Полезные материалы за все 6 курсов / Учебники, методички, pdf / Физиология_человека_Солодков_А_С_,_Сологуб_Е_Б_2018

При значительной степени кислородной недостаточности или ухудшении компенсаторных реакций в организме человека раз вивается ряд физиологических и патологических изменений, по лучивших название горной, или высотной, болезни. Она про является снижением подвижности основных нервных процессов, нарушением функций вегетативных и сенсорных систем, коор динации движений, уменьшением показателей физических ка честв. Субъективные признаки выражаются головной болью, головокружением, они сопровождаются носовыми кровоте чениями, одышкой, тошнотой, рвотой, возможна потеря соз нания.

По мере пребывания на высоте устойчивость организма к не достатку кислорода повышается, улучшается самочувствие лю дей, стабилизируются функции организма и физическая работо способность. Другими словами, развивается адаптация или частный ее случай – акклиматизация, которая осуществляется по двум физиологическим механизмам: а) путем повышения до ставки кислорода тканям вследствие нормализации функций кислородтранспортной системы; б) приспособлением органов и тканей к пониженному содержанию кислорода в крови и умень шением вследствие этого уровня метаболизма.

В первые дни пребывания в условиях среднегорья физическая работоспособность снижается как по прямым, так и по косвен ным ее показателям. Особенно существенно снижение рабо тоспособности в тех видах спорта, для которых характерен значительный кислородный запрос (бег на средние и длинные дистанции, плавание, велосипедные и лыжные гонки). Главной

причиной снижения работоспособности в этих условиях яв ляется увеличение кислородного долга. В видах спорта, где работа протекает преимущественно в анаэробных условиях (гим настика, акробатика, тяжелая атлетика, спринтерский бег), резуль таты практически не изменяются.

После пребывания спортсменов в среднегорье и по возвра щении их на равнину в течение 3–4 недель сохраняется повы шенная физическая работоспособность, а спортивные резуль таты нередко улучшаются. Физиологический смысл этого

явления заключается в адаптированности организма к условиям гипоксии. Поэтому перед ответственными сорев нованиями, особенно в видах спорта на выносливость, рекомен дуются тренировки спортсменов в горных условиях или в спе циальных рекомпрессионных камерах. Разработана также

350

тренировка с дыханием в замкнутом пространстве (например, в резиновый мешок), в котором по мере дыхания снижается со держание кислорода.

13.2.2. Влияние повышенного барометрического давления

Представители некоторых спортивных специализаций (аква навты, ныряльщики, подводные пловцы, аквалангисты) в период пребывания под водой подвергаются воздействию повышенного барометрического давления. В комплексном действии факторов, определяющих специфику такого труда, ведущая роль принад лежит влиянию повышенного давления среды и его перепадов, повышенных парциальных давлений газов, а также изменени ям, происходящим в организме вследствие нарушения газового равновесия со средой, вызывающего насыщение и рассыщение организма индифферентными газами.

Исследования влияния повышенного барометрического дав ления на организм человека сопряжены с методическими труд ностями, которые определяются тем, что экспериментатор не всегда может находиться вместе с обследуемым; во многих случаях оказывается невозможным использование необходимой аппаратуры. Поэтому большинство фактических материалов о влиянии гипербарии на организм получено в период после действия.

При анализе реакций организма на действие комплекса пере численных факторов следует иметь в виду, что в процессе эволю ции у человека и наземных животных не выработались специаль ные адаптационные механизмы, реагирующие на значительное возрастание парциальных давлений кислорода и других газов, на процесс проникновения их в кровь и ткани. Свои защитные

функции организм осуществляет опосредованно, преимуще ственно за счет компенсаторных реакций.

Все изменения в организме проявляются двумя типами:

•физиологические сдвиги, обусловленные влиянием факто ров гипербарии при соблюдении необходимых требований к пре быванию под водой;

•патологические изменения, связанные с нарушением режи мов безопасности или неисправности дыхательной аппаратуры.

