Лекция 11. Тема: Спортивная работоспособность в особых условиях внешней среды (2 ч).

Цель: изучениеспортивной работоспособности в особых условиях внешней среды.

Ключевые понятия и термины: терморегуляция, акклиматизация, тепловая адаптация, биологические ритмы, гипобария, гипоксия, водная среда.

Вопросы для рассмотрения

1. Спортивная работоспособность в условиях изменения температурного режима окружающей среды.

2. Спортивная работоспособность при смене поясно–климатических условий.

3. Спортивная работоспособность в условиях гипобарии.

4. Физиологическая характеристика работоспособности в водной среде.

Физической культурой и массовым спортом занимаются люди разного возраста в разных ус­ловиях внешней среды, при этом организм человека может подвергаться воз­действию ряда сильных факторов, которые могут приводить к ухудшению функциональной активности и снижению работоспо­собности организма, даже к болезням. К особым условиям внешней среды можно отнести изменения температуры и влажности воздуха, водную среду, смену поясно-климатических условий, изменение барометрического давления. Повышенное теплообразование при мышечной работе приводит к из­менению существующих механизмов теплоотдачи. В комфортных условиях теплопотери осуществляются следующим образом: 15% - за счет теплопроведения и конвекции; 55% - путем лучеиспускания и около 30% - за счет испарения жидкости с кожных покровов и дыха­тельных путей. При повышении температуры окружающего воздуха теплоотдача путем проведения и конвекции резко снижается и возрастает испарение пота, что в свою очередь приводит к потере воды - дегидратации (обезвоживанию), которая вызывает напряжение функций сердечно-сосудистой системы. Повы­шенная влажность воздуха затрудняет теплоотдачу путем испаре­ния пота. Возникает вероятность возникновения пе­регревания и тепловых ударов. Ухудшение работоспособности в данных условиях обусловлено снижением возможностей кислородтранспортной системы, обезвоживанием и перегревом организма.

Влияние пониженной температуры организма связано главным образом с теплопродукцией и меньше ее остается на обеспечение мышечной работы. Для сохранения тепла в ядре тела теплоизолирующая оболочка увеличивается путем уменьшения кожного кровотока. В организме происходит перестройка обменных процессов. Повышается потребность в жирах, уменьшаются запасы, ос­новной обмен увеличивается, возрастает активность щитовидной железы. Описанные перестройки в организме снижают физическую работоспособ­ность организма.

Физиологические механизмы адаптации организма к водной среде (плаванию) имеет ряд особенностей, отличающих ее от физической работы в воздушной среде. Эти особенности обусловлены механическими факто­рами: движением в плотной водной среде, горизонталь­ным положением тела и большой теплоемкостью воды.

Названные особенности водной среды оказывают специальное влияние на деятельность различных органов и систем. В процессе тре­нировки у пловцов формируется особое комплексное восприятие различ­ных раздражителей, называемое "чувством воды". Оно обусловлено ощущениями, возникающими при раздражении тактильного, температур­ного, проприоцептивного и вестибулярного рецепторов. Функции зрительной и слуховой сенсорных систем при нахождении пловца под водой существенно ухудшаются.

Двигательная деятельность пловца определяется горизонтальным положением тела, большим сопро­тивлением воды движению, включением в работу преимущест­венно мышц рук и плечевого пояса (до 70%) и ног - при плавании брассом.

Деятельность внутренних органов и систем организма у пловцов име­ет свои особенности (брадикардия, умеренное повышение артериального давления, усиленный венозный при­ток к сердцу, увеличение ударного и минутного объемов крови, расшире­ние полостей сердца и умеренная гипертрофия миокарда). При дыхании пловцам приходится преодолевать сопротивление воды, в связи с этим у них хорошо развита дыхательная мускулатура.

Изменения в картине крови при плавании характеризуются увеличе­нием содержания эритроцитов, гемоглобина и лейкоцитов. При плавании почти отсутствует потоотделение, поэтому продукты обмена веществ у пловцов могут выводиться только через почки, что предъявляет допол­нительные требования к их функциям.

