Anatomické a fyziologické základy telesnej výchovy a športu

1.  Adaptácia  organizmu  na  telesné   zaťaženie

 

     Akákoľvek pohybová činnosť vykonávaná pravidelne a v dostatočne dlhej dobe má vplyv na niektoré systémy v ľudskom organizme. V prípade, že pohybová činnosť je vykonávaná racionálnym spôsobom prevládajú kladné zmeny či už na pohybovom aparáte alebo na niektorom z vnútorných systémov.

     Zo spomenutých systémov sa najväčšia vážnosť pripisuje srdcovo-cievnemu systému, ktorý je zodpovedný za dostatočný prísun krvi do pracujúcich svalov. Najvýraznejšie zmeny sa prejavujú na činnosti srdca a jeho objeme. Pri dlhodobom vytrvalostnom zaťažení dochádza k posilneniu svaloviny srdca, zväčšuje sa hrúbka srdcového svalu, čo sa prejaví v jeho zväčšení. Takto zväčšené srdce sa považuje za znak trénovanosti a označuje sa ako športové srdce. Výhoda takto zväčšeného srdca spočíva v jeho väčšom výtlačnom objeme a teda aj zmenšenej pulzovej činnosti v pokoji. Z toho vyplýva aj zníženie pulzovej frekvencie za minútu, čiže srdcový sval aj pri menšom počte kontrakcií zabezpečuje zvýšené krvné zásobovanie, pracuje ekonomicky, pretože sa zvyšuje aj pulzový objem.  Zvýšenie krvného zásobovania organizmu má tú fyziologickú výhodu, že tak pri telesnej, ako aj pri duševnej práci sa táto činnosť uskutočňuje vo vyššej účinnosti. Práve preto dobre trénovaní jedinci aj v stresových situáciách zachovajú pokoj a rozvahu, lepšie ovládajú svoje city. Toto poznanie má pozitívny vplyv aj na pracovný výkon. Na druhej strane adaptované srdce dokáže vyvinúť podstatne vyššiu pulzovú frekvenciu na rozdiel od srdca bežného človeka a táto extrémna frekvencia sa dokáže v následnej odpočinkovej fáze oveľa rýchlejšie znížiť. Takéto zmeny na srdcovom svale vytvárajú z tohto svalu výkonnejší a efektívnejší spôsob zásobovania krvou. Súčasťou adaptácie na telesné zaťaženie je i pokles krvného tlaku v pokoji, ale najmä pri telesnom zaťažení, čo prispieva k hospodárnej regulácií krvného obehu.

Krvné zásobovanie srdca je limitované množstvom ciev. Vplyvom rekreačného športového tréningu dochádza k zvyšovaniu počtu srdcových kapilár. Na jednej strane to znamená zvyšovanie krvného zásobenia, a teda zvyšovanie výkonnosti ľudského organizmu. Na druhej stane pri prípadnom uzavretí niektorej cievy ich vytvorený väčší počet obmedzuje možnosť znižovania krvného zásobovania. Takže väčší počet vencovitých ciev môže zabezpečiť aj ochrannú funkciu organizmu človeka. Zvyšuje sa aj vnútorný priemer ciev, ich priemerná hrúbka a pružnosť.  Zvyšovanie vnútorného priemeru ciev, ich priemernej hrúbky a pružnosti, znamená lepšie krvné zásobovanie organizmu, čo opätovne zvyšuje výkonnosť ľudského organizmu, ale aj zrýchľovanie možností oddychu. Vyššia pružnosť ciev poskytuje zlepšenú ochranu pri prípadných nastupujúcich ťažkostiach cirkulačného systému.

     Možno konštatovať, že srdce srdce trénovaného človeka vykonáva len asi polovičnú prácu v porovnaní so srdcom netrénovaným. Najvýznamnejším ukazovateľom zvýšenej činnosti srdca je množstvo krvi, ktoré srdce za jednotku času prečerpáva. Trénovaný organizmus využíva zväčšenie systolického objemu ako prvý prostriedok na zvýšenie minútového objemu pri pracovnom zaťažení. Netrénovaný organizmus naopak, zväčšuje minútový objem hneď aj zrýchlením frekvencie, tým rovnaká fyzická záťaž vyvoláva nižšiu frekvenciu pulzu u trénovaného ako netrénovaného jedinca. Pri vykonávaní rovnakej práce v srdci klesá spotreba kyslíka, zvyšuje sa úžitkový efekt srdcovej činnosti. Pri maximálnom zaťažení dosahuje pulzová frekvencia hodnoty okolo 200 za min., u netrénovaného aj kritickou hodnotou frekvencia okolo 180 za min. U trénovaného jedinca je rýchlejší návrat na kľudové hodnoty ako u netrénovaného. Trénovaný jedinec si vlastne šetrí srdce tým, že ho naučí hospodárnejšie pracovať

