Содержание углекислого газа и молочной кислоты в крови увеличивается. Это приводит к тому, что тысячи капилляров, находящихся в мышцах, открываются и к ним направляется мощный поток крови, достигающий 70 – 80% минутного объема. В это время происходит соответствующий отток крови из желудочно-кишечного тракта, почек и т.п. В результате обеспечивается такой объём крови, который

СибАДИпозволяет наполнить капилляры и сохранить на определенном уровне кровяное давлен е. Даже при непродолжительной (несколько минут) работе теплопродукция повышается, в результате чего от-

крываются кап лляры кожи и усиливается теплоотдача.

Ф з ческ е нагрузки и пищеварение. Пищеварение вызывает усилен е кровоо ращения. После еды пульс может увеличиться на 10 уд. / м н. Это означает, что кровоток через сосуды желудочнокишечного тракта возрастает. В этом случае происходит противоборство: кровь нужна и работающим мышцам, и пищевар тельным органам. Если начать тяжелую физическую работу сразу же после еды, недостаток кислорода будут испытывать мышцы и органы п щеварен я.

4. Дыхательная система

Для работы и нормального функционирования всех органов и тканей организма им постоянно необходим кислород. Его поступление в организм обеспечивает дыхательная система.

К дыхательной системе относятся лёгкие и дыхательные пути, по которым воздух проходит в лёгкие и обратно. ыхательные пути представлены носовой полостью, глоткой, гортанью, трахеей, бронхами и лёгочными пузырьками (альвеолами) .

Воздух поступает сначала в носовую (ротовую) полость, затем в носоглотку, гортань и дальше в трахею. Трахея делится на два главных бронха – правый и левый, которые, в свою очередь, разделяются на долевые входят в ткань легкого. В легких каждый из бронхов делится на все более и более мелкие доли, образуя бронхиальное дерево. Конечные мельчайшие разветвления бронхов (бронхиолы) переходят в закрытые альвеолярные ходы, в стенках которых имеется большое количество шаровидных образований – легочных пузырьков (альвеол). Каждая альвеола окружена густой сетью кровеносных капилляров. Стенки легочных пузырьков (альвеол), как и стенки капилляров, очень тонкие, через них протекающая в легких кровь насыщаетсякислородом.

97

Процесс дыхания человека является непроизвольным (осуществляется без контроля сознания), и частота дыхания зависит от раздражения рецепторов, находящихся в кровеносных сосудах, реагирующих на содержание углекислого газа в крови. Эти рецепторы посылают сигналы в дыхательный центр головного мозга, в результате учащается дыхание и избыток углекислого газа устраняется.

СибАДИИзменения показателей дыхательной системы при выполнении мышечной деятельности оцениваются по частоте дыхания, жизненной ёмкости легк х, потреблению кислорода, кислородному долгу и другим более сложным показателям.

Частота дыхан я (смена вдоха и выдоха и дыхательной паузы) – кол чество дыханий в 1 минуту. Средняя частота у здоровых лиц – 14 – 18 в м нуту.

Лёгочная вент ляция характеризуется рядом показателей: дыхательным объёмом, ж зненной ёмкостью лёгких, минутным объёмом дыхан я.

Дыхательный о ъём (ДО) – количество воздуха, проходящего через легк е при спокойном вдохе (выдохе), составляет дыхатель-

ный объём (ДО) 400 – 500 мл.

Жизненная ёмкость легких (ЖЕЛ) – наибольший объём возду-

ха, который можно выдохнуть после максимального вдоха, составляет в среднем у женщин 2,5 – 4,0 л, у мужчин 3,5 – 5,0 л. ЖЕЛ зависит от пола, возраста, размера тела и тренированности.

Минутный объём дыхания (МОД) – количество воздуха, кото-

рое человек вдыхает и выдыхает за 1 минуту. В покое МОД составляет 6 – 8 л, во время прогулки он составляет приблизительно 10 – 20 л в минуту, при напряженной физической нагрузке может достигать 120 – 150 л в минуту.

Лёгочная вентиляция во время работы повышается мгновенно, тем не менее проходит несколько минут, прежде чем дыхание приспособится к требованиям работы наступит так называемое второе дыхание. Интенсивность вентиляции зависит от глубины и частоты дыхания. Количественным показателем вентиляции легких служит минутный объём, определяемый как произведение дыхательного объёма на число дыханий (ЧД) в минуту. Например, при ЧД 14 раз/ мин МОД будет составлять: 500 мл (ДО) х 14 раз / мин. (ЧД) = 7000 мл.

Максимальное потребление кислорода (МПК) является основ-

ным показателем продуктивности как дыхательной, так и сердечнососудистой систем. МПК – это наибольшее количество кислорода,

98

которое человек способен потребить в течение 1 мин на 1 кг веса. МПК измеряется количеством миллилитров за 1 мин на 1 кг веса (мл/мин/кг). МПК является показателем аэробной способности организма, т.е. способности совершать интенсивную мышечную работу, обеспечивая энергетические расходы за счет кислорода, поглощаемого непосредственно во время работы. Величину МПК можно

СибАДИопределить математическим расчетом, используя специальные номограммы; можно в лабораторных условиях при работе на велоэргометре ли восхождении на ступеньки. МПК зависит от возраста, состоян я сердечно-сосудистой системы, массы тела. Для сохранения здоровья необход мо обладать способностью потреблять кислород на 1 кг веса: женщ нам – не менее 42 мл / мин, мужчинам – не менее 50 мл / м н. Когда в клетки тканей поступает меньше кислорода, чем нужно для полного о еспечения потребности в энергии, возникает к слородное голодание, или гипоксия.

