Двигательная рекреация. Оздоровительная тренировка. Учебное пособие

мышечной работы является величина энергозатрат. Минимальная вели­ чина суточных энергозатрат, необходимых для нормальной жизнедея­ тельности организма, составляет 12-16 МДж (в зависимости от возрас­ та, пола и массы тела), что соответствует 2880-3840 ккал. Из них на мышечную деятельность должно расходоваться не менее 5,0-9,0 МДж (1200-1900 ккал); остальные энергозатраты обеспечивают поддержание жизнедеятельности организма в состоянии покоя, нормальную деятель­ ность систем дыхания и кровообращения, обменные процессы и т. д. (энергия основного обмена).

Интенсивность труда в условиях современного производства не превышает 2-3 ккал/мин, что в 3 раза ниже пороговой величины (7,5 ккал/мин), обеспечивающей оздоровительный и профилактический эффект. В связи с этим для компенсации недостатка энергозатрат в про­ цессе трудовой деятельности современному человеку необходимо вы­ полнять физические упражнения с расходом энергии не менее 350-500 ккал в сутки (или 2000-3000 ккал в неделю). В настоящее время только 20 % населения экономически развитых стран занимаются достаточно интенсивной физической тренировкой, обеспечивающей необходимый минимум энергозатрат, у остальных 80 % суточный расход энергии зна­ чительно ниже уровня, необходимого для поддержания стабильного здоровья.

Таким образом, у большей части современного населения экономиче­ ски развитых стран возникла реальная опасность развития гипокинезии.

Гипокинетический синдром, или гипокинетическая болезнь, пред­ ставляет собой комплекс функциональных и органических изменений и болезненных симптомов, развивающихся в результате рассогласования деятельности отдельных систем и организма в целом с внешней средой. В основе патогенеза этого состояния лежат нарушения энергетического и пластического обмена (прежде всего в мышечной системе). Механизм защитного действия интенсивных физических упражнений заложен в генетическом коде человеческого организма. Скелетные мышцы гене­ тически запрограммированы природой на тяжелую физическую работу.

Различают общий и специальный эффект физических упражнений,

а также их опосредованное влияние на факторы риска. Наиболее общий эффект тренировки заключается в расходе энергии, прямо пропорцио­ нальном длительности и интенсивности мышечной деятельности, что

41

позволяет компенсировать дефицит энергозатрат. Важное значение имеет также повышение устойчивости организма к действию неблаго­ приятных факторов внешней среды: стрессовых ситуаций, высоких и низких температур, радиации, травм, гипоксии.

В результате повышения неспецифического иммунитета повышает­ ся и устойчивость к простудным заболеваниям. Однако использование предельных тренировочных нагрузок, необходимых в большом спорте для достижения «пика» спортивной формы, в оздоровительной физиче­ ской культуре нередко приводит к противоположному эффекту - угне­ тению иммунитета и повышению восприимчивости к инфекционным заболеваниям. Аналогичный отрицательный эффект может быть полу­ чен и при занятиях физической культурой с чрезмерным увеличением нагрузки. Специальный эффект оздоровительной тренировки связан с повышением функциональных возможностей сердечно-сосудистой си­ стемы. Он заключается в экономизации работы сердца в состоянии по­ коя и повышении резервных возможностей аппарата кровообращения при мышечной работе.

Один из важнейших тренировочных эффектов - снижение частоты сердечных сокращений в покое (брадикардия) как проявление экономи­ зации деятельности сердечно-сосудистой функции и более низкой по­ требности миокарда в кислороде. Увеличение продолжительности диа­ столы (фазы расслабления и наполнения) обеспечивает больший крово­ ток и лучшее снабжение сердечной мышцы кислородом. У лиц с брадикардией случаи заболевания ишемической болезнью сердца выявлены значительно реже, чем у людей с частым пульсом. Считается, что уве­ личение ЧСС в покое на 15 уд./мин повышает риск внезапной смерти от инфаркта на 70 % - такая же закономерность наблюдается и при мы­ шечной деятельности.

