Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физиология с основами биохимии. Учебное пособие для СПО
.pdf
61
7) Различные косвенные способы – основаны на применении фи-
зических методов, анализе физиологических и биохимических показателей. Например: определение мышечной массы производится по
уровню креатинина в моче, а определение тощей массы – по показателям основного обмена.
Основные модели и концепции изучения состава тела
Я. Матейка указывал на необходимость расчленения веса тела (W) на
вес костной, мышечной и жировой масс плюс остаток, т.е. W = О+D+М+R,
где О – символ костной массы, D – жировой, М – мышечной, R – остаток.
В дальнейшем было предложено разлагать вес тела на вес тощей или «активной» массы и на вес жировой, или «пассивной» массы.
Под тощей массой (Lean body mass) обычно понимают вес тощей те-
лесной массы, который может делиться на биологически относительно постоянные доли, включающие 70-72% воды, 7% минеральных веществ, органическую субстанцию, а также постоянный % липидов костного мозга
(2-3%), центральной нервной системы и других органов.
К тощей массе относятся, кроме того, плазма, хрящ, волосы, зубы,
которые не связаны с обменными процессами, а скорее выполняют функцию «поддержки и транспорта».
По мнению ряда специалистов, тощая масса метаболически активна
в отличие от пассивной жировой ткани и соотношение между этими массами может служить мерилом физической работоспособности и физического развития индивида. Общепринятого понятия активной массы нет.
Предлагают выделять клеточную массу тела. Анатомически клеточная
масса определяется как включающая все клетки тела и ответственная за
все окисляющиеся субстраты для получения или образования Е, а также за
митоз при воспроизведении. В клеточную массу включаются и красные
кровяные клетки, все паренхиматозные клетки, клетки скелетной и гладкой
мускулатуры, эндотелия, жировые клетки, содержащие биологические запасы внутриклеточного материала, клеточное объединение в костях, фасциях и т.п.
Американский исследователь И. Брожек выделил следующие модели состава тела:
1. «Биохимическая» модель, основанная на разложении веса условно-
го индивида: вес тела = жир + вода + белки + минеральное вещество.
2. Радиометрическая модель. Двухкомпонентная модель – вес тела =
жир + обезжиренная масса. Обезжиренную массу при этом составляет К,
т.е. общий вес К/вес обезжиренной массы = С (С= 68,1).
Е. Андерсон ввел 3 - компонентную модель: вес тела = адипозная
ткань + мышцы + остаток.
62
3. Миннесотская модель – при ее построении исходят из предполо-
жения, что вес тела может быть расчленен на относительную активную
его часть, связанную с обменом энергии, и сравнительно неактивную долю (жир, минеральное вещество костей и внеклеточная вода). «Активные
тела, АЕ – внеклеточная вода; С – «клеточный остаток»; Мо – минеральное
вещество скелета.
4. Модель для клеточной массы тела: общий вес тела = жир + «оста-
ток». Жир вычисляется из уравнения 100 – вода / 0,732 (73,2% воды в
обезжиренной массе. Клеточная масса определяется из данных по обменному Nа или из оценок 42К, т.е. клеточная масса в граммах = КЕ (м/экв).
∙8,33. Остаток, в свою очередь, представляет собой внеклеточную нежировую массу.
Возрастно-половые вариации компонентов веса тела
По европейским данным, величина жировых складок (задней поверхности плеча и под лопаткой) увеличивается резко в течение 1 года
жизни, далее следует падение кривых. У мальчиков личные значения для
задней поверхности плеча наблюдаются в возрасте около 8 лет, затем кривая достигает своего пика в 12-12,5 годам, далее падение. У девочек наименьшие показатели кривой наблюдаются в 7 - летнем возрасте, т.е. на 1
год раньше, чем у мальчиков, далее идет подъем кривой толщины складки
на задней поверхности плеча, продолжающийся практически до 17 лет.
