Изменения работоспособности в различные фазы дыхательного цикла

(по К. М. Смирнову)

Показатель	Вдох	Выдох	Пауза
Становая сила, кг
Время двигательной реакции, мс

 

Во время занятий физической культурой и спортом повышает­ся диффузионная способность газов, т.е. количество кислорода и, следовательно, углекислого газа, диффундирующие в единицу времени при разнице парциального давления по обе стороны аль­веолярной мембраны в 1 мм рт.ст. Это вызвано раскрытием во время работы большего, чем в покое, числа легочных капилляров. Увеличиваются общая емкость капиллярного русла в малом круге кровообращения и скорость кровотока через легочные капилляры.

Более активная вентиляции легких при занятиях физической культурой и спортом приходится благодаря усилению работы ды­хательных мышц в результате эфферентных влияний из централь­ной нервной системы.

Эндокринные функции при занятиях физической культурой и спортом. В зависимости от мощности физических нагрузок у лиц, занимающихся физической культурой и спортом, увеличивается содержание в крови норадреналина и адреналина, а также кортизона и кортикостерона. В процессе адаптации к физическим на­грузкам, т.е. по мере развития тренированности, эти изменения становятся менее выраженными, а иногда совсем не выявляются. В то же время увеличиваются возможности повысить содержание катехоламинов в крови. Во время предельной физической нагруз­ки у более подготовленных спортсменов содержание норадрена­лина и адреналина в крови выше.

При длительной мышечной работе активность симпатико-адреналовой и гипофизарно-адренокортикальной систем снижа­ется. То же самое происходит с уровнем адреналина и норадреналина в крови. Это связано с меньшей активностью ферментов биосинтеза адреналина в надпочечниках, что может иметь при­чинную связь со снижением уровня глюкокортикоидов. Содер­жание глюкокортикоидов в крови снижается при длительной мышечной работе вследствие повышенной активности гиппокампа, приводящей к угнетению функции гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы. Это защитная реакция орга­низма, предотвращающая исчерпывание его ресурсов, в чем со­стоит сущность физического утомления. Тем не менее утомление при длительной мышечной работе может по-разному выражать­ся в гормональных изменениях. При работе умеренной мощно­сти функции коры надпочечников иногда активизируются лишь в том случае, если продолжение работы требует значительного волевого усилия.

Мышечная работа сопровождается усиленной активностью и ряда других эндокринных желез. В крови повышается концентра­ция глюкогена, сематотропина, альдостерона, вазопрессина, тес-тостерона. Причем если другие изменения можно рассматривать как результат усиления секреции соответствующих гормонов, то увеличение содержания тестостерона сочетается с уменьшением скорости его элиминации из крови во время мышечной работы. Продуцирование альдостерона возрастает при длительных упраж­нениях, сопровождающихся усилением потоотделения. Например, у пловцов в водной среде хорошие возможности для теплоотдачи, и поэтому необходимость в потоотделении незначительна, экс­креция альдостерона не увеличивается при напряженных трени­ровках. При выполнении мышечной работы содержание тиреоидных гормонов щитовидной железы в крови достигает уровня, на­блюдаемого у нетренированных лиц в покое. Очевидно, лишь для тренированного организма, отличающегося высокой экономич­ностью обменных процессов, характерно снижение активности щитовидной железы в покое.

Уровень инсулина в крови снижается во время длительной физической работы, и это результат не только уменьшения его секреции, но и усиления его распада.

Рост концентрации адреналина, норадреналина, глюкогена и сематотропина в крови имеет важное значение для мобилизации энергетических ресурсов организма.

Занятия физическими упражнениями вызывают перестройку в терморегуляции за счет усиления энерготрат и обмена веществ. Так, при тяжелой мышечной работе потребление кислорода и расход энергии возрастают по сравнению с покоем в несколько раз. Обмен веществ в процессе сравнительно легкой физической работы повышается в основном за счет усиления энерготрат в ске­летных мышцах, а также в сердце и мозге, а затраты энергии на работу внутренних органов уменьшаются. При более тяжелых мы­шечных работах расход энергии возрастает на 95%.

