Меню
Головна
 
Головна arrow Медицина arrow Фізична культура
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Функціональні зміни в організмі при фізичних навантаженнях

Фізичні навантаження викликають перебудови різних функцій організму, особливості і ступінь яких залежать від потужності, характеру рухової діяльності, рівня здоров'я та тренованості. Про вплив фізичних навантажень на людину можна судити тільки на основі всебічного врахування сукупності реакцій цілісного організму, включаючи реакцію з боку центральної нервової системи (ЦНС), серцево-судинної системи (ССС), дихальної системи, обміну речовин та ін Слід підкреслити, що вираженість змін функцій організму у відповідь на фізичне навантаження залежить, насамперед, від індивідуальних особливостей людини і рівня його тренованості. В основі розвитку тренованості, в свою чергу, лежить процес адаптації організму до фізичних навантажень. Адаптація - сукупність фізіологічних реакцій, що лежить в основі пристосувань організму до зміни навколишніх умов і спрямована на збереження відносної постійності його внутрішнього середовища - гомеостазу.

У поняття "адаптація, адаптованість", з одного боку, і "тренування, тренування", з іншого боку, багато спільних рис, головною з яких є досягнення нового рівня працездатності. Адаптація організму до фізичних навантажень полягає в мобілізації та використанні функціональних резервів організму, вдосконалення наявних фізіологічних механізмів регуляції. Ніяких нових функціональних явищ і механізмів в процесі адаптації не спостерігається, просто вже наявні механізми починають працювати досконаліше, інтенсивніше і економічніше (уражень серцебиття, поглиблення дихання та ін).

Процес адаптації пов'язаний зі змінами в діяльності всього комплексу функціональних систем організму: серцево-судинної, дихальної, нервової, ендокринної, травної, сенсомоторної та ін. Різні види фізичних вправ пред'являють різні вимоги до окремих органів і систем організму. Правильно організований процес виконання фізичних вправ створює умови для вдосконалення механізмів, що підтримують гомеостаз. В результаті цього зрушення, що відбуваються у внутрішньому середовищі організму, швидше компенсуються, клітини і тканини стають менш чутливими до накопичення продуктів обміну речовин.

Серед фізіологічних чинників, що визначають ступінь адаптації до фізичних навантажень, велике значення мають показники стану систем, що забезпечують транспорт кисню, а саме: система крові та дихальна система.

Кров та кровоносна система. В організмі дорослої людини міститься 5-6 л крові. У стані спокою 40-50% її не циркулює, перебуваючи в дак званому депо (селезінка, шкіра, печінка). При м'язовій роботі збільшується кількість циркулюючої крові (за рахунок виходу з "депо"). Відбувається її перерозподіл в організмі: більша частина крові спрямовується до активно працюють органам: скелетних м'язів, серця, легень. Зміни в складі крові спрямовані на задоволення зростаючої потреби організму в кисні. В результаті збільшення кількості еритроцитів і гемоглобіну підвищується киснева ємність крові, тобто збільшується кількість кисню, що переноситься в 100 мл крові. При заняттях спортом збільшується маса крові, підвищується кількість гемоглобіну (на 1-3%), збільшується кількість еритроцитів (на 0,5-1 млн в кубічному міліметрі), зростає кількість лейкоцитів і їх активність, що підвищує опірність організму до простудних та інфекційних захворювань. В результаті м'язової діяльності активізується система згортання крові. Це один із проявів термінової адаптації організму до впливу фізичних навантажень і можливим травмам з подальшою кровотечею. Програмуючи "з випередженням" таку ситуацію, організм підвищує захисну функцію системи зсідання крові.

Рухова діяльність справляє істотний вплив на розвиток і стан всієї системи кровообігу. В першу чергу змінюється саме серце: збільшуються маса серцевого м'яза і розміри серця. У тренованих людей маса серця складає в середньому 500 г, у нетренованих - 300.

Серце людини надзвичайно легко піддається тренуванню і як жоден інший орган потребує в ній. Активна м'язова діяльність сприяє гіпертрофії серцевого м'яза і збільшення порожнин серця. Об'єм серця у спортсменів більше на 30%, ніж у людей, які не займаються спортом. Збільшення об'єму серця, особливо лівого шлуночка супроводжується підвищенням його скоротливої здатності, збільшенням систолічного і хвилинного об'ємів.