Общий жир у мальчиков с 8 до 16 лет увеличивается с 3,8 до 8,9 кг.
У девочек во всех возрастных группах развитие общего жира превосходит
таковое у мальчиков. У 20-летних женщин жир составляет примерно 30%
веса тела, у мужчин – около 15%. С возрастом происходит некоторое увеличение веса жира: у мужчин - до 26%, у женщин – до 37,7%.
Оценка обезжиренной массы тела (вес минус химически экстрагируемый жир) позволила выявить, что у мальчиков 8-9 лет эта масса с 21-26
кг увеличивается к 18-20 годам до 59-67 кг. После 20 лет начинается
уменьшение обезжиренной массы. У девочек максимальная величина
обезжиренной массы тела отмечена в более раннем возрасте (в 15-16 лет) в
среднем составляет 2/3 от таковой массы мужчин.
Удельный вес тела
Удельный вес очень чувствителен к изменению соотношений компонентов веса тела и быстро реагирует на эти изменения. По вариациям
удельного веса можно сделать заключения о переменах в физическом состоянии человека, его физическом развитии, особенно под влиянием разного рода стрессовых реакций, при систематических занятиях физкультурой и спортом, голодании, заболевании и т.п.
63
С увеличением возраста отмечается падение удельного веса тела. Известно, что длинные кости и ребра прочнее, чем позвонки; шейные позвонки имеют больший удельный вес по сравнению с другими сегментами
позвонка; кости мужчин плотнее, чем кости женщин, и удельный вес их
убывает с увеличением возраста.
Измерения состава тела под влиянием занятий спортом
По данным Г.К. Ступина, уже с 12 лет отмечаются различия в степени развития обезжиренной массы: у мальчиков–спортсменов ее количество
примерно на 5 кг больше, чем у неспортсменов. У девочек это выражено
больше. Вес у спортсменов увеличивается в основном за счет нежирового
компонента, у незанимающихся спортом – за счет жира. Особенно интенсивно возрастает вес к концу весенне-летнего тренировочного цикла у
спортсменов. При этом тренировка быстрее влияет на молодой растущий
организм и, чем старше возраст, тем медленнее наступают количественные
изменения компонентов под влиянием занятий спортом.
Наибольший удельный вес свойственен тяжелоатлетам и борцам
легкого веса, баскетболистам, гимнастам, и др.
По данным А.Г. Ждановой у многих спортсменов высших разрядов
(футбол, гребля, волейбол, плавание, велосипед, водное поло и др.) жировая масса варьирует от 6,7 до 11,8%; у неспортсменов – от 13,4 до 20,2%.
Уменьшение веса тела у спортсменов связано с уменьшением запасного жира, иногда - с падением массы активной ткани. Это служит сигналом о наличии перетренированности.
Масса жировой ткани больше у женщин-спортсменок, чем у мужчин-спортсменов. Все исследования отмечают выраженное уменьшение
подкожного жира при тренировках, особенно к концу сезона.
Конституции человека
Учение о конституции человека имеет многовековую историю. Еще
Гиппократ выделил несколько типов конституции: хорошую и плохую,
сильную и слабую, сухую и влажную, вялую и упругую и рекомендовал
принимать их во внимание при лечении болезней.
Позднее Гален ввел понятие о габитусе, т. е. совокупности признаков и особенностей наружного строения тела, характеризующих внешний
облик индивида.
Среди современных специалистов нет единого мнения о человеческой конституции. В связи с этим существует много подходов:
1. В.В. Бунак выделил 2 вида конституции: «санитарную» и «функциональную». В санитарной учитываются структурно-механические
свойства организма, определяемые в первую очередь взаимоотношением 3
64
размеров: длины тела (роста), обхвата груди и веса тела. Под функциональной конституцией понимаются те особенности телосложения, кото-
рые непосредственно связаны с биохимическими особенностями жизнедеятельности организма и, прежде всего с углеводно-жировым и водносолевым обменом, т.е. ее основной характеристикой является степень развития мускулатуры и жироотложения.
