Спортивная физиология

14.3.1 УЧЕТ СЕМЕЙНОЙ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ В СПОРТИВНОМ ОТБОРЕ

В практике спорта известна роль семейной наследственности. По П. Астранду, в 50% случаев дети выдающихся спортсменов имеют выраженные спортивные способности, многие браться и сестры показывают высокие результаты в спорте (мать и дочь Дерюгины, братья Знаменские, сестры Прессидр.). Если оба родителя -- выдающиеся спортсмены, то высокие результаты у их детей могут быть в 70% случаев.

Еще в 1930-х годах было показано, что выраженную внутрисемейную наследуемость имеют показатели скорости выполнения теппинг-теста. Если оба родителя по теппинг-тесту попадали в группу «быстрых», то среди детей таких родителей значительно больше было «быстрых» (56%), чем «медленных» (лишь 4%). Если оба родителя оказывались «медленными», то среди детей преобладали «медленные»(71%), а остальные были «средними» (29%). Оказалось, что внутрисемейное сходство зависит от характера упражнений, особенностей популяции, порядка рождения ребенка в семье.

Более высокие внутрисемейные взаимосвязи присуши скоростным циклическим и скоростно-силовым упражнениям. Изучение архивов в английских закрытых колледжах, где по традиции обучались дети избранных семейств, показало определенное сходство двигательных возможностей детей и родителей в 12-летнем возрасте. Достоверная корреляция была установлена для некоторых морфологических признаков и скоростно-силовых упражнений: длина тела (г = 0.50), бег на 50 ярдов (г = 0.48), прыжки в длину с места (г = 0.78). Однако, корреляция отсутствовала для сложно-координационных движений, таких как метание теннисного мяча, гимнастические упражнения.

Изучению подвергались многие семейные особенности различных функций организма. Исследования сдвигов легочной вентиляции в ответ на недостаток кислорода (гипоксию) и избыток углекислого газа (гиперкапнию) у взрослых бегунов-стайеров показали, что дыхательные реакции находящихся в хорошей спортивной форме бегунов на длинные дистанции и их не занимающихся спортом родственников были практически одинаковы. При этом они достоверно отличались от более высоких сдвигов легочной вентиляции у контрольной группы лиц, не занимающихся спортом.

Некоторые противоречивые данные внутрисемейного исследования морфологических признаков генетики объясняют влияниями популяционных особенностей. Так, например, имеются различия в характере внутрисемейных генетических влияний на длину тела в разных популяциях: в американской популяции самая высокая взаимосвязь выявлена в парах мать--дочь, затем ее снижение в парах мать--сын, отец--сын, отец--дочь; в африканской популяции снижение корреляции отмечено в другом порядке: от пары отец--сын к парам мать--сын, мать--дочь, отец--дочь.

О внутрисемейных взаимосвязях в отношении умственной работоспособности (по показателю коэффициента интеллектуальности) сообщал Г. Айзенк( 1989)). По скорости осуществления умственных операций и решения интеллектуальных проблем показатели усыновленных детей соответствовали умственным способностям их биологических родителей, но не приемных родителей. Эти факты свидетельствовали о наследственной природе данных способностей.

В результате анализа браков двоюродных сестер и братьев установлено снижение умственных способностей у их детей, что демонстрирует отрицательный генетический эффект в семьях близких родственников.

Генетически зависимыми являются многие морфофункциональные признаки, определяющие спортивные способности человека и передающиеся по наследству от родителей (длина тела и конечностей, размеры и объемы сердца и легких, умственная работоспособность, восприятие пространства, способность различать цвета, звуки, слова и многое другое).

Специальный анализ наследования спортивных способностей человека был проведен Л. П. Сергиенко (1993) в 163 семьях спортсменов высокого класса (15 мастеров спорта, 120 мастеров спорта международного класса, 28 заслуженных мастеров спорта--победителей и призеров Олимпийских игр, чемпионатов мира, Европы и СССР).

Оказалось, что чаще всего (66.26%) высокие достижения отмечались в смежных поколениях: дети--родители. При этом не было «пропусков» поколений (как в случае рецессивного типа наследования). Отсюда было сделано предположение о доминантном типе наследования.

Было установлено, что у родителей, братьев и сестер выдающихся спортсменов двигательная активность значительно превышала уровень, характерный для людей обычной популяции. Физическим трудом или спортом занимались 48.7% родителей, в большей мере отцы (29.71%), чем матери (18.99%); более активными были братья (79.41%), чем сестры (42.05%).

У спортсменов-мужчин не было ни одного случая, когда бы мать занималась спортом, а отец не занимался. У выдающихся спортсменов было гораздо больше родственников мужского пола, чем женского, и родственники-мужчины имели более высокую спортивную квалификацию, чем родственницы-женщины.

Таким образом, у мужчин-спортсменов двигательные способности передавались несомненно по мужской линии. У женщин-спортсменок, в отличие от этого, спортивные способности передавались преимущественно по женской линии.

Выдающиеся спортсмены, специализирующиеся в упражнениях на выносливость, были преимущественно младшими детьми и рождались, как правило, в семьях с двумя или тремя детьми, а в таких видах спорта, как бокс, таэквандо, это преимущественно первенцы.

Имеется особая закономерность семейного сходства в выборе спортивной специализации: наибольшее сходство выявлено в выборе занятий борьбой (85.71 %), тяжелой атлетикой (61.11 %) и фехтованием (55.0%); наименьшее сходство в предпочтении баскетбола и бокса (29.4%), акробатики (28.57%) и волейбола (22.22%).

14.3.2 УЧЕТ ТРЕНИРУЕМОСТИ СПОРТСМЕНОВ

Выбор адекватного вида спорта, отвечающего интересам и наличным возможностям человека, еще не гарантирует его высоких спортивных достижений. Значительную роль в росте спортивного мастерства играет так называемая тренируемость или спортивная обучаемость спортсмена, т. е. его способность повышать функциональные и специальные спортивные возможности под влиянием систематической тренировки. Тренируемость спортсмена обеспечивается в совокупности двумя параметрами:

степенью прироста различных признаков организма в процессе многолетней спортивной подготовки;

скоростью этих сдвигов в организме.