     Ďalším systémom ľudského tela u ktorého dochádza k výrazným adaptačným zmenám je dýchací systém. Dýchací systém zaisťuje prísun čerstvého kyslíka do tela. Čerstvý kyslík je distribuovaný k jednotlivým tkanivám v tele a oxid uhličitý, ktorý je odpadovým produktom telesných procesov je odstraňovaný z tela von. Dýchanie je mimovoľný proces, ktorý je riadený dýchacími centrami v mozgu. Funkcie dýchacieho systému sú:

  • výmena dýchacích plynov
  • udržiavanie konštantnej acidobazickej rovnováhy
  • okysličovanie krvi
  • vplyv na kardiovaskulárny systém
  • odstránenie oxidu uhličitého, methanolu, acetonu z tela
  • tvorba hlasu v hlasivkách
  • vplyv na fonačné funkcie
  • vplyv bránice na vnútrobrušný tlak
  • metabolické funkcie
  • podporuje tvorba lipoproteínov, glutamínu pri záťažových stavoch

 Vplyvom pravidelného cvičenia dochádza k zvýšeniu vitálnej kapacity pľúc ako aj k zmenám ventilácie a výmene plynov. Podľa druhu a intenzity cvičenia sa prejavia aj patričné zmeny.

     Pravidelné cvičenie má významný vplyv na pohybový systém. Pohybový systém je tvorený svalmi, ktoré ovplyvňujú celý pohybový prejav. Cvičenie spôsobuje adaptačné zmeny predovšetkým na štruktúru svalov, ktoré sa menia podľa charakteru a druhu cvičenia. Príliš vytrvalostná pohybová činnosť pôsobí na zrod väčšieho množstva pomalých svalových vlákien a naopak. Počet mitochondrií, ktoré sú zodpovedné za oxidatívne procesy v svalových bunkách sa mení podľa charakteru zaťaženia. V dôsledku týchto zmien je trénovaný sval schopný pracovať v podstatne dlhšom časovom pásme a jednotlivé kontrakcie sú rýchlejšie. Nesmieme zabudnúť ani na hospodárnejšie využívanie energie, ktorá je získavaná zväčša z tukových rezerv a preto je pohybová aktivita vhodná pri redukcii hmotnosti. Vplyvom pravidelného  tréningu sa mení architektonika kosti.  Silnejú   šľachy,   zvyšuje   sa  ťahová odolnosť.  Najmä vplyvom   športových   disciplín,  ktoré  obsahujú  výraznú silovú zložku, dochádza  k  hypertrofii  najviac zaťažovaných svalových skupín. Zlepšuje sa nervovo – svalová koordinácia a pohybová technika. Zväčšuje sa aktívna telová hmota  redukuje  sa  podiel  tuku v tele. .

     Vplyvom cvičenia sa zlepšuje odolnosť voči zaťaženiu väzov, šliach, kostí a kĺbov ako aj držanie tela. Organizmus bez pohybu zakrpatie. Časté sedenie znamená príliš veľké uvoľnenie brušných svalov. A dôsledkom toho sú časté sťažnosti na bolesti chrbtice. Celý pohybový aparát potrebuje pravidelný a systematický pohyb. V dôsledku pohybových činností nastáva celkové zlepšenie zásobovania živinami, takže potom budú všetky tkanivá mohutnejšie, silnejšie, odolnejšie. Žiadnym iným prostriedkom toto nie je možné dosiahnuť, len cieľavedomou pohybovou aktivitou – správnym rekreačným športovým tréningom.

