Лекция 2. Двигательная активность, адаптация к физической нагрузке и резервы функциональной системы.

УГНИВЕНКО Василий Иванович, кандидат медицинских наук
АННОТАЦИЯ

Лекция посвящена вопросам физультурно-оздоровительных технологий, в этой лекции изложены вопросы физиологии двигательной активности, адаптации к физической нагрузке и резервы функциональной системы с позиции оздоровительной физкультуры.


План лекции:

1. Двигательная активность.

2. Адаптация к нагрузке и резервы функциональной системы.


В настоящее время, очевидно, то, что адаптационные возможности человека не выдерживают давления неблагоприятных факторов современной среды проживания. Это, прежде всего, связано с особенностью образа жизни современного человека — с минимизацией таких природных раздражителей, которые составляют биологически необходимый фон жизнедеятельности (двигательная активность, погодно-климатические условия и особенности питания).

Именно поэтому, любая оздоровительная технология обязательно включает в себя три наиважнейших компонента: двигательную деятельность, закаливание и рациональное питание. Но, прежде всего, это рационально организованная двигательная деятельность в виде спорта, гимнастики, подвижных игр, прогулок и т.п.


Двигательная активность.

Рассмотрим первый блок вопросов, связанных с двигательной активностью:

1. Общее представление о двигательной активности.

2. «Гипокинезия, гиподинамия» и здоровье.

3. «Потребность в двигательной активности».

4. «Оптимальная двигательная активность».