Рассмотрим, чем обусловливается степень прироста различных показателей организма спортсмена. Величина изменчивости отдельных функциональных показателей и физических качеств человека зависит от врожденной нормы реакции, т. е. способности генов, контролирующих эти признаки, реагировать на изменение условий индивидуального развития и факторов внешней среды.

Для одних показателей характерна узкая норма реакции; они, в среднем, незначительно изменяются даже при заметных колебаниях внешних условий, в том числе при длительной тренировке (длина тела, гомеостатические свойства крови, состав мышечных волокон в скелетных мышцах, типологические особенности нервной системы и др.). Другим показателям присуща широкая норма реакции, допускающая значительные изменения в фенотипе (масса тела, количество митохондрий в мышце, показатели внешнего дыхания, многие характеристики кровообращения и др.).

В процессе спортивного отбора необходимо обращать внимание в первую очередь на мало изменяемые показатели, которые имеют наибольшую прогностичность, так как тренировочный процесс их мало затрагивает. Именно эти показатели будут лимитировать спортивные достижения в процессе тренировки.

На протяжении многих лет систематических занятий спортом или профессиональной деятельностью практически не изменяются амплитудно-частотные характеристики электрической активности мозга -- электроэнцефалограммы, отражающие генетические особенности человека. Это природные свойства индивида с узкой нормой реакции, которые и следует учитывать уже при начальном отборе. Так, например, при отборе спортсменов ситуационных видов спорта, для которых требуется высокое развитие качества быстроты, предпочтительны индивиды с высокой частотой альфа-ритма ЭЭГ. Исследования ЭЭГ высококвалифицированных баскетболистов показали наличие у них высокой частоты этого ритма покоя 11-12 колеб./с, в то время как у лыжников --гонщиков она составляла всего 9-10 колеб./с. В противоположность этому, под влиянием спортивной тренировки существенно изменяются пространственно-временные отношения корковых потенциалов. В коре больших полушарий возникают специфические системы взаимосвязанной активности, отражающие особенности формируемых двигательных навыков в избранном виде спорта. Эти особенности отражают уровень функциональной подготовленности спортсменов и их следует учитывать на более высоких этапах отбора.

Важным прогностическим признаком является композиция (состав) волокон скелетных мышц (рис. 39). В ходе многолетних занятий спортом у человека отсутствует изменение характерного для него числа медленных и быстрых мышечных волокон, что позволяет отнести этот показатель к числу учитываемых при начальном отборе. Исследования композиции мышечных волокон четырехглавой мышцы бедра показали, что', в среднем, у людей наличие медленных (окислительных) волокон I типа составляет 50-60% от числа всех волокон в данной мышце. Так, например, при длительной тренировке в академической гребле присущие отдельным индивидам соотношения волокон не изменяются. У гребцов низкой квалификации (I юношеского разряда и I взрослого разряда) количество медленных волокон в 4-главой мышце бедра составляет 44-82% и у спортсменов высокой квалификации (кандидатов в мастера спорта и мастеров спорта) -- оно находится в тех же пределах: 47-73%. Вместе с тем имеются субпопуляции (небольшие группы населения) со значительным преобладанием медленных или быстрых волокон. Среди первых следует искать будущих стайеров, а среди вторых -- спринтеров.

Аналогично этому, в отношении аэробных возможностей имеются отдельные индивиды с широкой нормой реакции, другие -- с узкой нормой реакции по одному и тому же показателю (величине М ПК). Прирост этого показателя у них в процессе тренировки сильно отличается от средне популяционных значений -- обычно у большинства людей прирост МП К составляет, в среднем, около 30% от исходного уровня. Однако, близнецовые исследования канадских ученых выявили генетическую зависимость тренируемости при выполнении одинаковой аэробной работы на велоэргометре. У одних индивидов повышение величины М ПК достигало за 15-недельный тренировочный цикл 60% и более, таких насчитывалось примерно 5-10%, а у других прирост за тот же период оказался менее 5%, их было всего 4% от наблюдавшихся лиц. Эти индивидуальные особенности являются врожденными.

В процессе многоступенчатого отбора можно выделять группы спортсменов с гипокинетическим типом реагирования на физические нагрузки (их примерно насчитывают около 21 %) и с гиперкинетическим типом реагирования (26%), которые показывают более высокий тренировочный эффект по сравнению с гипокинетической группой.

Примерно такое же количество высоко тренируемых спортсменов обнаружено среди представителей ситуационных видов спорта, обладающих наиболее мощными и высоко мобилизуемыми аэробными и анаэробными возможностями: среди волейболисток-- 10%, баскетболисток-- 18%, футболистов --33%.

Исследования тактического мышления у высококвалифицированных баскетболистов позволили по степени увеличения способности к переработке информации при решении тактических задач выделить 3 группы спортсменов (Сологуб Е. Б., БедринаЗ. Ю., 1990):

баскетболисты с высокой способностью к обучению (30% от всех наблюдавшихся спортсменов), которые показали за 12 тренировочных занятий прирост пропускной способности мозга (С) на 1.8 бит/с (при среднем исходном уровне пропускной способности во время игровой деятельности С = 2 бит/с);

баскетболисты со средним уровнем обучаемости (44% спортсменов), прирост С = 1.5 бит/с;

баскетболисты с низким уровнем обучаемости (26%), прирост С = 1.2 бит/с.

Определены информативные психофизиологические показатели для отбора спортсменов-баскетболистов с высокой обучаемостью к решению тактических задач. Они характеризуются низкой тревожностью, высокой критичностью в оценке самочувствия и настроения и высокой избирательностью и концентрацией внимания.

Из всех полученных данных можно заключить, что наряду с основной массой людей, обладающих средними показателями прироста морфофункциональных показателей и спортивных достижений, имеются группы лиц (примерно 10-30%) с высоким или с низким уровнем прироста этих показателей при тренировке. Поиск высоко-тренируемых лиц представляет главную задачу при спортивном отборе, для чего необходима разработка информативных физиологических, морфологических, психофизиологических и психологических параметров для каждого избранного вида спорта.

