Учебник по физиологии (А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб) (1154018), страница 38

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 38)

и формируют функциональную адаптивную систему. В адаптиро­ванном организме нейрогенная часть звена быстро и четко реагирует на афферентную импульсацию соответствующей мышечной актив­ностью и мобилизацией вегетативных функций. В неадаптирован­ном организме такого совершенства нет, мышечное движение будет выполнено приблизительно, а вегетативное обеспечение окажется недостаточным.

При поступлении сигнала о физической нагрузке одновременно с описанными выше изменениями происходит нейрогенная акти­вация гуморальной части центрального регуляторного звена, ответ­ственного за управление адаптационным процессом. Функцио­нальное значение гуморальных реакций (повышенное высвобож­дение гормонов, ферментов и медиаторов) определяется тем, что они путем воздействия на метаболизм органов и тканей обеспечива­ют более полноценную мобилизацию функциональной адаптивной системы и ее способность к длительной работе на повышенном уровне.

Эффекторное звено функциональной системы адаптации включаетв себя скелетные мышцы, органы дыхания, кровообраще­ния, кровь и другие вегетативные системы. Интенсивность и дли­тельность физических нагрузок на уровне скелетных мышц опре­деляется тремя основными факторами: числом и типом активируе­мых моторных единиц; уровнем и характером биохимических про­цессов в мышечных клетках; особенностями кровоснабжения мышц, от чего зависит приток кислорода, питательных веществ и удаление метаболитов. Увеличение силы, скорости и точности дви­жений в процессе долговременной адаптации достигается двумя ос­новными процессами: формированием в центральной нервной сис­теме функциональной системы управления движениями и морфо-функциональными изменениями в мышцах (гипертрофия мышц, увеличение мощности систем аэробного и анаэробного энергообра­зования, возрастание количества миоглобина и митохондрий, уменьшение образования и накопления аммиака, перераспределе­ние кровотока и др.).

Таким образом, формирование функциональной адаптивной сис­темы с вовлечением в этот процесс различных морфофункциональных структур организма составляет принципиальную основу долговре­менной адаптации к физическим нагрузкам и реализуется повышени­ем эффективности деятельности различных органов и систем и орга­низма в целом. Зная закономерности формирования функциональ­ной системы, можно различными средствами эффективно влиять на отдельные ее звенья, ускоряя приспособление к физическим нагруз­кам и повышая тренированность, т. е. управлять адаптационным процессом.

200

2.5. ПОНЯТИЕ О ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ РЕЗЕРВАХ ОРГАНИЗМА, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ

Учение о физиологических резервах представляет одну из важ­нейших основ физиологии спорта, так как позволяет правильно оценивать и решать задачи по сохранению здоровья и повышению тренированности спортсменов. Представление о резервных воз­можностях организма связаны с физиологическим учением К. Бернара, П. Бэра, У. Кеннона о сохранении гомеостаза при действии на организм различных неблагоприятных факторов за счет усиления функций жизненно важных органов и систем с использованием их резервов.

Принципиальные положения учения о физиологических резер­вах в нашей стране были разработаны в 30-х годах прошлого столетия академиком Л. А. Орбели, который неоднократно подчеркивал по­ложение о значительных возможностях организма человека приспо­сабливаться к необычным условиям внешней среды за счет его ре­зервных возможностей. В дальнейшем идеи Л. А. Орбели нашли плодотворное теоретическое и прикладное развитие прежде всего в физиологии военного труда (Бресткин М. П., 1968; Сапов И. А. и СолодковА.С, 1970;Загрядский В. П., 1976;СолодковА.С, 1978, и др.). В физиологии спорта эта проблема начала изучаться в Моск­ве В. В. Кузнецовым (1970) и в Ленинграде А. С. Мозжухиным (1979).

В настоящее время под физиологическими резервам и организма понимается выработанная в процессе эволюции адап­тационная и компенсаторная способность органа, системы и орга­низма в целом усиливать во много раз интенсивность своей деятель­ности по сравнению с состоянием относительного покоя (Бресткин М. П., 1968). Физиологические резервы, по мнению автора, обеспе­чиваются определенными анатомо-физиологическими и функцио­нальными особенностями строения и деятельности организма, а именно наличием парных органов, обеспечивающих замещение на­рушенных функций (анализаторы, железы внутренней секреции, почки и др.); значительным усилением деятельности сердца, уве­личением общей интенсивности кровотока, легочной вентиляции и усилением деятельности других органов и систем;

высокой резистентностью клеток и тканей организма к различным внешним воздействиям и внутренним изменениям условий их функциони­рования.