8. Общее представление о двигательной активности. Как известно, двигательная активность несет в себе как огромный оздоровительный потенциал, так и способна причинять разрушительное действие. Увеличение количества и качества здоровья под влиянием физической нагрузки происходит естественным путем за счет стимуляции жизненно важных функций и систем организма. Для этого физическая тренировка должна соответствовать главному принципу - оздоровительной направленности, необходимо, чтобы она базировалась, прежде всего, на правильно организованной двигательной активности.
9. Физическая или двигательная активность - это вид деятельности человека, при котором активация обменных процессов в скелетных мышцах обеспечивает их сокращение и перемещение человеческого тела или его частей в пространстве. Проще говоря, двигательная активность – суммарная величина разнообразных движений за определенный промежуток времени. Она выражается либо в единицах затраченной энергии, либо в количестве произведенных движений (локомоций). Двигательная активность измеряется в количестве израсходованной энергии в результате какой-либо деятельности (в кал или Дж за единицу времени), в количестве выполненной работы, например, в количестве сделанных шагов, по затратам времени (число движений за сутки, за неделю).
10. Как физиологический процесс физическая активность присуща любому живому существу. Она может быть низкой, если человек осознанно или вынужденно ведет малоподвижный образ жизни и, наоборот, высокой, например, у спортсмена. Физическая активность включает в себя любой вид мышечной деятельности. Не важно, это специальные физические упражнения, или работа по дому или на приусадебном участке, или просто ходьба. Двигательную активность можно условно разделить на специально организованную (навязанную) и спонтанную (произвольную) активность. Различают активность в процессе физического воспитания; физическую активность во время обучения, общественно-полезной и трудовой деятельности.
11. Спонтанная двигательная активность это важное понятие из области физиологии, упрощенно говоря, это активность в свободное время не навязанная извне. Научным языком, под спонтанной двигательной активностью понимаются такие формы деятельности, которые не вызываются непосредственно факторами внешней среды, а в значительной степени определяются количественно и качественно видовыми особенностями организма. Она закономерно повторяется на протяжении различных периодов жизненного цикла (индивидуального развития, суточного периода, сезонов года и т.д.) и занимают значительное место в общем энергетическом расходе организма.
12. Ограничение или навязывание физической деятельности сопровождается компенсаторным изменением спонтанной двигательной активности. Биологический смысл спонтанной активности - поддержание постоянства суточного объема движений и энергозатрат. Это вскрывает особую физиологическую роль спонтанной формы активности, как компенсатора избытка или недостатка движений, физиологического регулятора постоянства суточного объема движений и связанных с этим энергозатрат. Важно отметить, что существует специальный механизм саморегуляции двигательной активности, поддержания постоянства ее суточного объема путем изменения спонтанной ее составляющей. Этот механизм называется «потребность в двигательной активности», его мы рассмотрим позже.
13. Долгое время в науке двигательная активность рассматривалась как «вынужденная необходимость», как средство, для того чтобы добыть хлеб насущный. Ошибочное представление о двигательной активности бытовало в медицине. Многие известные врачи XIX века, исследуя функциональное состояние сердца спортсменов и людей, занятых тяжелым физическим трудом, делали вывод о пагубном влиянии любых физических напряжений, связанных с тренировкой и, особенно со спортивными соревнованиями. Например, один из организаторов первых гребных гонок в Англии (1827 г.) считал, что их участники, пережив огромное физическое напряжение, могут прожить не более 30 лет. В 1908 г. в газете «Таймс» были объявлены вредными для здоровья все виды бега на дистанцию свыше 1 мили.
14. Общественность того времени с непониманием и сарказмом относилась к гимнастике вообще и к лечебной гимнастике в частности. Даже такой просвещенный человек, как Чернышевский Николай Гаврилович (1828-1889) - публицист, литературный критик и философ, в своей критической статье на книгу «Врачебно–комнатная гимнастика», изданную в 1856, пишет: «Вообще довольно забавно видеть, до какой степени иногда человек может увлечься какой–нибудь idee fixe. Так, например, почтенный доктор говорит, что нужно с четырехлетнего возраста заниматься гимнастикой и мальчикам и девочкам, и что отец, мать, учитель и гувернер должны сами делать движения для примера… Наконец, ученый автор до того увлекается своей наукой, что даже не щадит и седовласой старости. «И старость, — говорит он, — имеет нужду в движениях … Затем автор нападает и на бедных старух свыше шестидесятилетнего возраста (кажется, их можно было бы пощадить) и советует им переминаться на одном месте 150 раз, вертеть ногами 20, наклонять туловище вперед и назад 15, а приседать всего 16 раз. Слава богу, что он хоть не предписывает им ударять топором и поднимать колени вперед, как это советует другим особам до шестидесятилетнего возраста».
15. Был временно забыт важный принцип, сформулированный более чем 2000 лет тому назад Гиппократом: "Гимнастика, физические упражнения, ходьба должны прочно войти в повседневный быт каждого, кто хочет сохранить работоспособность, здоровье, полноценную и радостную жизнь". Понимание того, что движения являются самым доступным и самым эффективным лекарством были всегда. Еще в самые давние времена люди знали, что для того, чтобы лишить человека энергии, нужно лишить его двигательной активности. В древнем Китае помещали в такие маленькие камеры, где человек мог только сидеть или лежать. Через пару месяцев человек ослабевал настолько, что не смог бы бежать, даже если бы ему представилась такая возможность, так как в бездействии мышцы его конечностей атрофировались. Древнегреческий философ Платон (Около 428-347 гг. до н. э.) называл движение «целительной частью медицины», а - писатель и историк Плутарх (127 г) - «кладовой жизни».
16. В начале прошлого века в физиологии даже появились ошибочные точки зрения о вреде движений. Например, очень логичная на первый взгляд теория, так называемое энергетическое правило поверхности, сформулированное известным немецким физиологом и гигиенистом Максом Рубнером. Согласно Рубнеру природа выдала всем млекопитающим одинаковую энергию на единицу веса: 180-190 тысяч килокалорий на килограмм. Использовал свой запас - умирай. А поскольку животные малых размеров неэкономно расходуют энергию, то они исчерпывают свой энергетический фонд быстрее. Действительно, мышь живет два с половиной года, а слон 80 лет. Эта теория господствует в науке, начиная с прошлого столетия, и по сей день. В рамках этой теории Rubner (1908) выдвинул свою знаменитую теорию старения, сводящуюся к тому, что каждый организм способен на один килограмм веса своего тела переработать в течении жизни строго определенное количество энергии. При этом, человек отличается от других живых существ только тем, что имеет исключительно высокую жизненную «прочность» протоплазмы, способной «пропустить через себя» в 3-4 раза больше энергии в течении взрослой жизни.
17. Заблуждался и известный канадский патофизиолог Ганс Селье, автор «теории стресса»(1956). По Селье существует генетически предопределенная величина адаптационной энергии. К стрессовым реакциям относятся и физические нагрузки, и двигательная активность. По этой теории каждая стрессовая реакция организма, например, физические нагрузки, могут быть лишь причиной, которая укорачивает продолжительность жизни. С точки зрения "теории истощения" двигательная активность индивидуума обусловливает постепенное "старение" организма с его зарождения. Селье считал, что адаптационные ресурсы организма строго детерминированы, только тратятся и не восстанавливаются
18. Однако не все было логично в этих теориях уважаемых ученых. Например, кролик и заяц – одинаковы, и по размерам, и по весу. Значит, их энергетические запасы и продолжительность жизни также должны совпасть. Однако заяц гораздо активнее и тратит намного больше энергии. Получается, что он должен быстрее "съесть" свой жизненный лимит. А он живет в два-три раза дольше своего "расчетливого" собрата! И таких примеров можно привести множество. И все же закон Рубера-Рише, согласно которому «интенсивность обмена энергии у теплокровных животных прямо пропорциональна площади поверхности тела» применяется для ориентировочных расчетов обмена энергии».
19. Этот парадокс решили российские физиологи. В 1935 году физиолог Аршавский создает специальную лабораторию для физиологических исследований в области термодинамики живых систем. Он пришел к выводу, что различная продолжительность жизни у млекопитающих объясняется не "правилом поверхности", а специальными механизмами индивидуального развития. Упомянутую "теорию истощения" по праву сменила теория, которая получила название "энергетическое правило скелетных мышц". Суть ее такова: двигательная активность не истощает энергофонд организма, а управляет энергетикой, жизнью организма, его ростом и развитием. Она переводит его на новый более высокий уровень энергетики. Оптимальная двигательная активность вызывает физиологический стресс. Она названа физиологической нагрузкой. Тем самым она противопоставляется избыточной, патологической нагрузке, которая вызывает патологический стресс – он действительно истощает энергофонд.
20. Согласно этой теории, энергетика целостного организма и его структур находятся в прямой зависимости от функционирования скелетных мышц. Речь идет не просто о постепенной трате наследственно предопределенного энергетического фонда, а о непрерывном обогащении его за счет так называемых избыточных, тренирующих нагрузок. Благодаря двигательной активности человек как бы "заводит часы своей жизни", обеспечивая себе тем самым полноценное индивидуальное развитие. То есть, для того чтобы обогатиться дополнительными энергетическими ресурсами, необходимо потратить уже имеющиеся ресурсы.
21. В этой теории процесс индивидуального развития организма сравнивается с заведенными часами, которые запускаются после оплодотворения. Если, следуя теории Селье-Рубнера, в заведенных часах пружина раскручивается до тех пор, пока не исчерпается потенциальная энергия, сообщенная при "заводе". То индивидуальное развитие организма представляет собой не просто постепенное раскручивание пружины, а постепенный ее подзавод; не постепенную трату предопределенного энергетического фонда, а непрерывное обогащение его.
22. Принцип избыточной окупаемости энергетического правила скелетных мышц очень точно и образно сформулирован Александром Васильевичем Суворовым: "Утомлять тело свое, чтобы укрепить оное больше". "Утомление" не должно быть чрезмерным; объем нагрузок должен определяться возрастом и физиологическим состоянием организма; нагрузки должны прекращаться при первых признаках утомления. Лишь в этом случае течение восстановительных процессов будет полноценным с одной стороны и избыточным с другой.
23. Итак, жизнь организма, его рост и развитие зависят от двигательной активности, которая позволяет реализовать наследственную программу индивидуального развития. Движение эту не истощает, а пополняет "жизненную энергетическую копилку"! Именно благодаря движению организм восполняет не только потраченное, но и создает задел для дальнейшего развития. Пассивность снижает приспособительные возможности организма и делает его беззащитным перед неблагоприятными условиями среды, перед заболеваниями. Активность же выступает как посредник между генетической программой и окружающей средой. Природа очень дорожит законом активности и жестоко наказывает за его нарушения.
24. Двигательная активность, гиподинамия, гипокинезия и здоровье. Некоторые исследователи утверждают, что в наше время физическая нагрузка уменьшилась в 50-100 раз - по сравнению с предыдущими столетиями, хотя природа человека по сути не изменилась. Доля мышечных усилий во всей вырабатываемой на Земле энергии за последние 100 лет снизилась с 94% до 1%.
25. В середине XIX века, когда физический труд являлся основным источником всех благ, работа требовала от человека не только больших физических напряжений, но и сформированных двигательных навыков. Аристократия, презирала физический труд, но восполняла дефицит двигательной активности верховой ездой, катанием на велосипеде и коньках, фехтованием, танцами. Николай Раевский в жизнеописании А.С. Пушкина приводит сведения о 15 балах, состоявшихся в период с 11 января по 16 февраля 1830 г. На одном из балов танцевали 21 танец. Выдержать такую нагрузку было под силу только хорошо тренированным людям.