2. Некоторые специалисты (В.Н. Русалов) различают общую и частные конституции.
Общая конституция обусловливает все физические, физиологиче-
ские и формально-психические свойства личности.
«Частная конституция» включает габитус, соматический тип,
тип телосложения, особенности гуморальной системы, обменных процессов и т. п.
3. П.Д. Горизонов и М.Я. Майзелис предлагают выделять в пределах
отдельных конституций микро-, мезо- и макросоматиков, т. е. дифференцировать их по степени развития тотальных размеров тела: к микросома-
тикам относятся индивиды с небольшими размерами, к макросоматикам -
с большими.
Основные подходы к определению конституций:
1.Соматопсихологический. Конституция характеризуется как «со-
стояние нашего тела» (Эйкштедт), или как «общее состояние нашего тела»,
т.е. под конституцией понимаются индивидуальные особенности строения
тела и его функций.
2. Физиологический - этот подход определяет конституцию как относительно постоянное состояние нашего тела, связанное с его сопротивляемостью, т.е. «конституция есть сумма всех факторов, из которых существенными являются те, которые в большей или меньшей мере характеризуют сопротивляемость организма по отношению к внешним повреждающим воздействиям».
3. Генетический - Тандлера: конституция есть соматический фатум
организма и выражает индивидуальные особенности сомы, определяемые
в момент оплодотворения. По Кречмеру, конституция в узком смысле есть
развитие наследственных задатков.
4. Смешанный - под конституцией понимаются существенные индивидуальные особенности, связанные со строением тела, работоспособностью, сопротивляемостью к заболеваниям и т. п. (Денц), или особенности,
обусловливаемые действием наследственности и среды (Клоос).
Схемы нормальных конституций (соматотипов)
При описании мужских конституций в России широко используется схема В. В. Бунака. Выделяются 3 основных типа: грудной, мускульный (мускулярный) и брюшной - и 4 промежуточных подтипа: трудно-
65
мускульный, мускульно-грудной, мускульно-брюшной и брюшномускульный.
Для характеристики женских конституций используется схема И. Б.
Таланта. Он предложил выделять у женщин 7 типов конституций, сгруппированных в 3 категории, в основу которых включаются морфологические и психофизические различия.
А. Лептосомные конституции
1. Астенический тип характеризуется худым телом, с плоской, уз-
кой, длинной грудной клеткой, втянутым животом, узким тазом, с длинными тощими ногами; между бедрами при смыкании остается свободное
пространство. Лицо узкое, удлиненное, бледное, сухое, с «угловым профилем», т. е. с несоответствием между удлиненным от природы носом и укороченным гипопластическим подбородком. Мускулатура развита слабо; на
туловище, пояснице, крестце отсутствует жироотложение, придающее телу
настоящую женственность.
2. Стенопластический тип – это узкосложенный тип, но имеет
хорошее развитие всех тканей организма, обладает хорошим здоровьем,
хорошей общей упитанностью – «идеал женской красоты».
Б. Мезосомные конституции
1. Пикнический тип - характеризуется умеренным или слегка повышенным отложением жира, округлой головой и лицом, полной и укороченной шеей, сравнительно широкими и круглыми плечами. Им свойственны цилиндрическая грудная клетка, круглый живот, широкий таз с характерными отложениями жира; бедра округлые; смыкание ног полное;
кожа нежная и гладкая.
2. Мезопластический тип - с приземистой коренастой фигурой и с
подчеркнутым развитием сухожилий, умеренно развитой, крепкой мускулатурой и развитым скелетом с достаточным развитием жирового слоя.
Лицо широкое, сильно развиты скулы.
В. Мегалосомные конституции
Общая тенденция - одинаковый рост в длину и ширину.
1. Атлетический тип - женщины с сильным развитием мускулату-
ры и скелета, очень слабым развитием жира; у них мужской тип терминального волосяного покрова, таз мужского строения, мужские черты лица и т. п.
