Краткая характеристика физиологических состояний организма при занятиях физическими упражнениями и спортом

Связанные с выполнением физических упражнений обще­го и особенно специального (спортивного, соревновательного) харак­тера изменения многих функций организма, о которых уже говорилось (увеличение частоты сердечных сокращений, систолического и минут­ного выброса сердцем крови, легочной вентиляции, потребления кис­лорода, повышение интенсивности обмена веществ и энергии и т.д.) могут наблюдаться еще до начала выполнения какой-либо мышечной деятельности, в результате возникновения предстартового и стартово­го состояния.

Предстартовое состояние может возникать за несколько часов и даже суток до начала запланированной мышечной деятельности, а не­посредственно стартовое состояние является как бы продолжением предстартового и, как правило, сопровождается усилением предстар­товых реакций. По механизму возникновения эти реакции являются условными рефлексами, могут носить специфический и неспецифи­ческий характер и обусловливаться не только мощностью предстоя­щей мышечной деятельности, но и ее значимостью и мотивацией для каждого конкретного случая, условиями ее выполнения и т.д. При бла­гоприятном соотношении комплекса факторов предстартовые реак­ции протекают на оптимальном уровне, способствующем мобилиза­ции функции и повышению работоспособности организма. В против­ном случае может иметь место либо чрезмерное возбуждение, либо чрезмерное торможение ряда функций, потенциально влекущее за собой пониженную работоспособность организма, физиологическую неэффективность выполняемой работы.

Физиологическими исследованиями выявлено три разновидности предстартовых состояний: 1) боевая готовность (оптимальный и же­лаемый результат), когда имеют место умеренные соматические и веге­тативные реакции: повышаются возбудимость и лабильность (подвиж­ность) двигательного аппарата, усиливается деятельность органов ды­хания, кровообращения и ряда других физиологических систем, заинте­ресованных в успешном выполнении предстоящей физической нагруз­ки; 2) предстартовая лихорадка характеризуется резко выраженными процессами возбуждения, снижающими способность к дифференциро­ванию раздражителей и ухудшению процессов координации и управле­ния движениями, приводящими к необоснованному повышению веге­тативных сдвигов; 3) предстартовая апатия, когда преобладают тор­мозные процессы (как правило, имеет место у недостаточно трениро­ванных лиц, объективно неподготовленных к предстоящей мышечной деятельности). Проявление предстартовых реакций связано с уровнем тренированности и вполне может быть регулируемо.

Одним из известных приемов, регулирующих предстартовые реак­ции, является разминка, словесные воздействия на вторую сигналь­ную систему, массаж, произвольные изменения ритма и глубины ды­хания.

Разминка состоит из общей и специальной частей. Первая способст­вует созданию оптимальной возбудимости центральной нервной систе­мы и двигательного аппарата, повышению обмена веществ и температу­ры тела, деятельности органов кровообращения и дыхания. Вторая часть направлена на подготовку тех образований и звеньев двигатель­ного аппарата, которые ответственны непосредственно за выполнение предстоящей деятельности. Под влиянием разминки повышается ак­тивность ферментов и скорость протекания биохимических реакций непосредственно в мышцах, их возбудимость и лабильность, готовность к напряженной деятельности. В среднем разминка должна продолжать­ся 10—30 мин и сопровождаться началом потоотделения, свидетельст­вующего о готовности теплорегуляционных механизмов к повышен­ным требованиям во время основной физической работы. Однако необ­ходимо помнить, что разминка не должна приводить к утомлению, а должна способствовать успешному врабатыванию организма.

Врабатывание — это постепенное повышение работоспособности, обусловленное усилением деятельности физиологических систем ор­ганизма, своего рода оперативная адаптация его в процессе самой ра­боты на высоком уровне деятельности. Чем быстрее протекает процесс врабатывания, тем выше производительность выполнения работы.

Различные системы организма настраиваются на необходимый ра­бочий уровень гетерохронно (не одновременно). Так, двигательный аппарат, обладая достаточно высокой возбудимостью и лабильностью, настраивается быстрее, чем вегетативные системы. Однако и скелет­ные мышцы не в состоянии проявлять необходимые двигательные ка­чества сразу, им для этого требуется определенное время. Так, напри­мер, скоростной бег в процессе преодоления стометровой дистанции показывает, что на первой секунде скорость составляет только 55% и лишь к 5—6 c достигает максимума.

Работа отдельных внутренних органов, показатели деятельности вегетативных систем еще более инертны. Если сердечный ритм, хотя и нарастает с первых секунд, к максимальному своему значению он при­ближается почти через минуту. Врабатывание дыхательных функций происходит в течение нескольких минут и т.д.

При этом необходимо помнить, что чем длительнее, а, следователь­но, и менее интенсивно выполняется работа, тем длительнее осущест­вляется и врабатывание.

Состояние организма после врабатывания называют устойчивым, как правило, оно наблюдается при выполнении работы длительностью не менее 4—6 мин, когда потребление кислорода стабилизируется, де­ятельность различных органов и систем устанавливается на относи­тельно постоянном уровне. Различают истинное устойчивое состояние и ложное (или кажущееся).