При действии повышенного барометрического давления на организм возникают функциональные изменения со стороны разных органов и систем. Изменения функций ЦНС указывают на нарушение уравновешенности основных нервных процессов,

351

характеризующееся снижением силы внутреннего торможения

ипреобладанием процессов возбуждения. Со стороны дыхатель ной системы отмечается увеличение сопротивления дыханию,

уменьшение скорости выдоха и снижение максимальной венти ляции легких.

Наиболее типичной и закономерной реакцией органов крово обращения является урежение сердечных сокращений, пониже ние максимального и повышение минимального артериального давления, т.е. уменьшение пульсового давления. Наблюдается также замедление скорости кровотока, снижение количества

циркулирующей крови, ударного и особенно минутного ее объе мов. Эти изменения следует рассматривать как приспособитель ную реакцию организма, направленную на ограничение избыточ ного поступления кислорода в органы и ткани. Изменения в периферической крови характеризуются уменьшением коли чества эритроцитов и гемоглобина, умеренно выраженным лей коцитозом; при этом снижаются осмотическая стойкость и фа гоцитарная активность лейкоцитов.

Улиц названных специализаций угнетается секреторная дея тельность пищеварительных желез; моторная функция желудоч но кишечного тракта усиливается, возрастает диурез. Все виды обмена веществ нарушаются, что приводит к снижению энерго обмена и падению уровня физической работоспособности. Воз

никающие в организме изменения в большинстве случаев но сят функционально приспособительный характер и через несколько часов, как правило, все показатели возвращаются к норме.

Во время работы под водой при нарушении режимов безопас ности могут возникать различные патологические состояния

ипрофессиональные заболевания. К их числу относятся: отравление кислородом, кислородное голодание, отравление уг лекислым газом, переохлаждение или перегревание организма, утопление, особый синдром повышенного давления (барогипер тензионный синдром), баротравма легких и декомпрессионная болезнь. Лечением и профилактикой этой патологии занимаются специально подготовленные врачи физиологи и водолазные спе циалисты.

Спортсмены, тренеры и медицинские работники, обеспечива ющие тренировки и соревнования в условиях гипербарии, долж ны хорошо знать о возможности возникновения и характере функциональных сдвигов и патологических нарушений в орга

352

низме людей в период пребывания под водой. В случае появле ния профессиональных заболеваний пострадавшие должны до ставляться в бароцентры (а не в больницы!) для проведения лечебных мероприятий, где имеются необходимое оборудование и соответствующие специалисты.

13.3. СПОРТИВНАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ПРИ СМЕНЕ ПОЯСНО<КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

Характерной особенностью отечественной физиологии и ме дицины является признание тесной взаимосвязи организма с внешней средой.

Природные явления подвержены периодическим колебаниям.

В соответствии с ритмическими изменениями явлений при роды в организме человека и животных сформировались оп ределенные ритмы физиологических функций, получившие название «биологические ритмы ». Изменения внешней сре ды неизбежно отражаются на физиологических реакциях орга низма, обусловливая состояние уравновешенности его с внешней средой, что вытекает из учения И.М. Сеченова и И.П. Павло ва о тесном взаимодействии организма и внешней среды, их единстве.

Различают суточные (точнее – околосуточные), около месячные, сезонные (или годичные), многолетние и другие био ритмы.

Среди биологических ритмов человека центральное место за нимают околосуточные, или циркадные (циркадианные), рит мы, период которых около 24 часов. Стереотипные, тысячелети ями повторяющиеся суточные колебания среды в виде смены дня

иночи создали в организме прочную систему последовательных изменений функций организма. Суточные колебания обнаружи ваются в деятельности высших отделов ЦНС, в гемодинамике

идыхании, в системе крови и терморегуляции, в деятельности пищеварительного аппарата и обмена веществ, в мышечной силе, быстроте и выносливости, физической и умственной работоспо собности и в других проявлениях жизнедеятельности организма.

Внастоящее время известно около 60 разных физиологиче ских функций организма, имеющих четкую суточную периодику, причем фаза максимальной деятельности в большинстве случаев приходится на период бодрствования, а минимум – примерно на 4 часа ночи. Строгое чередование физиологических процессов

353

во времени является одним из выражений биологической це лесообразности и физиологической целостности организма.

Возможность нарушения суточных биологических ритмов обусловлена двумя факторами:

1)сменной работой (ночные смены, вахты);

2)быстрым перемещением людей в широтном направлении при пересечении нескольких часовых поясов.