Рассмотрим вопрос о скорости развития адаптации к избранному виду спорта. В школе дифференциальной психологии Теплова-Не-былицина было выдвинуто представление о свойстве динамичности или обучаемости как первичном свойстве нервной системы -- одном из важнейших врожденных свойств, наряду с силой, подвижностью и лабильностью нервных процессов. Обучаемость понималась как скорость образования условных рефлексов.

Развитие учения П. К. Анохина о функциональной системе изменило и представление об обучаемости. По определению В. М. Русалова (1989), динамичность или обучаемость -- это быстрота формирования новой функциональной системы в организме. В адаптологии возникло представление о формировании в процессе спортивной тренировки функциональной системы адаптации спортсмена к нагрузкам и о роли скорости адаптации (Солодков А. С, 1988).

При этом степень перестройки функций ограничивается генетически определенной нормой реакции каждого человека, т. е. пределами изменчивости различных признаков организма, а скорость -- специальными (темпоральными) генами, контролирующими изменение признаков во времени (Джедда Л., 1971; Никитин Б.А., 1988, и др.).

У каждого индивида активность этих генов имеет собственную хронологию, т. е. систему отсчета времени. Она определяет индивидуальную скорость роста и развития организма, время и продолжительность считывания генетической информации в клеточных ядрах и синтез в клетках необходимых белков, моменты включения и выключения активности отдельных генов, время наступления критических и сенситивных периодов развития отдельных признаков, длительность их протекания, темпы функциональной активности различных систем организма, скорость обучения человека и другие временные параметры жизнедеятельности. Например, переходный периоду одних подростков протекает на протяжении 5-6 лет, а у других за 1.5-2 года. Исследования на близнецах показали генетическую природу обучаемости: при использовании специальных тестов (соединять пары цветных фигур за 30 с): у однояйцевых близнецов скорость освоения оказалась одинаковой, а у двуяйцевых близнецов , имелись достоверно большие различия.

Следовательно, высокотренируемые и низкотренируемые спортсмены различаются не только по величине сдвига работоспособности, физических качеств и функциональных показателей, но и по скорости изменений всех этих показателей, а соответственно, и по времени достижения высоких спортивных результатов. Величина и скорость развития тренировочных эффектов являются независимыми переменными. По выраженности этих факторов выделяют 4 варианта тренируемости (Коц Я.М., 1986):

высокая быстрая тренируемость;

высокая медленная тренируемость;

низкая быстрая тренируемость;

низкая медленная тренируемость.

Наличие таких индивидуальных физиолого-генетических особенностей обусловливает необходимость многоступенчатого отбора в процессе многолетней спортивной тренировки.

14.4 ЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИ АДЕКВАТНОГО И НЕАДЕКВАТНОГО ВЫБОРА СПОРТИВНОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ, СТИЛЯ СОРЕВНОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И СЕНСОМОТОРНОГО ДОМИНИРОВАНИЯ

Для успешного развития тренированности спортсменов в плане отбора и прогноза необходимы 2 фактора:

адекватный для генетических задатков выбор спортивной специализации, стиля соревновательной деятельности, ведущей руки и ноги спортсмена;

многоступенчатый отбор на каждом этапе многолетней подготовки, с учетом генетически присущей спортсмену скорости адаптации к специализированным нагрузкам.

Лишь сочетание обоих этих факторов в совокупности может обеспечить высокие результаты на уровне спорта высших достижений и сохранение здоровья спортсмена. Основой для суждения о тренируемое™ и различных видах спорта являются уже достаточно известные информативные морфофункциональные и психофизиологические критерии.

Между высокотренируемыми и низкотренируемыми спортсменами возможны значительные различия по времени достижения одних и тех же уровней спортивного мастерства (рис. 40). Так, нормативы мастера спорта высокотренируемые тяжелоатлеты-гиревики выполняют почти на 1.5 года быстрее, чем низкотренируемые спортсмены (соответственно, 3.76 и 4.83 года), дзюдоисты-женщины -- на 2 с лишним года быстрее (соответственно, 5.60 и 7.83 года), а дзюдоисты-мужчины -- более, чем на 2.5 года быстрее (6.50 и 9.17 года), считая от исходного уровня.

Высокая тренируемость, сокращая время подготовки высококвалифицированного спортсмена, обеспечивает не только выполнение биологической задачи (сохранения его здоровья) и социальной задачи (победы на соревнованиях), но и позволяет достичь высокого экономического эффекта тренировочного процесса, сокращая расходы на оплату труда тренеров, аренду помещения и пр. Фактор времени имеет огромное значение и для личной жизни спортсмена.

Неадекватный выбор вида спортивной деятельности сопровождается формированием нерациональной функциональной системы адаптации с большим числом лишних, неэффективных и даже нецелесообразных внутрисистемных и межсистемных взаимосвязей (например, между спортивно-важными качествами), напряжением адаптационно-компенсаторных механизмов, затруднением восстановительных процессов, медленным развитием тренированности, недостаточно успешным выступлением на соревнованиях, достижением менее высокого уровня спортивного мастерства, неутешительным прогнозом перспективности и, наконец, остановкой роста спортивного мастерства в связи с исчерпанием генетического резерва организма.

К сожалению, в практике довольно часто встречаются случаи неадекватного выбора вида спорта, стиля соревновательной деятельности (атакующий или контратакующий) и ведущей конечности спортсмена.

Например, у фехтовальщиков часты случаи, когда вооруженная рука является не ведущей, т.е. хуже управляемой (рис.41). Это явно тормозит рост спортивного мастерства, так как чем выше спортивная квалификация фехтовальщиков, тем меньше оказывается среди них спортсменов с таким неадекватным выбором.