Фізичне навантаження сприяє зміні діяльності не тільки серце, але і кровоносних судин. Активна рухова діяльність викликає розширення кровоносних судин, зниження тонусу їх стінок, підвищення їх еластичності. При фізичних навантаженнях майже повністю розкривається мікроскопічна капілярна мережа, яка в спокої задіяна лише на 30-40%. Все це дозволяє істотно прискорити кровообіг і, отже, збільшити надходження поживних речовин і кисню в усі клітини і тканини організму.

Робота серця характеризується безперервною зміною скорочень і розслаблень його м'язових волокон. Скорочення серця називається систолой, розслаблення - диастолой. Кількість скорочень серця за одну хвилину, частота серцевих скорочень (ЧСС). У стані спокою у здорових нетренованих людей ЧСС перебуває у межах 60-80 уд/хв, у спортсменів - 45-55 уд/хв і нижче. Уражень ЧСС у результаті систематичних занять фізичними вправами називається брадикардією. Брадикардія перешкоджає "зношування" міокарда і має важливе оздоровче значення. Протягом доби, протягом яких не було тренувань і змагань, сума добового пульсу у спортсменів на 15-20% менше, ніж в осіб того ж іола і віку, які не займаються спортом.

М'язова діяльність викликає почастішання серцебиття. При напруженій м'язовій роботі ЧСС може досягати 180-215 уд/хв. Збільшення ЧСС має прямо пропорційну залежність від потужності м'язової роботи. Чим більша потужність, тим вище показники ЧСС. Тим не менше при однаковій потужності м'язової роботи ЧСС у менш підготовлених осіб значно вище. Крім того, при виконанні будь-якої рухової діяльності ЧСС змінюється в залежності від статі, віку, самопочуття, умов занять (температура, вологість повітря, час доби тощо).

При кожному скороченні серця кров викидається в артерії під великим тиском. В результаті опору кровоносних судин її пересування в них створюється тиском, зване кров'яним тиском. Найбільший тиск в артеріях називають систолічним, або максимальним, найменше - діастолічним, або мінімальним. У стані спокою у дорослих людей систолічний тиск становить 100-130 мм рт. ст., діастолічний - 60-80 мм рт. ст. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, артеріальний тиск до 140/90 мм рг. ст. є нормотоническим, вище цих величин - гіпертонічним, а нижче 100-60 мм рт. ст. - гіпотонічним. В процесі виконання фізичних вправ, а також після закінчення тренування артеріальний тиск звичайно підвищується. Ступінь його підвищення залежить від потужності виконаної фізичного навантаження та рівня тренованості людини. Діастолічний тиск змінюється менш виражено, ніж систолічний. Після тривалої і дуже напруженої діяльності (наприклад, участь у марафоні) діастолічний тиск (в деяких випадках і систолічний) може бути менше, ніж до виконання м'язової роботи. Це зумовлено розширенням судин в працюючих м'язах.

Важливими показниками роботи серця є систолічний і хвилинний обсяг. Систолічний об'єм крові (ударний об'єм) - це кількість крові, що викидається правим і лівим шлуночками при кожному скороченні серця. Систолічний об'єм спокою у тренованих - 70-80 мл, у нетренованих - 50-70 мл Найбільший систолічний об'єм спостерігається при ЧСС 130-180 уд/хв. При ЧСС понад 180 уд/хв він сильно знижується. Тому найкращі можливості для тренування серця мають фізичні навантаження в режимі 130-

180 уд/хв. Хвилинний об'єм крові (МОК) - кількість крові, що викидається серцем за одну хвилину, залежить від ЧСС і систолічного об'єму крові. У стані спокою МОК становить в середньому 5-6 л, при легкої м'язової роботи збільшується до 10-15 л, при напруженій фізичній роботі у спортсменів може досягати 42 л і більше. Збільшення МОК при м'язовій діяльності забезпечує підвищену потребу органів і тканин у кровопостачанні.