5. Адаптац я организма к физическим нагрузкам

Физические нагрузки вызывают перестройки различных функций организма, особенности и степень которых зависят от мощности, характера двигательной деятельности, уровня здоровья и тренированности. О влиянии физических нагрузок на человека можно судить только на основе всестороннего учета совокупности реакций целостного организма, включая реакцию со стороны ЦНС, ССС, дыхательной системы, обмена веществ и др. Следует подчеркнуть, что выраженность изменений функций организма в ответ на физическую нагрузку зависит прежде всего от индивидуальных особенностей человека и уровня его тренированности. В основе развития тренированности, в свою очередь, лежитпроцесс адаптации организмак физическимнагрузкам.

Адаптация – совокупность физиологических реакций, лежащих в основе приспособлений организма к изменению окружающих условий направленных на сохранение относительного постоянства его внутренней среды – гомеостаза.

Впонятиях «адаптация», «адаптированность», с одной стороны,

и«тренировка», «тренированность», с другой стороны, много общих черт, главной из которых является достижение нового уровня работоспособности. Адаптация организма к физическим нагрузкам заключается в мобилизации и использовании функциональных резервов организма, совершенствовании имеющихся физиологических меха-

99

низмов регуляции. Никаких новых функциональных явлений и механизмов в процессе адаптации не наблюдается, просто имеющиеся уже механизмы начинают работать совершеннее, интенсивнее и экономичнее (снижение ЧСС, углубление дыхания и др.) (табл. 2).

Таблица 2

Процесс адаптации связан с изменениями в деятельности всего комплекса функциональных систем организма: сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной, эндокринной, пищеварительной, сенсомоторной др. Разные виды физических упражнений предъявляют различные требования к отдельным органам и системам организма. В табл. 3 приводятся данные реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем на физическую активность. Правильно организованный процесс выполнения физических упражнений создает условия для совершенствования механизмов, поддерживающих гомеостаз. В результате этого сдвиги, происходящие во внутренней среде организма, быстрее компенсируются, клетки и ткани становятся менее чувствительными к накоплению продуктов обмена веществ.

Среди физиологических факторов, определяющих степень адаптации к физическим нагрузкам, большое значение имеют показатели состояния систем, обеспечивающих транспорт кислорода, а именно сердечно-сосудистая и дыхательная системы.

100

Таблица 3

Средние показатели сердечно-сосудистой и дыхательной систем в покое, у нетренированных и тренированных людей

те увел ч вается кол чество циркулирующей крови (за счет выхода из «депо»). Происходит её перераспределение в организме: большая часть крови устремляется к активно работающим органам: скелетным мышцам, сердцу, лёгким.

Происходят изменения в составе крови, которые направлены на удовлетворение возросшей потребности организма в кислороде. В результате увеличения количества эритроцитов и гемоглобина повышается кислородная ёмкость крови, т.е. увеличивается количество кислорода, переносимого в 100 мл крови. При занятиях спортом увеличивается объём крови, повышается количество гемоглобина, увеличивается число эритроцитов (на 0,5 – 1 млн в кубическом миллиметре), возрастает количество лейкоцитов и их активность, что повышает сопротивляемость организма к простудным инфекционным заболеваниям.

Сердце человека поддается тренировке. Активная мышечная деятельность способствует гипертрофии сердечной мышцы увеличению полостей сердца. У здоровых нетренированных мужчин в возрасте 20 – 30 лет объём сердца составляет в среднем 760 см3, а у женщин – 580 см3, у спортсменов данный показатель может составлять 1200 см3 и более. Увеличение объёма сердца, особенно его левого желудочка, сопровождается повышением его сократительной способности, увеличением систолического и минутного объёмов.

101

Изменение сердца отражаются и в увеличении массы сердечной мышцы и его размера. У нетренированных людей масса сердца составляет в среднем 300 г, у тренированных – 500 г.

Важными показателями производительности сердца при физической нагрузке являются систолический и минутный объёмы крови. истолический объём в покое у нетренированных – 60 – 70 мл, а у тренированных – 70 – 80 мл. Наибольший систолический объём на-

СибАДИпервую очередь в работающие органы – мышцы.

кой мышечной ра оте увеличивается до 10 – 15 л, при напряженной физической работе у спортсменов может достигать 30 – 35 л и более. Например, МОК= 200 уд. / мин × 150 мл = 30 л. Увеличение МОК при мышечной деятельности о еспечивает повышенную потребность органов и тканей в кровосна жении и обеспечивается путем повышения ударногообъёмакровии частотыпульса.

