сильный ливень: надо разбивать бивак в некотором отдалении от реки, на возвышенности.

Чтобы успешно решить задачи по обустройству бивака необходимо строгое и точное распределение обязанностей между туристами с тем, чтобы все работы проводились одновременно. Это заготовка дров и воды, установка палаток, разведение костра, приготовление пищи. Отдельные виды работ поручаются тем, кто на них “специализируется” т.е. тем у которых они лучше и быстрее получаются. При хорошей организации работы на биваке заканчиваются, когда готов ужин.

При сворачивании лагеря вначале желательно уложить рюкзак. Если тепло и ясно, то вещи из палатки вытаскивают и просушивают. Зимой или в дождь укладывать рюкзак лучше в палатке. Перед выходом с бивака необходимо соблюдать определенные правила:

- колышки и столбики, если их не берут с собой, оставляют около сложенных остатков дров. Если в лагере сделаны заслоны, скамейки, столики, их оставляют для других возможных постояльцев;

- остатки ненужной пищи оставляют в стороне для лесных птиц и животных. Мусор собирают и сжигают, негорючий - уносят с собой, а в дальних походах закапывают;

- костер обязательно гасят (водой, снегом, землей).

Место для стоянки должно быть оставлено в таком состоянии, как до прихода или еще лучшим. (Рыжавский Г.Я., 1995, Ляпунов А.И., 1993).

1.2 Физические факторы среднегорья

Атмосферный воздух имеет значительный вес, который определяет барометрическое давление (БД). На уровне моря оно составляет одну атмосферу (760 мм рт. ст.). Атмосферный воздух сжимается под действием собственного веса. Поэтому его давление и плотность, наибольшие на поверхности земли (на уровне моря) и уменьшается с высотой (9, 6, 30, 28).

Химический состав атмосферного воздуха, практически одинаков на любой высоте вплоть до 20 000м: 79% азота, 20, 95% кислорода, 0,04% СО₂ и следы других газов. Поэтому по мере подъема на высоту пропорционально падению барометрического давления (БД) снижается парциальное давление (ПД) газов, составляющих атмосферный воздух. Соответственно уменьшается число молекул всех газов в единице объема воздуха. Главное значение для человека имеет падение ПД кислорода и связанным с этим уменьшением числа молекул кислорода (О₂) во вдыхаемом воздухе, то есть гипоксические условия.

С увеличением высоты дефицит О₂ в атмосферном воздухе вызывает снижение ПД О₂ в альвеолярном воздухе, уменьшение содержания О₂ в артериальной крови, и как следствие, ухудшение снабжения тканей кислородом. Поэтому пребывание в горах требует специальных физиологических приспособлений для поддержания адекватного снабжения организма кислородом.

На малых высотах (до 1000м) никаких явных осложнений не возникает и человек не испытывает каких- либо особых ощущений ни в условиях покоя, ни при мышечной работе. С увеличением высоты развиваются симптомы дискомфорта (“горная болезнь”). На любой высоте они обычно тяжелее во время физической деятельности. На высоте 1500-2000 м большинство вновь прибывших с более низких высот людей обычно чувствуют влияние сниженного атмосферного давления только во время тяжелой физической работы. На высотах более 3000м возникают сильные затруднения даже в условиях покоя и неподготовленный человек не способен выполнять сколько-нибудь значимую физическую работу. (33, 29, 21)

Другим эффектом снижения плотности атмосферы на высоте является уменьшение внешнего сопротивления воздуха движущемуся телу. Поэтому при перемещении с той же скоростью внешняя работа на высоте меньше по сравнению с равными условиями, особенно это сказывается в спортивных упражнениях с большой скоростью передвижения.

Температура воздуха тем ниже, чем больше высота. При средней температуре 15 градусов на уровне моря она линейно уменьшается на 6,5 градусов с каждой 1000 м вплоть до высоты 11000 м.

С подъемом в горы снижается так же относительная влажность воздуха. Поскольку в горах воздух более сухой, потери воды с выдыхаемым воздухом в этих условиях больше, чем на уровне моря. Если на большой высоте выполняется длительная работа, то большие потери воды могут вызвать явление гипогидрации (обезвоживание) и ощущение сухости во рту.

