Функциональное состояние дыхания по пробе Штанге и Генчи у юношей и девушек легкоатлетов 18-20 лет

Функциональное состояние дыхания по пробе Штанге и Генчи у юношей и девушек легкоатлетов 18-20 лет

Национальный государственный Университет физической культуры,

спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург

Кафедра физиологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Функциональное состояние дыхания по пробе Штанге и Генчи у юношей и девушек легкоатлетов 18-20 лет »

Выполнил

Студент 2 курса, 205 группы,

ФЛОВС

Барышникова А.М.

Санкт-Петербург

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор литературы

.1Общий показатель внешнего дыхания, задержка дыхания, юношей и девушек

.2 Влияние занятий спортом (л/а) на показатель внешнего дыхания, задержка дыхания у юношей и девушек

Глава2. Методы и организации исследования

.1Организация исследования

.2 Методы исследования

А) Физиологические

Б) Математическая статистика

Глава 3. Результаты исследования системы дыхания

.1Физическое состояние организма по способности задерживать дыхание у мальчиков

.2Физическое состояние организма по способности задерживать дыхание у девочек

.3Сравнение показателей физического состояния дыхания

Выводы

Список литературы

Введение

Контроль функционального состояния спортсмена является важным фактором планирования тренировочного процесса и оценки результатов соревнований. Функциональное состояние - комплекс свойств, определяющий уровень жизнедеятельности организма, системный ответ организма на физическую нагрузку, в котором отражается степень интеграции и адекватности функций выполняемой работе. Ведущим показателем функционального состояния организма является общая физическая работоспособность, или готовность выполнять двигательное действие.

Оценка функционального состояния спортсмена в зависимости от его специализации легкой атлетики - необходимое условие для правильного построения тренировочного процесса и соревновательной деятельности спортсмена.

ЦЕЛЬ: Определить физическое состояние по способности задерживать дыхание на вдохе, выдохе и выявить показатель реакции сердечно - сосудистой системы на гипоксию по данным частоты пульса у юношей и девушек

ЗАДАЧИ:

)Определить функциональное состояние юношей по пробе Штанге и Генчи и выявить показатель реакции сердечно - сосудистой системы на гипоксию по данным частоты пульса.

)Определить функциональное состояние девушек по пробе Штанге и Генчи и выявить показатель реакции сердечно - сосудистой системы на гипоксию по данным частоты пульса.

) Сравнить результаты исследования функционального состояния дыхания у юношей и девушек

АКТУАЛЬНОСТЬ Функциональное состояние спортсменов является важнейшим условием для развития всех основных физических качеств, основой способности организма к перенесению высоких специфических нагрузок и во многом определяет спортивный результат.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ: исследование уровня функционального состояния спортсменов.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ: исследование функционального состояния юношей и девушек легкоатлетов.

дыхание спорт задержка гипоксия

Глава 1. Обзор литературы

.1 Общий показатель внешнего дыхания, задержка дыхания, юношей и девушек

Дыхание-это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм, использование его тканями для окислительно-восстановительных реакций и выведения из организма двуокиси углерода (углекислого газа).

Дыхание - это процесс газообмена между живым организмом и окружающей средой. (Солодков А.С., Сологуб Е.Б, 2010. - 620 с. : ил.)

Газообмен состоит из следующих фаз:

А) Легочное дыхание (внешнее дыхание)

Б) транспорт газов кровью

В) обмена газов между кровью и тканями

Г) тканевое дыхание

У человека внешнее дыхание обеспечивается трахеей, бронхами, бронхиолами и альвеолами, общее количество которых составляет около 700 млн. Площадь альвеол равна 80-100 м2, а объем воздуха в них около 2-3 л ; объем воздухоносных путей - 150-180 мл. (Солодков, А.С, 2006)

Вдох (икспирация) - осуществляется активно сокращаются межрёберные мышцы, опускается дыхание. Выдох (экспирация) - в спокойном состоянии - пассивно, форсирован - активно. Сокращаются внутренние межреберные мышцы, сокращаются мышцы плечевого пояса, сокращаются мышцы брюшного пресса. (Солодков А.С., Сологуб Е.Б, 2010.)