Физическая нагрузка спосо ствует изменению деятельности не только сердца, но и кровеносных сосудов. Активная двигательная деятельность вызывает расширение кровеносных сосудов. При физических нагрузках раскрывается микроскопическая капиллярная

сеть. Все это позволяет существенно увеличить кровоток , следова-

тельно, увеличить поступление питательных веществ кислорода в

Мышечная деятельность вызывает увеличение ЧСС, которая при высокой интенсивности работы может достигать 180 – 210 уд. / мин. Увеличение ЧСС имеет прямо пропорциональную зависимость от мощности мышечной работы. Чем больше мощность работы, тем выше показатели ЧСС. При одинаковой мощности мышечной работы ЧСС у менее подготовленных лиц значительно выше. Кроме того, при выполнении любой двигательной деятельности ЧСС изменяется в зависимости от пола, возраста, самочувствия, условий занятий (температуры, влажности воздуха, времени суток и т.д.).

Систематические занятия физическими упражнениями приводят к тому, что в состоянии покоя ЧСС сокращается. В состоянии

102

покоя у здоровых нетренированных людей ЧСС находится в пределах 60 – 80 уд. / мин, у спортсменов – 50 – 70 уд. / мин и менее. Уменьшение ЧСС ниже 60 уд. / мин называется брадикардией и считается патологией. У спортсменов же снижение ЧСС связано с увеличением объема сердца и, как следствие, увеличением систолического объема, что позволяет перекачивать необходимое количество

СибАДИкрови за меньшее количество сокращений. Низкие показатели ЧСС способствуют сн жен ю «изнашивания» миокарда и имеют важное оздоров тельное значение. На протяжении суток, в течение которых не было трен ровок соревнований, сумма суточного пульса у спортсменов на 15 – 20% меньше, чем у лиц того же пола и возраста, не зан мающ хся спортом.

Во время занят й физическими упражнениями происходят существенные зменен я артериального давления. Систолическое давление по мере роста нтенсивности нагрузки и при максимальной работе может дост гать 200 – 250 мм рт. ст., а диастолическое давление

может возрастать до 100 мм рт. ст.

Дыхательная с стема. Изменения показателей дыхательной системы при выполнении мышечной деятельности оцениваются по частоте дыхания, жизненной ёмкости лёгких, максимальному потреблению кислорода, кислородному долгу.

Средняя частота дыхания в покое у спортсменов составляет 8 – 12 в минуту, а у нетренированных лиц – 14 – 18. При физической нагрузке частота дыхания увеличивается в среднем в 2 – 4 раза и составляет 40 – 60 дыхательных циклов в минуту.

Под влиянием тренировки возрастает ЖЕЛ, у хорошо тренированных спортсменов она достигает 8 л. При мышечной работе скелетные мышцы требуют значительно больше кислорода, чем в покое, вырабатывают больше углекислого газа. При интенсивной физической нагрузке МОД увеличивается в 20 – 25 раз по сравнению с состоянием покоя (до120 – 150 л / мин и более). Такое усиление вентиляции обеспечивается за счет частоты дыхания до 60 – 70 раз / мин объёма дыхания, который может достигать 50% ЖЕЛ, хотя в покое он составляет лишь 15% этого показателя.

Максимальное потребление кислорода (МПК) у спортсменов,

тренирующих выносливость, достигает 70 – 90 мл/мин, в то время как у мужчин нормой считается показатель 50 мл/мин.

Кислородный долг – это количество кислорода, которое требуется для окисления продуктов обмена веществ, образовавшихся при

103

физической работе. При интенсивных физических нагрузках, как правило, наблюдается метаболический ацидоз различной степени выраженности. Его причиной является «закисление» крови, т.е. накопление в крови метаболитов обмена веществ (молочной, пировиноградной кислот и др.). Для ликвидации этих продуктов обмена

Снужен кислород – создается кислородный запрос. Когда кислородный запрос выше потребления кислорода в данный момент, образуется кислородный долг. Нетренированные люди способны продолжить работу при к слородном долге 6 – 10 л, спортсмены могут вы- нияполнять такую нагрузку, после которой возникает кислородный долг в 16 –18 л более. К слородный долг ликвидируется после оконча-

работы. Время его ликвидации зависит от длительности и интенсивности предыдущей ра оты (от нескольких минут до 1,5 ч). В это

1.РасскажбАте о строении опорно-двигательного аппарата.

2.Каковы функции и строение позвоночника?

3.Перечислите правила ра оты с отягощениями для предотвращения травм позвоночника.

4.Дайте характеристику видам мышц.

5.КакосуществляетсяэнергообеспечениеДмышечнойдеятельности?

6.Расскажитеостроенииифункцияхсердечно-сосудистойсистемы.

7.Какие бывают функциональные показатели работы сердеч- но-сосудистой системы?

8.Расскажите о строении дыхательной системы.

9.Какие существуют функциональныеИпоказатели работы дыхательной системы?

10.В чем выражается адаптация функциональных систем человека к физической нагрузке?

11.Охарактеризуйте отличия показателей сердечно-сосудистой

идыхательной систем в покое и при физической нагрузке.

104