Солнечная и ультрафиолетовая радиация в горах более интенсивна, чем на равнине, что может вызвать дополнительные трудности для человека (ожоги, ослепление снегом).

Все перечисленные физические факторы высоты (пониженное барометрическое давление, снижение температуры и влажности, усиленная радиация) и прежде всего понижение парциального давления кислорода в атмосферном воздухе приводят к уменьшению физической работоспособности, что наблюдается с высоты более 1500 м. При этом, чем больше высота, тем сильнее снижается физическая работоспособность.

1.3 Акклиматизация к горным условиям

В основе акклиматизации лежит такой процесс, как адаптация. Процесс адаптации реализуется всякий раз, когда в системе организм- среда возникают значимые изменения, и обеспечивает формирование нового гомеопатического состояния, которое позволяет достигать максимальной эффективности физиологических реакций.

Основными критериями адаптации человека к высокогорному климату и другим экстремальным условиям, связанным с недостатком кислорода, является следующее:

1. Стабилизация физиологических реакций организма, ответственных за доставку и обмен газов в тканях.

2. Максимальное потребление кислорода (МПК), являющейся постоянной, характеризующей завершенность адаптации и уровень окислительных процессов, идущих внутри клеток.

3. Устойчивый уровень активности и взаимодействия функциональных систем, достигнутый за счет оптимальной нейрогуморальной регуляции, адекватной среде обитания.

4. Чувствительность дыхательного центра по отношению к углекислоте.

5. Восстановление полноценной физической и умственной работоспособности.

6. Сохранение достаточно высокой работоспособности и общей резистентности в ответ на действие дополнительного возмущающего фактора - переносимость на фоне адаптации суперэкстремальных воздействий. Устойчивость к временному хронологическому фактору. Установлена четкая зависимость между срочными сезонными изменениями высотной чувствительности, величинами парциального давления кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе.

8. Состояние иммунореактивного статуса организма, а именно: восприимчивость к инфекционным заболеваниям, специфическая высокогорная категория.

9. Резистентность эритроцитов.

Адаптация как процесс осуществляется во времени, и в ней всегда имеются три основные стадии или фазы:

1) фаза напряженного гомеостатического регулирования начинается с момента появления первичной реакции и заключается в том, что происходит включение какой - либо программы гомеостатического регулирования;

2) фаза первичной стабилизации - величина отклонения, ограничивается каким - либо уровнем, главным образом за счет уменьшения гипермобилизаци; т.е. реализованная программа становится более адекватной;

3) фаза вторичной стабилизации характеризуется восстановлением ряда показателей состояния к исходным значениям.

Время включения реакции оптимизации для различных физиологических структур разное, поэтому часто наблюдается ситуация, когда одни физиологические системы еще находятся в первой фазе, а другие уже осуществили реакцию оптимизации.

На высоте 2000 м (барометрическое давление 600 мм рт ст) число молекул кислорода в единице объема воздуха уменьшается на 1/4. Вместе с тем потребность организма в кислороде при малых энергетических расходах остается на разных высотах одинаковой. Поэтому чтобы адекватно обеспечить снабжение организма кислородом, уменьшение количества молекул О₂ должно быть компенсировано соответствующим увеличением вдыхаемого объема воздуха. Поэтому увеличивается глубина и частота дыхания. Необходимо усилить легочную вентиляцию по сравнению с нормальными условиями равнины. Ее усиление служит основным функциональным механизмом быстрого приспособления организма к гипоксическим условиям высоты. До высоты 3000-3500 м легочная вентиляция в условиях покоя усиливается крайне незначительно. При выполнении мышечной работы легочная вентиляция тем сильнее, чем больше высота.