26. В прошлом энерготраты, например крестьянина и мастерового составляли 5—6 тысяч килокалорий в сутки, сегодня они, как правило, не превышают 2,5 тыс. ккал., что явно ниже оптимального уровня. При этом считается, что средний современный человек "недобирает" дополнительного уровня энерготрат около 300 ккал в сутки. В настоящее время недостаточная мышечная активность стала распространенной у людей многих профессий. Снижается двигательная активность не только людей среднего и пожилого возраста, но и детей и подростков, которые значительную часть времени проводят сидя за партой или возле компьютера.
27. Рассмотрим два важных понятия, которые используются для характеристики двигательной активности: гипокинезия и гиподинамия. Гиподинамия (от греческого hypo - низкий и dynamis - сила) - ослабление мышечной деятельности, обусловленное сидячим образом жизни и ограничением двигательной активности.
28. Гипокинезия (греч. kinesis - движение) — особое состояние организма, обусловленное недостаточностью двигательной активности. Гипокинезия – это ограничение объема произвольных движений. Обычно гипокинезия сочетается с гиподинамией.
29. Гипокинезия (гиподинамия) сегодня представляется экологическим и социальным фактором - неизбежным спутником научно-технического прогресса, который сопровождается значительным снижением доли физического труда в материальном производстве. Различают 3 основных вида гипокинезии: 1. профессиональная. 2. В индивидуальном плане гипокинезия может быть стилем жизни. Третий вид гипокинезии, назовем ее вынужденной, это давно и хорошо известный лечебный прием (постельный режим), применяемый для лечения или облегчения при многих тяжелых заболеваниях.
30. Малоподвижный образ жизни, отсутствие достаточной физической нагрузки вызывают атрофию мышечной и костной ткани, уменьшение жизненной емкости легких, а главное - нарушение деятельности сердечно- сосудистой системы. В какой то момент человек теряет свободу движения. Свобода движений определяется амплитудой движений в суставах и функциональным состоянием мышц. И здесь замыкается порочный круг: чем меньше совершается движений, тем они труднее; чем они труднее, тем меньше человек двигается, чем меньше человек двигается, тем меньше у него потребность в движениях.
31. С гиподинамией и гипокинезией связаны многие болезни современной цивилизации: ишемическая болезнь сердца и атеросклероз, ожирение и сахарный диабет, рак, неврозы и депрессия, гипертоническая болезнь и нарушение мозгового крововообращения, остеопороз, обструктивные заболевания легких. Это лишь небольшой перечень болезней в патогенезе которых роль двигательной активности доказана и признана официальной медициной.
32. Коронарная болезнь сердца занимает главное место в этом списке, являясь основной причиной преждевременной смерти. Для примера, на графике показана зависимость между уровнем двигательной активности и вероятностью развития коронарной болезни сердца. Наибольшее снижение вероятности заболеваний мы видим при переходе от низкого уровня двигательной активности или физической подготовленности к более высокому уровню. На графике хорошо показана необходимость выбора достаточной и оптимальной активности для достижения максимального эффекта.
33. Причиной заболевания именуемого атеросклероз является холестерин, который накапливается в бляшках, закупоривающих артерии. По мере сужения и уплотнения артерий они оказываются неспособными обеспечивать сердечную мышцу (миокард) кислородом. Чаще всего это происходит в тот момент, когда требуется больше кислорода (во время стрессовой ситуации или интенсивной физической нагрузки). Такой дисбаланс между потребностью и обеспечением кислородом может привести к появлению болевых ощущений в области груди, левого плеча, которые называются стенокардией. Суженная часть артерии может привести к полной закупорке, вследствие чего наступает инфаркт миокарда.
34. Если в совсем недавнем прошлом большая роль в возникновении заболеваний сердечно-сосудистой системы придавалась уровню холестерина, величине артериального давления и курению, то сегодня многочисленные исследования доказали ведущую роль гиподинамии в патогенезе заболевания. Вероятность заболевания сердца у людей, ведущих активный образ жизни, гораздо ниже по сравнению с лицами, ведущими малоподвижный образ жизни. Исследования показали, что дополнительная двигательная активность (расход энергии 2000 ккал в нед.) наряду с высоким уровнем кардиореспираторной подготовленности являются основными факторами профилактики заболеваний сердца и общей смертности. Регулярные занятия физическими упражнениями влияют на многие факторы риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, улучшая показатели содержания холестерина в сыворотке крови, артериального давления, толерантности к глюкозе и др.
35. Физическая деятельность улучшает функцию не только самой мышечной системы, но и всех жизненно важных органов, включая сердечную мышцу. Это влияние реализуется благодаря включению рефлексов с мышц на внутренние органы. Есть такие рефлексы, они называются сомато-висцеральные. Мышечная активность регулирует работу сердца не только рефлекторно, но и гуморальным путем. При сокращении мышц в кровь поступает большое количество биологически активных веществ, сердцебиение становятся сильнее и чаще, выброс крови в аорту и легочную артерию увеличивается.
36. Сокращение мышц нижних конечностей способствует продвижению венозной крови снизу вверх против силы тяжести, предупреждая возможность застоя крови. При напряжении мышц нижних конечностей глубокие и межмышечные вены сдавливаются. Благодаря наличию клапанов кровь из них «выдавливается» в систему полой вены. При расслаблении мышц возникает «присасывающий эффект».
37. Другое заболевание, тесно связанное с двигательной активностью – остеопороз. Остеопороз - системное заболевание скелета, характеризующееся уменьшением массы кости в единице объема с нарушением микроархитектоники костных трабекул и увеличением риска развития переломов. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) ставит проблему остеопороза по его медико-социальной значимости на 4-е место среди всех неинфекционных заболеваний. Связано это как с беспрецедентно высокой распространенностью заболевания (12% среди жителей Европы и России), так и высокой частотой и тяжестью главного его осложнения – патологических переломов.
38. Только в США ежегодно происходит приблизительно 1,5 миллиона переломов, связанных с остеопорозом (в общей структуре это 650 тысяч переломов тел позвонков, 250 тысяч переломов шейки бедра, 200 тысяч переломов костей предплечья и 400 тыс. переломов других локализаций), а прямые и косвенные расходы по лечению пациентов составляют десятки миллиардов долларов в год, что сопоставимо с целыми бюджетами некоторых государств.
39. На формирование массы костной ткани значительное влияние оказывают факторы окружающей среды и, прежде всего физическая активность. Например, выявлено, что у занимающихся гимнастикой, масса кости тел позвонков выше по сравнению с контрольной группой, сопоставимой по возрасту, массе тела и полу. Отмечено также, что накопленная костная масса долгие годы сохраняется в последующие периоды жизни, несмотря на снижение частоты и интенсивности физических упражнений. Влияние физической активности на риск развития остеопороза иллюстрирует сравнение костной плотности сельских и городских детей. У живущих в сельской местности, по сравнению с городскими, масса костной ткани существенно выше.
40. Механическая стимуляция костной ткани и физические нагрузки на скелетные мышцы, в том числе обусловленные земной гравитацией, являются одним из основных факторов, определяющих структуру кости. Гипокинезия снижает механическую стимуляцию костеобразования и уровень эффективного деформационного потенциала это состояние называется состояние "ленивой кости" – предшественник остепени и остеопороза. Надежность функционирования опорно-двигательного аппарата возрастает за счет увеличения поперечника трубчатых костей и утолщения их компактного вещества.
41. И для нормальной деятельности ЦНС необходим оптимальный приток сигналов не только из внутренней, но и из внешней среды. Уменьшение числа импульсов, идущих от мышц, от связок и от суставов к мозгу, нарушает нервную деятельность, так как при этом резко снижается активация мозговых клеток, их работоспособность падает. Неврозы, депрессия – обычные спутники гиподинамии. Все произвольные движения (ходьба, бег, физические упражнения) осуществляются у человека при обязательном участии коры головного мозга. Характерной особенностью двигательных реакций, управляемых корой головного мозга, является их выработка в процессе индивидуального жизненного опыта, т. е. в результате тренировки. Многократное повторение определенной совокупности движений приводит к автоматизму, благодаря которому они становятся более точными, быстрыми, экономичными, и превращаются в автоматизированные двигательные акты.
42. По мере повторения моторных нагрузок двигательная функциональная система приобретает все большую надежность. В основе этого лежит расширение связей моторных уровней коры больших полушарий, стриопаллидарной системы, среднего, продолговатого мозга, а также формирование устойчивого динамического стереотипа. Научно обоснованная двигательная деятельность в виде занятий физической культурой способствует правильному формированию осанки, адекватному развитию мышечного «корсета». Это важно и в период интенсивного роста и для взрослого и стареющего организма.
43. В связи с гиподинамией следует упомянуть распространенную в настоящее время патологию, именуемую «метаболический синдром». Метаболи?ческий синдро?м (синдром резистентности к инсулину) — комплекс патологий, которые увеличивают риск сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета. Проявлением патологического состояния являются: резистентность к инсулину, абдоминальное ожирение, артериальная гипертензия, признаки атеросклероза и ишемическая болезнь сердца. Метаболический синдром является типичным представителем «болезней цивилизации», а потому наиболее распространен в экономически развитых странах, где его частота встречаемости может достигать 20%. Среди причин этого заболевания главные - сочетание низкой двигательной активности (гиподинамии) и переедания. Изменение образа жизни – снижение массы тела, соблюдение диеты и увеличение двигательной активности, как правило, приводят к положительным изменениям всех метаболических факторов риска. Это является задачей оздоровительной физкультуры.
44. Таким образом: 1. Сохранение здоровья в современных условиях невозможно без определенного объема и вида двигательной активности. 2. Недостаток двигательной активности сам по себе приводит к расстройству здоровья и даже заболеваниям. 3. Двигательная активность обеспечивает увеличение устойчивости организма к вредным воздействиям внешней среды и некоторым заболеваниям.
45. 1-3 Потребность в двигательной активности. Для обозначения механизма регуляции двигательной активности используют термин "потребность в двигательной активности" или "потребность в движениях" или по-гречески кинезиофилия. Потребность в движении - важнейшее звено приспособления живых организмов к окружающей среде. В процессе эволюции она сформировалась как биологическая потребность человека наравне с потребностями в пище, в воде, в самосохранении, в размножении. Потребность в движениях является источником эмоционального возбуждения. Эта потребность присуща как животным, так и человеку, а ее объективным отражением является объем локомоторной активности.
46. Как мы уже упоминали, общая двигательная активность складывается из облигатной и спонтанной. Облигатная (или вынужденная) активность связана с реализацией разнообразных потребностей - в пище, в безопасности, в сексуальной, в трудовой, в учебной... Спонтанная активность не имеет очевидной направленности. То есть спонтанные движения осуществляются как бы ради самого движения. Потребность организма в двигательной активности индивидуальна и зависит от многих физиологических, социально- экономических и культурных факторов. Уровень потребности в двигательной активности в значительной мере обуславливается наследственными и генетическими признаками. Кинезиофилия (любовь к движениям), - самый действенный инстинкт человека, который позволяет ему приспособится к окружающей среде.
47. Известно, что скелетно-мышечная система является источником ощущений. Еще И.М. Сеченов говорил о смутном, неопределенном мышечном чувстве. И.П. Павлову принадлежит термин "мышечная радость", который он использовал для обозначения приятных ощущений, связанных с мышечной работой. Современной наукой доказано, что двигательный анализатор получает информацию об уровне двигательной активности и затем передает ее для анализа в центральную нервную систему. Эта информация является источником эмоционального воздействия, она является источником положительных или отрицательных эмоций, источником удовлетворения. Потребность в двигательной активности находит свое отражение в эмоциях человека и это очень важно для мотивации двигательной активности. Увеличивается или уменьшается спонтанная активность человека.
48. Перечислим некоторые важные закономерности, связанные с двигательной потребностью:

1. Объем двигательной активности в течение суток является постоянной величиной для конкретного человека. Это позволяет характеризовать потребность в двигательной активности как типовой индивидуальный признак. Он предопределен генетически, но может моделироваться факторами среды, в том числе и социальными. Есть люди с низкой и с высокой потребностью к движению. Постоянство двигательной активности поддерживается благодаря спонтанной активности.


49. В таблице показаны показатели работы людей с высокой (А) и низкой (Б) самооценкой потребности в двигательной активности в условиях свободного выбора нагрузки.

Это иллюстрирует 2 закономерность. В условиях свободного выбора, люди с высокой самооценкой потребности в движениях производят существенно больший объем работы по сравнению с людьми, эта самооценка низкая. Мощность произвольно избираемой физической нагрузки в условиях свободного выбора выше у мужчин, в то время как продолжительность работы больше у женщин. При этом объем произвольно дозируемой работы у мужчин и женщин не различается.


50.

3. Окончательное формирование "моторного типа" человека происходит примерно к 30 годам.

4. К старости потребность в движениях не изменяется, с возрастом уменьшается лишь "доза" мышечных усилий, необходимая для удовлетворения этой потребности. Во всяком случае, отсутствие существенного возрастного снижения субъективной потребности в двигательной активности имеет большое значение для участия пожилых людей в активной оздоровительной деятельности.


51.

5. Увеличение объема привычной двигательной активности сопровождается ростом потребности в движениях. Потребность в двигательной активности можно повысить за счет постепенного увеличения физических нагрузок, только лишь до определенного предела их продолжительности и интенсивности. После достижения этого предела потребность в движении резко снижается.

6. Снижение потребности в двигательной активности является чувствительным индикатором превышения оптимальной дозы нагрузок и утраты их оздоровительной значимости.


52.

7. Произвольно дозируемая в соответствии с двигательной мотивацией, или субъективно-оптимальная физическая нагрузка характеризуется широким индивидуальным варьированием ее основных характеристик: мощности, продолжительности и объема выполненной работы. Она обычно соответствует работе средней интенсивности и составляет 47-62% от максимального потребления кислорода. Это преимущественно аэробная нагрузка. Современная физиология такие параметры характеризует как эффективные в оздоровительном отношении, тренирующие, и, безусловно, безопасные.


53.

Таким образом, существует некий физиологический механизм саморегуляции оптимальной физической активности. В основе этого механизма лежит потребность в двигательной активности. Дозирование мышечной деятельности в соответствии с этой потребностью обеспечивает автоматический подбор индивидуальной оптимальной физической нагрузки, является эффективным и безопасным средством оздоровления.


54. На основании субъективных ощущений организм самостоятельно подбирает индивидуально оптимальную дозу физической нагрузки, которая обеспечивает наилучшее соотношение между физиологической достаточностью мышечной работы и ее "ценой", определяющей безопасность нагрузки. Это важный инструмент оздоровительной физкультуры. Разумно организованная двигательная активность в рамках любой оздоровительной технологии через механизм потребности стимулирует двигательную активность, которая в свою очередь увеличивает потребность в движении.
55. Оптимальная физическая активность. Итак, Оптимальная двигательная активность необходима человеку на протяжении всей его жизни - от рождения и до глубокой старости. Это единственно надежный способ при помощи мышечной работы сохранять и повышать резервные возможности сердца и всего организма, а также поддерживать функцию мышц и суставов в удовлетворительном состоянии.
56.

Практический опыт и научный анализ показывают, что как недостаток, так и избыток мышечной активности оказывает неблагоприятное влияние на организм. Из этого следует, что существует некоторый оптимальный уровень физической активности, который оказывает максимально благоприятный эффект. Следовательно, основным направлением использования физических нагрузок для оздоровления является их оптимизация. Что же понимается в настоящее время под оптимальной физической активностью? Прежде всего, оптимальная нагрузка - индивидуальна. Она должна учитывать особенности жизнедеятельности, состояния, возможности и способности индивида.