Важное значение для осуществления вдоха и выдоха имеет герметически замкнутая плевральная полость (щель), образованная висцеральным (покрывает легкое) и париетальным (выстилает грудную клетку изнутри) листками плевры и защищенная небольшим количеством жидкости.

Человек дышит атмосферным воздухом, который имеет следующий состав: 20,94% кислорода, 0,03% углекислого газа, 79,03% азота. В

выдыхаемом воздухе обнаруживается 16,3% кислорода, 4% углекислого газа, 79,7% азота. . (Солодков А.С., Сологуб Е.Б, 2010.)

Дыхательный объем - количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании. Его объем составляет 300 - 700 мл.

Резервный объем вдоха - количество воздуха, которое может быть введено в легкие, если вслед за спокойным вдохом произвести максимальный вдох. Резервный объем вдоха равняется 1500-2000 мл.

Резервный объем выдоха - тот объем воздуха, который удаляется из легких, если вслед за спокойным вдохом и выдохом произвести максимальный выдох. Он составляет 1500-2000 мл.

Остаточный объем - это объем воздуха, который остается в легких после максимально глубокого выдоха. Остаточный объем равняется 1000-1500 мл воздуха.

Дыхательный объем, резервные объемы вдоха и выдоха составляют так называемую жизненную емкость легких.

Жизненная емкость легких у мужчин молодого возраста составляет 3,5-4,8 л, у женщин - 3-3,5 л.

Общая емкость легких состоит из жизненной емкости легких и остаточного объема воздуха.

Легочная вентиляция - количество воздуха, обмениваемое в 1 мин.

Легочную вентиляцию определяют путем умножения дыхательного объема на число дыханий в 1 мин (минутный объем дыхания). У взрослого человека в состоянии относительного физиологического покоя легочная вентиляция составляет 6-8 л в 1 мин. (Ткаченко Б.И. и Пятина,1975)

Альвеолярный воздух по составу отличается от атмосферного. В альвеолярном воздухе резко уменьшается содержание кислорода и возрастает количество углекислого газа. Процентное содержание отдельных газов в альвеолярном воздухе: 14,2-14,6% кислорода, 5,2-5,7% углекислого газа, 79,7-80% азота.

Человек обладает замечательной способностью произвольно изменять частоту, ритм, глубину и характер дыхательных движений. Сознательно

контролируя дыхание, можно сделать от 2-3 до 350 дыхательных циклов в 1 минуту. В норме дыхательные движения ритмичны. Частота дыхательных движений у взрослого мужчины в покое составляет 16-20 в 1 мин, у женщин на 2-4 дыхательных движения больше. .( Михайлов, 1966).

По данным специалистов, средняя продолжительность задержки дыхания у взрослых здоровых людей в состоянии покоя после вдоха составляет 54,5 сек. Известно, что продолжительность произвольной задержки очень индивидуальна и увеличивается в процессе тренировки.

Заметное влияние на продолжительность задержки дыхания оказывает также изменение объема легких. Уменьшение объема легких является сильным стимулятором дыхания, а увеличение способствует подавлению дыхательных движений. Так, максимально переносимым напряжением углекислого газа в альвеолярном воздухе при нормальном объеме легких является 60 мм рт. ст. при напряжении кислорода в 100 мм рт. ст. В условиях наибольшего объема легких - 76 мм, а при наименьшем - только 37 мм. (Тюрин, В. .Произвольная задержка дыхания, 2011)

Сердечно - сосудистая система во время физической нагрузки повышает свои требования. Потребность кислороде активных мышц резко возрастает , используется больше питательных веществ, ускоряются метаболические процессы, поэтому возрастает количество продуктов распада. При продолжительной нагрузке, а также при выполнении физической нагрузки в условиях высокой температуры повышается температура тела. При интенсивной нагрузке увеличивается концентрация ионов водорода в мышцах и крови, что вызывает снижение рН крови. (Е.Б. Бабский, Г.И. Косицкий, А.Б. Коган и др, 1984 г.)