Перестройка биоритмов проявляется как субъективными, так

иобъективными нарушениями (быстрая утомляемость, слабость, бессонница в ночное время и сонливость в дневные часы, изме нения функций организма и пониженная работоспособность).

Вотечественной литературе подобное состояние человека по лучило наименование «десинхроноз». Выраженность десинхро ноза, характер и скорость адаптационных перестроек в новых ус ловиях зависят от величины поясно временных сдвигов, направ ления перелета, контрастности поясно климатического режима в пунктах постоянного и временного проживания, характера дви гательной деятельности спортсменов. При возвращении в место постоянного жительства реадаптация людей протекает в более ко роткий период, чем адаптация к новым условиям.

В основе формирования суточной периодики лежит услов но рефлекторный динамический стереотип, образование которо го в новых условиях проходит несколько фаз:

•2–5 е сутки после перелета характеризуются снижением функций организма и прямых показателей работоспособности;

•6–10 е сутки сопровождаются колебаниями названных по казателей;

•11–14 е сутки – характеризуются полным их восстановле нием и после 15 суток иногда отмечается превышение исходного уровня (сверхвосстановление).

Существенное влияние на процессы адаптации к новым пояс но климатическим условиям оказывает специфика двигательной деятельности. В частности, десинхроноз больше сказывается на

выполнении скоростных, скоростно силовых и сложнокоор динационных упражнений; в упражнениях на выносливость его влияние значительно меньше.

Работоспособность спортсменов изменяется также от месяца к месяцу, от сезона к сезону, т.е. зависит от биоритмов с длитель ными периодами. Однако изучены они недостаточно, поэтому в настоящее время нет убедительных, научно обоснованных пред посылок для использования их в тренерской практике.

354

13.4.ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

ВОРГАНИЗМЕ ПРИ ПЛАВАНИИ

Спортивная деятельность при плавании имеет ряд физиологи ческих особенностей, отличающих ее от физической работы

вобычных условиях воздушной среды. Эти особенности обу

словлены механическими факторами, связанными с движе нием в плотной водной среде, горизонтальным положением тела и большой теплоемкостью воды.

Плотность воды примерно в 775 раз больше плотности возду ха, а отсюда затруднение движений, ограничение скорости и боль шие энерготраты. При плавании основная мышечная работа за трачивается не на удержание пловца на воде, а на преодоление силы лобового сопротивления. Ее величина зависит от вязкости воды, размеров и формы тела и скорости плавания. Средняя ско рость при плавании разными стилями колеблется от 1,5 м/с (брасс) до 1,8 м/с (кроль). Расход энергии при плавании на раз личных дистанциях зависит от их длины и мощности работы. На дистанциях 100–1500 м он составляет в среднем от 100 до 500 ккал.

Гипогравитация в соответствии с законом Архимеда приводит к тому, что масса тела человека в воде не превышает 1–1,5 кг. В таких условиях в спокойном состоянии деятельность различ ных органов и систем аналогична их функционированию в состо янии невесомости. Этому способствует и горизонтальное поло жение тела при плавании, что облегчает работу сердца, улучшает расслабление мышц и функции суставов.

Теплоемкость воды в 25 раз, а ее теплопроводность в 5 раз больше, чем воздуха. Длительное пребывание пловцов даже

вотносительно теплой воде может приводить к значительным потерям тепла и переохлаждению тела. Однако у трениро ванных пловцов механизмы, обеспечивающие сохранение темпе ратурного гомеостаза, более совершенны, чем у людей, не адап тированных к охлаждению. Поэтому плавание в любом

возрасте является одним из эффективных средств закали вания.

Названные особенности водной среды оказывают специальное влияние на деятельность различных органов и систем. В частно сти, в процессе тренировки у пловцов формируется особое ком

плексное восприятие различных раздражителей, называемое «чувством воды». Оно обусловлено ощущениями, возникающи

355

ми при раздражении тактильного, температурного, проприоцеп тивного и вестибулярного рецепторов. При наличии «чувства воды» пловцы хорошо анализируют малейшие изменения в ве личине сопротивления воды, ее давление и температуру. Эти ощущения способствуют улучшению движений пловца.

