Совершенствование отдельных систем организма под влиянием направленной физической тренировки

Сердечно-сосудистая система совершенствуется по 4-м факторам.

Кардиальный сердечный фактор:

• повышается возбудимость и проводимость проводящей системы сердца;

• увеличивается ударный объем сердца, достигающий 100 - 150 мл, тогда как у нетренированных 60 - 80 мл;

• повышается сократительная способность миокарда;

• раскрываются коронарные (сердечные) сосуды, в которые больше поступает крови — до 30 мл при каждом ударе сердца, тогда как в покое всего 6 - 8 мл. Улучшается питание миокарда, отсюда выражение "бег от инфаркта".

Экстракардиальный фактор (внесердечный):

• ускоряется кровоток, что позволяет в единицу времени доставить тканям большее количество крови;

• увеличивается количество циркулирующей крови (в покое циркулирует всего 80% из имеющихся 5,5 л крови);

• увеличивается выход крови из "депо" — печени, селезенки, кишечника, мышц;

• увеличивается присасывающая сила грудной клетки при глубоком дыхании, чем облегчается приток венозной крови к сердцу и увеличивается его сократительная способность;

• улучшается массирующее действие диафрагмы на печень.

Сосудистый фактор:

• раскрываются резервные и дополнительные капилляры, их становится до 300 в мм³ ткани, тогда как в покое - не более 70;

• снижается периферическое сосудистое сопротивление артериальному кровотоку благодаря увеличению общей площади кровоснабжения, от­меченной в предыдущем пункте;

• улучшается венозный кровоток и лимфоток за счет сокращения мышц и сгибательных движений в суставах (т.н. мышечный насос);

• увеличиваются тонус блуждающего нерва, что приводит к урежению ЧСС в покое, и продукция гормонов, снижающих артериальное давление;

• повышается активность противосвертывающей системы крови;

• отмечается развитие коллатеральных (обходных) сосудов, улучшающих трофику миокарда;

• снижается гипоксия тканей.

Фактор тканевого обмена:

• ускоряется ресинтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), главного энергетического средства; кстати, организм ежедневно "сжигает" до 60 кг креатин-фосфата (КрФ);

• совершенствуется рационализация процессов тканевого обмена; (увеличивается калиево-кальцевый коэффициент в "пользу" калия, который способствует расслаблению миокарда в диастоле, что улучшает приток крови в желудочки сердца и повышает сократительную способность ми­окарда);

Признаки тренированного "спортивного сердца":

• брадикардия, или редкий пульс; у М.Исаковой, семикратной рекордс­менки мира по конькобежном спорту, пульс был 33 удара в минуту, т.е.сердце больше отдыхало, чем работало;

• синусовая аритмия, свидетельствующая о нормальной реактивности про­водящей системы сердца и узлов, генерирующих сердечный импульс; пример: пульс достигает 60-68 уд./мин., абсолютно ритмичный пульс (ска­жем, только 60 ударов) - явление патологическое;

• спортивная гипертрофия миокарда, т.е. утолщение сердечной стенки; сопровождается увеличением в миокарде К, Са, Р и энергетических ве­ществ, в отличие от компенсаторной гипертрофии сердечных больных, у которых перечисленные признаки отсутствуют;

• спортивная гипотония, т.е. цифры артериального давления невысоки; мы называем "спортивным золотым давлением" величину в 110/70 мм.рт.ст., тогда как верхняя граница нормы достигает 135/85 мм.рт.ст.

• повышенная реституция («постановление) показателей ЧСС и ДД к исходным показателям покоя.

Дыхательная система совершенствуется путем:

• улучшения бронхиальной проходимости (например, объемная скорость выдоха у спортсменов достигает 5 - 6 л, у не спортсменов - 3 - 4 л; вдох у спортсменов — 7 - 8 л, у не занимающихся — до 4 - 5 л;

• увеличения вентиляции легких (минутный объем дыхания, дыхательный объем до 800 — 900 мл, максимальная вентиляция легких в 2 раза выше у тренированных);

• экономизация работы дыхательных мышц путем усиления их мощности и содружественности; так, пневмотонометрия у тренированных может достигать 300 мм рт. ст., у нетренированных 100 — 150; силу мышц можно увеличить с помощью выдоха в воду;

• увеличение жизненной емкости легких (ЖЕЛ), достигающей у пловцов, лыжников 6,5 — 7 литров, у нетренированных — 4 — 4,5 л;

• улучшение работы неирогуморальных механизмов регуляции внешнего дыхания.