С ростом уровня тренированности потребность миокарда в кислоро­ де снижается как в состоянии покоя, так и при субмаксимальных нагруз­ ках, что свидетельствует об экономизации сердечной деятельности. Это обстоятельство является физиологическим обоснованием необходимости адекватной физической тренировки для больных ИБС, так как по мере роста тренированности и снижения потребности миокарда в кислороде повышается уровень пороговой нагрузки, которую испытуемый может выполнить без угрозы ишемии миокарда и приступа стенокардии.

42

Наиболее выражено повышение резервных возможностей аппарата кровообращения при напряженной мышечной деятельности: увеличение максимальной частоты сердечных сокращений, систолического и ми­ нутного объема крови, артерио-венозной разницы по кислороду, сниже­ ние общего периферического сосудистого сопротивления, что облегчает механическую работу сердца и увеличивает его производительность.

Помимо выраженного увеличения резервных возможностей орга­ низма под влиянием оздоровительной тренировки чрезвычайно важен также ее профилактический эффект, связанный с опосредованным вли­ янием на факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Оздоровительный эффект физкультурно-оздоровительных занятий связан прежде всего с повышением аэробных возможностей организма,

уровня общей выносливости и физической работоспособности. Повы­ шение физической работоспособности сопровождается профилактиче­ ским эффектом в отношении факторов риска сердечно-сосудистых за­ болеваний: снижением веса тела и жировой массы, содержания холесте­ рина и триглицеридов в крови, снижением артериального давления и частоты сердечных сокращений. Кроме того, регулярная физическая тренировка позволяет в значительной степени затормозить развитие возрастных инволюционных изменений физиологических функций, а также дегенеративных изменений различных органов и систем (включая задержку и обратное развитие атеросклероза).

В этом отношении не является исключением и костно-мышечная система. Выполнение физических упражнений положительно влияет на все звенья двигательного аппарата, препятствуя развитию дегенератив­ ных изменений, связанных с возрастом и гиподинамией. Повышается минерализация костной ткани и содержание кальция в организме, что препятствует развитию остеопороза. Увеличивается приток лимфы к су­ ставным хрящам и межпозвонковым дискам, что является лучшим сред­ ством профилактики артроза и остеохондроза.

Любая физическая активность благоприятно влияет на организм человека в целом и на отдельные его системы. При выполнении физиче­ ских упражнений активизируются сердечно-сосудистая и дыхательная системы, усиливается обмен веществ. Во время мышечной деятельности усиливаются импульсы из рецепторов, участвующих в движении

43

(зрительного, слухового и тактильного), одновременно с этим возбуж­ дается двигательная зона коры головного мозга.

Под влиянием мышечной активности повышается деятельность же­ лез внутренней секреции, прежде всего надпочечников. Гормоны мозго­ вого слоя надпочечников повышают артериальное давление, одновре­ менно расширяя артерии головного мозга. Гормоны коркового слоя надпочечников повышают сопротивляемость организма и оказывают противовоспалительное действие. Во время мышечной работы улучша­ ются обменные процессы в тканях и процессы регенерации клеток. Мышечное сокращение служит в качестве своеобразного насоса, выжи­ мающего кровь из вен по направлению к сердцу. Увеличению притока венозной крови к сердцу, кроме того, способствуют усиленные дыха­ тельные движения, возникающие при мышечной деятельности.

Другой экстракардиальный фактор воздействия физических упраж­ нений на периферическое кровообращение может быть кратко охарак­ теризован как мобилизация резервных возможностей сосудистой си­ стемы - перераспределения крови в виде уменьшения ее депонирован­ ной и увеличения циркулирующей массы, расширения капиллярного русла за счет открытия ранее не функционировавших капилляров, уско­ рение артериального кровотока. Физические упражнения способствуют повышению притока крови к венечным артериям. В миокарде, как и в скелетной мускулатуре, возрастает число функционирующих капилля­ ров, активизируются обменные процессы, увеличиваются поглощение и утилизация кислорода, с чем и связано повышение сократительной функции миокарда. Все эти данные свидетельствуют о неоценимом по­ ложительном влиянии занятий оздоровительной физической культурой на организм человека.

Для достижения оздоровительного эффекта при занятиях оздорови­ тельным фитнесом необходимо соблюдение следующих условий:

-участие в работе больших мышечных групп;

-возможность продолжительного выполнения упражнения;

-ритмический характер мышечной деятельности;

-энергообеспечение работы мышц в основном за счет аэробных процессов.

