Диссертация (Адаптация биоэнергетических процессов в развитии выносливости и скоростно-силовых качеств квалифицированных дзюдоистов), страница 7

По мере увеличения объёма сердцаповышается экономизация кровообращения. Чрезмерное увеличение сердцаразвиваетсяпринерациональнопостроенноминдивидуальномтренировочном процессе, при форсированных тренировках и при занятияхспортом в состоянии утомления и заболевания [423].Мышечная деятельность вызывает целый ряд морфологических,физиологических, биохимических изменений в организме. Это обеспечиваетнаиболее рациональный способ функционирования микроциркуляторнойсистемы в организме тренированных лиц при физических нагрузках.

Подвлияниемсистематическойтренировкипроисходитэкономизациямышечного кровотока, выражающаяся в том, что его интенсивность всостоянии покоя снижается, это создает возможность усиления кровотока вмышце под влиянием физической нагрузки и соответствующего повышениядоставки кислорода и изменением обмена мышечной ткани [179].Кровь вместе с лимфой и межтканевой жидкостью составляетвнутреннюю среду организма человека и обеспечивает уравновешиваниефизико-химических процессов, транспорт различных веществ, необходимых37для роста и развития систем организма; способствует повышениюсопротивляемости инфекциям и кровотечениям; усуществляет транспортгазов, кислорода и двуокиси углерода между альвеолами легких и тканями[70,459].Основой срочной адаптации системы крови являются увеличениеобъема циркулирующей крови и следующие за ним сдвиги в количествеформенных элементов крови.

Долгосрочная адаптация связывается сусилением кроветворной функции костного мозга как результат физическойнагрузки.Под влиянием спортивной тренировки в организме развиваетсякомплексструктурно-функциональныхизменений,направленныхнаоптимизацию функционирования регуляторных систем кровообращения.Так,объектомоптимизацииминутногообъёмакровообращенияуспортсменов является увеличение ударного объёма (УО) сердца прифизической нагрузке. Оптимизируются естественные рефлекторные реакции,управляющие тонусом артериальных сосудов, это благоприятно влияет наорганизм спортсменов [160, 234,252,468].Деятельностьоптимальногосистемыуровнядыханиянаправленанаокислительно-восстановительныхподдержаниепроцессоввклетках, обеспечивая доставку кислорода тканям, использование егоклетками в процессе метаболизма и удаление образовавшегося диоксидауглерода.

Между интенсивностью работы и газообменом существуетлинейная зависимость[450].На развитие физической работоспособности влияют дыхательныемышцы (инспираторы и экспираторы), сокращения которых изменяютобъём грудной клетки при вдохе и выдохе. Мышцы, направляющиеся отголовы, шеи, рук и некоторых грудных верхних и шейных нижнихпозвонков, а также наружные межреберные мышцы обеспечиваютприподнимание рёбер и увеличивают объём грудной клетки. Увеличение еёобъёма происходит и при сокращении диафрагмы [351,413,454].38При спокойном дыхании объём грудной клетки изменяется восновном за счёт сокращения диафрагмы и перемещения её куполапримерно на 1 см, что соответствует увеличению емкости грудной полостипримерно на 200 - 300 мл.

При глубоком форсированном дыханииучаствуют дополнительные мышцы вдоха: трапециевидные, передниелестничные и грудино-ключично-сосцевидные мышцы. Они включаются вактивный процесс дыхания при больших величинах легочной вентиляции,при дыхательной недостаточности, когда в процесс дыхания вступаютпочти все мышцы туловища. При обычном спокойном дыхании выдохосуществляется пассивно, поскольку грудная клетка и легкие спадаются,стремятся занять после вдоха то положение, из которого они быливыведены сокращением дыхательных мышц.Дыхание может быть носовое и ротовое. Воздух, проходя черезносовую полость, имеющую богатую сеть кровеносных сосудов, нагреваетсяи увлажняется. Обилие мелких желёзок, вырабатывающих слизь, особоестроениеэпителиальныхклетокслизистойоболочкиспособствуютзадерживанию взвешенных в воздухе пылевых частиц[349].Внешнее дыхание осуществляется циклически и состоит из фазывдоха, выдоха и дыхательной паузы.