Физиологические механизмы адаптации при смене поясно-климатических условий обусловлены ритмическими изменениями явлений природы, под воздействием которых в организме челове­ка сформировались определенные ритмы физиологических функций (биоритмы). Различают околосуточные, околомесячные, сезонные, годич­ные, многолетние и другие биоритмы.

Среди биологических ритмов человека центральное место занимают

околосуточные или циркадианные ритмы, период которых колеблется около 24

часов. Стереотипные, тысячелетиями повторяющиеся суточные колебания среды

в виде смены дня и ночи создали в организме человека прочную систему последовательных изменений функций организма (центральной нервной системы, гемодинамики, дыхания, в системе крови и терморегуляции, в деятельно­сти пищеварительного аппарата и обмене веществ, в физической и умственной работоспособности и в других проявлениях жизнедеятельности организма).

Возможность нарушения суточных биологических ритмов обу­словлена двумя факторами: 1) сменной работой (ночные смены, вахты), 2) быстрым перемещением людей в широтном направлении при пересече­нии нескольких часовых поясов (включая участие спортсменов в спортивных соревнованиях в различных поясно-климатических условиях). Происходит перестройка биоритмов, которая проявляется как субъективными, так и объективными нарушениями (быстрая утомляемость, слабость, бессонница в ночное время и сонливость в дневные часы, изме­нения функций организма и пониженная работоспособность). Подобное состояние человека получило наименование "десинхроноза". Выраженность десинхроноза, характер и скорость адаптационных пере­строек в новых условиях зависят от величины поясно-временных сдвигов, направления перелета, контрастности поясно-климатического режима в пунктах постоянного и временного проживания, характера двигательной деятельности спортсменов. При возвращении в место постоянного житель­ства реадаптация людей протекает в более короткий период, чем адаптация к новым условиям. В основе формирования суточной периодики лежит условно-рефлекторный динамический стереотип, образование которого в новых ус­ловиях проходит несколько фаз: 2-5-е сутки после перелета характеризуются снижением функций организма и показателей работоспособности; 6-10-е сутки сопровождаются колебаниями названных показателей; 11-14-е сутки - сопровождаются полным их восстановлением и после 15 суток иногда отмечается превышение исходного уровня (сверхвосстановление).

Существенное влияние на процессы адаптации к новым поясно-климатическим условиям оказывает специфика двигательной деятельно­сти. В частности, десинхроноз больше сказывается на выполнение скоро­стных, скоростно-силовых и сложно-координационных упражнений, в упражнениях на выносливость его влияние значительно меньше.

Физиологические механизмы адаптации в условиях измененного барометрического давления связаны с тренировками и соревнованиями в горной местности и сопряжены с влиянием на организм факторов гипобарии, пониженного атмосферного давления, которое ведет к разрежению воздуха, состоящего из азота (78 %), кислорода (21 %), углекислого газа (0,9 %) и инертных газов, развитию гипоксемии. Затруднения в выполнении физической нагрузки вызывают дефицит кислорода, понижение температуры и влажности воздуха, его высокая ионизация, повышенная солнечная радиация и уменьшением силы гра­витации. С другой стороны, аквалангисты, пловцы-подводники, акванавты испытывают воздействие гипербарических условий. И в том, и в другом случае основным биологическим фактором, вызывающим ухудшение функций организма и снижение работоспособности является кислород. При этом процентное содержание кислорода и на высоте, и на глубине остается постоянным, но уменьшается или возрас­тает парциальное (частичное) его давление. Поэтому на высоте более 3000 м при вдыхании воздуха развивается кислородная недостаточность (гипоксия), а на глубинах свыше 60 м (опять же при дыхании воздухом) возникает отравление избыточным содержани­ем кислородом (гипероксия). Высоты до 1000 м над уровнем моря принято считать нижнегорьем, от 1000 до 3000 м - среднегорьем и выше 3000 м - высокогорьем. Основные тренировки, а иногда и соревнования проводятся на высотах 2500 - 3000 м, т. е. в среднегорье. Первые дни нахождения человека в условиях среднегорья сопровождаются снижением работоспособности (утомляемость, вялость). Особенно существенно ее снижение в видах спорта, для которых характерен значительный кислородный запрос, рост кислородного долга (бег и плавание на средние и длинные дистанции, велосипедные и лыжные гонки). В видах спорта с анаэробным типом энергетики (гимнастика, акробатика, тя­желая атлетика, спринтерский бег), результаты практически не изменяют­ся. По прошествии 10-15 суток самочувствие нормализуется, наступает адаптация покоя и к умеренной мышечной дея­тельности. Другими словами, развивается акклиматизация, которая осуществляется по двум физиологическим механизмам: а) путем повышения доставки кислорода тканям вследствие нормализации функций кислородтранспортной системы, б) приспособлением органов и тканей к пониженному содержанию кислорода в крови и уменьшением вследствие этого уровня метаболизма. Поэтому перед соревнова­ниями в видах спорта на выносливость, рекомендуются трени­ровки спортсменов в горных условиях, рекомпрессионных камерах, в замкнутом про­странстве (резиновый мешок).