Аэробные упражнения. К упражнениям аэробного характера отно­ сятся циклические (бег, плавание, велоспорт, гребля и др.) и ациклические

44

(танцы, спортивные игры и др.) виды упражнений, в которых преобла­ дает аэробное энергообеспечение. Термин «аэробный» заимствован из физиологии, он используется при определении химических и энергети­ ческих процессов, обеспечивающих работу мыщц. Известно, что обмен веществ при возбуждении мышцы представляет собой сложную систему химических реакций. Процессы расцепления сложных молекул на более простые сочетаются с процессами синтеза (восстановления) богатых энергией веществ. Один из этих процессов может идти только в присут­ ствии кислорода, то есть в аэробных условиях.

При аэробных процессах вырабатывается значительно большее количество энергии, чем при анаэробных реакциях. Углекислый газ и вода являются основными продуктами распада при аэробном способе выработки энергии и легко удаляются из организма при помощи ды­ хания и пота.

Аэробные упражнения, так же как и другие, выполняются за счет сокращения мышц. Для этого требуется энергия, которая может постав­ ляться двумя путями: анаэробным, когда все компоненты находятся внутри мышц, и аэробным, при котором требуется Доставка к мышеч­ ным волокнам кислорода и энергетических субстратов - сжигаемых ве­ ществ. Таким образом, в системе аэробного обеспечения выделяют си­ стемы транспорта, утилизации, а также управления и обеспечения: ЦНС, гормональная, водно-солевая, терморегуляции и др.

Основными элементами системы транспорта являются легкие, сердце, сосуды, кровь, запасы гликогена в печени и липидов в жировых депо. В системе утилизации это: митохондрии миокарда и мышц, внутриклеточ­ ные запасы кислорода (в связи с миоглобином), гликогена, жиров.

Функционирование аэробной системы энергообеспечения

В начале любых упражнений в качестве источника энергии исполь­ зуются запасы креатинфосфата (КрФ) в мышцах. Практически мгновен­ но (в течение 1-2 с) развертываются системы внутриклеточного дыха­ ния, для которых кислород доставляется из миоглобина мышечных кле­ ток и гемоглобина капиллярной крови. Этих источников энергии хвата­ ет на 10-30 с, в течение которых под воздействием ЦНС, гормональной системы и сигналов с сосудистых хеморецепторов постепенно интенси­ фицируется работа систем доставки кислорода к мышцам и мобилизу­ ются внеклеточные запасы углеводов и жиров

45

После врабатывания (2-4 мин), в течение которого достигается тре­ буемая интенсивность и сбалансированность функционирования всех систем аэробного энергообеспечения, наступает устойчивое состояние, которое может поддерживаться достаточно долго, если мощность рабо­ ты не превышает порога анаэробного обмена (ПАНО) - т. е., когда еще может поддерживаться баланс между скоростью продукции анаэробных метаболитов (лактат, ионы водорода) в быстрых мышечных волокнах и их удалением.

При более высокой интенсивности накопление анаэробных продук­ тов распада является причиной возникновения утомления. Поэтому для продолжения тренировки необходим активный отдых - временное сни­ жение интенсивности ниже анаэробного порога, после чего опять вы­ полняется работа (повторный и интервальный метод). Таким образом, порог анаэробного обмена (ПАНО) - это «грань» между интенсивно­ стью, с которой можно работать длительное время (как непрерывным, так и переменным методом) и уровнем ЧСС, при котором подключают­ ся анаэробные механизмы энергообеспечения, активизируя более быст­ рое развитие.

Срочные эффекты аэробики

При интенсивности ниже аэробного порога пропорционально нагрузке возрастают: легочная вентиляция, потребление кислорода, ча­ стота сердечных сокращений, температура тела, артериальное давление, потоотделение. В кровь в небольшом объеме выбрасываются гормоны и нейромедиаторы симпатоадреналовой и глюкокортикоидных систем, возрастает содержание сахара и жиров. В реакциях энергообеспечения используются, в основном, внутримышечные запасы макроэргических веществ. Жировые депо мобилизуются незначительно.