У человека частота дыхательныхдвижений в среднем равна 16-18 в одну минуту.Все показатели, характеризующие состояние функции внешнегодыхания, условно можно разделить на четыре группы. Первая группапоказатели, характеризующие легочные объемы и емкости.Легочные объемы: дыхательный объем; резервный объем вдоха;резервный объемвыдоха; остаточный объем(количество воздуха,остающееся в легких после максимально глубокого выдоха).Ёмкостилёгких:общаяёмкость-этоколичествовоздуха,находящегося в лёгких после максимального вдоха; ёмкость вдоха - этоколичество воздуха, соответствующее дыхательному объёму и резервномуобъёму вдоха; жизненная ёмкость лёгких состоит из дыхательного объёма и39резервного объёма вдоха и выдоха; функциональная остаточная ёмкость этоколичество воздуха, остающееся в лёгких после спокойного выдоха;остаточный воздух; резервный объём выдоха.Вторая группа - это показатели, характеризующие вентиляциюлёгких: частота дыхания; дыхательный объём; минутный объём дыхания;минутная альвеолярная вентиляция; максимальная вентиляция лёгких;резерв дыхания или коэффициент дыхательных резервов.Третьягруппапоказатели,-характеризующиесостояниебронхиальной проходимости: форсированная жизненная ёмкость лёгких;объёмная максимальная скорость дыхания во время вдоха и выдоха.Четвертая группа - показатели, характеризующие эффективностьлёгочногопоглощениедыханияиликислородагазообмен:ивыделениесоставальвеолярногоуглекислоты;газовыйвоздуха;составартериальной и венозной крови [385,471].Вентиляция лёгких определяется объёмом воздуха, вдыхаемого иливыдыхаемого в единицу времени.

Количественной характеристикойлёгочной вентиляции является минутный объем дыхания (МОД) - объёмвоздуха, проходящего через лёгкие за одну минуту. В состоянии покояМОД примерно 6 - 9л, при физической нагрузке его величина резковозрастает и составляет 25 - 30 л [110].Так как газообмен между воздухом и кровью осуществляется вальвеолах, то важна не общая вентиляция легких, а вентиляция альвеол.Альвеолярная вентиляция меньше вентиляции легких на величину мертвогопространства (часть дыхательных путей, в которых воздух не принимаетучастие в газообмене, условно 140мл). Эффективность альвеолярнойвентиляции выше при более глубоком и редком дыхании, чем при частом иповерхностном [137].Кислород и диоксид углерода в крови находятся в двух состояниях: вхимическисвязанномиврастворенном.Переноскислородаизальвеолярного воздуха в кровь и диоксида углерода из крови в40альвеолярный воздух происходит путем диффузии.

Движущей силойдиффузииявляетсяразностьпарциальногодавления(напряжения)кислорода и диоксида углерода в крови, и в альвеолярном воздухе.Молекулы газа в силу диффузии переходят из области большего егопарциального давления в область низкого парциального давления [17].Изобщегоколичествакислорода,которыйсодержитсявартериальной крови, только 0,3 об % растворено в плазме, остальноеколичество кислорода переносится эритроцитами, в которых он находится вхимическойсвязисгемоглобином,образуяоксигемоглобин.Присоединение кислорода к гемоглобину (оксигенация гемоглобина)происходит без изменения валентности железа.

Степень насыщениягемоглобина кислородом, т. е. образование оксигемоглобина, зависит отнапряжения кислорода в крови. Когда напряжение кислорода в крови равнонулю, в крови находится только восстановленный гемоглобин. Повышениенапряжениякислородаприводиткувеличениюколичестваоксигемоглобина. Особенно быстро уровень оксигемоглобина возрастает(до 75%) при увеличении напряжения кислорода от 10 до 40 мм рт. ст., апри напряжении кислорода, равном 60 мм рт. ст., насыщение гемоглобинакислородом достирает 90%. При дальнейшем повышении напряжениякислорода насыщение гемоглобина кислородом идет очень медленно [278].Насыщение гемоглобина кислородом изменяется в зависимости отмногих факторов. Если концентрация О2 повышается, то процесс идёт всторону образования оксигемоглобина и сдвига рН в щелочную сторону иснижение напряжения диоксида углерода. При снижении насыщениягемоглобина кислородом процесс идёт больше в сторону расщепленияоксигемоглобина,смещениярН вкислуюсторонуиповышениипарциального давления диоксида углерода.