Снижение барометрического давления ведет к уменьшению парциального давления кислорода во всех звеньях кислородтранспортной системы организма. Вместе с тем легочная вентиляция и др. физиологические механизмы (см. ниже) препятствуют снижению кислорода в крови и других тканях тела. Так на уровне моря парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе равно 150 мм. рт. ст., в альвеолярном воздухе и артериальной крови в условиях покоя около 100 мм. рт. ст., а в смешанной венозной крови около 40 мм. рт. ст. На высоте 5000м парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе составляет примерно 70 мм. рт. ст., в артериальной крови и альвеолярном воздухе- около 40 мм. рт. ст., а в смешанной венозной крови- около 20 мм. рт. ст. Таким образом с падением давления кислорода во вдыхаемом воздухе на 80 мм.рт. ст. (с 150 до 70 мм) связано уменьшение кислорода в смешанной венозной крови лишь на 20 мм. рт. ст. Вблизи митохондрий давление кислорода может быть равно 10 мм. рт. ст. на уровне моря и около 5 мм. рт. ст. на высоте 5000 м. Последнее давление еще достаточно для протекания окислительно ферментативных реакций в клетках тела.

Вторичным эффектом высотной гипервентиляции является сдвиг реакции крови в щелочную сторону- повышение рН (дыхательный алкалоз). Это оказывает тормозящие влияния на дыхательный центр.

Уровень легочной вентиляции на высоте следует рассматривать как физиологический компромисс между требованием адекватного снабжения организма кислородом в гипоксических условиях и необходимостью поддерживать кислотно-щелочное равновесие на нормальном уровне. Усиленная легочная вентиляция во время работы на высоте позволяет поддерживать более высокий уровень парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе. Это облегчает диффузию кислорода из альвеол в кровь легочных капилляров. Диффузионная способность легких на большой высоте сразу по прибытии не изменяется.

При выполнении мышечной работы в пониженном давлении увеличение концентрации молочной кислоты в мышцах и крови происходит при более низких нагрузках, чем на уровне моря. Поэтому при больших нагрузках на высоте содержание молочной кислоты выше, а рН крови ниже. Таким образом, чем больше высота и чем интенсивнее нагрузка, тем значительнее падение напряжения и насыщение кислорода в артериальной крови во время мышечной работы.

Более низкое насыщение в крови кислорода компенсируется за счет увеличения сердечного выброса. Это увеличение обеспечивается за счет увеличения частоты сердечных сокращений, тогда как систолический объем при этом одинаков или даже несколько уменьшен по сравнению с нормальными условиями.

Показатели артериального кровяного давления заметно не отличаются от равнинных, хотя довольно часто на высоте наблюдается небольшое снижение диастолического давления. Это связано с уменьшением периферического сосудистого сопротивления.

Максимальная величина сердечного выброса, ЧСС и систолического объема одинаковы при предельных аэробных нагрузках, выполняемых на уровне моря и на высоте. Поэтому снижение МПК в гипоксических условиях обусловлено уменьшением содержания кислорода в артериальной крови. Максимальная ЧСС (и максимальный сердечный выброс) достигается при более низкой интенсивности работы, чем на уровне моря.

По мере подъема на высоту коронарный кровоток, снабжение и потребление кислорода миокардом в условиях покоя уменьшается.

Важным механизмом увеличения сердечного выброса при работе на высоте служит усиленная веноконструкция, благодаря которой увеличивается центральный объем крови, а следовательно и венозный возврат.

Помимо увеличения сердечного выброса, кислородтранспортные возможности организма повышаются за счет усиления рабочей гемоконцентрации, что приводит к увеличению содержания кислорода в артериальной крови при выполнении мышечной работы.

Таким образом, сниженное давление кислорода во вдыхаемом воздухе во время работы требует дополнительного усиления легочной вентиляции, сердечного выброса и степени рабочей концентрации по отношению к нормальным условиям. Эти дополнительные механизмы усиливают общее потребление и транспорт кислорода к работающим тканям и мышцам. Однако, даже в условиях среднегорья, эти адаптационные ответы не могут полностью компенсировать пониженное давление кислорода, поэтому в гипоксических условиях снижается МПК и возрастает значение аэробного энергообразования для обеспечения напряженной мышечной работы.

Усиленная деятельность систем дыхания и кровообращения по обеспечению мышечной работы в гипоксических условиях создает предпосылки для более быстрого развития утомления по сравнению с выполнением такой же работы в нормальных условиях.