Среди борцов-самбистов около половины спортсменов пользуются неадекватным стилем соревновательной деятельности, не соответствующим их врожденным типологическим особенностям, причем 20% из них борются стилем противоположным. Вследствие этого замедляются темпы овладения спортивной техникой, ухудшаются спортивные результаты, увеличивается время выполнения нормативов спортивных разрядов. Независимо от атакующего или контратакующего стиля, использование «своего» стиля увеличивает скорость роста спортивного мастерства, и различия оказываются тем больше, чем выше спортивная квалификация. Например, у борцов-самбистов время выполнения нормативов 1 разряда при выборе «своего» стиля по сравнению с выбором «чужого» стиля меньше почти на полтора года (соответственно, 4.0 и 5.4 г.), выполнения нормативов кандидатов в мастера спорта -- короче более, чем на 2 года (5.0 и 7.2 г.), а нормативов мастера спорта--меньше на 5 с лишним лет! (6.0 и 11.2г.).

Среди спортсменов ситуационных видов спорта (боксеров, волейболистов, баскетболистов и др.) выявлены значительные различия между спортсменами атакующего и контратакующего стиля по многим психофизиологическим показателям. Так, у атакующих боксеров по сравнению с контратакующими достоверно короче временные параметры сенсомоторных реакций и тактического мышления выше показатели теппинг-теста и силы мышц, в предрабочей ЭЭГ более высокий уровень преднастройки (синхронизации корковой активности), а во время парного взаимодействия с соперником в ЭЭГ формируется более асимметричная система управления движениями, включающая нижнетеменные, зрительные и моторные области левого полушария (условно «система восприятия»), при обучении с электромиографической обратной связью менее выражен прирост способности к произвольному управлению мышечными усилиями.

У контратакующих боксеров -- более симметричная система взаимосвязанной активности в коре больших полушарий с ведущей ролью передне-лобных областей («система принятия решений»), более высокий коэффициент интеллектуальности в словесном тесте Г. Айзенка, при обучении с ЭМ Г- обратной связью более успешно происходит совершенствование мышечного чувства и точности воспроизведения заданных усилий.

Аналогичные данные, полученные на спортсменах волейболистах, баскетболистах, футболистах и фехтовальщиках, позволяют отнести атакующих (нападающих) спортсменов к лицам с невербальным мышлением («художественному» типу, по И. П. Павлову), а контратакующих (защитников) -- к лицам с вербальным мышлением («мыслительному» типу).

Как оказалось, в группах спортсменов атакующего или контратакующего стиля насчитывается примерно 2/3 спортсменов, адекватно выбравших стиль соревновательной деятельности, соответствующий их врожденным индивидуально-типологическим особенностям, и около 1/3 спортсменов с неадекватным выбором, которые, по-видимому, компенсируют этот выбор другими функциональными возможностями организма (табл..

Таблица Количество (%) высококвалифицированных боксеров атакующей и контратакующей манеры ведения боя, выбравших адекватный и неадекватный для врожденных индивидуально-типологических особенностей стиль соревновательной деятельности (по: Сологуб Е. Б., 1986;Таймазов В. А., 1986)

Используемый	Адекватность выбора	I разряд и кандидаты в мастера спорта	Мастера спорта и мастера спорта международного класса
Контратакующий	Адекватный	65	62
	Неадекватный	35	38
Атакующий	Адекватный	64	75
	Неадекватный	36	25

Однако неадекватный выбор стиля особенно значительно затрудняет рост мастерства у атакующих спортсменов, имеющих именно те качества, которые находятся под наибольшим генетическим контролем -- скоростные свойства нервной системы и двигательного аппарата. Например, доля атакующих боксеров в спорте высших достижений, выбравших неадекватную манеру ведения боя, сокращается с 36% (в группе спортсменов I разряда) до 25% (в группе мастеров спорта и мастеров спорта международного класса).

Дифференциация спортсменов по физиолого-генетическим особенностям создает основу для различного педагогического подхода к их обучению (использование преимущественно методов показа, прочувствования движений для атакующих спортсменов и методов рассказа, объяснений, самоотчетов -- для контратакующих), правильного подбора упражнений, выбора адекватного стиля, создания алгоритмов прогнозирования и моделирования успешности соревновательной деятельности.

14.5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ ДЛЯ ПОИСКА ВЫСОКО И БЫСТРО ТРЕНИРУЕМЫХ СПОРТСМЕНОВ

В практике спорта эффективность отбора обычно превышает 50-60%. Хотя отмечалось, что предсказание перспективности спортсменов более эффективно, чем предсказание не перспективности. Однако, даже у опытных тренеров с использованием комплекса современных методов прогнозных решений она не более 70-80%.

Современные методы спортивной генетики позволяют избежать многих ошибок в этом плане. В настоящее время достигнуты определенные успехи в поиске генов предрасположенности к мышечной деятельности аэробного характера. Учитываются влияния генов, переключающих жировой обмен с образования белого жира, откладывающегося про запас, не преимущественное образование бурого жира, обеспечивающего двигательную активность человека. Однако выделение отдельных генов или их комплексов чрезвычайно трудоемкий и пока мало разработанный процесс. Для практики спорта особую важность все более приобретает использование в отборе так называемых маркеров, отражающих наследственные задатки отдельных индивидуумов.

Генетическим маркером называют легко определяемый, устойчивый признак организма, жестко связанный с его генотипом, по которому можно судить о вероятности проявления другой, трудно определяемой характеристики.

К основным их свойствам относят следующие:

-- жесткая генетическая обусловленность (их коэффициент наследуемости порядка Н=1.0);

полное проявление в последующих поколениях;

хорошая выраженность (высокая экспрессия);

малая зависимость от факторов внешней среды;

практическая неизменность на протяжении различных периодов жизни.

С помощью генетических маркеров возможно выявление генетических задатков даже у малолетних детей, для которых нельзя использовать тесты, разработанные для взрослых людей. Выявленные маркерами задатки человека, характеризуя возможные его способности, сохраняют свое влияние на всю последующую жизнь. Для практического удобства было предложено различать маркеры абсолютные и условные.

Абсолютные маркеры характеризуются наиболее высокой наследуемостью (их коэффициент Н приближается к 1.0). К ним относят: группы крови (системы ABO, MN и др.), скорость возникновения некоторых вкусовых ощущений, показатели кожных узоров пальцев (дерматоглифы), формы зубов (одонтоглифы), особенности хромосомных наборов и др.