57. Оптимальная двигательная активность должна обеспечить нормальное развитие и функционирование организма для сохранения здоровья и совершенствования различных процессов жизнедеятельности, компенсацию возрастных изменений в организме. Это ее главные задачи.
58. Целевая направленность оптимальных нагрузок - достижение оптимального уровня здоровья. Но, так же как и большинство определений понятия здоровья они неконкретны и малопригодны для практического использования. Наибольшее практическое применение получил подход, основанный на представлении об оптимальности физической деятельности как области устойчивых состояний, расположенной между минимальным и максимальным уровнем двигательной активности, и, обеспечивающей тренирующий эффект.
59. Согласно Н.М. Амосову оптимальной является такая физическая деятельность, которая дает тренирующий эффект, увеличивает физическую работоспособность, оказывает максимальное стимулирующее действие на какой - либо орган, систему и функцию, или дает наилучший клинический эффект. Конкретными критериями достижения оптимальности являются: признаки выздоровления (то есть исчезновение симптомов болезни), достижение максимального значения потребления кислорода, определенное количество лимфоцитов в крови, частота сердечных сокращений и т.д.
60. Приведенное определение оптимальности диктует стратегию выбора оптимальных значений физических воздействий. Основываясь на результатах наблюдений в процессе тренировочного процесса выбирают такие параметры тренировки, которые в среднем обеспечивают наилучший эффект при достаточной безопасности. Например, на основании клинических наблюдений предлагается использовать для реабилитации больных ишемической болезнью сердца в качестве оптимальных такие физические нагрузки, которые вызывают увеличение частоты сердечных сокращений до 70 - 90% от максимально переносимой (пороговой, толерантной) величины. Или, например Американский колледж спортивной медицины на основании накопленного опыта рекомендует в оздоровительных целях физические нагрузки на уровне 50 - 85% от максимального потребления кислорода при их продолжительности от 15 до 60 минут
61. Научные представления об оптимальной нагрузке постоянно уточняются. Например, известный специалист в области оздоровления при помощи физических нагрузок Кеннет Купер в своей очередной книге "Аэробика для хорошего самочувствия" (К. Купер, 1987) пишет, что его утверждение "если вы будете пробегать более пяти километров пять раз в неделю, то вы прибежите к чему угодно только не к здоровью". В ранних работах Купера мы можем прочесть "чем больше, тем лучше" (К. Купер, 1979). 62. Приблизительно до 25-летнего возраста, т.е. до момента набора человеком пика моторного потенциала уровень двигательной активности, измеряемый величинами энерготрат (в калориях) естественно увеличивается. Как мы уже говорили, именно в этот период формируется моторный тип человека. Далее сформированный уровень потребности в движении практически не меняется, хотя двигательная активность естественно снижается между 60 и 70 годами. Уровень двигательной активности должен оставаться постоянным до конца жизненного цикла для обеспечения стабильности жизненных констант, при условии ориентации личности на здоровый образ жизни и развития жизненных процессов по оптимистическому сценарию.
63. Определение оптимального режима двигательной активности для различных возрастных групп и внедрение его в быт людей уже давно относятся к ряду актуальных проблем теории физического воспитания. При планировании оздоровительных занятий, очень важно учитывать биологическую потребность в движении. Если это условие не выполняется, то неизбежно возникают дефекты физического развития, проявляется скрытая патология отдельных функциональных систем. В детском возрасте двигательная активность проявляется через естественную биологическую потребность растущего организма в движениях. Основной сюжетной линией поведения ребенка в этот период является игра, и он сам интуитивно, без вмешательства извне всегда безошибочно определяет для себя ее меру. Задача взрослых в этой ситуации предельно проста и заключается в том, чтобы не мешать ребенку, не сдерживать его естественного стремления к движениям.
64. На рисунке представлено соотношение основных составляющих режима дня на протяжении жизни. В подростковом возрасте и на всех последующих этапах жизненного цикла в жизни человека социальная функция все более преобладает над биологической, что вполне естественно. О значимости социальной функции в жизни человека говорит ее вклад в бюджет суточного времени, приблизительно равный одной трети, на большей части дееспособного периода. Рисунок показывает, что затраты времени на учебную, а в дальнейшем и производственную деятельность происходят за счет сокращения свободного времени, порождая проблему планирования и рационального его использования. В этих условиях невозможность полной реализации естественной потребности человека в движениях может компенсироваться ежедневными обязательными занятиями физической культурой у учащихся и самостоятельными занятиями у взрослого населения.
65. Наибольшую информационную нагрузку на представленном рисунке несет его срединная часть, отражающая временную взаимосвязь учебно-трудовой деятельности человека с его свободным временем. График показывает, насколько велика и несопоставима с другими периодами жизни нагрузка в студенческие годы. Отсюда следует вывод о том, что переход от трудовой деятельности к заслуженному отдыху должен иметь постепенный, поэтапный характер с последовательным уменьшением доли труда, напоминая собой "втягивающий" режим подготовки детей к школе в старших группах детского сада. Некоторое снижение двигательной активности в школьные и студенческие годы должно компенсироваться повышением интенсивности занятий физкультурой. С возрастом затраты времени на физическую нагрузку с оздоровительной направленностью должны увеличиваться.
66. Графическое изображение позволяет увидеть, что связь между возрастом и объемом двигательной нагрузки в представлении различных специалистов. Кривая академика Амосова и специалиста в области двигательной активности Муравова (ВОС и ВОД) имеет вид параболы с минимумом, который приходится на студенческий возраст (точка О). Затем двигательная активность должна увеличиваться с возрастом (до точек С и Д). Кривая ЕК – более реальная концепция специалистов института физической культуры. Защищая свою концепцию, Н.М.Амосов поставил на себе, пока единственный известный современной науке эксперимент, который доказывает возможность омоложения стареющего организма за счет высокой двигательной активности. Это идея непрерывного повышения двигательной активности во второй половине жизни.

Адаптация к нагрузке и резервы функциональной системы.

Важный вопрос, имеющий отношение к двигательной активности – «Адаптация и резервные возможности человека». Прежде всего, надо дать определение понятий, связанных с термином «физическая нагрузка».

Физическая нагрузка – это степень интенсивности и продолжительность мышечной работы, она определяется величиной энергетических затрат организма, развиваемой мощности или произведенной работы. Под физической нагрузкой следует понимать некую величину физической работы, выполненной определенным способом, который выражается в динамических, пространственных и временных характеристиках.