Этому способствует так же изменение в функциональном состоянии нервной системы во время пребывания на высотах. В результате таких изменений нарушается нормальная регуляция функций человека.

В среднегорье уровень основного обмена обычно не меняется. Но чем больше высота, тем он выше, т. к высокая активность симпато-адреналовой системы в ранний период пребывания приводит к повышению энергетических затрат всеми тканями организма. Пребывание в горах при низкой температуре окружающей среды приводит к большему повышению основного обмена, чем в теплое время года. Длительное пребывание приводит к понижению основного обмена до исходного уровня. При адаптации к высокогорью отмечается высокая активность углеводного обмена, при этом уровень глюкозы в крови остается в пределах нормы. В условиях гор глюкоза в тканях организма, особенно при длительной адаптации, окисляется лучше, чем на равнине, что связано с повышением активности окислительных ферментов в митохондриях и утилизации кислорода. Поэтому для сокращения скелетных мышц в условиях гор энергия аэробных процессов используется в большей мере, чем анаэробных. Активация усвоенных углеводов тканями организма в условиях гор осуществляется также за счет образования углеводов из белков и жиров. Такая направленность обмена веществ в горах более выгодна, т.к. эффективность использования кислорода для сгорания углеводов выше, чем для жиров и белков.

Снижение кровотока к органам пищеварения в ранний период адаптации приводит к угнетению секретной функции пищеварительных желез. Моторная функция желудка и кишечника так же ослабевает. Возникают диспептические явления: вздутие живота, изжога, боли в эпигостральной области. Увеличение энергозатрат и плохое их возмещение из-за снижения аппетита, а также возрастания диуреза в первые дни в результате снижения в крови антидиуретического гормона приводит к потере веса человека.

Таким образом, горной акклиматизацией обозначается совокупность определенных физиологических приспособлений (адаптаций), которые возникают в процессе более или менее длительного непрерывного пребывания на высоте. Эта адаптация уменьшает влияние сниженного давления О₂ во вдыхаемом воздухе на организм человека и повышает его работоспособность в этих условиях.

Длительная гипоксия стимулирует развитие адаптационных механизмов. Основные механизмы естественной акклиматизации к горным условиям можно разделить на две категории. Первая: обеспечивает усиление транспорта кислорода из атмосферного воздуха с пониженным содержанием кислорода к тканям тела. Вторая: действует на тканевом уровне и направлена на усиление эффективности использования кислорода клетками для аэробного образования энергии.

Минимальный период времени, необходимый для высотной акклиматизации зависит, прежде всего, от высоты. На высоте 2000 -2500 м для этого требуется примерно 7-10 дней, для высоты 3600-15-21 день, а для высоты 4500 - 21-25 дней. Это лишь примерные сроки, так как много зависит от индивидуальных способностей организма. Основные механизмы адаптации к гипоксии включают:

1) Увеличение легочной вентиляции и сопровождающие ее изменения в кислотно-щелочном равновесии крови и других тканях;

2) Усиление диффузионной способности легких (изменяется медленно);

3) Повышение содержания эритроцитов и гемоглобина в крови;

4) Изменения на тканевом уровне (требует длительного времени).

Глава 2. Задачи, методы и организация исследования.

2.1 Задачи и методы исследования.

В связи с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Изучить физиологические особенности влияния горных условий на организм человека.

2. Выделить механизмы адаптации человека к горным условиям.

3. Изучить характер изменений показателей физического состояния участников похода - студентов кафедры туризма.

Для решения поставленных задач мы использовали следующие методы исследования:

- Анализ и обобщение научно-методической литературы;

- Педагогическое наблюдение;

- Хронометрирование;

- Беседы;

- Педагогическое тестирование;

- Педагогический эксперимент;

- Методы математической статистики.

Анализ научно- методической литературы использовался с целью изучить физиологические особенности влияния горных условий на физическое состояние студентов (изучено 34 источника).

Метод педагогических наблюдений. Данный метод использован при решении следующих задач: 1) Изучить физиологические особенности влияния горных условий на организм человека; 2) изучить характер изменений физического состояния участников похода - студентов кафедры ФСР; 3) выделить механизмы адаптации человека к горным условиям.