2. Субатлетический тип - или «настоящий женственный тип конституции при атлетическом строении тела», - это высокие стройные женщины крепкого сложения при умеренном развитии мускулатуры и жира.
3. Эурипластический тип — «тип тучной атлетички», т. е. отмечается сильное развитие жира при выраженных особенностях атлетического
типа в строении скелета и мускулатуры.
В. Г. Штефко и А. Д. Островский предложили следующую клас-
сификацию женских конституций, состоящую из 6 типов:
66
1) торакальный - с сильным развитием грудной клетки в длину, не-
большим животом, большой жизненной емкостью легких и развитием тех
частей лица, которые принимают непосредственное участие в дыхании;
2) дигестивный - с развитой нижней третью лица, с лицом формы
усеченной пирамиды, короткой шеей; грудная клетка широкая и короткая,
живот сильно развит, с выраженными жировыми складками.
3) абдоминальный – имеет большое развитие живота при малой
грудной клетке, жировой слой развит умеренно; в настоящее время встречается очень редко;
4) мышечный тип - характеризуется лицом квадратной или округлой формы, развитым равномерно туловищем, широкими и высокими
плечами; резко выражены контуры мышц;
5) астеноидный тип - с тонким скелетом и длинными нижними конечностями, узкой грудной клеткой, слабо развитым животом;
6) неопределенный - по набору признаков нельзя ни к какому
отнести.
Врачи часто используют классификацию, предложенную Чер-
норуцким:
1. гиперстеники - массивные, хорошо упитанные люди, характеризующиеся относительно длинным туловищем и короткими конечностями;
2. нормостеники - с нормальным средним развитием костной и мышечной системы, умеренным жироотложением;
3. астеники - с узкой грудной клеткой, слабым жироотложением,
слабой мускулатурой, узкими костями.
Существуют еще много других классификаций.
Возрастная и половая изменчивость конституциональных типов
В течение онтогенеза индивидуальный соматотип претерпевает су-
щественные изменения.
По данным некоторых авторов, частота объединенного лептосомного
и лептосомно-атлетического типов существенно возрастает к периоду полового созревания, а после 15 лет наблюдается резкое падение кривой до
55 лет, после 55 лет вновь отмечается ее подъем. Частота мезосомных и
атлетических вариантов показывает меньшую возрастную вариабельность
(табл. 3).
Ряд специалистов указывали на значительные различия в частоте
встречаемости конституций у представителей разных профессий. Так,
среди людей, связанных со значительными физическими нагрузками (слесари, разнорабочие и т. п.), повышен процент индивидов мускульного типа; среди научных работников и инженеров высок процент грудного типа.
67
Тип
телосложения
Русские
Ярославской
области
Русские
Забайкалья
Таджики
к. Чорку
Буряты
Забайкалья
Ненцы
с.Тарко-
Сале
Грудной
14,4
17,6
28,5
23,6
17,0
Мускульный
37,7
29,7
20,6
15,0
32,1
Брюшной
12,9
9,4
9,8
24,3
-
У рабочих цехов горячей обработки металлов повышен процент грудного,
грудно-мускульного и грудно-брюшного типов.
Таблица 3
Частота встречаемости у мужчин различных соматотипов (Бунак)
Конституции и физиологические особенности
Считается, что у мужчин наиболее высокий уровень окислительновосстановительных процессов свойственен грудному и грудномускульному типам, низкий уровень - брюшному и брюшно-мускульному.
Наиболее высокий уровень окислительно-восстановительных процессов
наблюдается у женщин астенического и атлетического типов телосложения, низкий - у мезопластического и эурипластического.
При изучении гормональных факторов формообразования было установлено, что в женских группах все фракции эстрогенов характеризуются более высокими показателями у представителей пикноморфного варианта по сравнению с астеноморфным, которым свойственен пониженный
уровень экскреции половых стероидов. Систолическое давление, содержание холестерина в сыворотке у мужчин, представителей брюшного типа,
значительно выше, чем у грудного и мускульного.
