Глава 2. Описание объекта исследования

2.1. Влияние водных видов спорта на организм человека

Плавание оказывает своеобразное, присущее только этому виду спорта, влияние на организм человека. Находясь в воде, человек испытывает ощущения, во многом сходные с состоянием невесо­мости, поскольку плотность воды в 770 раз больше плотности воздуха. Это обстоятельство позволяет человеку находиться в ней в расслабленном антигравитационном состоянии. Вес тела человека в воде, по данным разных авторов, составляет 2-4 кг [16]. Итальянские исследователи определили зависимость потери веса от уровня погружения тела человека в воду (таблица 1).

Таблица 1. Зависимость потери веса от уровня погружения тела человека (вертикально)

Часть тела (уровень воды)	Процент (%) потери веса тела
по щиколотку	10
колено	20
середина бедра	40
пояс	50
грудь	80
плечи	90

Вода обладает высокой теплопроводностью (в 25 раз больше воздуха), что требует от организма повышенных затрат энергии при выполнении даже легких физических нагрузок. По данным специальных исследований, при плавании с определённой скоростью на один метр дистанции расходуется в 4 раза больше энергии, чем при ходьбе с такой же скоростью [42].

В условиях продолжительного пребывания в воде совершенствуются процессы терморегуляции. Температура воды, в которой проходят занятия плаванием, ниже температуры тела, поэтому теплоотдача организма в воде на 50% и более превосходит теплоотдачу на воздухе [11]. За 15 минут пребывания в воде при температуре + 24°С человек теряет 100 ккал. Поэтому при погружении в воду резко увеличивается теплоотдача, а это, в свою очередь, усиливает биохимические процессы, связанные с производством тепла. Ещё больше увеличивается расход энергии в результате активной работы мышц. В результате вышеуказанных физиологических процессов происходит закаливание организма, растер сопротивляемость к неблагоприятным факторам внешней среды [9, 26]. Поэтому плавание и занятия в воде являются одним из самых эффективных в оздоровительном отношении видов физической культуры.

Уже простое погружение человека в воду вызывает повышение функций различных органов: учащается дыхание, повышается частота сердечных сокращений, усиливается обмен веществ. Кроме того, мышечная работа заставляет активизироваться выделительную систему. Таким образом, плавание значительно повышает интенсивность процессов обмена в организме, из чего следует, что плавание можно с успехом использовать при лечении некоторых заболеваний, связанных с нарушением обмена веществ.

Несомненна значимость влияния оздоровительного плавания на сердечно-сосудистую систему. Ведь, по данным ВОЗ, около половины всех смертных случаев вызвано заболеваниями именно этой системы.

Сердечно-сосудистые заболевания влекут за собой нарушения работы практически всех систем человека, включая дыхательную, нервную, пищеварительную, мышечную. Это происходит потому, что больные сердце и сосуды не в состоянии обеспечить достаточным количеством кислорода и питательными веществами весь организм. Установлено, что из поступившего с кровью кислорода 65-70% потребляет само сердце, головной мозг - 25%, мышцы - около 5% [9]. Поэтому для сохранения здоровья важно поддерживать сердечно-сосудистую систему в хорошем рабочем состоянии.

Занятия плаванием создают благоприятные условия для работы сердечно-сосудистой системы. В воде физические нагрузки происходят в антигравитационных условиях, при горизонтальном положении тела. Пловцу в воде не приходится испытывать статического напряжения мышц, необходимого для поддержания равновесия тела в вертикальном положении при ходьбе, что также облегчает работу сердца. Давление воды на поверхность горизонтально расположенного тела пловцов облегчает отток крови от периферии к центру. Ритмические сокращения мышц в сочетании с глубоким дыханием во время плавания усиливают приток венозной крови к сердцу. В этих условиях оно выталкивает кровь через артериальную систему к периферии по горизонтали, а не по вертикали, как обычно, т.е. работает в облегченных условиях. Однако, как отмечают некоторые специалисты [18,36,41], выполнение быстрых движений, испытывающих большое сопротивление воды, предъявляет более высокие требования к деятельности сердца, и пульсовая стоимость таких упражнений на 10-15% больше, чем на суше. Все это благотворно действует на органы кровообращения. По мнению В.В. Ларина: «Плавание - это большое напряжение для сердца, однако оно чрезвычайно благотворно. Плавание увеличивает устойчивость сердца к вредным воздействиям».

Отмечено, что когда тело человека погружено в воду, сердце увеличивается в объеме и перекачивает большое количество крови. Кроме того, свежесть окружающей воды возвращает кровь от кожного покрова к центральным сосудам, а затем к внутренним органам.