Объектом педагогического наблюдения являлся характер прохождения маршрута в походе. Предметом педагогического наблюдения стали: время прохождения участков маршрута, величина пройденного расстояния, набор высоты над уровнем моря, вес рюкзака и частота сердечных сокращений в покое каждого участника похода.

Каждый день похода вносился в протокол прохождения маршрута, регистрировались следующие данные. Пройденное расстояние в километрах, которое регистрировалось исходя из места положения группы на карте.

Набор высоты над уровнем моря. В протоколе указывалась высота до выхода на участок маршрута и по прибытию в назначенный пункт, а также указывалась высота взятых перевалов на этом участке.

Вес рюкзака каждого участника регистрировался до начала похода (до выхода на маршрут) и по завершению похода. Разница в весе делалась на количество дней на маршруте. Таким образом, высчитана средняя величина потери в весе рюкзака.

Частота сердечных сокращений в покое регистрировалась у всех испытуемых утром сразу после пробуждения в течении 15 секунд. Полученная величина умножилась на четыре и в протокол вносилась частота сердечных сокращений в покое за одну минуту.

Метод хронометрирования использовался как дополняющий другие методы в педагогическом наблюдении при регистрации ЧСС и времени прохождения участка маршрута, в педагогическом тестировании (см. ниже) при регистрации времени выполнения тех или иных заданий (упражнений).

Метод беседы использовался как дополняющий другие методы. С помощью бесед с испытуемыми выявлялось их субъективное самочувствие: настроение, сон, аппетит, работоспособность. Так же проводились беседы с руководителями и организаторами аналогичных горных походов (проведено 12 бесед).

Метод педагогического тестирования использовался для решения следующей задачи: изучить характер изменений физического состояния участников похода - студентов кафедры туризма. Использовалась большая система комплексного врачебно - педагогического контроля (Контрекс - 2) при занятиях массовыми формами физической культуры (С.А. Душанин, 1987).

Система “Контрекс - 2” состоит из комплекса медицинских показателей и моторных тестов. Первые позволяют быстро определить состояние сердечно - сосудистой системы, как в покое, так и во время физической нагрузки. С помощью моторных тестов оценивается уровень развития физических качеств: выносливости, силы, гибкости, быстроты, ловкости.

“Контрекс - 2” включает 11 показателей и тестов. Из них возраст, масса тела, артериальное давление, частота сердечных сокращений в состоянии мышечного покоя за 1 минуту и восстанавливаемость пульса после 10 - минутного бегового теста позволяют дать оценку состоянию сердечно - сосудистой системы как одного из основных лимитирующих звеньев физической работоспособности. Все они, по данным Всемирной организации здравоохранения, относятся к факторам риска, представляющим большую опасность для состояния здоровья человека.

Для непрямой оценки общей выносливости с помощью 10- минутного теста или бега на 2000 м для мужчин и 1700 м для женщин, определения силовой выносливости мышц рук, верхнего плечевого пояса и туловища, мышечной силы ног, гибкости и быстроты одиночного движения существуют специальные моторные тесты. Они позволяют быстро и в любых условиях проведения исследования дать достаточно цельное представление об уровне физической подготовленности вообще и ее структуре в частности.

Оценка физического состояния с помощью диагностической системы “Контрекс - 2” производится следующим образом:

1. Возраст. Каждый год жизни дает 1 балл:

2. Масса тела. Имеющий нормальный вес получает 30 баллов. За каждый килограмм сверх нормы, рассчитываемой по формуле:

Мужчины: 50 + (рост - 150) 0,75 + (возраст -21): 4;

Женщины: 50 + (рост - 150) 0,32 + (возраст- 21): 4: высчитывается 5 баллов.

3. Артериальное давление. Имеющий нормальное давление получает 30 баллов. За каждые 55 мм. рт. ст. выше расчетных величин, определяемых по ниже приведенным формулам, из общей суммы высчитывается 5 баллов:

Мужчины: АДсист.= 109 + 0,5 * возраст + 0,1* масса тела;

АДдиаст. = 74 + 0,1* возраст + 0,15 * масса тела;

Женщины: АДсист. = 102 + 0,7 * возраст + 0,15 * масса тела;

АДдиаст. = 78 + 0,17 * возраст + 0,1 *масса тела.