68. Физическая тренировка - это собственно и есть процесс управляемой адаптации. При этом мышечная нагрузка является средством, а приспособление к ней — целью. Тренированность осуществляется на основе генетически закрепленных адаптационных реакций, которые развиваются при действии любых достаточно сильных раздражителей. Сильными раздражителями называют те, которые способны изменить постоянство внутренних констант.
69. 2-1. Адаптация организма - непрерывный процесс приспособления организма к постоянно изменяющимся условиям среды, с целью сохранения гомеостаза (постоянства внутренней среды). Физиологический смысл адаптации организма к внешним и внутренним воздействиям заключается именно в поддержании наследственно закрепленных констант и, соответственно, жизнеспособности организма практически в любых условиях, на которые он в состоянии адекватно реагировать.
70. Теория адаптации неразрывно связана с работами Ганса Селье, посвященными изучению неспецифическому реагированию организма на чрезмерные по силе воздействия и возникающих при этом функциональных изменений и состояний. В работах Г. Селье (1937, 1950) аргументировано доказывается, что под влиянием разных экстремальных факторов в организме возникает качественно одинаковый синдром, не зависящий от специфики воздействия и названный им «стрессом». Стресс это состояние, которое возникает под влиянием любых сильных воздействий, и которое сопровождается мобилизацией защитных сил организма.
71. Привлекательность предложенной Селье теории о роли стресса в процессах адаптации организма оказалась так велика, что эта теория безоговорочно была принята современной наукой, в том числе и спортивной. В теории физической культуры утвердилось мнение о том, что "нагрузка, для того, чтобы оказать тренировочный эффект, должна оказывать стрессорное воздействие и ...стресс - типичное явление во время тренировочных и соревновательных нагрузок".
72. Очень важный закон биологических систем: Организм всегда реагирует на нагрузку с функциональной избыточностью. Согласно основным положениям теории функциональных систем П.К. Анохина функциональная система достигает состояния устойчивости организма к конкретному возмущающему фактору и чуть-чуть превышает эту способность. Так как изображено на рисунке: Функциональная система под влияние нагрузки переходит на новый функциональный уровень с большими резервными возможностями, теперь она способна противостоять большей по величине нагрузке за счет функциональной избыточности.
73. Адаптация к воздействию физических нагрузок происходит согласно общей биологической закономерности, описываемой зависимостью "доза - эффект". Доза – это величина, продолжительность, интенсивность, повторяемость нагрузки. Эффект – это адаптация к нагрузке, которая сопровождается переходим организма на новый уровень функционирования, более высокими показателями физической подготовленности, с большими резервами здоровья. То есть (как изображено на схеме) маленькая нагрузка попросту не сможет изменить состояние системы (1), а большая – приведет к нарушению функции или даже к ее гибели (2). А достаточно сильная и повторяющаяся нагрузка переведет систему в новые условия функционирования (3).
74. Небольшие по объему физические нагрузки не стимулируют развитие тренируемой функции и считаются неэффективными. Для достижения выраженного кумулятивного тренировочного эффекта необходимо выполнить объем работы, превышающий величину неэффективных нагрузок. Дальнейшее наращивание объемов выполняемой работы сопровождается, до определенного предела, пропорциональным увеличением тренируемой функции. Если же нагрузка превышает предельно допустимый уровень, то развивается состояние перетренированности, происходит срыв адаптации.
75. Специфический и неспецифический эффект тренировки. Тренируясь, человек приобретает специфическую способность выполнять физическую работу, ранее не доступную по интенсивности, длительности, координационной сложности. Например, любой здоровый человек способен пробежать дистанцию 100 метров, но преодолеть ее быстрее 11 секунд может только высокотренированный спринтер. В обыденной жизни человек практически не использует эти приобретенные физические возможности. Ценность физических упражнений как средства оздоровления связана с эффектом достижения высокой физической подготовленности. Это – неспецифический эффект тренировки.
76. Физиологические механизмы адаптации к действию на человека различных экстремальных факторов представляет собой сложный, многоуровневый процесс, затрагивающий самые различные функциональные системы организма. При этом ведущее место среди них занимают неспецифическая реакция, в результате которой выработка повышенной сопротивляемости к какому-либо одному фактору внешней среды, влечет за собой и одновременное возрастание устойчивости организма и к другим неблагоприятным воздействиям. Другими словами, при адаптации в организме происходят одинаковые функциональные сдвиги и при гипоксической тренировке, и при физических нагрузках, и при закаливании и в при других видах стрессорных воздействий.
77. Срочный и долговременный этап адаптации. Нагрузки, применяемые в процессе физической подготовки, играют роль раздражителя, возбуждающего приспособительные изменения в организме. Процесс адаптации включает два этапа: 1 - этап срочной, но несовершенной адаптации; 2 - этап устойчивой и долговременной адаптации.
78. Срочная адаптация - это немедленный ответ организма в виде усиления функции той или иной системы на действие какого-либо внешнего фактора без существенных морфологических изменений. Это - функциональная адаптация. В случае сильного воздействия и при недостаточной к нему подготовленности организму приходится функционировать на пределе своих возможностей. Если воздействие значительно превышает функциональные возможности, то срочная адаптация может закончиться срывом или даже повреждением организма. Например, у недостаточно подготовленного спортсмена или физкультурника даже относительно небольшая нагрузка может привести к развитию острой сердечной недостаточности. Этап срочной адаптации сводится преимущественно к изменениям энергетического обмена и связанных с ним функций вегетативного обеспечения на основе уже сформированных механизмов их реализации. Это - непосредственный ответ организма на однократные воздействия физических нагрузок.
79. В срочных адаптационных реакциях выделяют три стадии. На первой стадии происходит активизация деятельности органов и функциональных систем, обеспечивающих выполнение заданной работы (увеличивается частота сердечных сокращений (ЧСС), вентиляция легких, потребления кислорода и т.д.). Вторая стадия наступает, когда органы и системы организма функционируют в относительно стабильном состоянии. Эта стадия не может продолжаться бесконечно долго. Истощаются энергетические источники, происходит утомление нервных центров, обеспечивающих регуляцию движений и деятельности внутренних органов, накапливается лактат (соли молочной кислоты) в крови (изменяется внутренняя среда организма) и т.д. — наступает третья стадия срочной адаптации истощение.
80. Долговременная адаптация. Для перехода срочной адаптации в устойчивую, долговременную необходимо, чтобы внутри специфической функциональной системы произошли структурные изменения, которые бы повысили резервные возможности этой системы до необходимого уровня, что позволило бы организму успешно и длительно справляться с воздействиями внешней среды. А это возможно лишь при длительном или многократном воздействии того или иного фактора. Таким образом, долговременная адаптация - это постепенно развивающийся ответ организма на многократное или длительное воздействие внешнего фактора, что приводит к расширению функциональных возможностей организма за счет морфологических изменений. В основе этого процесса лежит активация синтеза нуклеиновых кислот и белков в клетках органов и систем, ответственных за адаптацию, что ведет к структурным изменениям, к образованию системного структурного следа и, в конечном итоге, является материальной основой надежного и устойчивого совершенствования функций организма.
81. В результате суммирования эффектов многократно повторяющейся срочной адаптации происходит стимуляция механизмов долговременной адаптации. Выделяют четыре стадии долговременной адаптации. - стимуляция механизмов долговременной адаптации - структурная и функциональная перестройка - формирование резервных возможностей - изнашивание механизмов адаптации.
82. Эффекты тренировочных нагрузок. Стадийность протекания процессов адаптации к физическим нагрузкам позволяет выделить три разновидности эффектов в ответ на выполняемую работу срочный, отставленный и кумулятивный. Эта классификация применяется для практического применения, для анализа тренировочного процесса. 83. Срочный тренировочный эффект. Он возникает непосредственно во время выполнения физических упражнений и в период срочного восстановления в течение 0,5–1,0 часа после окончания работы. В это время происходит устранение образовавшегося во время работы кислородного долга. Этап срочной адаптации сводится преимущественно к изменениям энергетического обмена и связанных с ним функций вегетативного обеспечения на основе уже сформированных механизмов их реализации, и представляет собой непосредственный ответ организма на однократные воздействия физических нагрузок.
84. Отставленный тренировочный эффект. В этот период активизируются пластические процессы для избыточного синтеза разрушенных при работе клеточных структур и восполнение энергетических ресурсов организма. Этот эффект наблюдается на поздних фазах восстановления (обычно в пределах до 48 часов после окончания нагрузки).