Условные маркеры менее обусловлены наследственно (их Н = 0.80-0.95) к ним относятся: соматотип человека, его темперамент (тип высшей нервной деятельности), доминирование правого или левого полушария, особенности сенсорной и моторной функциональной асимметрии и тип индивидуального профиля асимметрии, соотношение быстрых и медленных мышечных волокон в скелетных мышцах, гормональный статус и др.

Использование генетических маркеров позволяет значительно расширить возможности и точность прогнозирования и отбора в спорте, особенно на начальных его этапах. Ранее начало занятий многими видами спорта (гимнастика, фигурное катание, плавание, прыжки в воду и др.) не позволяет у детей 5-6 летнего возраста различить спортивно -- важные качества, характерные для взрослых спортсменов в избранном виде спорта, так как они еще не сформированы на данном этапе онтогенеза.

С целью спортивной ориентации и отбора генетические маркеры можно использовать в двух основных направлениях: 1) поиск спортсменов с адекватными для данного вида спорта признаками организма; 2) отбор среди них не только спортсменов с высокой, но и с быстрой тренируемостью в избранном виде спорта.

Для каждого тренера важно не только подготовить спортсмена высокого класса, но и сделать это без вреда для его здоровья и с наименьшими затратами времени. В связи с этим особую ценность в настоящее время приобретает выявление наиболее информативных генетических маркеров, позволяющих дифференцировать спортсме-нов по их тренируемости в каждом отдельном виде спорта, т. е. отличить высоко и быстро тренируемых от высоко и медленно тренируемых, низко и быстро тренируемых и, тем более, низко и медленно тренируемых спортсменов.

Так, например среди юных спортсменов, специализировавшихся в таэквондо и занимавшихся у одного тренера по одной и той же методике на протяжении Шлет, лишь часть достигла уровня черного пояса, а некоторые выполнили лишь нормативы низкого разряда, т. е. Отстали на 6 лет подготовки. При этом установлено, что наиболее информативными показателями -- абсолютными и условными генетическими маркерами, позволяющими определить спортсменов-таэквондистов в группу высоко и быстро тренируемых (в отличие от группы низко и медленно тренируемых) являются следующие.

Спортивно педагогические: достижение более высокого уровня квалификации при затрате, в среднем, на 3-4 года меньше на выполнение нормативов одного и того же уровня по сравнению с низко и медленно тренируемыми.

Генеалогические (анализ родословных): высоко и быстро тренируемые таэквондисты имеют достоверно больше родственников спортсменов, в том числе единоборцев, иявляются практически исключительно первенцами по порядку рождения в семье.

Принадлежность к определенной группе крови системы АВО: преобладание Ш(В) группы крови, достоверно меньшая встречаемость i(0) группы крови и отсутствие со П(А) и IV(AB) группой (принадлежность ко П(А) группе крови достоверно характеризует лишь спортсменов с низкой и медленной тренируемостью).

Показатели физических качеств: достоверно большая быстрота в теппинг-тесте и большая мышечная сила рук, особенно правой руки.

Физиологические показатели: более высокие анаэробные возможности (достоверно большая длительность задержки дыхания на вдохе и на выдохе) и специфика функциональной асимметрии --доминирование правой руки, правой ноги, правого глаза и, соответственно, достоверное преобладание одностороннего (правого) индивидуального профиля асимметрии.

* Психофизиологические и психические характеристики темперамента и личностных особенностей: достоверное преобладание экстравертов, более высокий уровень нейротизма, большая выраженность холерического темперамента и отсутствие флегматиков, а также более высокая субъективная оценка самочувствия.

Выявление подобных информативных комплексов генетических маркеров для отдельных видов спорта позволит разработать более эффективные технологии спортивного отбора высоко и быстро тренируемых спортсменов. При этом важно выявлять в каждой специализации быстро тренируемых спортсменов. Обнаружено, что такой информативный маркер как групповая принадлежность крови позволяет дифференцировать спортсменов по скорости обучения в различных видах единоборств. В требующем особой быстроты боксе среди быстро тренируемых высококвалифицированных спортсменов достоверно преобладают лица с 1(0) группой крови (и отсутствуют лица со П(А) и 1V(AB) группой); в таэквон-до, отличающемся высокой координацией и ловкостью, быстро тренируемые спортсмены--это, главным образом, лица с Ш(В) группой (лица со П(А) и IV(AB) группой также отсутствуют); в специализации кик-боксинг, для которой важна хорошая специальная выносливость, среди быстро тренируемых спортсменов преимущество имеют лица со 11(А) группой, а среди медленно тренируемых--лица с 1(0) группой крови.

15 ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

Человек не может жить в отрыве от внешней среды. Организм человека, являясь открытой системой, тесно связан с ней -- он получает из воздуха кислород для дыхания, пищу для энергообеспечения жизнедеятельности, различного рода информацию из социального окружения для своего развития. Многие влияния оказывают неблагоприятное воздействие, и человеку необходимо принимать специальные меры для поддержания своей работоспособности и здоровья.

15.1 РОЛЬ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ В УСЛОВИЯХ СОВРЕМЕННОЙ ЖИЗНИ

Среди факторов, позволяющих поддерживать необходимый уровень здоровья и высокую работоспособность человека, одно из важнейших мест занимает физическая культура. При этом не требуется больших материальных затрат.

15.1.1 ВЛИЯНИЕ СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЙ ЖИЗНИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Внешняя среда оказывает на человека не только положительное, но и отрицательное влияние. Негативные воздействия могут вызывать различные факторы неживой природы (абиотические), живой природы (биотические) и социальной сферы.

Среди них следует учитывать физические факторы -- колебания давления и температуры, проникающая радиация, шум, вибрации и др.; химические факторы--различные вещества в воде, воздухе, земле, пище; биологические факторы -- инфекции, вирусы. Кроме того, успехи науки и техники, наряду с полезным эффектом, приводят в современной жизни также и к неблагоприятным последствиям. Автоматизация и механизация производства (широкое использование различных видов транспорта, необходимость работы в ограниченном пространстве (батискафы, космические аппараты, подводные лодки), избыточность информации, постоянный дефицит времени и пр. снижают необходимый уровень двигательной деятельности и повышают нервно-психическое напряжение человека, вызывая стрессовые состояния и угрожая здоровью населения.