Конституция и спорт
Конституции тела и спорт довольно-таки взаимосвязаны между собой. Изучены некоторые виды спорта и определены следующие зависимости: например, у борцов легкого веса мускульный тип представлен в 26%,
грудно-мускульный в 22%, мускульно-грудной – в 18%; У легкоатлетов в
основном мускульный тип (у спортсменов – в 84%, у бегунов на средние
дистанции – 67%, у метателей – 61%).
У баскетболистов - преобладает грудной (25%) и грудно-мускульный
типы (20%).
У гимнастов – подавляющее большинство относится к мускульному
и грудно-мускульному типам (65%) - остальные - к неопределенному типу.
У футболистов - встречаются представители разных конституций.
68
С увеличением мастерства и уровня спортивных достижений размах
вариаций соматотипов сужается и они становятся более однородными и
специализированными.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Что такое состав тела, какие подходы изучения состава тела вы
знаете?
2. Перечислите основные модели и концепции изучения состава
тела.
3. Каковы возрастно-половые вариации компонентов веса тела?
4. Что такое удельный вес тела?
5. Как изменяется состав тела под влиянием спорта?
6. Дайте определение конституции тела и перечислите основные
классификации конституций, характерные для мужчин и женщин.
7. Как изменяется конституция тела под влиянием занятий спортом?
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА
СОСТОЯНИЕ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО
АППАРАТА
5.1. Изменение опорно-двигательного аппарата под влиянием
физических нагрузок
Общеизвестно, что механические нагрузки определяют интенсив-
ность роста, особенности размеров и рельефа костей. Скелет спортсменов
различной специализации несет отдельные черты приспособления к специфическим повышенным механическим нагрузкам. При высоких механических нагрузках кости приобретают большую массивность. Образуются
неровности (бугорки) в месте сухожильного прикрепления мышц и углубления - там, где мышцы давят на кость своей массой.
Кроме того, на рост костей влияют социальные условия (питание),
климатогеографические факторы и пр.
Изменение костей
В процессе занятий спортом существенно изменяются различные от-
делы костей тела. Рассмотрим более подробно:
1. Череп. Общая гипертрофия мускулатуры тела спортсмена повы-
шает напряжение в костях и вызывает, в частности, генерализованные изменения костей черепа. Например, у дзюдоистов увеличиваются обхват
головы, продольный и поперечный ее диаметры, а также и размеры лица
по сравнению с людьми, не занимающимися спортом. Это вызвано изме-
69
нениями самого черепа, в основном за счет губчатого слоя, тогда как наружная и внутренняя пластинки не подвергаются перестройке.
2. Скелет верхней конечности. Плечевая кость подвергается значи-
тельным изменениям у представителей силовых видов спорта - штангистов
и борцов. У штангистов форма ее диафиза приближается к цилиндрической (хотя у некоторых спортсменов при длительных занятиях спортом сохраняется исходная форма) за счет расширения дистальной части диафиза.
Поперечные размеры костей предплечья у спортсменов изменены в
большей степени, чем продольные. При занятиях гимнастикой и борьбой
поперечные размеры увеличиваются сильнее у локтевой кости, а спортивными играми и боксом - у лучевой кости.
При сравнении кисти акробатов, пловцов, штангистов и стрелков из
лука установлено, что ее длина наибольшая у пловцов, наименьшая у
штангистов. При преимущественно динамических воздействиях на кисть
(волейбол, бокс, плавание) главным образом изменяются продольные размеры костей, их головка и основание. Так, у боксеров подвергаются нагрузкам II и III пястные кости. Головка их расширяется, а при нерациональной, чрезмерной нагрузке начинает суживаться. Преимущественно
статические воздействия (гимнастика, тяжелая атлетика, борьба) изменяют
в основном диафиз: он расширяется, компактное вещество утолщается,
иногда за счет костномозговой полости, которая может суживаться. Удлинение костей пясти происходит даже тогда, когда эпифизарные зоны у
дистального конца зарастают костной тканью: за счет не только эпифизарного, но и суставного хряща. При этом надо учитывать, что проксимальные концы пястных костей при выполнении упражнений работают и на
растяжение, и на сжатие, тогда как дистальные - в основном на растяжение. Следовательно, проксимальные концы подвергаются большим нагрузкам, чем дистальные.