Во время нагрузки происходят многочисленные изменения в сердечно - сосудистой системе. Все они направлены на выполнение одного задания: позволить системе удовлетворить возросшие потребности, обеспечив максимальную эффективность ее функционирования. Чтобы лучше понять происходящие изменения, нам необходимо более внимательно рассмотреть определенные функции сердечно- сосудистой системы. Мы изучим изменения всех компонентов системы, обратив особое внимание на частоту сердечных сокращений ; систолический объем крови; сердечный выброс; кровоток; артериальное давление; кровь.

Частота - сердечных сокращений - наиболее простой и наиболее информативный параметр сердечно - сосудистой системы. Измерение его включает определения пульса, обычно в области запястья или сонной артерии. ЧСС отражает количество работы, которую должно выполнить сердце, чтобы удовлетворить повышенные требования организма при его вовлечении в физическую деятельность. Чтобы лучше разобраться, сравним ЧСС в покое и при физической нагрузке. (Солодков А.С., Сологуб Е.Б.,2010)

Гипокси́я - пониженное содержание кислорода в организме или отдельных органах и тканях. Гипоксия возникает при недостатке кислорода во вдыхаемом воздухе и в крови (гипоксемия), при нарушении биохимических процессов тканевого дыхания. Вследствие гипоксии в жизненно важных органах развиваются необратимые изменения. Наиболее чувствительными к кислородной недостаточности являются центральная нервная система, мышца сердца, ткани почек, печени. Для уменьшения гипоксии пользуются фармакологическими средствами и методами, увеличивающими доставку в организм кислорода и улучшающими утилизацию организмом циркулирующего в нем кислорода, уменьшающие потребность в кислороде органов и тканей. (Тхоревского В.И,2001)

Пульс определяется, чаще на височной, сонной, лучевой, бедренной артериях и по сердечному толчку.Нормальная частота пульса взрослого человека в покое составляет 60...89 ударов в минуту.

Пульс реже 60 уд./Мин. (брадикардия). Пульс с частотой более 89 ударов в минуту в покое (тахикардия). На частоту пульса в покое влияют пол, состояние здоровья, эмоциональный статус, время суток, прием алкоголя, кофе и других возбуждающих напитков, курение и другие факторы. (Солодков А.С., Сологуб Е.Б.,2001)

В практике спортивной медицины широкое распространение получило тестирование физической работоспособности по частоте сердечных сокращений (ЧСС). Данный выбор связан с удобством регистрации данного физиологического параметра, с одной стороны, с другой - это то, что ЧСС прямо связана с мощностью выполняемой механической работы и количеством потребляемого кислорода при нагрузке. В этой связи используют два подхода. (Тхоревского В.И,2001)

Первый, заключается в измерении ЧСС во время нагрузки определенной мощности. Так как выраженность ЧСС обратно пропорциональна физической подготовленности человека, то учащение ЧСС, в данном случае, будет свидетельствовать о снижении работоспособности человека и наоборот.

При использовании второго подхода исходят из необходимости подбора мощности мышечной работы такой, которая необходима для повышения ЧСС до определенного уровня. Однако этот подход очень сложный и обусловлен необходимостью учитывать предпатологические изменения ЧСС; различные типы кровообращения, когда одинаковое кровоснабжение мышц может обеспечиваться различной частотой сердечных сокращений. Необходимо также учитывать неодинаковую физиологическую цену учащения сердечной деятельности при физических нагрузках. (Конца Я,1986)

Как указывает В.Л. Карпман . у спортсменов эти различия в значительной степени сглажены за счет расширения функциональных резервов сердечнососудистой системы и возможностей их использования при физических нагрузках.