Устав Всемирной организации здравоохранения определяет понятие здоровья как « полное физическое, психическое и социальное благополучие». При этом выделяется 4 степени адаптации к условиям окружающей среды или 4 уровня функциональных возможностей человека:

удовлетворительная адаптация, достаточные функциональные возможности человека;

состояние функционального напряжения;

неудовлетворительная адаптация, функциональные возможности организма снижены;

значительное снижение функциональных возможностей организма, истощение физиологических резервов, срыв адаптации.

Эти уровни адаптации отражают риск потери работоспособности и характеризуют изменения в ряде функциональных показателей организма (табл. 16).

Таблица Характеристика некоторых показателей сердечно-сосудистой системы у мужчин с разной степенью адаптации к окружающей среде (средние данные)

Возраст, лет	Показатели ЧСС, уд./мин	Удовлетворит. адаптация	Напряжение	Неудовлетв. адаптация	Срыв
	АД, мм рт.ст.
До 25	ЧСС	74.7	80.5
	АД	114.5/73.0	127.0/79.0	--	--
26-40	ЧСС	74.2	76.2	81.0	92.0
	АД	115.7/73.8	131.0/83.3	142.9/90.3	183.3/117.0
Старше 40	ЧСС	74.8	75.4	76.0	80.7
	АД	122/80	125.5/81.3	142.6/94.4	178.0/96.7

15.1.2 РОЛЬ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ В ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА

В процессе эволюции животного мира, в том числе человека, многие органы и системы организма формировались в тесной взаимосвязи с разного рода движениями. Без работы мышц невозможно перемещение человека в пространстве, осуществление внешнего дыхания, перекачивание крови сердцем, продвижение пищи по пищеварительному тракту, работа мочеполовой системы, передача звуковых волн в слуховом аппарате, поисковая функция глаза и чтение текста, произнесение слов и многие другие функции.

Нарастающее в современном мире ограничение подвижности противоречит самой биологической природе человека, нарушая функционирование различных систем организма, снижая работоспособность и ухудшая состояние здоровья. Чем больше прогресс освобождает человека от физического труда и излишних движений, тем больше растет необходимость компенсации двигательной активности.

В этих условиях очевидна рол ь развития массовых форм физической культуры. Приобщение к физической культуре очень важно для женщин, от здоровья которых зависит качество потомства; для детей и подростков, развитие организма которых крайне нуждается в высоком уровне подвижности; для лиц пожилого возраста с целью сохранения бодрости и долголетия.

За последнее время, наряду со многими отрицательными демографическими явлениями (сокращение рождаемости, повышение смертности, снижение продолжительности жизни), обнаруживается рост проявлений физиологической незрелости (Аршавский И. А.). Ребенок рождается доношенным, с нормальным весом и длиной тела, но в функциональном отношении недостаточно зрелым. Это проявляется в его пониженной двигательной активности, мышечной слабости (гипотонии), быстрой утомляемости, снижении устойчивости к простудным и инфекционным заболеваниям (снижение иммунитета), неустойчивыми эмоциональными реакциями, слабым типом нервной системы. Результатом физиологической незрелости являются недостаточное развитие физических качеств и навыков, ожирение, развитие близорукости, искривления позвоночника, плоскостопие, детский травматизм. Эти явления накладывают свой отпечаток на всю последующую жизнь человека. Они приводят к задержке полового развития (инфантилизму) в подростковом периоде, к снижению физической и умственной работоспособности в зрелом возрасте и к раннему старению пожилых людей.

Борьба с проявлениями физиологической незрелости не может сводиться к фармаковоздействиям, психологическим или педагогическим мероприятиям. Основное необходимое средство противостояния этому явлению -- повышение двигательной активности. Это путь к долголетию и здоровому образу жизни в любом возрасте.

Развитие массовой физической культуры и спорта не только обеспечивает сохранение здоровья и повышение работоспособности, но и способствует заполнению досуга и отвлечению населения, в особенности подростков, от вредных привычек-- курения, алкоголизма и наркомании

Для этого необходимо мотивировать у населения высокую потребность в занятиях физической культурой. Спортивные достижения выдающихся атлетов вдохновляют большие массы людей и способствуют их приобщению к систематическим спортивным занятиям. Справедливо отмечал основатель современного олимпизма Пьер де Кубертен: для того, чтобы 100 человек занимались физической культурой, нужно, чтобы 50 человек занимались спортом; для того, чтобы 50 человек занимались спортом, нужно, чтобы 20 человек были высококвалифицированными спортсменами, а для этого необходимо, чтобы 5 человек могли показать удивительные достижения.

15.2 ГИПОКИНЕЗИЯ, ГИПОДИНАМИЯ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Снижение физических нагрузок в условиях современной жизни, с одной стороны, и недостаточное развитие массовых форм физической культуры среди населения, с другой стороны, приводят к ухудшению различных функций и появлению негативных состояний организма человека.

15.2.1 ПОНЯТИЯ ГИПОКИНЕЗИЯ И ГИПОДИНАМИЯ

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности организма человека необходима достаточная активность скелетных мышц. Работа мышечного аппарата способствует развитию мозга и установлению межцентральных и межсенсорных взаимосвязей. Двигательная деятельность повышает энергопродукцию и образование тепла, улучшает функционирование дыхательной, сердечно-сосудистой и других систем организма. Недостаточность движений нарушает нормальную работу всех систем и вызывает появление особых состояний -- гипокинезии и гиподинамии.

Гипокинезия -- это пониженная двигательная активность. Она может быть связана с физиологической незрелостью организма, с особыми условиями работы в ограниченном пространстве, с некоторыми заболеваниями и др. причинами. В некоторых случаях (гипсовая повязка, постельный режим) может быть полное отсутствие движений или акинезия, которая переносится организмом еще тяжелее.