4. Пульс в покое. За каждый удар ниже 90 начисляется 1 балл. При пульсе 90 и выше баллы не начисляются.

5. Гибкость. Оценивается максимальный наклон туловища вперед с выпрямленными в коленях ногами, на ступеньке с нулевой отметкой на уровне стоп. Касания пальцами отметки ниже нулевой точки и сохранения позы не менее 2 секунд характеризуют хорошую подвижность позвоночника, выше- недостаточную. Каждый сантиметр ниже нулевой точки, равный или превышающий величину, определяемую по нижеприведенным формулам, оцениваются в 1 балл, выше баллы не начисляются:

Мужчины = 40 / возраст; Женщины = 45 / возраст.

Тест проводится 3 раза подряд и засчитывается лучший результат.

6. Быстрота. Оценивается “эстафетным” тестом- по скорости сжатия сильнейшей рукой падающей линейки. За каждый сантиметр, равный величине, рассчитанной по ниже приведенным формулам и меньше, начисляется 2 балла.

Мужчины = 3,0 х возраст; Женщины = 3,4 х возраст.

Выполнение теста. В положении стоя сильнейшая рука с выпрямленными пальцами (ребром ладони вниз) вытянута вперед. Ассистент берет 40- сантиметровую линейку и устанавливает ее параллельно ладони на расстоянии 1-2 см. Нулевая отметка линейки находится на уровне нижнего края ладони. После команды “Внимание” ассистент в течении 5 секунд должен отпустить линейку. Перед испытуемым стоит задача возможно быстрее сжать пальцы в кулак и задержать падение линейки. Измеряется расстояние в сантиметрах от нижнего края ладони до нулевой отметки линейки. Тест проводится 3 раза подряд и засчитывается наилучший результат.

Примечание. Тест для определения быстроты с достаточно высокой надежностью может также характеризовать уровень развития ловкости.

Динамическая сила. Динамическая сила мышц ног оценивается максимальной высотой прыжка вверх с места. За каждый сантиметр, равный и превышающий величину, рассматриваемую по следующим формулам, начисляется 2 балла:

Мужчины = 250/ возраст; Женщины = 180/ возраст

Выполнение теста: обследуемый стоит боком к стене рядом с вертикально закрепленной измерительной шкалой (ученическая линейка длинной 1м). Ему дается задание как можно выше коснуться шкалы поднятой вверх рукой, не отрывая пяток от пола. Затем он отходит от стены расстояние 15-30 см, и не делая шага, прыгает вверх, отталкиваясь двумя ногами. Своей более активной рукой он должен коснуться измерительной шкалы как можно выше. Разница величины первого и второго касания характеризует высоту прыжка. Дается три попытки, засчитывается наилучший результат.

8. Скоростная выносливость. Подсчитывается максимальная частота поднимания прямых ног до угла 90 градусов за 30 секунд из положения лежа на спине. За каждое поднимание, равное и превышающие значения, рассчитываемое по нижеприведенной формуле, начисляется 3 балла: Мужчины=80/ВозрастЖенщина=65/Возраст

9. Скоростно-силовая выносливость. Подсчитывается максимальная частота сгибаний рук в упоре лежа за 30 секунд с начислением 4 баллов за каждое сгибание, равное и превышающее величины, рассчитываемые по следующим формулам: Мужчины =100/Возраст;Женщины=90/Возраст

Примечание: Женщины выполняют сгибание рук в положении упора на коленях.

10. Общая выносливость. Оценивается в естественных условиях по результатам 10- минутного бега на возможно большее расстояние или с помощью забегов на 2000 м. для мужчин и 1700 м для женщин. Контролем служит нормативное время, рассчитанное по формулам:

Мужчины =1,6 хВозраст; Женщины=2,0хВозраст

За выполнение нормативного времени начисляется 30 баллов и за каждые 10с. меньше этой величины - 15 баллов. За каждые 10 с. больше возрастного норматива из 30 баллов высчитывается. Минимальное количество баллов, набираемых по этому тесту, составляет 0 баллов.