.2 Влияние занятий спортом (л/а) на показатель внешнего дыхания, задержка дыхания у юношей и девушек

В условиях спортивной деятельности частота дыхания составляет от 20 до 120 в минуту. При этом во время выполнения силовых и ациклических движений частота дыхания реже (20-40 циклов в минуту), чем при выполнении циклических движений (35-80 дыханий в минуту). (Тристан В.Г,2001)

Чем глубже вдох, тем больше в альвеолы попадает воздуха, богатого кислородом. Чем реже дыхание (и, следовательно, чем дольше воздух задерживается в легких), тем большее количество кислорода из того объема,

который находится в альвеолах, будет проникать в кровь. Поэтому при таком дыхании у спортсменов всегда наблюдается большой процент поглощения кислорода - от 4,8 до 6,5.С учащением дыхания неизбежно уменьшается его глубина. (Михайлов В.В., 1983.)

Наибольшие величины потребления кислорода лежат в диапазоне частот 40-80 дыханий в минуту. Наблюдения показывают, что частота дыхания 60- 80 в минуту при высоких мышечных напряжениях встречается чаще, чем частота 40-50 в минуту. (Конца Я. М, 2000).

Так, время задержки дыхания у тренированных и занимающихся спортом лиц в среднем составляют 85,8-89,5 сек., в то время как у малотренированных, не занимающихся спортом только 52,6-56 сек. С увеличением возраста время произвольной задержки дыхания имеет тенденцию к снижению.( Гандельсман А.Б.,1975)

У людей, занимающихся спортом и имеющих высокие функциональные показатели, свидетельствующие о хорошей тренированности в физических нагрузках, продолжительность задержки дыхания значительно выше, чем у людей, не занимающихся спортом. Так, время задержки дыхания у тренированных и занимающихся спортом лиц в среднем составляют 85,8-89,5 сек., в то время как у малотренированных, не занимающихся спортом только 52,6-56 сек. (Солодков, А.С, 2001).

Глава 2. Методы и организации исследования

.1 Организация исследования

Таблица № 1 организация исследования юношей

Таблица №2 организация исследования девушек.

.2 Методы исследования

А) Физиологические

Проба Штанге.

Проба Штанге позволяет оценить устойчивость организма человека к смешанной гиперкапнии и гипоксии, отражающую общее состояние кислородообеспечивающих систем организма при выполнении задержки дыхания на фоне глубокого вдоха. (Шмидт Р. и Тевса Т.,1985-1986)

Оборудование: секундомер.

(Задержка дыхания на вдохе) - после 5 минут отдыха сидя сделать 2-3 глубоких вдоха и выдоха, а затем, сделав полный вдох(80-90% от максимального), задержать дыхание, время отмечается от момента задержки дыхания до ее прекращения. Средним показателем является способность задерживать дыхание на вдохе для не тренированных людей на 40-55 с, для тренированных - на 60-90 с и более. (Селиверстова В.В, Мельников Д.С., 2012).

С нарастанием тренированности время задержки дыхания возрастает, при снижении или отсутствии тренированности - снижается на значительную величину - 30-35 с.

Проба Генчи.

Проба Генчи - на фоне глубоко выдоха. Используются для суждения о кислородном обеспечении организма и оценки общего уровня тренированности человека.

Оборудование: секундомер.

(Задержка дыхания на выдохе) - сделать 2-3 глубоких вдоха и выдоха, задержка дыхания производится после полного спокойного выдоха. Здесь средним показателем является способность задерживать дыхание на выдохе для нетренированных людей на 25-30 с, для тренированных - на 40 - 60 с и более. (Селиверстова В.В, Мельников Д.С., 2012).

Показатель реакции

Пульс определяется, чаще на височной, сонной, лучевой, бедренной артериях и по сердечному толчку.

Для определения частоты пульса необходим секундомер. Подсчет пульса проводится за минуту, но допустимо определение за 10, 15, 20 или 30 секунд с последующим пересчетом на 1 минуту. ( Зациорский, В.М,1982)

Нормальная частота пульса взрослого человека в покое составляет 60...89 ударов в минуту.