85. Кумулятивный тренировочный эффект (от лат. Сumulo — собираю, накапливаю) является результатом последовательного суммирования срочных и отставленных эффектов повторяющихся нагрузок. В результате кумуляции следовых процессов физических воздействий на протяжении длительных периодов тренировки (более одного месяца) происходит прирост показателей работоспособности и улучшение спортивных результатов. Небольшие по объёму физические нагрузки не стимулируют развитие тренируемой функции и считаются неэффективными. Для достижения выраженного кумулятивного тренировочного эффекта необходимо выполнить объём работы, превышающий величину неэффективных нагрузок.
86. Цена адаптации. Адаптационный процесс не может продолжаться бесконечно. В каждый момент времени организм обладает определенными резервными возможностями, т.е. способностью ответить на внешние воздействия и перейти на новый функциональный уровень возможностей. Величина такого резерва в значительной степени определяется тем абсолютным уровнем адаптационных перестроек организма, на котором он уже находится. Если величина внешних воздействий будет выше резерва (при нерационально построенной тренировке, неполноценном питании и восстановлении и т.п.), то может наступить изнашивание отдельных компонентов функциональной системы. Это проявляется нарушением процесса обновления структур, гибелью отдельных клеток и замещением их соединительной тканью. Такие явления могут наблюдаться при компенсаторной гипертрофии сердца, печени, гипертрофии нервных центров, гипофизарно-андреналового комплекса, если нагрузки, превышают пределы адаптационных ресурсов организма.
87. При выполнении чрезмерных для данного организма нагрузок проявляется общебиологическая закономерность, заключающаяся в том, что все приспособительные реакции организма обладают лишь относительной целесообразностью и даже сформировавшаяся долговременная устойчивая адаптация к физическим нагрузкам может иметь свою повышенную биологическую "цену". При этом "цена" адаптации может проявляться в двух различных формах. Во-первых, в прямом изнашивании функциональной системы, на которую при адаптации падает основная нагрузка, в результате чего возможны прямые повреждения структур организма. Во-вторых, "цена" адаптации может проявиться в нарушениях, возникающих в функциональных системах, непосредственно не связанных с физической нагрузкой, вследствие чего возможны болезни.
88. Известно, что процесс адаптации к физическим нагрузкам при длительных и тем более частых перерывах в тренировках. Подобные перерывы требуют подчас возникновения нового системного структурного следа. Для этого, как известно, необходимы большие энергетические и пластические затраты. То есть, будет иметь место высокая структурная "цена" адаптации, что особенно плохо в детском и пожилом возрасте и при наличии болезней. Частая смена незаконченных программ адаптации ведет к истощению организма. В связи с этим принцип непрерывности тренировки - это не только основа сохранения спортивной формы, но и условие экономии структурных ресурсов организма.
89. Кроме того, нарушение устойчивой адаптации может быть обусловлено сочетанием значительных нагрузок с интенсивными стрессорными ситуациями, психоэмоциональными напряжениями - экзаменами, соревнованиями и т. д. Чрезмерные для данного организма нагрузки, предъявляемые к нему в течение длительного времени, могут привести к истощению симпато-адреналовой системы, к астении, те к срыву адаптации.
90. Известно, что стресс-реакция играет важнейшую роль в механизмах адаптации организма к физическим нагрузкам. Между тем установлено, что стрессовые воздействия больших физических нагрузок способствуют атрофии лимфоидных органов, что приводит к снижению неспецифической и специфической резистентности организма. Это - один из примеров отрицательных перекрестных эффектов адаптации к физическим нагрузкам. Показано, что у спортсменов степень неспецифической сопротивляемости организма, устойчивость к простудным заболеваниям, инфекциям возрастает до определенного уровня тренированности, а затем снижается. Обнаружена параболическая зависимость иммунологических реакций от двигательной активности.
91. Таким образом, физическая нагрузка сходна с лекарством, которое может привести к заболеванию, если его выбрать неправильно или принимать в чрезмерных дозах. Неправильно организованные тренировки могут привести к значительным отрицательным перекрестным эффектам адаптации.
92. Рассмотрим вопрос «кардио-респираторная подготовленность» и резервы функциональной системы. Кардиореспираторную подготовленность также называют сердечно- сосудистой или аэробной подготовленностью, подчеркивая этим, что речь идет о точном учете способности сердца перекачивать насыщенную кислородом кровь к мышцам. Высокий уровень кардиореспираторной подготовленности является важным фактором профилактики болезней сердца, а также важнейшей предпосылкой высокого качества жизни. Человек со здоровым сердцем может с каждым сокращением перекачивать в сосудистую систему большие объемы крови, он будет иметь высокий уровень кардиореспираторную подготовленность.
93. Кардиореспираторную подготовленность можно выразить следующим образом: • количество 02, потребляемое организмом в течение 1 мин (л/мин); • количество 02 (мл/кг), используемое организмом человека в течение 1 мин (мл/ кг/мин1) МПК; • МЕТ, составляющая скорости метаболизма в состоянии покоя, где 1 МЕТ = 3,5 мл/кг/мин. Аэробные физкультурные программы увеличивают способность сердца перекачивать кровь в сосудистую систему, т.е. кардио-респираторная подготовленность в результате реализации этих программ улучшается.
94. У спортсменов легочные объемы и емкости на 10-20% больше, чем у нетренированных. Величина ЖЕЛ зависит от пола, возраста, размеров тела и тренированности. Этот показатель колеблется в широких пределах, составляя в среднем 2,5–4 л. у женщин и 3,5–5 л. у мужчин. В отдельных случаях у людей очень высокого роста, например у баскетболистов, ЖЕЛ может достигать 9 л. Под влиянием тренировки, например при выполнении специальных дыхательных упражнений, ЖЕЛ увеличивается (иногда даже на 30%). Для скорости потребления О2 4 л/мин и более ЖЕЛ должна быть не менее 4,5 л. Наиболее высокая ЖЕЛ зарегистрирована у гребцов - 9 л.
95. Внешнее дыхание практически не влияет на скорость потребления кислорода. Возможности переноса кислорода определяются в основном возможностями кровообращения - прежде всего, способностью сердца прокачивать достаточное количество крови по сосудам через легкие, где кислород захватывается из альвеолярного воздуха, и через работающие мышцы, получающие кислород из крови.
96. При одинаковом сердечном выбросе у спортсменов, число сердечных сокращений (ЧСС) на 10-20 уд/мин ниже, чем у не спортсменов. Как следует из таблицы, у высококвалифицированных спортсменов большие аэробные возможности (МПК) в основном определяются исключительно высокой производительностью сердца, способного обеспечивать большой сердечный выброс, который достигается за счет увеличенного систолического объема, т. е количества крови, выбрасываемого желудочками сердца при каждом сокращении. Частота сердечных сокращений у спортсменов снижена по сравнению с нетренированными. Снижение ЧСС (брадикардия) является специфическим эффектом тренировки выносливости (ЧСС в покое может быть ниже 30 уд/мин "рекордная" ЧСС покоя - 21 уд/мин).
97. Снижение числа сердечных сокращений повышает экономичность работы сердца, так как его энергетические запросы, кровоснабжение и потребление О2 увеличиваются тем больше, чем чаще сокращается сердце. Поэтому при одном и том же сердечном выбросе (как в покое, так и при мышечной работе) эффективность работы сердца у тренированных спортсменов выше, чем у нетренированных людей.
98. Физическая деятельность улучшает условия питания не только мышечной системы, но и всех жизненно важных органов. Это влияние реализуется благодаря включению рефлексов с мышц на внутренние органы, а также за счет активизации кровообращения. Это играет в жизнедеятельности организма настолько большую роль, что позволяет рассматривать физическую активность как рычаг, воздействующий через мышцы на уровень обмена веществ и состояние важнейших функциональных систем организма. При мышечных нагрузках растет поглощение кислорода тканями. В покое из каждого литра крови, протекающего через капилляры большого круга кровообращения и содержащего около 200 мл кислорода, клетки используют лишь 60-80 мл кислорода, а во время мышечной работы - до 120 мл.
99. Минутный объем кровотока, вентиляция легких и потребление кислорода возрастают в соответствии с увеличением мышечных усилий. Так, если у человека потребление кислорода в покое в среднем составляет 250-350 мл в 1 мин, то во время физической работы оно может увеличиться в 14-18 раз, достигая 4500-5000 мл в 1 мин. На графике изображено максимальное потребление кислорода в зависимости от интенсивности выполняемой работы (красный столбик 3), а также потребность в кислороде (1) и доставка кислорода по артериям (2) при умеренной (а), большой (б) и предельно максимальной нагрузке (в). Кардиореспираторная система не может мгновенно увеличить подачу кислорода к мышцам для полного удовлетворения потребности в аденозинтрифосфате с помощью аэробных процессов.
100. В интервале между началом нагрузки, и тем, когда кардиореспираторная система сможет доставить необходимое количество кислорода, потребность АТФ обеспечивают другие источники энергии для кратковременной и непродолжительной работы. Объем кислорода, которого недостает в течение нескольких первых минут работы, создаст кислородную недостаточность, которая тем больше, чем больше интенсивность работы. Активно сокращающиеся мышцы резко увеличивают кислородный «запрос», иногда более чем в 100 раз. Сердечно-сосудистая система не в состоянии сразу обеспечить доставку такого большого его количества к тканям. Возникает кислородная задолженность (состояние гипоксии), которая исчезает в разные сроки после уменьшения нагрузки в зависимости от величины кислородного долга. Систематическое воздействие физических нагрузок определенной мощности создает в тканях гипоксию, которую организм ликвидирует, постоянно включая защитные механизмы, все более и более тренируя их. В итоге возникает состояние высокой устойчивости к недостатку кислорода. Если человек достигает состояния, в котором удовлетворяется установившаяся потребность в кислороде в первые минуты работы, то он испытывает меньшую кислородную недостаточность. В результате обеспечивается меньшее истощение запаса КФ и уменьшается образование молочной кислоты. Тренировки на выносливость ускоряют процессы передачи кислорода, т. е. уменьшают время, необходимое для достижения установившегося потребления кислорода.