Существует и близкое понятие -- гиподинамия. Это понижение мышечных усилий, когда движения осуществляются, но при крайне малых нагрузках на мышечный аппарат. В обоих случаях скелетные мышцы нагружены совершенно недостаточно. Возникает огромный дефицит биологической потребности в движениях, что резко снижает функциональное состояние и работоспособность организма человека.

Некоторые животные очень тяжело переносят отсутствие движений. Например, при содержании крыс втечение 1 месяца в условиях акинезии выживает 60% животных, а в условиях гипокинезии -- 80%. Цыплята, выращенные в условиях обездвижения в тесных клетках и выпущенные затем на волю, погибали при малейшей пробежке по двору.

Тяжело переносится снижение двигательной активности человеком. Обследование моряков-подводников показало, что после 1,5 месяцев пребывания в море сила мышц туловища и конечностей уменьшалась на 20-40% от исходной, а после 4 месяцев плавания -- на 40-50%. Наблюдались и другие нарушения со стороны различных органов и систем.

15.2.2 ВЛИЯНИЕ НЕДОСТАТОЧНОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

В центральной нервной системе гипокинезия и гиподинамия вызывают потерю многих межцентральных взаимосвязей, в первую очередь, из-за нарушения проведения возбуждения в межнейронных синапсах, т. е. возникает асинапсия. При этом изменяется психическая и эмоциональная сфера, ухудшается функционирование сенсорных систем. Поражение мозговых систем управления движениями приводит к координации двигательных актов, возникают ошибки в адресации моторных команд, неумение оценивать текущее состояние мышц и вносить коррекции в программы действий.

В двигательном аппарате отмечаются некоторые дегенеративные явления, отражающие атрофию мышечных волокон-- снижение массы и объема мышц, их сократительных свойств. Ухудшается кровоснабжение мышц, энергообмен. Происходит падение мышечной силы, точности, быстроты и выносливости при работе (особенно статической выносливости). При локомоциях усиливаются колебания общего центра масс, что резко снижает эффективность движений при ходьбе и беге.

Дыхание при недостаточной двигательной активности характеризуется уменьшением ЖЕЛ, глубины дыхания, минутного объема дыхания и максимальной легочной вентиляции. Резко увеличивается кислородный запрос и кислородный долг при работе. Основной обмен и энергообмен понижаются.

Нарушается деятельность сердечно-сосудистой системы. Возникает атрофия сердечной мышцы, ухудшается питание миокарда. В результате развивается ишемическая болезнь сердца. Уменьшение объема сердца приводит к меньшим величинам сердечного выброса (уменьшению систолического и минутного объемов крови). Частота сердечных сокращений при этом повышается как в покое, так и при физических нагрузках.

Ослабленные скелетные мышцы не могут в должной мере способствовать венозному возврату крови. Недостаточность или полное отсутствие их сокращений практически ликвидирует работу «мышечного насоса», облегчающего кровоток от нижних конечностей к сердцу против силы тяжести. Выпадение помощи со стороны этих «периферических сердец» еще более затрудняет работу сердца по перекачиванию крови. Время кругооборота крови заметно возрастает. Количество циркулирующей крови уменьшается.

При низких физических нагрузках и малом увеличении глубины дыхания при работе почти не помогает кровотоку и «дыхательный насос», так как присасывающее действие пониженного давления в грудной полости и работа диафрагмы ничтожны.

Все эти следствия пониженной двигательной активности вызывают в современном мире огромный рост сердечно-сосудистых заболеваний.

В эндокринной системе отмечается снижение функций желез внутренней секреции, уменьшается продукция их гормонов.

В случаях акинезии наблюдаются наиболее глубокие поражения организма и происходит сглаживание суточных биоритмов колебания частоты сердцебиения, температуры тела и других функций.

15.3 НЕРВНО-ПСИХИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, МОНОТОННОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Спортивная деятельность предъявляет к организму человека самые разнообразные требования -- от работы в условиях дефицита времени на фоне непрерывно изменяющихся ситуаций, которая вызывает высокое нервно-психическое напряжение, до длительной монотонной работы, заметно снижающей тонус нервной системы.

15.3.1 НЕРВНО-ПСИХИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Условия спортивной борьбы, особенно в ситуационных видах спорта (спортивных играх, единоборствах), вызывают у человека повышенное нервно-психическое напряжение. Огромный объем информации, который должен перерабатывать спортсмен в кратчайшие отрезки времени--часто в десятые и сотые доли секунды, высокая мотивация его выступлений приводят к появлению эмоционального стресса, а в особо сложных условиях--к негативным переживаниям--дистрессу.

Стресс (англ. stress -- напряжение) -- это общая системная реакция организма человека на экстремальные раздражения.

Канадский ученый Г. Селье рассматривал проявления стресса как неспецифические системные реакции организма или общий адаптационный синдром, который не зависит от специфики раздражителя и протекает в следующие стадии:

1-я стадия -- тревоги, которая включает фазы «шока» (резких вегетативных реакций) и «противотока» (мобилизации функциональных резервов).

2-я стадия -- резистентности (устойчивости и высокой работоспособности).

3-я стадия -- истощения -- общего снижения функционального состояния, развития патологических реакций и, в конечном счете, гибели организма.

Эти стадии во многом аналогичны стадиям процесса адаптации (физиологического напряжения, адаптированности и дизадаптации) с тем только отличием, что процесс адаптации включает не только неспецифические, но и специфические приспособительные реакции (А. С. Солодков, 1988).

В спорте возможны различные проявления стресса.

Физический стресс-- возникающий во время высокоинтенсивной двигательной деятельности спортсмена, но не связанный с какими-либо эмоциональными переживаниями (например, тренировочные занятия, особенно в стандартных видах спорта).

Эмоциональный стресс -- отражающий высокое нервно-психическое напряжение во время соревновательной деятельности и вызывающий мобилизацию функциональных резервов организма и значительные психические, вегетативные и гормональные реакции.