При интенсивности выше порога анаэробного обмена наблюдаются те же явления, но они выражены гораздо сильнее. Углеводы становятся преимущественным источником энергообеспечения, в крови накаплива­ ется молочная кислота и другие метаболиты, происходит интенсивное потоотделение, значительно возрастает легочная вентиляция за счет увеличения частоты дыхания, ЧСС и потребление кислорода может до­ стигнуть максимума, накапливается кислородный долг.

46

Отставленные эффекты аэробики

За счет увеличения производительности системы транспорта и ути­ лизации кислорода повышается выносливость. В то же время дальней­ шее развитие выносливости может лимитироваться, например, миокард имеет врожденные анатомические особенности, которые могут ограни­ чивать его производительность. В этом случае повысить плотность ка­ пилляров и митохондрий в мышцах очень тяжело и производительность всей системы будет небольшой. Мышцы также могут лимитировать дальнейший прогресс выносливости. Например, в случае недостаточной силы медленных мышечных волокон. Такие мышцы не будут создавать достаточного «кислородного запроса» и, следовательно, вся система не выйдет на индивидуально максимальный уровень функционирования.

Под воздействием аэробной тренировки в отдельных системах и органах могут происходить следующие перестройки.

Миокард: незначительно увеличивается объем полостей сердца, Происходит гипертрофия мышечных стенок, улучшаются ионные про­ цессы, повышается плотность митохондрий - все это улучшает сокра­ тимость миокарда и повышает максимальный сердечный выброс и устойчивость работы сердца при длительной мышечной нагрузке, по­ вышая производительность сердца. Кроме этого увеличивается просвет коронарных сосудов, плотность капилляров, снижается реактивность миокарда на действие стрессоров.

Система кровообращения: увеличивается просвет и эластичность магистральных и периферических сосудов, увеличивается плотность капилляров, что способствует профилактике атеросклероза и улучше­ нию обеспечения тканей кислородом, гормонами и пластическими ве­ ществами.

Кровь: увеличивается общий объем циркулирующей крови, гемо­ глобина и эритроцитов, увеличивается производительность кислородно­ транспортной функции.

Мышцы: растет плотность митохондрий и капилляров, концентра­ ция миоглобина, запасов гликогена и триглицеридов, возникает незна­ чительная гипертрофия медленных мышечных волокон. В целом такие перестройки увеличивают выносливость мышц при выполнении работы аэробного характера.

47

Эндокринная система: аэробные упражнения способствуют незна­ чительному увеличению веса и функциональной мощности некоторых желез, снижают их реакцию на выполнение умеренной мышечной рабо­ ты, повышают способность поддерживать высокую функциональную активность в течение длительного времени, изменяют чувствительность тканей к гормонам, что способствует улучшению регуляции функций организма и обменных процессов.

Регуляторный эффект аэробных упражнений выражается в эконо­ мизации деятельности функций всего организма. Это обеспечивается совершенствованием окислительных процессов (увеличением количе­ ства митохондрий в различных органах), регуляцией обмена веществ на всех участках и звеньях - от поступления до утилизации и выведения продуктов метаболизма, снижением интенсивности ответа тканей на действие гормонов и нейромедиаторов, снижением тонуса симпатиче­ ской нервной системы и, напротив, повышением тонуса парасимпатиче­ ской системы, имеет некоторый антисклеротический эффект, так как понижается уровень холестерина и улучшается соотношение липопротеинов высокой и низкой плотности в крови.

Растягивающие упражнения (увеличивают гибкость и подвиж­ ность суставно-связочного аппарата). При растягивающих упражнениях (стретч-тренировке) основному воздействию подвергаются мышцы, их оболочки, фасции, сухожилия, связки и суставные сумки суставов - со- единительно-тканное образование, которое лимитирует гибкость и по­ движность человека.

Соединительно-тканное образование (СТО) состоят из двух типов волокон: коллагеновых и эластиновых, которые содержатся в структуре в разном соотношении и именно от него и зависят эластические свой­ ства самого соединительно-тканного образования.

Строение коллагена и эластина сходное: они состоят, как и мышцы, из пучков волокон, однако коллагеновые волокна плотно склеены водо­ родными связями, а в эластине те же пучки соединены в сетчатую структуру.