11. Восстанавливаемость пульса. Оценивается через 10 мин. после окончания моторного теста или бега на 1700 м для женщин и 2000 м. для мужчин путем сравнения с исходной (до начала бега) величиной пульса. Совпадение их дает 30 баллов, превышение до 10 ударов - 20 баллов, 15-10 баллов, 20- 5 баллов, 20 ударов - из общей суммы следует вычесть 10 баллов.

Глава 2. Организация исследования

Исследования проводились в три этапа:

I этап. Анализ и обобщение научно-методической литературы и выбор методов тестирования. Сроки: сентябрь 1999- июнь 2000 года.

II этап. Проведение тестирования и похода II категории сложности (горный). Сроки: июль 2000 - сентябрь 2001 года.

За 3-4 дня до начала похода и сразу после испытуемых протестировали по “Контрексу -2”. В течение 10 дней похода испытуемые прошли около 150 км, взяли 4 перевала высотой от 1500 метров до 3400 метров над уровнем моря. На притяжении всего похода регистрировались необходимые данные.

III Этап. Обработка и анализ результатов исследований, разработка практических рекомендаций и выводов.

Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение

3.1 Исходное состояние группы

Исследования проводились по группе из 9 человек: 6 юношей и 3 девушки за 3-4 дня до выхода на маршрут.

Возраст участников колебался от 18 до 21 года. Средняя масса тела юношей составляла 67 кг (G= 5,23), девушек 51 кг (G = 5,8). Жизненный объем легких: юноши 4033 мл (G=287,5), девушки 3733 мл (G=57,7). Исходная частота сердечных сокращений в покое составила у юношей 72 уд/мин. (G=13,9), девушки 61 уд/мин (G=4,6).

Гибкость оценивалась максимальным наклоном туловища вперед (см). Средняя величина наклона у юношей 10,8 см (G=7,1), девушки 17,3 см (G=1,7).

Быстрота (“эстафетный” тест) - скорость сжатия сильнейшей рукой падающей линейки. У юношей средняя по данному показателю составляла 14,2 см (G=3,6), у девушек 13,6 см (G=2,8).

Динамическая сила мышц ног (максимальная высота прыжка вверх с места), у юношей средняя величина прыжка составляла 54 см. (G=10,6), у девушек 36 см (G= 1,73).

Выносливость оценивалась тремя тестами: частота поднимания прямых ног до угла 90 градусов за 30 сек. (скоростная выносливость), максимальная частота сгибания рук в упоре лежа за 30 сек. (скоростно- силовая выносливость).

Средние показатели юношей составили 23,3 раза (G=80,6), в первом тесте и 37,8 раза (G=4,4) во втором. У девушек соответственно 24,6 раза (G=2,5) и 35 раза (G= 1,4).

Также оценивалась общая выносливость с помощью забегов на 2000 м у мужчин и 1700 м у женщин. Юноши 2000 м. пробежали в среднем за 8 мин. 10 сек. Девушки 1700 м пробежали за 8 мин. 57 сек.

Далее по методике бальной системы комплексного врачебно-педагогического контроля (Контрекс -2) подсчитывалось количество баллов у каждого испытуемого отдельно по тестам и в сумме. Наибольшее количество баллов юноши и девушки получили в тестах на силовую выносливость (в среднем у юношей по 28 и 67 баллов соответственно, и по 67 и 64 у девушек).

Полная сумма баллов у юношей составила 222,5 балла (G=51,1), а девушек 287 баллов (G= 83,7). Причем высокий уровень функциональных возможностей и физической подготовки свыше 250 баллов показали 2 человека (22%) из 9 испытуемых, уровень выше среднего (от 161 до 250 баллов) наблюдался у 6 человек из 9, что составляет 67% всех испытуемых, а средний ( от 91 до 160 баллов) показали 11% испытуемых.

Ниже среднего и низкий функциональных возможностей и физической подготовленности не показал ни одни участник исследований.

...