У людей, занимающихся плаванием, сердце более выносливо. В покое оно сокращается не чаще 60-65 раз за 1 минуту, каждое движение мощное. При таком ритме само сердце больше отдыхает, успевает обильно омыться кровью через сеть кровеносных сосудов. Тренированное сердце работает более экономично, чем у не занимающихся плаванием. Возрастает сила сокращений мышц сердца, что повышает его функциональные возможности. Увеличивается объем крови, выталкиваемой сердцем за один цикл его деятельности, минутный объем крови возрастает на 25% [17,28]. В то же время, некоторые авторы отмечают наличие желудочковых аритмий во время первых минут пребывания в воде, а также во время выполнения физических упражнений в воде [11, 16].

Экономизация работы сердечно-сосудистой системы проявляется не только в покое. При выполнении одинаковой мышечной работы у людей, занимающихся плаванием, по сравнению с нетренированными, в меньшей степени повышаются частота сердечных сокращений, минутный объем крови, систолическое давление.

Систематические занятия плаванием оказывают положительное влияние на состояние кровеносных сосудов: увеличивается их сократительная способность, эластичность и крепость, улучшается энергетический обмен веществ в стенках сосудов, обновляется их ткань. Тем самым предупреждается отложение на стенках сосудов холестерина. Есть данные о том, что у пловцов диаметр артерий, в том числе и венечных, увеличивается в 1,5 - 3 раза.

Установлено, что у людей, занимающихся плаванием, нормализуется артериальное давление.

Плавание способствует активизации периферического кровообращения, заставляя действовать вместе с основными сосудами и дополнительные, увеличивая тем самым капиллярное русло в работающих органах. Действующие коллатерали, не допуская нарушений в деятельности сердечной мышцы, сами поддерживаются в рабочем состоянии [41].

Дополнительным фактором, тренирующим кровообращение, является активная «гимнастика» кровеносных и лимфатических сосудов: их просветы то уменьшаются, то расширяются, стремясь обеспечить организму оптимальный температурный режим [41].

Аналогичные изменения происходят в системе дыхания, поскольку эти системы работают в тесной взаимосвязи, обеспечивая совместно доставку работающим органам кислорода и питательных веществ, а также удаление продуктов обмена.

Систематические занятия в воде положительно влияют на систему дыхания, заметно укрепляют и улучшают ее деятельность. Это связано в первую очередь с тем, что пловец дышит в необычных условиях: вдох и выдох он совершает, преодолевая сопротивление воды. При плавании дыхание согласовано с движениями конечностей. Как правило, на 1 цикл движений руками выполняется не больше, чем один вдох и выдох. Большая затрата энергии вызывает большую потребность в кислороде, и поэтому пловец стремится как можно полнее использовать каждый вдох. Давление воды на грудную клетку способствует более полному выдоху и в то же время содействует развитию мышц, расширяющих грудную клетку. Все это приводит к увеличению жизненной емкости легких и к повышению функциональных возможностей дыхательной системы пловцов.

Важным показателем способности организма обеспечивать себя кислородом является максимальное потребление кислорода (МПК) - наибольшее количество кислорода, которое организм способен потребить при направленной мышечной работе. МПК служит показателем аэробной производительности организма, т.е. способности выполнять длительную работу незначительной интенсивности. У пловцов МПК достигает 5-6 л, в то время как у нетренированных лиц - 2-2,5 л. Поскольку МПК зависит от размеров тела, то учитывается не только абсолютная, но и относительная величина показателя. У нетренированных лиц МПК на 1 кг массы тела равно в среднем 40 мл, а у пловцов до 70-80 мл [9]. Специалисты считают, что занятия в воде являются альтернативным способом аэробной подготовки для тех, кто по каким-либо медицинским показаниям не может заниматься этим на суше [17]. В частности, ими было проведено сравнительное исследование изменения ЧСС при ходьбе с разной скоростью на третбане и в мелком бассейне. В ходе исследования было выявлено, что прирост ЧСС с увеличением скорости ходьбы более выражен в условиях бассейна. Аналогичные результаты были получены и в ходе сравнительного исследования показателей потребления кислорода и ЧСС при беге на третбане и в глубоком бассейне [12]. В ходе ещё одного исследования оценивалась величина энергетической стоимости ходьбы и бега в бассейне с тёплой водой. В результате авторы также пришли к выводу, что ходьба и бег в воде являются хорошими аэробными упражнениями для людей с различными заболеваниями [15].