Таким образом, потребление кислорода и расход энергии у человека зависят от тяжести мышечной работы (табл. 8).

Таблица 8

Величины потребления кислорода и расхода энергии у человека в состоянии покоя и при различных видах мышечной работы (по А. И. Колотилову и С.А. Косилову)

Вид мышечной деятельности	Потребление кислорода, мл/мин	Расход энергии, ккал/мин	Расход энергии за сутки, ккал/мин
Состояние покоя	180-200	1,0	1400-1700
Мышечная работа средней степени тяжести	500-1500	2,7-7,5	3000-4000
Мышечная работа высокой степени тяжести	1000-3000	5-15	4000-5000

 

К мышечной работе в условиях оптимального микроклимата, а также к работе в условиях нагревания или охлаждения можно адаптироваться, т. е. сделать ее более экономной по уровню энер­готрат и более переносимой по показателям теплового состояния. Систематическая тренировка в том или ином виде спорта приво­дит к снижению частоты пульса, кровяного давления и поглоще­ния кислорода.

Как видно из таблицы 9, скорость и объем поглощения кисло­рода у лыжников с разной степенью тренированности могут разли­чаться практически в 2-3 раза. Интенсивность энерготрат при лег­коатлетическом беге распределяется следующим образом: 100 м — 300 ккал/мин; 400 м - 180 ккал/мин; 800 м - 120 ккал/мин; мед­ленный бег трусцой — 15 ккал/мин.

Таблица 9

Поглощение кислорода у лиц разной тренированности при передвижении на лыжах

(по А. И. Колотилову и С. А. Косилову)

Лыжники	Поглощение кислорода
Скорость, м/мин	Объем, л/мин	мл/кг массы тела на 100 м
Нетренированные		1,795	25,7
Тренированные		1,108	7,4

 

В процессе тренировки детей младшего школьного возраста, направленной на развитие силы мышц, увеличиваются показатели силы мышц — в среднем на 12%, быстроты движений — на 8,7%, общей выносливости - на 1,2%. В группе детей, тренировавших быстроту движения, эти величины улучшаются соответственно на 6,9 и 7,6%, а показатели общей выносливости ухудшаются на 2,5%. У детей, тренировавших общую выносливость, на 28,6 % повыси­лись показатели выносливости, показатели быстроты движения практически не изменились, а мышечная сила возросла на 7,8%.

Таким образом, целенаправленное, правильно дозированное с позиции возрастных функциональных возможностей занятие фи­зическими упражнениями способно вызвать комплексное улуч­шение показателей основных двигательных качеств и значительно повысить функциональные возможности двигательного анализа­тора детей.

Нормализация двигательной активности в процессе занятий физической культурой снижает риск инфаркта на 50%. Известно, что наиболее высокий уровень смертности среди людей с низким уровнем физической подготовленности — 64 случая на 10000 че­ловек. Низкая смертность наблюдается среди лиц со средним уров­нем физической подготовленности, а самая низкая — у людей, чья физическая подготовленность оценивается как очень высокая — 18,6 случая на 10000 человек (В.И.Белов).

Сравним данные о заболеваемости спортсменов и неспортсме­нов (табл.10).

Таблица 10

Частота некоторых заболеваний у спортсменов и практически здоровых рабочих того же возраста (по Н.Д.Гориневской)

Заболевания	Частота заболеваний, %
Спортсмены	Неспортсмены
Органические заболевания сердечно­сосудистой системы		1,1
Гипертонические состояния	4,2	10,6
Вегетодистония	3,8	7,7
Заболевания органов пищеварения	2,9	5,6
Хронический тонзиллит	1,6	6,2
Сколиоз		12,5

 

Частота заболеваний гриппом в период эпидемий (на 10 000) и число дней нетрудоспособности (по Н.Д. Гориневской) у спортсме­нов также ниже: соответственно 68 и 2,7, у неспортсменов 130 и 5,8. Различаются эти группы и по длительности заболеваний (табл. 11).

Таблица 11