     Pravidelné cvičenie znižuje hladinu celkového cholesterolu (HDL+LDL) a v rámci toho sa priaznivo mení pomer HDL cholesterolu k celkovému cholesterolu . Cholesterol sa nachádza v ľudskom tkanive a v krvi. V podstate sa skladá z tukovej hmoty pod názvom HDL (lipoproteíny s vysokou hustotou) s LDL (lipoproteíny s nízkou hustotou), ktorých správny pomer medzi sebou je nevyhnutný k životne dôležitým funkciám. HDL v krvi majú dve významné funkcie:- vystielajú vnútorné steny tepien a tvoria tak mastnú vrstvu, zabraňujúcu ukladaniu tukových usadenín- slúžia ako „údržbári“, pretože ak sa vytvoria tukové usadeniny, pomáhajú pri ich rozpúšťaní.LDL odzrkadľujú spôsob výživy, vytvárajú nebezpečné usadeniny na vnútorných stranách ciev a sú hlavnými vinníkmi upchávania tepien, a tým aj vzniku aterosklerózy.
     Pravidelný pohyb pomáha udržiavať primeranú telesnú hmotnosť. Človek v súčasnosti vo vzťahu k svojej vykonávanej pracovnej činnosti prijíma potravou väčšie množstvo kalórií ako ich spotrebuje. To platí pre nadpolovičnú väčšinu prípadov. Systematický a pravidelný či už rekreačný alebo kondičný tréning v udržaní primeranej telesnej hmotnosti môže zohrať významnú úlohu, lebo pri pohybovej činnosti môže spotrebovať nadbytočné množstvo energie.

Rekreačným športovým tréningom trvajúcim pri jednej tréningovej jednotke 30 až 40 minút možno spotrebovať nasledovné množstvo energie v kJ, závislé od intenzity zaťaženia organizmu:
- pešia turistika (300-340 kJ)

- chôdza v intenzívnom tempe (700-950 kJ)

- plávanie (850-1300 kJ)

- bicyklovanie (600-1300 kJ)

     Udržanie primeranej telesnej hmotnosti je problém nielen zdravia ale aj estetiky. V priebehu starnutia nežiaduce pribúdanie cholesterolu LDL je v priamej závislosti s pribúdaním tuku v organizme. Obmedziť tento proces možno hlavne prostredníctvom pravidelnej pohybovej aktivity a racionálnej výživy. Treba však vedieť, že systematický rekreačný športový tréning vykonávaný len v krátkom časovom úseku ešte u nikoho nespôsobil štíhlosť postavy. Toto možno očakávať až po niekoľkomesačnom pravidelnom cvičení. Navyše popri uplatňovaní pohybovej aktivity je potrebná aj racionálna výživa.

     Pravidelné cvičenie funguje aj ako prevencia voči chorobám z hľadiska ich nevyjasneného vzniku. Duševné a telesné činitele sú vo vzájomnej úzkej spojitosti. Psychické konflikty sa somatizujú, čiže sa stelesňujú a vedú k telesným problémom – ochoreniam. U týchto telesných ochorení je súhrn psychických činiteľov formulovaný hlavne tak, že ak sa na príčinu choroby nenájde primerané vysvetlenie, tak sa len konštatuje, že je psychického pôvodu. Takto vzniknuté telesné ochorenia zvyšujú duševné obtiaže čím sa vytvára nesprávna nekonečná špirála. Určitým problémom sa dá predchádzať vhodnou pohybovou aktivitou. Priaznivé vplyvy prevencii chorôb možno zabezpečiť systematickým, pravidelným rekreačným športovým tréningom, preto je žiaduci a má vysokú úžitkovú hodnotu.

2.  Fyziologická podstata pohybových schopností a procesu ich rozvoja.

 

Pohybové schopnosti je zaužívané deliť na:

- kondičné, ktoré kladú vysoké požiadavky na funkčné systémy organizmu a energetické zdroje:         

  • sila
  • rýchlosť
  • vytrvalosť
  • ohybnosť

-  koordinačné, ktoré kladú zvýšené požiadavky predovšetkým na centrálny nervový systém a analyzátory:

  • reakčná schopnosť
  • rovnováhová schopnosť
  • kinesteticko-diferenciačná schopnosť
  • orientačná schopnosť
  • rytmická schopnosť

Kondičné schopnosti zohrávajú pri dosahovaní vrcholných výkonov v športe často rozhodujúcu úlohu. Na ich rozvoji sa podieľa predovšetkým kondičná príprava. Pri realizácii kondičnej prípravy – tvorbe kondičných programov – je potrebné vychádzať predovšetkým z poznania faktorov, ktoré rozhodujú z hľadiska kondície o úspechu v danom športe.