Опорно-двигательный аппарат (ОДА) совершенствуется путем:

• увеличения силы мышц, их тонуса, эластичности и упругости; на разрыв такая мышца выдерживает 500 кг;

• увеличения эластичности связочно-суставного аппарата (укрепление суставной сумки);

• перестройки структуры костной ткани, в результате чего кость может выдерживать давление до 1,5 тонн; перестройка требует увеличения пла­стических веществ и энергетических затрат;

• совершенствования деятельности двигательных центров, что ведет к улучшению координации и других физических качеств человека.

Обмен веществ и энергии совершенствуется путем:

• увеличения запасов макроэргов (АТФ и КрФ);

• рационализации окислительно-восстановительных процессов, позволя­ющих "накапливать" энергию, хотя АТФ синтезируется только тогда, когда она необходима; окисление одной молекулы глюкозы до СО₂ и воды дает 36 молекул АТФ — малоэффективный источник энергии (особенно для мозга); более эффективный источник — окисление с участием О₂. Интересно, что "сборка" 1 молекулы протеина требует затрат энергии гидролиза 1500 молекул АТФ, одной молекулы РНК - около 600 моле­кул АТФ, одной молекулы ДНК — 120 млн. молекул АТФ! Ежесуточно в организме человека расщепляется 56924 г АТФ!

• оптимизации нервных механизмов терморегуляции, контролирующих функции Холодовых и тепловых рецепторов (последних меньше в коже человека), что играет определенную роль в процессе закаливания (одного из средств физического воспитания); известно специфическое уча­стие ионов К и Са в процессе терморегуляции (постоянство концентрации во внеклеточной жидкости, реакция на изменение этого постоянства в заднем гипоталамусе и др.). Вместе с тем, во внутренних органах и мышцах вроде бы отсутствуют высокочувствительные терморецепто­ры, хотя температура тела падает строго параллельно уменьшению мы­шечного тонуса;

• в результате тренировки: основной обмен (расход энергии в состоянии покоя) может повыситься на 22% и понизиться до 25%, что зависит от функционального состояния коры головного мозга;

• увеличения кислородной емкости крови: артериальная кровь, притекающая к мышцам, содержит 20 объемных процентов кислорода, оттекаю­щая — 14 объемных процентов, т.е. используется всего 6% и это называется артериально-венозной разницей. В покое она составляет 39 мл/л, при большой работе 145 мл/л. Иногда эта разница доходит до 180 мл/л, т.е. близка к кислородной емкости крови. Следовательно, физическая работа способствует увеличению потребления О₂, значение которого для организма доказывать не приходится. Возникновение в процессе ткане­вого обмена веществ ацетилхолина, АТФ, адениловой кислоты, гистамина, адреналина играет роль по снабжению О₂, мышц в сосудистых ре­акциях при физической деятельности;

• влияния ионизирующих излучений: энергетический обмен понижается;

• регулировать интенсивность энергетического обмена можно также специфически динамическим действием пищи (СДДП), при этом наибольшим СДДП обладают белки, затем углеводы и жиры, что проявляется в конце первого часа, нарастая до 3 — 5 часов после приема пищи, и воз­вращаясь к исходному уровню через 8—12 часов.

Таким образом, систематическая умеренная нагрузка, стимулируя энергообмен, благотворно влияет на сердечно-сосудистую систему, мышцу сердца. ЦНС, легкие и т.д. Улучшение питания всех тканей способствует улучшению их функции. Многократно описаны чувства бодрости, радости при мышечной дея­тельности. Тренировка повышает устойчивость организма ко многим неблагоп­риятным факторам: гипоксии, перегреванию и охлаждению, рентгеновским лу­чам и радиации, ядам, инфекциям. Известно, что длительный постельный ре­жим приносит больше вреда, чем пользы, даже при стенокардии или инфаркте. В значительной степени оказывается вредным ограничение энергозатрат при гипертонической болезни, нервно-психических заболеваниях и т.д. Известно, что смертность от туберкулеза и болезней сердца у спортсменов значительно ниже, чем у остального населения. Все это свидетельствует о том, что система­тическая стимуляция энергетического обмена оказывает благоприятное влия­ние на продолжительность жизни.