101. Организм человека обладает определенными резервными возможностями: морфологическими, биохимическими, психологическими, физиологическими и др. При физических нагрузках включаются те резервы организма, которые обеспечивают его специфическую работоспособность. Физическая работоспособность человека тесно связана с физиологическими резервами его организма, которые обусловлены функциональным состоянием отдельных органов и организма в целом. Они обеспечивают способность адаптироваться к различным условиям жизнедеятельности. Предполагается, что в условиях повседневной жизни человек использует лишь 35% своих резервных возможностей. При работе, требующей включения 40%–50% имеющихся резервов, наступает физическое и психическое утомление. При использовании же 65% резервов необходимы значительные волевые усилия, и такая напряжённая работа приводит к отказу организма от её продолжения. Тренированный организм имеет большие по объёму резервы и может их использовать более полно, чем нетренированный.
102. Есть такое понятие минутный объем сердца: количество крови в литрах, выбрасываемое в одну минуту. В покое сердце перекачивает 4 литра в одну минуту. При самой энергичной физической работе - 20 литров. Значит, "коэффициент резерва" равен пяти (20:4=5). Сердце выбрасывает 4 литра в одну минуту. Этого вполне достаточно, чтобы обеспечить кислородом организм в покое, то есть создать нормальное насыщение кислородом артериальной и венозной крови. Но сердце может выбрасывать и 20 литров в одну минуту, оно способно обеспечить доставку кислорода мышцам, выполняющим тяжелую физическую работу. Следовательно, и в этих условиях сохранится качественное условие здоровья - нормальные показатели насыщения крови кислородом.
103. Рассмотрим пример, который приводит в своей книге академик Амосов. Представим себе нетренированное сердце. В покое оно дает 4 литра в минуту. И если человек с таким сердцем будет выполнять тяжелую физическую работу, требующую, к примеру, 20 литров, то уже через несколько минут ткани окажутся в условиях тяжелого кислородного голодания, т. к. мышцы заберут из крови почти весь кислород. Человек не может справиться с такой работой, ибо у него может быть вызван приступ одышки, болей в сердце, головокружение и другие известные всем симптомы. Это значит, что человек не совсем здоров.
104. "Суммарные резервы мощности" являются не только важнейшей характеристикой состояния здоровья как такового, они не менее важны для определения отношения организма к болезни. Например, человек с максимальной мощностью сердца в 20 литров в минуту заболел гриппом, температура 40 градусов. Потребление кислорода тканями при этом возросло вдвое. Для нормального организма это несущественно, сердце такого человека может выдержать и четырехкратную нагрузку. А что может произойти с человеком, имеющим детренированное сердце, дающее максимум 6 литров в минуту? Его ткани начнут задыхаться, ибо сердце не в состоянии доставить удвоенный объем крови. Болезнь будет преодолеть гораздо тяжелее, появятся осложнения со стороны других органов.
105. МПК – наиболее информативный показатель кардиорепираторной системы. Как известно существуют два пути образования энергии: аэробный с участием кислорода и анаэробный безкислородный. Аэробное окисление эффективнее и экономичнее анаэробного более чем в 17 раз. Организм представляет собой открытую термодинамическую систему, устойчивость которой (т.е. жизнеспособность) определяется ее энергопотенциалом. Чем больше мощность и емкость реализуемого энергопотенциала, а также эффективность его расходования, тем выше уровень здоровья индивида. Так как доля аэробной энергопродукции является преобладающей в общей сумме энергопотенциала, то именно максимальная величина аэробных возможностей организма является основным критерием его физического здоровья и жизнеспособности.
106. Именно поэтому, По рекомендации всемирной организации здравоохранения, МПК — один из наиболее информативных показателей функционального состояния кардиореспираторной системы. По его величине судят о количестве здоровья, о его резервах, а также о физической работоспособности организма в целом.
107. Обычно МПК определяют в лабораторных условиях. Каждый испытуемый в течение 6-8 мин на велоэргометре выполняет предельную трехступенчатую работу нарастающей мощности. На последней минуте, когда частота сердечных сокращений (ЧСС) достигает 180-200 уд/мин, выдыхаемый воздух собирают в так называемые мешки Дугласа, анализируют его и после определения минутного объема дыхания рассчитывают максимальное потребление кислорода. Полученную величину делят на массу тела (кг) – это и есть показатель максимального потребления кислорода (МПК/кг), который объективно отражает работоспособность человека.
108. Для оздоровительной практики используется другой непрямой способ измерения МПК на основании пересчета значения известного теста для определения показателя физической работоспособности PWC170. МПК = (1,7 x PWC170 + 1240) / P, где МПК - потребление кислорода на единицу массы тела (мл/мин на кг); PWC170 - абсолютное значение физической работоспособности в кгм/мин; Расчет PwC170 производился по известной формуле Карпмана ВЛ.. (1969) PWC 170 = N1 + (N2- N1(170 - f) / (f2 - f1), где f2 и f1 -мощность первой и второй нагрузки, - число сердечных сокращений после первой и второй нагрузок.
109. В фитнес-тестировании часто МПК переводят в число метаболических эквивалентов. Подсчитано, что, когда мы сидим, необходимое потребление кислорода соответствует 3,5–4 мл/кг/мин. Это число часто считают равным 1 метаболическому эквиваленту (1 МЕТ). Один MET равен количеству кислорода, которое в среднем потребляет человек, в спокойном положении сидя, два соответствуют медленной ходьбе и так далее. Оказалось, что на каждый следующий MET, которого удавалось достичь человеку, шансы пережить следующее десятилетие увеличивались на 12 процентов.
110. С возрастом происходят изменения в сосудистой системе: снижается эластичность крупных артерий, повышается общее периферическое сосудистое сопротивление, в результате к 60–70 годам систолическое давление повышается на 10–40 мм рт. ст. Все эти изменения в системе кровообращения, снижение производительности сердца влекут за собой выраженное уменьшение максимальных аэробных возможностей организма, снижение уровня физической работоспособности и выносливости. Скорость возрастного снижения МПК в период от 20 до 65 лет у нетренированных мужчин составляет в среднем 0,5 мл/мин/кг, у женщин – 0,3 мл/мин/кг за год.
111. Ученые из Стенфордского университета связали МПК с продолжительностью жизни. Полученные ими результаты являются одним из лучших подтверждений того, что физическая тренированность является важным показателем здоровья. Например, после снижения МПК ниже 30 мл/кг/мин наступает своего рода обратный отсчет. За каждую последующую единицу снижения МПК придется платить снижением вероятности пережить ближайшее десятилетие на 3%. Благодаря этой работе для людей старше 20 лет можно посчитать ожидаемую продолжительность жизни. Этот эмоционально значимый параметр может служить стимулом для корректировки своего стиля жизни. Американский врач Купер (1970) доказал, что люди, имеющие уровень МПК 42 мл/мин/кг и выше, практически не болеют, имеют нормальный вес, артериальное давление, холестериновый обмен, имеют минимальный риск онкологических заболеваний.
112. Наиболее высокие значения МПК отмечаются у жителей Швеции (58 мл/кг) – страны с традиционно высоким уровнем развития массовой физической культуры. На втором месте – американцы (49 мл/кг). Самый низкий показатель аэробной производительности у населения Индии (36,8 мл/кг), большая часть которого склонна к пассивному, созерцательному образу жизни.
113. Большое значение физических упражнений заключается в том, что они повышают устойчивость организма по отношению к действию целого ряда различных неблагоприятных факторов. Например, таких как пониженное атмосферное давление, перегревание, некоторые яды, радиация и др. В специальных опытах на животных было показано, что крысы, которых ежедневно по 1 - 2 часа тренировали плаванием, бегом, после облучения рентгеновскими лучами выживали в большем проценте случаев. При повторном облучении малыми дозами 15% нетренированных крыс погибало уже после суммарной дозы 600 рентген, а тот же процент тренированных - после дозы 2400 рентген.
114. Таким образом, положительное влияние занятий физическими упражнениями на здоровье человека связано: во-первых, с устранением негативного влияния недостатка физической нагрузки (гиподинамия) и низкой двигательной активности (гипокинезии) на функциональное состояние организма; во-вторых, со способностью мышечной нагрузки расширять резервные возможности органов и систем до уровня повышенной устойчивости к действию вредных факторов внешней среды и заболеваниям.

Литература.

1. Оздоровительная физическая культура: Учеб. для студентов вузов/А.Г.Фурманов , М.Б.Юспа.- Мн.:Тесей, 2003. – С. 3-141, 245-484.

2. Храмов В.В. Теория и методика оздоровительной физической культуры: Тексты лекций. – Гродно: ГрГУ, 2000. – 80 с.

3. Амосов Н.М., Муравов И.В. Сердце и физические упражнения. - М.: Знание, 1985. -64 с.

4. Амосов Н.М., Бендет Я.А. Физическая активность и сердце. - Киев: Здоровье, 1989. - 216 с.

5. Верхошанский Ю.В. Программирование и организация тренировочного процесса.— М.: Физкультура и спорт, 1985. — 176 с. 1