В качестве примера проявления физиологических резервов можно указать на то, что во время тяжелой физической нагрузки минутный объем крови у хорошо тренированного человека может достигать 40л, т. е. увеличиваться в 8 раз, легочная вентиляция при

201

этом возрастает в 10 раз, обусловливая увеличение потребления кислорода и выделение углекислого газа в 15 раз и более. В этих условиях работа сердца человека, как показывают расчеты, возрас­тает в 10 раз.

Все резервные возможности организма А. С. Мозжухин (1979) предлагает разделить на две группы: социальные резервы (психологи­ческие и спортивно-технические) и биологические резервы (струк­турные, биохимические и физиологические). Морфофункциональной основой физиологических резервов являются органы, системы орга­низма и механизмы их регуляции, обеспечивающие переработку ин­формации, поддержание гомеостазаи координацию двигательных и вегетативных актов.

Физиологические резервы, по мнению автора, включаются не все сразу, а поочередно. Первая очередь резервов реализуется при работе до 30% от абсолютных возможностей организма и включает переход от состояния покоя к повседневной деятельности. Меха­низм этого процесса — условные и безусловные рефлексы. Вторая очередь включения осуществляется при напряженной деятельнос­ти, нередко в экстремальных условиях при работе от 30% до 65% от максимальных возможностей (тренировки, соревнования). При этом включение резервов происходит благодаря нейрогумораль-ным влияниям, а также волевым усилиям и эмоциям. Резервы тре­тьей очереди включаются обычно в борьбе за жизнь, часто после потери сознания, в агонии. Включение резервов этой очереди обес­печивается, по-видимому, безусловнорефлекторным путем и об­ратной гуморальной связью.

Во время соревнований или работы в экстремальных условиях диапазон физиологических резервов снижается, поэтому основ­ная задача состоит в его повышении. Оно может достигаться зака­ливанием организма, общей и специально направленной физичес­кой тренировкой, использованием фармакологических средств и адаптогенов. При этом тренировки восстанавливают и закрепля­ют физиологические резервы организма, ведут к их расширению. Еще в 1890 г. И. П. Павлов указывал, что израсходованные ресурсы организма восстанавливаются не только до исходного уровня, но и с некоторым избытком (феномен избыточной компенсации). Биоло­гический смысл этого феномена огромен. Повторные нагрузки, при­водящие к суперкомпенсации, обеспечивают повышение рабочих воз­можностей организма. В этом и состоит главный эффект система­тических тренировок. Под влиянием тренирующих воздействий спортсмен в процессе восстановления становится сильнее, быстрее и выносливее, т. е. в конечном итоге расширяются его физиологичес-киерезервы.

202

3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

Физические нагрузки вызывают перестройки различных функ­ций организма, особенности и степень которых зависят от мощности и характера двигательной деятельности.

3.1. ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИЙ РАЗЛИЧНЫХ ОРГАНОВ И СИСТЕМ ОРГАНИЗМА

В состоянии покоя деятельность различных функций отрегулирова­на соответственно невысокому уровню кислородного запроса и энерго­обеспечения. При переходекрабочему уровню необходимаперестройка функций различных органов и систем на более высокий уровень актив­ности и новое межсистемное согласование на рабочем уровне.

В центральной нервной системе происходит повышение лабильности и возбудимости многих проекционных и ассоциативных нейронов. Во время работы «нейроны движения» организуют через пирамидный путь моторную активность, а «нейро­ны положения» через экстрапирамидную систему — формирование рабочей позы. В различных отделах ЦНС создается функциональная система нервных центров, обеспечивающая выполнение задуман­ной цели действия на основе анализа внешней информации, действу-ющихв данный момент мотиваций и хранящихся в мозгу памятных следов двигательных навыков и тактических комбинаций. Возника­ющий комплекс нервных центров становится рабочей доминантой. которая имеет повышенную возбудимость, подкрепляется различ­ными афферентными раздражениями и избирательно затормаживает реакции на посторонние раздражители. В пределах доминирующих нервных центров создается цепь условных и безусловных рефлексов или двигательный динамический стереотип, облегчающий последо­вательное выполнение одинаковых движений (в циклических уп­ражнениях) или программы различных двигательных актов (в ацик­лических упражнениях).