Истинное устойчивое состояние возникает при выполнении рабо­ты умеренной мощности, характеризуется высокой согласованностью функций двигательных и вегетативных систем.

При ложном устойчивом состоянии деятельность дыхательного ап­парата и сердечно-сосудистой системы приближается к уровню, необ­ходимому для обеспечения выполняемой работы, но, несмотря на это, кислородная потребность полностью не удовлетворяется и постепенно нарастает кислородный долг. Работа при кажущемся устойчивом со­стоянии связана с большим напряжением функций и не может про­должаться более 20—30 мин.

Напряженная мышечная деятельность не может продолжаться долго. Уже через несколько минут, а при работе максимальной мощ­ности с первых секунд деятельности, в организме наступают сдвиги, вынуждающие либо снизить мощность работы, либо прекратить ее во­обще. Это обусловливается несоответствием интенсивной деятельнос­ти двигательного аппарата и функциональными возможностями веге­тативных систем, призванных обеспечить эту деятельность. Когда не­соответствие деятельности функциональных систем выражено менее резко, его можно преодолеть и восстановить физическую работоспо­собность. Такое временное снижение работоспособности (например, в период кажущегося устойчивого состояния) называют «мертвой точкой», состояние организма после ее преодоления называют «вторым дыханием». Эти два состояния характерны для работы циклического характера большой и умеренной мощности.

В состоянии «мертвой точки» существенно учащается дыхание, на­растает легочная вентиляция, активно поглощается кислород. Несмот­ря на то, что увеличивается и выведение углекислоты, ее напряжение в крови и в альвеолярном воздухе нарастает. Частота сердечных сокра­щений резко увеличивается, давление крови повышается, количество недоокисленных продуктов в крови растет. При выходе из «мертвой точки» за счет более низкой интенсивности работы легочная вентиля­ция еще какое-то время остается повышенной (необходимо освобо­дить организм от накопившейся в нем углекислоты), активизируется процесс потоотделения (налаживается механизм теплорегуляции), со­здаются необходимые соотношения между возбудительными и тор­мозными процессами в центральной нервной системе. При высокоин­тенсивной работе (максимальная и субмаксимальная мощность) «вто­рого дыхания» не наступает, поэтому продолжение ее осуществляется на фоне нарастающего утомления.

Различная длительность и мощность работы обусловливает и раз­личные сроки возникновения «мертвой точки» и выхода из нее. Так, при забегах на 5 и 10 км она возникает через 5—6 мин после начала бега. На более длительных дистанциях «мертвая точка» возникает позднее и может иметь место повторно. Более тренированные люди, адаптированные к конкретным нагрузкам, преодолевают состояние «мертвой точки» значительно легче и безболезненнее.

Одним из инструментов ослабления проявления «мертвой точки» является разминка, которая способствует более быстрому наступле­нию «второго дыхания». Необходимо также помнить, что в процессе тренировочных занятий организм приспосабливается к проявлению волевых напряжений, учится «терпеть», преодолевать неприятные ощущения, имеющие место при кислородной недостаточности и на­коплении в организме недоокисленных продуктов. Наступлению «вто­рого дыхания» также способствует произвольное увеличение легочной вентиляции. Особенно эффективны глубокие выдохи, способствую­щие удалению (с выдыхаемым объемом воздуха) углекислоты из ор­ганизма и восстановлению кислотно-щелочного равновесия.

Контрольные вопросы

1. Понятие о социально-биологических основах физической культуры.

2.Саморегуляция и самосовершенствование организма в процессе его развития.

3.Общее представление о строении тела человека.

4.Понятие об органах и физиологических системах организма человека.

5.Строение и функции опорно-двигательного аппарата.

6.Нервная и гуморальная регуляция физиологических процессов в организме. Понятие о рефлекторной дуге.

7. Физиологическая характеристика утомления и восстановления.

8. Внешняя среда. Природные, биологические и социальные факторы. Экологические проблемы современности.

9. Физиологическая классификация физических упражнений.

10.Показатели тренированности в покое.

11.Показатели тренированности при выполнении стандартных нагрузок.

12.Показатели тренированности при предельно напряженной работе.

13.Представление об обмене белков и его роль в мышечной деятельности.

14.Представление об обмене углеводов при физических нагрузках.

15.Представление о водном обмене в процессе мышечной работы.

16.Обмен минеральных веществ и физическая нагрузка.

17.Витамины и их роль в обмене веществ.

18.Обмен энергии. Состав пищи и суточный расход энергии.

19.Понятие об основном и рабочем обмене.

20.Регуляция обмена веществ.

21.Кровь. Ее состав и функции.

22.Система кровообращения. Ее основные составляющие.

23.Сердце как главный орган кровеносной системы (строение и функции).

24.Представление о сердечно-сосудистой системе.

25.Характеристика изменений пульса и кровяного давления при мышечной
деятельности.

26.Присасывающее действие в кровообращении и мышечный насос.

27.Механизм проявления гравитационного шока.

28.Показатели деятельности дыхательной системы.

29.Кислородный запрос, максимальное его потребление и кислородный долг.

30.Характеристика гипоксических состояний.

31.Внешнее и внутреннее дыхание.

32.Двигательная активность и железы внутренней секреции.