2.1. Sila

      Silové schopnosti definujeme ako schopnosť prekonávať alebo udržovať vonkajší odpor svalovou kontrakciou. Podľa zmien dĺžky a napätia svalu poznáme dva druhy cvičenia na rozvoj sily - izometrické ( statické, napätie sa zvyšuje dĺžka svalu sa nemení ) a izotonické      ( dynamické, mení sa dĺžka svalu, napätie zostáva približne rovnaké ). Svaly, ktoré nie sú dostatočne zaťažované, slabnú. Oslabené a skrátené svaly v oblasti trupu sú príčinou svalových disbalancií. Správne uskutočňované posilňovacie cvičenia zlepšujú svalový tonus a koordináciu. Významným prínosom pravidelného posilovania je spevnenie kostí, ktoré sa inak stávajú krehkými a zvyšuje sa pravdepodobnosť výskytu zlomenín. Veľmi častou zlomeninou je zlomenina krčku stehennej kosti. Posilňovacie cvičenia znižujú množstvo podkožného tuku. Silu nerozvíja me len v špeciálnych zariadeniach - posilovniach.  Za posilovanie považujeme tiež aerobné aktivity ak sa v nich uplatňujú silové prvky. Sila sa rozvíja používaním ťažkých prevodov, jazdou proti vetru, jazdou do kopca, výbušnú silu môžeme rozvíjať zrýchľovaním jazdy (nástupy). Pri posilovaní je veľkosť zaťaženia daná hmotnosťou bremena, počtom opakovaní cviku, počtom cvičení a sériami. Neoddeliteľnou súčasťou by malo byť posilovanie strednej intenzity, tak aby cvičenie pozitívne ovplyvňovalo pomer tukového a svalového tkaniva.

2.2. Rýchlosť

     Rýchlosť je schopnosť organizmu vykonať pohyb v čo najkratšom čase. Existujú tri druhy rýchlostných schopností:

a) rýchlosť reakcie ( na jednoduchý a zložitý podnet )

b) rýchlosť jednotlivého pohybu

c) rýchlosť kompletného pohybového pohybu ( akcelerácia rýchlosti, zmena smeru, frekvencia )

Charakteristikou činnosti rýchlosti je maximálne vôľové úsilie.  Funkčný základ tvorí stabilita v nervovom systéme. Tento druh schopností je dedične veľmi podmienený - zloženie svalových vlákien (rýchle a pomalé ). Okrem rozvoja rýchlosti treba aspoň dva krát do týždňa trénovať frekvenciu. Rýchlostné schopnosti sa zlepšujú len pomaly a nikdy sa netrénujú po tréningu sily, rozvoj zaradíme vždy na začiatok tréningovej jednotky. Rozvíjať rýchlosť reakcie môžeme pomocou hier na zrakové podnety, využívame prostriedky VTP aj ŠTP. Pri tréningu rýchlosti je potrebné merať jednotlivé úseky, lebo len mnohonásobné opakovanie prináša výsledky, čo sa týka aj vnútrosvalovej koordinácie.

2.3.  Vytrvalosť

     Všeobecne ju chápeme ako schopnosť odolávať únave. Vytrvalostné schopnosti ú závislé predovšetkým na kvalite fyziologických funkcií (okysličovanie a transportné procesy vo svaloch) Vytrvalosť rozvíjame dvoma základnými spôsobmi:

metódou intervalového zaťaženia alebo metódou neprerušovaného zaťaženia. Metóda prvá sa používa vo výkonnostnom a vrcholovom športe a metóda druhá pri športe pre radosť na zvýšenie kondície. Nevýhodou druhej  metódy je jednotvárnosť pohybu a veľká časová náročnosť. Pri rozvoji vytrvalosti metódou neprerušovaného zaťaženia (aerobné cvičenie) dochádza v organizme k niektorým pozitívnym zmenám. Stručne ich môžeme charakterizovať takto:

Zmeny vo svaloch: zvyšuje sa vytrvalostná sila, formuje sa postava, mierne sa zvýši svalový objem, zlepšuje sa prekrvenie svalov a ich zásobovanie kyslíkom a živinami.

Zmeny pohybových schopností: zlepší sa koordinácia pohybov a rozvíjajú sa rovnovážne schopnosti.