Еще перед началом работы в коре больших полушарий происхо­дит предварительное программирование и формирование преднаст-ройки на предстоящее движение, которые отражаются в различных формах изменений электрической активности. Происходит избира­тельное увеличение межцентральных взаимосвязей корковых по­тенциалов, изменяется форма кривой, огибающей амплитуду коле­баний ЭЭГ, появляются «меченые ритмы» ЭЭГ — потенциалы в темпе предстоящего движения, возникают условные отрицатель­ные колебания или так называемые «волны ожидания», а также пре-моторные и моторные потенциалы.

203

В спинном мозгу за 60 мс перед началом двигательного акта повы­шается возбудимость мотонейронов, что отражается в нарастании амплитуды вызываемых в этот момент спинальных рефлексов (Н-рефлексов).

В мобилизации функций организма и их резервов значительна рол ь симпатической нервной системы, выделения гормонов гипофиза и надпочечников, нейропептидов.

В двигательном аппарате при работе повышаются возбудимость и лабильность работающих мышц, повышается чув­ствительность их проприорецепторов, растет температура и снижает­ся вязкость мышечных волокон. В мышцах дополнительно открыва­ются капилляры, которые в состоянии покоя находились в спавшем­ся состоянии, и улучшается кровоснабжение. Однако при больших статических напряжениях (более 30% максимального усилия) кро­воток в мышцах резко затрудняется или вовсе прекращается из-за сдавливания кровеносных сосудов. Нервные импульсы, приходя­щие в мышцу с небольшой частотой, вызывают слабые одиночные сокращения мышечных волокон, а при повышении частоты — их бо­лее мощные тетанические сокращения.

Различные двигательные единицы (ДЕ) в целой скелетной мышце при длительных физических нагрузках вовлекаются в рабо­ту попеременно, восстанавливаясь в периоды отдыха, а при больших кратковременных напряжениях —- включаются синхронно. В зави­симости отмощности работы активируются разные ДЕ: при неболь­шой интенсивности работы активны лишь высоковозбудимые и ме­нее мощные медленные ДЕ, а с повышением мощности работы — промежуточные и, наконец, маловозбудимые, но наиболее мощные быстрые ДЕ.

Дыхание значительно увеличивается при мышечной работе — растет глубина дыхания (до 2-3 л) и частота дыхания (до 40-60 вдохов в 1мин). Минутныйобъемдыханияприэтомможетувеличиваться до 150-200 л мин . Однако большое потребление кислородадыха-тельными мышцами (до 1 л мин ) делает нецелесообразным пре­дельное напряжение внешнего дыхания.

Сердеч но —сосудистая система, участвуя в доставке кислорода работающим тканям, претерпевает заметные рабочие изменения. Увеличивается систолический объем крови (при боль­ших нагрузках у спортсменов до 150-200 мл), нарастает ЧСС (до 180 уд мин и более), растет минутный объем крови (у трениро­ванных спортсменов до 35 л • мин и более). Происходит перерас­пределение крови в пользу работающих органов — главным обра­зом, скелетных мышц, а также сердечной мышцы, легких, актив­ных зон мозга — и снижение кровоснабжения внутренних органов и кожи. Перераспределение крови тем более выражено, чем больше

204

мощность работы. Количество циркулирующей крови при ра­боте увеличивается за счет ее выхода из кровяных депо. Увеличи­вается скорость кровотока, а время кругооборота крови снижается вдвое.

В системе крови наблюдается увеличение количества форменных элементов. Наблюдается миогенный эритроцитоз (до 5.5-6 10 л ) и миогенный тромбоцитоз (увеличение в 2 раза). В зависимости от тяжести работы проявляются различные стадии миогенноголейкоцитоза. Не большие тренировочные нагрузки вы­зывают появление 1-ой стадии — лимфоцитарной с преобладани­ем в лейкоцитарной формуле лимфоцитов и ростом общего коли­чества лейкоцитов до 10-12 10 л . Более значительные нагруз­ки, особенно в соревнованиях, вызывают появление 2-ой стадии или 1-ой нейтрофильной с ростом количества нейтрофилов (осо­бенно юныхи палочкоядерных) и увеличением количества лейко­цитов до

Характеристики

Список файлов книги