С возрастом и при иммобилизации суставов меняется химический состав СТО, происходит их кальцинация и дегидратация (потеря жидко­ сти), что приводит к увеличению числа водородных связей и снижению эластических свойств.

48

Среди особенностей мышц, существенных с точки зрения стретчупражнений, следует отметить способность изменять длину покоя пу­ тем увеличения или уменьшения числа саркомеров под воздействием упражнений на растягивание. Важнейшими морфологическими элемен­ тами мышц, играющими существенную роль при упражнениях на растя­ гивание, являются проприорецепторы (внутримышечные и суставные чувствительные элементы). Среди них различают: интрафузальные мы­ шечные волокна, тельца Гольджи (сухожильные органы), тельца Паччини, Руффини, свободные нервные окончания.

Улучшение упруго-вязких соединительно-тканных образований мышц и суставов возможно при их регулярном растягивании. Однако растягиванию соединительно-тканных образованиий препятствует ре­ флекторное сокращение мышечных волокон, которое вызывается стретч-рефлексом и сопровождается болевыми ощущениями. Частичное ослабление стретч-рефлекса возможно за счет использования таких ре­ флексов спинного мозга, как реципрокное (перекрестное) торможение мышц-антагонистов при активизации агонистов, сгибательного рефлек­ са (миотатический рефлекс) и гамма-регуляции тонуса интрафузальных мышечных волокон. То есть использование в тренировке рефлексов спинного мозга облегчает задачу растягивания соединительно-тканных образованиий путем ослабления рефлекторного напряжения мышц.

Это достигается такими способами, как:

1)удержание мышцы растянутой достаточно долго;

2)во время растягивания напряжение мышцы-антагониста;

3)поочередное напряжение и расслабление мышцы в растянутом состоянии;

4)вибрация мышцы при ее растяжении;

5)произвольные усилия по расслаблению растягиваемой мышцы.

Срочные эффекты растягивания

1. Интенсивная проприорецепторная импульсация (с чувствитель­ ных элементов мышц и сухожилий) приводит к повышению тонуса под­ корковых образований головного мозга, вызывающих комплекс реакций в организме, сходных с таковыми при выполнении различных динами­ ческих упражнений и массаже.

49

2.Локальное раздражение нервных окончаний способствует акти­ визации процессов метаболизма в растягиваемых мышцах и соедини­ тельных тканях.

3.Тренировки стретчинга, как и любые тренировки, воздействуют на процессы синтеза РНК, белков и репарационные процессы в ДНК самых различных органов и тканей.

4.Если стретчинг сопровождается болевыми ощущениями или со­ четается с силовыми упражнениями, то интенсивный гормональный от­ вет и выделение нейромедиаторов будет способствовать мобилизации жировых депо.

5.Чередование напряжения и расслабления мышц при некоторых ви­ дах стретчинга может рассматриваться как своеобразная тренировка спо­ собности к произвольному регулированию мышечного напряжения и про­ извольному расслаблению мышц, т. е. как развитие межмышечной.

Отставленные эффекты растягивания

Различают два аспекта стретч-тренировки:

1)развитие гибкости;

2) получение оздоровительного эффекта за счет активизации раз­ личных механизмов воздействия на организм.

Улучшение гибкости объясняется тем, что в мышечных волокнах увеличивается число саркомеров (волокно становится длиннее) и удли­ няются статические стретч-рецепторы (статические интрафузальные во­ локна). Растягивающие воздействия на коллаген ускоряют изменение белковых молекул, из которых он состоит, и через сложную цепочку биохимических реакций воздействуют на геном коллагеновых волокон, убыстряя синтезирующие процессы. Таким образом, ускорение процес­ сов изменения и синтеза усиливает «циркуляцию белка», что, как пред­ полагается, увеличивает содержание увлажнителей и уменьшает число водородных связей - то есть снижает степень «склеенности» волокон коллагена между собой. Это увеличивает эластичность (растяжимость) коллагена. Это же воздействие увеличивает процент содержания в СТО мышц и суставов эластина, становится меньше минеральных включений (кальция), что также повышает общую эластичность соединительно­ тканных образований.

Среди других оздоровительных эффектов растягивающих упражне­ ний отмечаются: снятие мышечных «зажимов», снижение и даже

50