Функции зрительной и слуховой сенсорных систем при нахождении пловца под водой существенно ухудшаются.

Предметы в воде видятся смутно, расплывшимися, на расстоя нии, не соответствующем действительному. Звук в воде распро страняется со скоростью 1500 м/с (на суше – 330 м/с), поэтому практически одновременно приходит в оба уха, что затрудняет определение его направления.

Двигательная деятельность пловца также имеет свои осо бенности, которые определяются горизонтальным положением тела, большим сопротивлением воды движению, выработкой спе цифических двигательных автоматизмов и новых координации движений, строгой последовательностью работы отдельных мы шечных групп, включением в работу преимущественно мышц рук

иплечевого пояса (до 70%) и ног – при плавании брассом. Под влиянием тренировки у пловцов хорошо развивается сила мышц. При плавании основные мышечные группы выполняют динами ческую работу. Мышцы должны быть адаптированы к работе как в аэробных, так и в анаэробных условиях. При этом, чем длин нее дистанция, тем большее значение приобретают аэробные про цессы.

Деятельность вегетативных органов и систем у пловцов также имеет свои особенности. Тренированным пловцам свой ственны брадикардия, умеренное повышение артериального дав ления, усиленный венозный приток к сердцу, увеличение удар ного и минутного объемов крови, расширение полостей сердца

иумеренная гипертрофия миокарда. При дыхании пловцам при ходится преодолевать сопротивление воды, в связи с этим у них хорошо развита дыхательная мускулатура. При плавании

вырабатывается новый автоматизм дыхания, который характеризуется уменьшением длительности дыхательного цик ла, увеличением частоты и минутного объема дыхания. Ле гочная вентиляция при плавании может возрастать до 120– 150 л/мин, ЖЕЛ у хорошо тренированных пловцов достигает 5,8–6 л.

Изменения в картине крови при плавании характеризуются увеличением содержания эритроцитов, гемоглобина и лейкоци

356

тов. При плавании почти отсутствует потоотделение, поэто му продукты обмена веществ у пловцов могут выводиться только через почки, что предъявляет дополнительные требования к их функциям. Нарушения проницаемости почечных капилля ров нередко приводит к появлению в моче белка и эритроцитов. Изменение деятельности почек является одной из специфиче ских реакций организма на плавание.

Потребление кислорода при плавании у квалифицированных спортсменов составляет около 5–6 л/мин, что близко к величи нам МПК. Кислородный запрос у пловцов доходит до 30 л/мин, который не полностью удовлетворяясь, приводит к развитию

кислородного долга (10–15 л).

При плавании хорошо развиваются аэробные и анаэробные возможности организма, позволяющие обеспечивать высокие энерготраты (до 10–15 ккал/мин). Однако КПД при плавании очень низкий и у высококвалифицированных спортсменов не превышает 4–5%.

Плавание как вид спорта – удел молодых; для людей зрелого и пожилого возраста – хорошее средство физического развития, тренировки на выносливость и закаливания.

14. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СПОРТИВНОЙ ТРЕНИРОВКИ ЖЕНЩИН

Роль женщин в производственной сфере, спорте и обществен ной жизни непрерывно возрастает, от укрепления их здоровья зависит развитие будущего поколения. Это делает необходимым всестороннее научное обоснование физического воспитания

испортивной тренировки женщин.

14.1.МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЖЕНСКОГО ОРГАНИЗМА

Особенности строения и функционирования женского орга низма определяют его отличия в умственной и физической ра ботоспособности. В общебиологическом аспекте женщины по сравнению с мужчинами характеризуются лучшей приспособ ляемостью к изменениям внешней среды (температурные сдви ги, голод, кровопотери, некоторые болезни), меньшей детской смертностью и большей продолжительностью жизни.