Srdcovo-cievne zmeny: zvýši sa množstvo krvi v obehu a tiež množstvo hemoglobínu v krvi, cievy sa stávajú pružnejšie a tým menej ohrozené upchatím, vyššia pružnosť

ciev uľahčuje prácu srdcu, zvýši sa kapacita pľúc, zosilnie srdcový sval a činnosť srdca sa stáva ekonomickejšia, aerobným cvičením sa zníži krvný tlak a poklesnú hodnoty kľudovej  tepovej frekvencie.

 Metabolické zmeny: upraví sa hladina cholesterolu v krvi a tým sa zníži nebezpečenstvo vzniku arteriosklerózy, zvyšujú sa zásoby energie vo forme ATP a glykogénu.

Psychické zmeny: pozitívny vplyv na náladu, lepšie znášanie stresu a úzkosti,

stabilita reakcií v nepríjemných situáciách.

 

2.3.1.  Rozvoj vytrvalostných schopností

     Vvytrvalostná schopnosť je pohybová schopnosť človeka k dlhodobej telesnej činnosti. Iná definícia vytrvalostnú schopnosť definuje ako súbor predpokladov vykonávať cvičenie určitou nižšou intenzitou než je maximálna čo najdlhšie. Poznáme štyri druhy vytrvalosti:

a) Rýchlostná vytrvalosť: je zabezpečená rozpadom ATP , CP (kreatín fosfát ) systému, deje sa bez účasti kyslíka, jej doba trvania je do 20 sekúnd.

b) Krátkodobá vytrvalosť : najprv prebieha ATP, CP systém, potom nastáva rozpad glykogénu a vznik laktátu , stále prebieha bez účasti kyslíka, trvá 2 - 3 minúty.

c)Strednodlhá vytrvalosť: je aktivizovaný kyslík a laktát, trvá 8 - 10 minút, základný spôsob je aerobný ale intenzitou sa zvyšuje podiel anaerobných procesov.

d)Dlhodobá vytrvalosť: aktiváciou je kyslík, rozpadá sa na CO2 a H2O, trvá viac ako 10 minút.

Cieľom rozvoja vytrvalosti je predlžovanie cvičenia pri danej intenzite, alebo zvyšovanie intenzity pri konštantnej dobe cvičenia. Musí byť frekvencia zaťažovania aj objem zaťažovania pri určitej intenzite.

 

 

 

3. Význam rozcvičenia pred  fyzickou záťažou

 

     Význam rozcvičenia a strečingu nekončí iba pri fyzickej príprave svalových skupín. Kvalitné rozcvičenie má vplyv na psychiku cvičenca, pomáha podať lepší športový výkon. Existujú rôzne druhy rozcvičení na postupné zvýšenie fyzickej aktivity a na zvýšenie tepu, okrem strečingu sú to napríklad rôzne druhy aeróbnych aktivít (šliapanie na bicykli, stepper, bežiaci pás). Svaly zahrievame s cieľom aktivovať energetické systémy a pripraviť svaly na tréning. Zvýšenie srdcovej frekvencie zároveň, umožňuje rýchlejší transport kyslíka v krvi, spomalenie únavy svalov, zvýšenie teploty vo svaloch. Rozcvičenie taktiež odstraňuje kyselinu mliečnu zo svalov (kyselina mliečna má za následok, práve bolesť vo svaloch, ktorú poznáme ako svalovku), dáva svalovým vlákna väčšiu pružnosť, zvýšenie sily a kontrakcie svalov.

       Aký vplyv má na organizmus dokonalé rozcvičenie vrátane strečingu vykonávané dôsledne pred každým tréningom? Okrem prevencie zranení spôsobených priamo na tréningu, má veľký význam na celkové zdravie z dlhodobého (mimotréningového) hľadiska.
Priame fyzické pôsobenie:  

  •   Uvoľňovanie adrenalínu
  •   Zvýšená pulzová frekvencia
  •   Bohatšie okysličenie krvi, rýchlejšie dopravenie kyslíka k zaťažovaným svalom 
  •   Dilatuje (rozširuje) kapiláry
  •   Zvýšenie teploty vo svaloch
  •   Zníženie viskozity krvi
  •   Uľahčuje enzýmové aktivity
  •   Zníženie viskozity vo svale
  •   Väčšia rozšíriteľnosť a flexibilita svalových vlákien
  •   Zvýšená sila a rýchlosť kontrakcie
  •   Zvýšenie svalového metabolizmu
  •   Lepšie zásobovanie energiou, prostredníctvom glykogénu
  •   Zvýšenie rýchlosti vedenia nervového impulzu