При снижении парциального давления кислорода во вдыхаемом воз­духе, альвеолярном воздухе и в крови может развиться патологическое состояние – высотная или горная болезнь. Первые ее признаки могут проявиться на высоте 1500 – 2000 м. На этой границе насыщение крови кислородом находится у нижней границы нормы, развивается гипоксия. Нередко ее называют "коварным" патологическим состоянием. В основе коварства лежит характерная триада признаков: эйфория (повышенное настроение), потеря сознания без предвестников при хорошем самочувствии, ретроградная амнезия (утрата памяти о предшествующем собы­тии). Изменения функций организма при гипоксии носят адаптационный и компенсаторный характер, что проявляется в учащении ды­хания, ЧСС, увеличении количества эритроцитов, гемогло­бина, объема циркулирующей крови и возрастанием ее кислородной емко­сти. Высота 5000 м – граница бескислородного полета, где может развиться нарушение психической деятельности, психомоторика. Высота 8000 м – «порог смерти».

При действии повышенного барометрического давления на организм возникают функциональные изменения со стороны разных органов и сис­тем. Изменения функций центральной нервной системы указывают на преобладание процессов возбуждения. Со сторо­ны дыхания отмечается увеличение сопротивления дыха­нию, уменьшение скорости выдоха и снижение максимальной вентиляции легких. Наиболее типичной реакцией органов кровообращения является брадикардия, понижение максимального и повышение минимального артериального давления, т. е. уменьшение пульсового давления. Наблюдается также замедление скорости кровотока, снижение количества циркулирующей крови, ударного и особенно минутного ее объемов. Изменения в периферической крови характеризуются уменьшением количества эритроцитов и гемо­глобина, умеренно выраженным лейкоцитозом. Угнетается секреторная деятельность пищеварительных желез; моторная функция желудочно-кишечного тракта усиливается и возрастает диурез. Все виды обмена веществ нарушаются, что приводит к снижению энергообмена и падению уровня физической работоспособности. Возникающие в организме изменения в большинстве случаев носят функционально-приспособительный характер и через не­сколько часов, как правило, все показатели возвращаются к норме.

Во время работы под водой при нарушении режимов безопасности мо­гут возникать различные патологические состояния и профессиональные заболевания. К их числу относятся: отравление кислородом, кислородное голодание, отравление углекислым газом, переохлаждение или перегрева­ние организма, утопление, особый синдром повышенного давления (барогипертензионный синдром), баротравма легких и декомпрессионная (кессонная) болезнь.

 

Контрольные вопросы для самоподготовки

1. Опишите влияние пониженного атмосферного давления, ограничивающие мышечную деятельность.

2. На какие виды мышечной деятельности отрицательно влияют условия высокогорья?

3. Улучшит ли спортсмен, занимающийся циклическим видом спорта, спортивный результат в обычных условиях (на уровне моря) после периода тренировочных занятий в условиях высокогорья? Почему да или почему нет?

4. Как влияет погружение в воду на ЧСС? Чем это обусловлено?