При развитии эмоционального стресса чрезвычайные раздражите -ли (стрессоры) действуют на высшие отделы центральной нервной системы. Эти влияния вызывают возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы и выделение связанных с ним гормонов и медиаторов, а через гипоталамус воздействуют на гормональную активность гипофиза. Гормон гипофиза -- адренокортикотропный гормон вызывает выделение надпочечниками адреналина, норадреналина, глюкокортикоидов и минералкортикоидов. В результате возникает комплекс приспособительных реакций организма. Увеличивается частота и регулярность дыхания, укорачивается фаза вдоха относительно выдоха; увеличивается частота сердечных сокращений и почти исчезает аритмия; повышается артериальное давление; усиливается обмен веществ и энергии; увеличивается амплитуда ЭМ Г и повышается сила сокращений скелетных мышц; в ЭЭГ уменьшается выраженность ритма покоя (альфа-ритма) и увеличивается проявление ритмов напряжения (тета-ритма) и активации (бета-ритма); концентрируется внимание. Все эти реакции обеспечивают высокую работоспособность.

Однако, в результате чрезмерного нервно-психического напряжения развивается состояние дистресса и могут возникать различные негативные реакции -- ухудшается кровоснабжение некоторых отделов головного мозга, урезается частота сердечных сокращений, падает артериальное давление, увеличивается время двигательных реакций и снижается моторная активность. При многократных стрессах у спортсменов велика частота спортивного травматизма.

Нервно-психическое напряжение у разных людей может проявляться в различных стрессовых реакциях. Эмоциональный стресс выражен у спортсменов тем сильнее, чем более значимо для них достижение цели действия (их потребность) и чем меньше у них доступной информации, энергии и имеющегося в распоряжении времени. Элементы новизны и неопределенности ситуации повышают напряженность в организме спортсменов.

У спортсменов, более опытных, уверенных в своих силах, с сильными и уравновешенными нервными процессами, состояние нервно-психического напряжения выражено слабее. У них быстрее протекает 1 -я стадия, длительна и устойчива 2-я стадия и очень редко проявляется 3-я стадия. У менее подготовленных спортсменов, со слабой или неуравновешенной нервной системой, наоборот, больше выражены 1 -я и 3-я стадии и менее -- 2-я стадия общего адаптационного синдрома.

15.3.2 МОНОТОННОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Источником положительных эмоций у спортсмена, как у всякого человека, является поиск новой информации, новых путей решения двигательных и тактических задач. При длительном выполнении однообразных двигательных актов (например, в циклической работе умеренной мощности) приток информации значительно снижается, что вызывает скуку, падение интереса к тренировкам, понижение функциональных возможностей.

Монотония -- это состояние, вызываемое однообразием работы при большом количестве простых стереотипных движений. Такая работа вызывает у человека состояние пониженной психической активности, чувство безразличия, усталости, сонливости, снижение частоты сердечных сокращений и дыхания, понижение амплитуды ЭМГ работающих мышц, падение работоспособности.

Одним из механизмов возникновения состояния монотопи и является привыкание. Если один и тот же стимул многократно повторяется, то внимание к нему ослабляется, реакции понижаются, т. е. утрачивается его новизна. В процессе автоматизации простых двигательных навыков эмоциональное напряжение прогрессивно уменьшается. При этом активируются неспецифические тормозные отделы ствола головного мозга, которые, при отсутствии тонизирующего сенсорного притока в мозг из окружающей среды, вызывают снижение активности высших отделов мозга. Вус-ловиях монотонной деятельности изменяется рольлевого и правого полушария в управлении движениями. У спортсменов-правшей отмечено снижение активности левого доминирующего полушария головного мозга и повышение роли правого неведущего полушария. Это позволяет продолжать работу, но делает ее менее эффективной. Разные люди неодинаково реагируют на монотонную работу.

Главным фактором сопротивляемости монотонии являются врожденные свойства нервной системы. Успешнее работают в этих условиях спортсмены с сильными уравновешенными нервными процессами и невысокой их подвижностью -- флегматики. Обследования высококвалифицированных лыжников-гонщиков, бегунов-стайеров, велосипедистов-шоссейников показали, что флегматики составляют основную долю спортсменов в данных видах спорта.

Имеют значение личностные особенности спортсменов. Интроверты легче справляются с монотонной работой, чем экстраверты.

Для борьбы с монотонней используют варьирование скорости перемещений спортсменов, разные отрезки дистанций, создают соревновательные ситуации и т. п.

15.4 ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА

К основным средствам физического воспитания относят физические упражнения, естественные силы природы и гигиенические факторы. Физические упражнения -- это двигательные действия человека, необходимые для решения задач физического воспитания. Главные их задачи повышение работоспособности и оздоровление населения.

15.4.1 ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

Использование различных форм оздоровительной физической культуры неразрывно связано с получением основного эффекта -- повышения и сохранения здоровья человека. Вместе стем, ими решаются в обществе и многие другие задачи -- общеобразовательные, познавательные (туризм), реабилитационные (лечебная гимнастика), рекреационные, развлекательные (игры), профессиональные (производственная гимнастика, профессионально-прикладная физическая подготовка).

Физические упражнения подразделяют на гимнастику, игры, туризм и спорт. Оздоровительный эффект имеют различные виды гимнастики.

Основная гимнастика обеспечивает широкую общую физическую подготовку человека к различным видам двигательной деятельности. Гигиеническая гимнастика, в частности утренняя зарядка, активизирует функции организма в течение дня. Утренняя зарядка снимает заторможенное состояние мозга после сна, повышая тонус центральной нервной системы афферентными импульсами от работающих мышц; стимулирует активность сенсорных систем; активирует работу сердечной мышцы и усиливает венозный кровоток; увеличивает глубину дыхания; устраняет отечность тканей, усиливая лимфообращение. Водные процедуры, сопровождающие зарядку, обеспечивают закаливание, действуя на терморецепторы кожи. В недавнее время широко развивалась производственная гимнастика, которая в различных ее формах повышает производительность умственного и физического труда и снижает профзаболевания. При использовании перед работой вводной гимнастики возникает врабатывание организма, небольшие физкультминутки и физкультпаузы являются хорошими средствами активного отдыха, а восстановительная гимнастика улучшает процессы восстановления организма после работы. Лечебная гимнастика обеспечивает восстановление нарушенного здоровья человека. Она имеет узкую специфическую направленность в зависимости от характера заболевания.

...