3. Вплив фізичних тренувань і гіподинамії на гемодинаміку

Численні фізіологічні дослідження показують, що під впливом фізичних тренувань суттєво покращуються функції основних органів і систем людини і це призводить до виражених позитивних зрушень гемодинаміки.

Аеробна здатність організму і переносимість фізичних навантажень залежить від стану системи транспорту кисню. Вона визначається частотою серцевих скорочень, величиною серцевого викиду, здатністю раціонального перерозподілу регіонального кровотоку при фізичних навантаженнях і кількість відновленого гемоглобіну в крові. Фізичні тренування призводять до збільшення функціональної здатності кожного з цих ланок.

Сердечне скорочення в спокої у спортсменів нижче, ніж у не тренованих осіб. Передбачається, що відносна зміна частоти серцевих скорочень, спостерігається у міру зростання тренованості, обумовлено збільшенням тонусу блукаючого нерва.

Регулярні тренування дозволяють підвищити продуктивність серця у спокої та під час фізичних навантажень при меншій частоті скорочень за рахунок збільшення ударного об'єму крові. Це підвищує економічність скорочувальної функції міокарда, тому що відносно зменшуються потреби в кисні.

У осіб займаються спортом, фізіологічна гіпертрофія міокарда, обсяг крові по відношенню до маси тіла більше, ніж у не тренованих осіб. Збільшення серця при цьому багато в чому обумовлено великою величиною резервного об'єму крові, який і є резервом для збільшення ударного об'єму при навантаженні.

Зі збільшенням тренованості життєва ємність легень, циркулюючий об'єм повітря збільшуються, а частота дихання зменшується. Однак легенева вентиляція на один літр споживання кисню в спокої в результаті тренованості не змінюється.

У спортсменів утилізація кисню тканинами знаходиться на більш високому рівні й кількість відновленого гемоглобіну вище. У спокої можливість адаптації організму до навантажень вище у спортсменів, так як основні фізіологічні показники знаходяться на більш''економному''рівні, а граничні можливості при фізичних навантаженнях більш високі, ніж у не тренованих осіб. У спортсменів переносимість навантажень, максимальне споживання кисню, граничний хвилинний об'єм крові значно зростають (В. Л. Карпман, 1954; Н. Д. Граевская, 1968).

Однак характер реакції серцево-судинної та дихальної систем на фізичне навантаження у тренованих і не тренованих істотно не відрізняється.

У результаті фізичних навантажень хвилинний об'єм крові збільшується на 16-33%. На малюнку наведено частота серцевих скорочень та величини максимального споживання кисню при максимальних і субмаксимальних навантаженнях у спортсменів і нетренованих осіб.

При однаковому субмаксимальної рівні споживання кисню, вміст молочної кислоти у спортсменів нижче, ніж в осіб не займаються спортом.

Тренованість розширює переносимість тривалих навантажень. Добре треновані особи протягом 8 годин можуть переносити навантаження в межах 50%, а нетреновані люди лише 25% від максимальної аеробної здатності.

Поліпшення переносимості навантаження в результаті тренувань пов'язане з багатьма факторами, серед яких певну роль відіграє більш ефективне постачання киснем працюючих м'язів в результаті збільшення судинного ложі, а також збільшення вмісту калію і глікогену в м'язах.

Фізичні тренування призводять до зниження маси тіла, зменшення товщини шкірної складки. Психологічна тренованість сприяє стабілізації і поліпшенню настрою, робота здається легше, поліпшується переносимість навантажень. Фізична тренованість відсуває вікові границі старіння, продовжує життя (Аршавський, 1962,1966).

4. Функціональні зміни в організмі при фізичних навантаженнях

Фізичні навантаження викликають перестроювання різних функцій організму, особливості яких залежать від потужності і характеру рухової діяльності.

4.1 Зміна функцій різних органів і систем організму

У стані спокою діяльність різних функцій відрегульована відповідно невисокого рівня кисневого запиту та енергозабезпечення. При переході до робочого рівня необхідна перебудова функцій органів і систем на більш високий рівень активності (Є. Б. Сологуб, 1999).

У центральній нервовій системі відбувається підвищення лабільності і збудливості багатьох асоціативних нейронів. Під час роботи «нейрони руху» організовують моторну активність через пірамідний шлях, а «нейрони положення» через екстрапірамідних систему - формування робочої пози.

Ще перед початком роботи в корі великих півкуль відбувається попереднє програмування та формування перебудови на майбутнє рух, які відображаються в різних формах змін електричної активності. Відбувається виборче збільшення меж центральних взаємодій коркових потенціалів, з'являються «мічені ритми» електроенціфолограмми - потенціали в темпі майбутнього руху.

У спинному мозку за 30 секунд до початку роботи підвищується збудливість мотонейронів.

У мобілізації функцій організму та їх резервів значна роль симпатичної нервової системи, виділення гормонів гіпофіза і надниркових залоз.

У руховому апараті при роботі збільшується збудливість і лабільність працюючих м'язів, зростає чутливість проприорецепторов, росте температура, зменшується в'язкість м'язових волокон. У м'язах додатково відкриваються капіляри, поліпшується кровообіг. Проте при великих статичних навантаженнях (більше 30% від максимуму) ліжечок різко ускладнюється через здавлювання кровоносних судин.

Різні рухові одиниці в цілій м'язі при тривалій фізичному навантаженні залучаються до роботи поперемінно, відновлюються в період часу, а при великих короткочасних напругах включаються в роботу - синхронно. У залежності від роботи активізуються різні рухові одиниці. При роботі невеликої інтенсивності активні лише високо збудливі і менш потужні повільні волокна, а з зростанням навантаження - проміжні і, нарешті, мало збудливі, але найбільш потужні швидкі рухові одиниці (Є. Б. Сологуб, 1999).

Дихання значно збільшується при м'язовій роботі - зростає глибина дихання (до 2-3 л) і частота дихання (до 40-60 вед / хв), хвилинний об'єм дихання при цьому може збільшиться до 150-200 л / хв.

Серцево-судинна система, беручи участь в доставці кисню до працюючих тканинам, зазнає помітні робочі зміни. Збільшується ударний об'єм крові (при великих навантаженнях у спортсменів досягає 150-200 мл), наростає частота серцебиття (до 180 уд / хв), зростає хвилинний об'єм крові до 35 л / хв. Відбувається перерозподіл кровотоку, тим воно більш виражено, чим більше потужність роботи. Кількість крові при роботі збільшується за рахунок виходу її з кров'яних депо. Збільшується швидкість кровотоку, а час кругообігу крові знижується в 2 рази. Спостерігається збільшення кількості формених елементів у крові.

При роботі збільшується віддача кисню з крові в тканини. Відповідно, стає більше артеріовенозна різниця по кисню. Зростання кисневого боргу при пересуваннях спортсмена на середніх і довгих дистанціях супроводжується збільшенням у крові концентрації молочної кислоти і зниженням рН крові. У зв'язку з втратою води і збільшення формених елементів підвищується в'язкість крові до 70% (Е. Б. Сологуб, 1999).