357

14.1.1.Деятельность центральной нервной системы

исенсорных систем

Для организма женщин характерны специфические особенно сти деятельности мозга. Доминирующая роль левого полушария у них проявляется в меньшей степени, чем у мужчин. Это связа но с достаточно выраженным представительством речевой функ ции не только в левом, но и в правом полушарии. Женщин

отличает высокая способность к переработке речевой инфор мации, овладению родным и иностранным языком, синхронному переводу, а также словесно аналитическая стратегия решений и высокая степень р е ч е в о й р е г у л я ц и и д в и ж е н и й . В про цессе их обучения физическим упражнениям следует делать ак цент на метод рассказа. Отмечено, что объяснение, словесный анализ движений, доведение до сознания отдельных их элемен тов, разъяснение ошибок существенно ускоряют овладение дви жением, формирование двигательных навыков. При запоминании слов женщины превосходят мужчин как по кратковременной, так и по долговременной вербальной памяти.

Но цифровая память и скорость переработки информации у женщин ниже, чем у мужчин. Они медленнее решают тактиче ские задачи, больше времени затрачивают на арифметические вычисления. При этом женщины легче решают стереотипные, а мужчины – новые задачи, особенно в условиях дефицита вре мени. Вместе с тем более высокий уровень мотивации, а также лучшие показатели обучаемости женщин обусловливают дости жение ими значительных успехов. Женщинам присуща более высокая эмоциональная возбудимость, эмоциональная неустой чивость и тревожность по сравнению с мужчинами. Они весьма чувствительны к поощрениям и замечаниям, что необходимо учитывать при педагогических воздействиях, особенно при рабо те с девочками подростками.

Высокая чувствительность кожных рецепторов, двига тельной и вестибулярной сенсорных систем, тонкие диф ференцировки мышечного чувства способствуют развитию хо рошей координации движений, их плавности и четкости. Устойчивость вестибулярных реакций особенно возрастает в пе риод с 8 до 13–14 лет. В этом возрасте быстро совершенствуется двигательная сенсорная система, растет способность дифферен цировать амплитуду движений. Важно использовать этот пери од развития организма для совершенствования координации дви

358

жений, повышения устойчивости вестибулярного аппарата, ов ладения статическим и динамическим равновесием, формиро вания сложных двигательных навыков.

Женщины обладают острым зрением, высокой способно стью различать цвета и хорошим глубинным зрением. Поле зрения у них шире, чем у мужчин. Зрительные сигналы быстрее достигают коры больших полушарий и вызывают более выражен ную реакцию. Все это обусловливает совершенство глазодвига тельных реакций, уверенную ориентацию движений в простран стве. Способность называть цвета развивается у девочек раньше, чем у мальчиков (уже с 4 лет), нарушения цветного зрения

уженщин встречаются много реже (в 0,5% случаев), чем у муж чин (в 8% случаев). К 12 годам завершается основной период раз вития зрительной сенсорной системы. В зрительной области коры больших полушарий устанавливается четкий ритм биопотенциа лов взрослого мозга – около 10 колебаний в 1 секунду.

Слуховая система отличается большей чувствительностью к высоким частотам звукового диапазона, с возрастом это отли чие женщин становится более заметным. Музыкальный слух

уженщин в 6 раз лучше, чем у мужчин, что облегчает их движе ния под музыку.

14.1.2.Двигательный аппарат и развитие физических качеств

Уженщин меньше, чем у мужчин, длина тела (в среднем на 10 см) и его масса (на 10 кг). Меньшим размерам тела соответствуют и меньшие размеры внутренних органов и мышечной массы. Име ются отличия и в пропорциях различных частей тела: конечности

уженщин короче, а туловище длиннее, поперечные размеры таза больше, а плечи yже´ . Эти особенности строения тела обусловли вают более низкое общее положение центра масс, что способ ствует лучшему сохранению равновесия, например, в гребле, уп ражнениях на бревне и т.п. Вместе с тем большая ширина таза снижает эффективность движений при локомоциях. Благодаря хо рошей подвижности позвоночника и эластичности связочного ап парата возможна значительная амплитуда движений, большая гибкость. Сравнительно легче выполняется поперечный шпагат. Красоте и эффективности движений способствует и то, что у жен щин чаще встречается высокий свод стопы и реже плоскостопие. Леворукость встречается в 3 раза реже, чем у мужчин. Заметно преобладает по сравнению с мужчинами правосторонняя асиммет рия – сочетание преимущества правой руки, ноги и глаза.

359