Дихальна система. Зміни показників дихальної системи при виконанні м'язової діяльності оцінюються за частотою дихання, життєвої місткості легенів, споживання кисню, кисневого боргу та інших більш складних лабораторних досліджень. Частота дихання (зміна вдиху і видиху та дихальної паузи) - кількість подихів на хвилину. Визначення частоти дихання проводиться за спірограмми або руху грудної клітки. Середня частота у здорових осіб - 16-18 за хвилину, у спортсменів - 8-12. При фізичному навантаженні частота дихання збільшується в середньому в 2-4 рази і становить 40-60 дихальних циклів у хвилину. З почастішанням дихання неминуче зменшується його глибина. Глибина дихання - це об'єм повітря спокійного вдиху або видиху при одному дихальному циклі. Глибина дихання залежить від росту, ваги, розміру грудної клітки, рівня розвитку дихальних м'язів, функціонального стану та ступеня тренованості людини. ЖЄЛ - найбільший об'єм повітря, яке можна видихнути після максимального вдиху. У жінок ЖЄЛ становить в середньому 2,5-4 л, у чоловіків - 3,5-5 л. Під впливом тренування ЖЕЛ зростає, у добре тренованих спортсменів вона досягає 8 л. МОД характеризує функцію зовнішнього дихання, визначається твором частоти дихання на дихальний об'єм. У спокої МОД становить 5-6 л, при напруженому фізичному навантаженні збільшується до 120-150 л і більше. При м'язовій роботі тканини, особливо скелетні м'язи, вимагають значно більше кисню, ніж у спокої, і виробляють більше вуглекислого газу. Це призводить до збільшення МОД як за рахунок почастішання дихання, так і внаслідок збільшення дихального обсягу. Чим важча робота, тим відносно більше МОД (табл. 2.2).

Таблиця 2.2

Середні показники реакції серцево-судинної і дихальної систем на фізичне навантаження

Параметр

Показник

у спокої

при інтенсивному фізичному навантаженні

Частота серцевих скорочень

50-75 уд/хв

160-210 уд/хв

Систолічний артеріальний тиск

100-130 мм рт. ст.

200-250 мм рт. ст.

Систолічний об'єм крові

60-70 мл

150-170 мл і вище

Хвилинний об'єм крові (МОК)

4-5 л/хв

30-35 л/хв і вище

Частота дихання

14 разів/хв

60-70 разів/хв

Альвеолярна вентиляція (ефективний обсяг)

5 л/хв

120 л/хв і більше

Хвилинний об'єм дихання

5-6 л/хв

120-150 л/хв

Максимальне споживання кисню (МВК) є основним показником продуктивності як дихальної, так і серцево-судинної (в цілому кардіо-респіраторної систем. МПК - це найбільша кількість кисню, яку людина здатна спожити протягом однієї хвилини на 1 кг ваги. МПК вимірюється кількістю мілілітрів за 1 хв на 1 кг ваги (мл/хв/кг). МПК є показником аеробної здатності організму, тобто здатності здійснювати інтенсивну м'язову роботу, забезпечуючи енергетичні витрати за рахунок кисню, що поглинається безпосередньо під час роботи. Величину МПК можна визначити математичним розрахунком, використовуючи спеціальні номограми; можна в лабораторних умовах при роботі на велоергометрі або сходження на сходинку. МПК залежить від віку, стану серцево-судинної системи, маси тіла. Для збереження здоров'я необхідно мати здатність споживати кисень на 1 кг ваги жінкам не менш 42 мл/хв, чоловікам не менше 50 мл/хв. Коли в клітини тканин надходить менше кисню, ніж потрібно для повного забезпечення потреби в енергії, виникає кисневе голодування, або гіпоксія.

Кисневий борг - це кількість кисню, яка необхідна для окислення продуктів обміну речовин, що утворилися при фізичній роботі. При інтенсивних фізичних навантаженнях, як правило, спостерігається метаболічний ацидоз різного ступеня вираженості. Його причиною є "закислення" крові, тобто накопичення у крові метаболітів обміну речовин (молочної, піровиноградної кислот і ін). Для ліквідації цих продуктів обміну потрібен кисень - створюється кисневий запит. Коли кисневий запит вище споживання кисню в даний момент, утворюється кисневий борг. Нетреновані люди здатні продовжити роботу при кисневому боргу 6-10 л, спортсмени можуть виконувати таку навантаження, після якої виникає кисневий борг у 16-18 л і більше. Кисневий борг ліквідується після закінчення роботи. Час його ліквідації залежить від тривалості та інтенсивності попередньої роботи (від декількох хвилин до 1,5 год).

Травна система. Систематично виконувані фізичні навантаження підвищують обмін речовин і енергії, збільшують потребу організму в поживних речовин, що стимулюють виділення травних соків, активізують перистальтику кишечника, підвищують ефективність процесів травлення.