Максимальное количествокислорода, которое может связать кровь при полном насыщениигемоглобина кислородом, называется кислородной емкостью крови. Оназависит от содержания гемоглобина в крови. Один грамм гемоглобина41способен присоединить 1,34 мл кислорода, следовательно, при содержаниив крови 140 г/л гемоглобина кислородная ёмкость крови будет около 19 об%. В растворенном состоянии транспортируется всего 2,5-3 об % диоксидауглерода, в соединении с гемоглобином - карбгемоглобин - 4-5 об % и ввиде солей угольной кислоты 48-51 об % при условии, если из венознойкрови можно извлечь около 58 об % диоксида углерода.

Диоксид углеродабыстро диффундирует из плазмы крови в эритроциты. Соединяясь с водой,он образует слабую угольную кислоту. В плазме эта реакция идётмедленно, а в эритроцитах под влиянием фермента карбоангидразы онарезко ускоряется. Угольная кислота сразу же распадается на ионы Н+ иНСО3-. Значительная часть ионов НСО3- выходит обратно в плазму[279,409,455,484,506].Основными процессами, обеспечивающими клетку энергией, являютсяаэробныйи анаэробный этап дыхания. С кровью кислород проникает вмитохондрии клетки, где вступает в многоступенчатую реакцию сразличными питательными веществами: белками, углеводами, жирами и др.Этот процесс называется клеточным дыханием. В результате выделяетсяхимическая энергия, которую клетка запасает в АТФ. Это универсальныйнакопитель энергии,которую организмтратит нарост,движение,поддержание своей жизнедеятельности[10,500].Клеточное дыхание это окислительный, с участием кислорода, распадорганических питательных веществ, сопровождающийся образованиемхимически активных метаболитов и освобождением энергии, которыеиспользуются клетками для процессов жизнедеятельности.

Кислородныйэтап дыхания. Продукты расщепления глюкозы попадают в митохондрию.Там от них сначала отщепляется молекула диоксида углерода, которыйвыводится из организма при выдохе, остальное окисление происходит впоследовательной цепи реакций - так называемом цикле Кребса. Каждый изучаствующих в ней ферментов вступает в соединения, а после несколькихпревращений вновь освобождается в первоначальном виде. В результате42совершающихся в цикле Кребса реакций синтезируются дополнительныемолекулы АТФ, отщепляются дополнительные молекулы диоксида углеродаи атомы водорода [105,462].Таким образом, в многоступенчатой дыхательной цепи наиболееэффективный процесс синтеза АТФ происходит при участии кислорода.Кислород способен окислять многие органические соединения и при этомвыделять большое количество энергии в той мере, в какой это нужноорганизму, и улучшать физическую работоспособность спортсменов.В ходе тренировки организм подвергается различным воздействиямвнешней среды и реагирует на раздражители при ведущем участии ЦНС.Деятельность нервной системы перестраивается в результате мощногопотока нервных импульсов, возникающего при раздражении двигательного(в первую очередь), а также зрительного, слухового, вестибулярного и другиханализаторов.

В этой перестройке, направленной на совершенствованиемышечной деятельности, участвуют различные отделы ЦНС. В ходеформирования ответных реакций на различные раздражители в ЦНС, гденалаживаетсявзаимосвязьмеждудвигательнымиивегетативнымифункциями. В процессе быстрой мобилизации органов кровообращения,дыхания и обмена веществ до нагрузки и вначале её основная рольпринадлежит симпатическому и парасимпатическому отделам нервнойсистемы. В ходе работы ЦНС тренированного человека обеспечиваетосуществление более быстрых и совершенных приспособительных реакций,направленных как на сохранение, так и на повышение работоспособности[408,501,505].Важнейшим показателем тренированности в деятельности ЦНСявляется рост подвижности, уравновешенности, а также концентрации, как впространстве, так и во времени, возбудительных и тормозных процессов.