Пульс реже 60 уд./Мин. (брадикардия). Пульс с частотой более 89 ударов в минуту в покое (тахикардия). На частоту пульса в покое влияют пол, состояние здоровья, эмоциональный статус, время суток, прием алкоголя, кофе и других возбуждающих напитков, курение и другие факторы.( Ткаченко Б.И. и Пятина,1975)

У испытуемого измеряется ЧСС в покое. Затем он выполняет пробу Штанге (задержку дыхания на вдохе). Продолжительность задержки дыхания должна составлять не менее 20 с. Сразу по окончании задержки дыхания определяется число ударов сердца за 10 с и рассчитывается ЧСС после нагрузки. Рассчитать показатель реакции (ПР.) по следующей формуле: Пр=ЧСС после пробы Штанге/ЧСС покоя. (Селиверстова В.В, Мельников Д.С., 2012).

Б) Математическая статистика

Х ср =;

σ стад.от =;

где X max-максимальный результат; X min-минимальный результат; K-2,53 (6 человек);

ошиб =;

где σ - стад. Откл.; n=6,кол-во испытуемых в исследовании;

стьюд = ;

где Xср1-полученный результат в исследовании(юноши); Xср2-полученный результат в исследовании(девушки); mʾ1-ошибка в исследовании(юноши); mʾ2-ошибка в исследовании(девушки);

По таблице (табл. 3) определить достоверность различий. Для этого полученное значение (t) сравнивается с табличным при 5%-ном уровне значимости t(0,05) при числе степеней свободы

f= (n1+n2)-2;

где n1 и n2 -количество человек в исследовании.

Таблица №3 Значения t- критерия (Стьюдента) для 5%- и 1%-ного уровня значимости в зависимости от числа степеней свободы.

Если окажется, что полученное в исследовании t больше табличного значения t(0,05), то различия считаются достоверными при р < 0,05 (при 5% уровне значимости). В случае, когда полученное в исследовании t меньше табличного значения t(0,05), то различия недостоверные.

Глава 3. Результаты исследования системы дыхания

.1Физическое состояние организма по способности задерживать дыхание у мальчиков

Таблица № 4

По данным Таблицы 4 можно сказать, что физическое состояние организма по способности задерживать дыхание на вдохе у юношей равна как у нетренированных людей 45-55 с. Задержка дыхания на выдохе равна как у тренированных - на 45-60 с. ПР. у юношей не превышает 1,2. Стандартное отклонение по пробе Штанге 7,11; по пробе Генчи 2,37; ПР 0,008; ошибка по пробе штанге 2,9; по пробе Генчи 0,97; ПР 0,003.

.2Физическое состояние организма по способности задерживать дыхание у девушек

Таблица № 5

По данным Таблицы 4 можно сказать, что физическое состояние организма по способности задерживать дыхание на вдохе у девушек равна как у нетренированных людей 45-55 с. Задержка дыхания на выдохе равна как у тренированных - на 45-60 с. ПР. у девушек не превышает 1,2. Стандартное отклонение по пробе Штанге 5,93; по пробе Генчи 6,32; ПР 0,012; ошибка по пробе штанге 2,42; по пробе Генчи 2,58; ПР 0,005

.3Сравнение показателей физического состояния дыхания

ВЫВОДЫ

При сравнении показателей по пробе Штанге времени задержки дыхания на вдохе у юношей и девушек легкоатлетов уровень значимости был равен Р= 2,23, что является достоверным, так как Р<0,05.

Юноши 58,3±2,9;

Девушки 46,2±2,42

При сравнении показателей по пробе Генчи времени задержки дыхания на выдохе у юношей и девушек легкоатлетов уровень значимости был равен Р= 2,23, что является достоверным, так как Р<0,05.