3. Скелет нижней конечности. У гимнасток поперечные и передне-
зад-ние размеры таза меньше, чем у женщин, не занимающихся гимнастикой. При этом с увеличением стажа занятий гимнастикой это различие
усиливается. Это объясняется влиянием спортивного отбора, и сдавливающее таз действие мышц живота (особенно поперечных) у начавших заниматься гимнастикой относительно рано.
Отмечены различия вертлужной впадины тазовой кости и головки
бедренной при занятиях разными видами спорта. Диаметр впадины и головки бедра у футболистов больше и с повышением спортивной квалификации увеличивается. У гимнастов поперечники меньше и с ростом квалификации уменьшаются. Для футболистов характерны и сравнительно
большие переднезадние и поперечные размеры диафиза бедренной кости.
Однако наибольших значений эти размеры достигают у штангистов и метателей молота. Ширина дистального эпифиза бедра между надмыщелками
самая большая у футболистов и велосипедистов. Поперечник диафиза бед-
70
ра и компактного вещества достигает большой выраженности у прыгунов в
длину. При этом нормально существующие отличия между правой и левой
сторонами усиливаются. На толчковой ноге эти размеры оказываются
больше, чем на другой конечности.
Большую массивность имеют кости бедра и голени у велосипедистов. Для велосипедистов-шоссейников характерно утолщение компактного вещества в средней трети костей голени по соприкасающимся краям. В этом случае сокращения мышц передней группы голени
длительны и для них требуется большая опора. Из костей плюсны в
наибольшей степени утолщается компактный слой у I плюсневой кости,
тогда как II-IV изменены меньше.
Изменения соединения костей
При специальной тренировке подвижность в суставах может существенно изменяться. Так, эллипсоидность лучезапястного сустава при занятиях художественной гимнастикой сменяется некоторой шаровидностью,
что обеспечивает больший объем движений. У баскетболистов и гандболистов (мужчин и женщин) суммарная подвижность по четырем движениям в
лучезапястном суставе больше, у специалистов по спортивной гимнастике
и гребле меньше 200°. В ряде специализаций подвижность в суставах
уменьшена. Так, у футболистов (по сравнению с гимнастами) тазобедренный сустав адаптируется к повышенной статистической надежности в
ущерб подвижности. Это необходимо для обеспечения стабильности тазового кольца в одноопорном положении футболиста при ударе по мячу противоположной ногой. У футболистов оказался наименьшим объем пассивного движения в коленном суставе. У гимнастов наступает уплощение
вертлужной впадины, обеспечивающее разницу в кривизне суставных поверхностей и увеличение подвижности в тазобедренном суставе. У представителей силовых видов спорта (тяжелая атлетика, борьба) уменьшение
подвижности в голеностопном суставе и повышение его статической надежности обеспечиваются за счет уплощения блока таранной кости. Наблюдения за легкоатлетами, тяжелоатлетами, гимнастами, пловцами, футболистами, гандболистами показали, что наименьшая гибкость позвоночника и наибольшая способность его к растяжению характерна для пловцов
и тяжелоатлетов.
Изменения мышечной системы
Перестройка мышц и обеспечивающих их работу нервов и сосудов
под влиянием повышенных физических нагрузок изучена детально в экспериментах на животных. Повышение нагрузки вызывает утолщение мышечных волокон и, по данным П. 3. Гудзя, увеличение их количества пу-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]