При глубоком дыхании во время плавания, когда диафрагма опус­кается в крайнее нижнее положение, она каждый раз давит на печень, а через нее на другие органы, массируя их и способствуя полноценной деятельности. С помощью диафрагмы значительное количество венозной крови и лимфы «выжимается» из печени и других органов брюшной полости по направлению к сердцу, чем в значительной степени облегчается работа сердечной мышцы и исключаются опасные для организма застои крови и лимфы. Лимфатическая система человека участвует в обмене веществ, поскольку лимфа и тканевая жидкость, как и кровь, доставляет питательные вещества и кислород ко всем клеткам тела и выводит в вены остаточные продукты обмена веществ. Если же диафрагма работает слабо, то движение лимфы затрудняется, происходит ее застой, что ведет к нарушению обменных процессов.

Установлено, что давление диафрагмы через печень передается на кишечник, улучшая его работу, а также на желчный пузырь, облегчая выход желчи в протоки. А когда желчь не застаивается, уменьшается возможность образования камней. Именно в связи с этим врачи рекомендуют людям, страдающим воспалением желчного пузыря, а также тем, у кого он удален, водные упражнения и плавание.

Специалисты отмечают, что при глубоком дыхании во время пла­вания осуществляется хороший массаж сердца.

Реакция нервной системы под влиянием водных процедур намного превосходит по степени те же реакции, возникающие в обычных условиях на воздухе. При этом качество образующихся нервных связей определяется количеством и силой температурных, двигательных и многих других факторов воздействия водной среды, солнечной радиации и воздуха. Вода, действуя на кожные рецепторы, повышает электрическую активность нейронов, заставляя все нервные клетки работать в полную силу [45].

Водные упражнения оказывают уравновешивающее действие на вегетативную нервную систему, умеренно снижая тонус ее симпатического отдела и повышая активность парасимпатического. Это приводит к нормализации деятельности сердечно-сосудистой (уменьшается периферическое сопротивление сосудов, нормализуется сердечный ритм, снижается артериальное давление), дыхательной (повышается активность дыхательного центра, что приводит к углублению дыхания, улучшению кровоснабжения ткани легких, значительному обогащению крови кислородом), пищеварительной систем.

Плавание и физические упражнения в воде способствуют оптими­зации регулирующей функции центральной нервной системы, уравновешивает деятельность возбудительных и тормозных центров. Поэтому водные занятия часто рекомендуют людям с функциональными нарушениями деятельности ЦНС [4, 9].

Нередко заболевания позвоночника и суставов являются препятствием для занятий физической культурой, так как прыжки, бег, упражнения с отягощением, резкие движения, присутствующие во многих видах оздоровительной гимнастики, дают большую нагрузку на межпозвоночные диски и способствуют их дегенеративным изменениям. Однако в воде нагрузка на позвоночник и суставы практически отсутствует, поэтому при таких заболеваниях возможно использовать плавание и различные виды водных упражнений. При плавании снимается нагрузка с позвоночника, а мышцы спины развиваются равномерно с обеих сторон, создавая мышечный корсет. Практикой показано, что при заболеваниях, связанных с деформацией позвоночника, занятия в воде помогают ликвидировать этот дефект.

Следовательно, влияние оздоровительного плавания и упражнений в воде на организм человека необычайно благотворно и разнообразно, оно помогает человеку стать здоровым и сильным. Во время плавания многие физиологические процессы в организме человека протекают иначе, чем на суше, из-за того, что его тело попадает в необычные условия. Эти условия определяются тем, что в воде тело человека находится в состоянии «невесомости». В этом состоянии на кору головного мозга со стороны опорно-двигательного аппарата, сердца и других органов действуют раздражители, образовавшиеся в новых условиях. Видоизменяются и ответные реакции головного мозга. В результате систематических занятий плаванием укрепляется здоровье занимающихся, человек становится бодрее, энергичнее, т.к. в головной мозг поступают раздражители, которые активизируют дея­тельность всей нервной системы.

Таким образом, под влиянием водных упражнений и плавания про­исходит перестройка и совершенствование всего организма человека, а главное - совершенствуется деятельность центральной нервной системы.

Упражнения в воде способны улучшить физическое самочувствие. Воздействие различных свойств воды предлагает большие возможности телу. Ослабление влияния гравитации и усиление влияния выталкивающей силы создают опору для тела и смягчают негативное воздействие на суставы. Это превращает водные занятия в наиболее безопасный и удобный вид физической деятельности для групп повышенного риска, включающих людей, страдающих от ожирения, беременных, пожилых, физически ослабленных и инвалидов. С другой стороны, добавочное сопротивление, оказываемое водой всем движениям, вызывает увеличение их интенсивности. Поэтому упражнения в воде - эффективное средство физической подготовки для обычных людей и спортсменов. В сущности, занятия в воде могут принести пользу каждому.