Юноши 47,5±0,97;

Девушки 31,2±2,58

При сравнении ЧСС (мин) в покое у юношей и девушек легкоатлетов уровень значимости был равен Р=2,23, что является недостоверным, так как Р<0,05.

Юноши 65±3,55;

Девушки 75±2,26

При сравнении показателей реакции у юношей и девушек легкоатлетов уровень значимости был равен Р=2,23, что является достоверным, так как Р<0,05.

Юноши 0,2±0,003;

Девушки 0,19±0,005

При достоверных результатах методика в экспериментальной группе оказалась эффективнее методики контрольной группы.

При недостоверных результатах нет оснований в том что методика в экспериментальной группе оказалась эффективнее методики контрольной группы.

)Функциональное состояние юношей по пробе Штанге и Генчи подтверждает средние показатели по способности задерживать дыхание для тренированных людей, а ПР. не превышает 1,2.

) Функциональное состояние девушек по пробе Штанге способность задерживать дыхание на вдохе средним показателем равна как у нетренированных людей, а по пробе Генчи подтверждает средние показатели по способности задерживать дыхание на выдохе для тренированных людей, ПР не превышает 1,2.

)Сравнительная характеристика функциональное состояние дыхания по пробе Штанге и Генчи у юношей и девушек легкоатлетов 18-20 лет показала, что у юношей задержка дыхания на вдохе и выдохе выше чем у девушек, а ЧСС в покое на 2-5 удара в минуту меньше, чем у девушек, ПР у обоих полов не превышает 1,2,что в свою очередь подтверждает выдвинутую гипотезу.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1) Гандельсман, А.Б. Внешнее дыхание спортсменов / А.Б. Гандельсман. - Ленинград.: ВДКИФК, 1975. - 25 с.

)Зациорский, В.М. Биомеханические основы выносливости / В.М. Зациорский, С.Ю. Алешинский, Н.А. Якунин. - М.: Физкультура и спорт, 1982. - 207 с., ил.

) Конца Я. М. Спортивная физиология: Учебник для ИФК / под ред- М.: ФиС,1986 - 240 с.

)Михайлов, В.В. Дыхание спортсмена. - М.: Физкультура и спорт, 1983. - 103 с., ил.

)Михайлов, В.В. Спорт и дыхание. - М.: Физкультура и спорт, 1966. - 40 с.

)Селиверстова В.В, Мельников Д.С., Диагностика функционального состояния, учебно - методическое пособие, 2012

)Солодков, А.С. Руководство к практическим занятиям по физиологии человека : учеб. пособие для вузов физической культуры / под общ. ред. А.С. Солодкова; СПбГУФК им. П.Ф. Лесгафта. - М.: Советский спорт, 2006. - 192 с.:

)Солодков, А.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник. - М.: Терра-Спорт, Олимпия пресс, 2001. - 520 с., ил.

)Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная{Текст}:учебник /А. С. Солодков, Е. Б. Сологуб. - Изд. 4 - е, исп. И доп. - М.: Советский спорт, 2010. - 620 с. : ил.

)Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Общая физиология: Учебное пособие. - СПб.: им П.Ф. Лесгафта ,2000. -216с.

)Тюрин В. Произвольная задержка дыхания //http://aquanaft.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=203:2011-03-20-08-53-54&catid=51:2011-03-13-13-00-26&Itemid=63. - 25.05.2011.

)Ткаченко Б.И. и Пятина. В.Ф. Физиология человека: Учебник/под ред. Б.И. Ткаченко и В.Ф. Пятина. - СПб.,1975.-424с.

)Тристан В.Г. Физиологические основы физической культуры и спорта: (учебное пособие)/ В.Г. Тристан, Ю.В. Корягина.- Омск: СибГАФК, 2001.-95 с.

)Тхоревского В.И/ Физиология человека: Учебник. /. - М.: Физкультура, образование наука, 2001. - 492 с.

)Шмидт Р Тевса Т. Физиология человека: Учебник/под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. - В 4 - х т. - М.,Мир,1985-1986