Однак при напруженій м'язовій діяльності, можуть розвиватися гальмівні процеси в травних центрах, зменшують кровопостачання різних відділів шлунково-кишкового тракту і травних залоз у зв'язку з тим, що необхідно забезпечувати кров'ю посилено працюють м'язи. У той же час сам процес активного переварювання рясної їжі протягом 2-3 год після прийому знижує ефективність м'язової діяльності, так як органи травлення у цій ситуації виявляються як би більш нужденними в посиленому кровообігу. Крім того, наповнений шлунок піднімає діафрагму, тим самим ускладнюючи діяльність органів дихання і кровообігу. Ось чому фізіологічна закономірність вимагає приймати їжу за 2-3 години до початку тренування і через 30-60 хвилин після неї.

Видільна система. При м'язовій діяльності значна роль органів виділення, які виконують функцію збереження внутрішнього середовища організму. Шлунково-кишковий тракт виводить залишки неперетравленої їжі; через легені видаляються газоподібні продукти обміну речовин; сальні залози, виділяючи шкірне сало, утворюють захисний, пом'якшувальний шар на поверхні тіла; слізні залози забезпечують вологу, змочуючу слизову оболонку очного яблука. Однак основна роль у звільненні організму від кінцевих продуктів обміну речовин належить ниркам, потових залоз і легким.

Нирки підтримують в організмі необхідну концентрацію води, солей та інших речовин; виводять кінцеві продукти білкового обміну; виробляють гормон ренін, який впливає на тонус кровоносних судин. При великих фізичних навантаженнях потові залози і легені, збільшуючи активність видільної функції, значно допомагають ниркам у виведенні з організму продуктів розпаду, що утворюються при інтенсивно протікають процеси обміну речовин.

Нервова система в управлінні рухами. При управлінні рухами ЦНС здійснює дуже складну діяльність. Для виконання чітких цілеспрямованих рухів необхідно безперервне надходження сигналів в ЦНС про функціональний стан м'язів, ступеня їх скорочення і розслаблення, позі тіла, положенні суглобів і кута згину в них. Вся ця інформація передасться від рецепторів сенсорних систем і особливо від рецепторів рухової сенсорної системи, розташованих у м'язової тканини, сухожиль, суглобових сумках. Від цих рецепторів за принципом зворотного зв'язку і механізму рефлексу в ЦНС надходить повна інформація про виконання рухового дії і порівнянні її з заданою програмою. При багаторазовому повторенні рухового дії імпульси від рецепторів досягають рухових центрів ЦНС, які відповідним чином змінюють свою імпульсацію, що йде до м'язів, в цілях вдосконалення разучиваемого руху до рівня рухового навику.

Руховий навик - форма рухової діяльності, вироблена за механізмом умовного рефлексу в результаті систематичних вправ. Процес формування рухового навику проходить фази генералізації, концентрації, автоматизації.

Фаза генералізації характеризується розширенням і посиленням процесів збудження, внаслідок чого в роботу залучаються зайві групи м'язів, а напруження працюючих м'язів виявляється невиправдано великим. У цій фазі рухи скуті, неекономічні, неточні і погано координовані.

Фаза характеризується зниженням концентрації процесів збудження завдяки диференційованого гальмування, концентруючись в потрібних зонах головного мозку. Зникає зайва напруженість рухів, вони стають точними, економічними, виконуються вільно, без напруги, стабільно.

У фазі автоматизації навичка уточнюється і закріплюється, виконання окремих рухів стає ніби автоматичним і не вимагає контролю свідомості, яке може бути переключено на навколишню обстановку, пошук рішень і т. п. Автоматизований навик відрізняється високою точністю і стабільністю всіх складових його рухів.

 
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Схожі тими

Фізичні навантаження і їх дозування
Самоконтроль за функціональним станом організму
Методи самоконтролю за функціональним станом організму
Фізичні негативні фактори
СОЦІАЛЬНО-БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ФІЗИЧНОЇ КУЛЬТУРИ
Зміни в організації
Дія електричного струму на організм людини
ФІЗИЧНА КУЛЬТУРА В ЗАГАЛЬНОКУЛЬТУРНОЇ ТА ПРОФЕСІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ СТУДЕНТІВ
Функціональні основи теорії менеджменту
Навантаження
 
Предмети
Банківська справа
БЖД
Бухоблік і аудит
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика і естетика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Політологія
Політекономія
Право
Психологія
Соціологія
Страхова справа
Товарознавство
Філософія
Фінанси