Учебник по физиологии (А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб) (1154018), страница 92
Текст из файла (страница 92)
5.4.4. ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ, РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И СОХРАНЕНИЕ ЗДОРОВЬЯ ЛЮДЕЙ
Физические упражнения являются хорошим средством сохранения всех параметров функционального состояния организма людей зрелого и пожилого возраста. Под функциональным состоянием человека в физиологии труда и спорта понимают совокупность наличных
483
характеристик тех функций и качеств, которые обусловливают успешность его жизнедеятельности.
Основными функциональными состояниями, связанными с двигательной активностью, принято считать утомление, хроническое утомление, переутомление (перетренированность), психоэмоциональную напряженность, монотонию, гипокинезию и гиподинамию. Все функциональные состояния делят на три типа: нормальные (утомление), пограничные (хроническое утомление) и патологические (переутомление).
Совершенно очевидно, что в пожилом возрасте быстрее развивается утомление, и оно легче переходит в переутомление. Пожилые люди больше подвержены психоэмоциональным переживаниям, вся их жизнь и деятельность более монотонны, им чаще сопутствуют гиподинамия и гипокинезия. У пожилых людей особую роль приобретают два последних фактора, которые приводят к снижению функций органов и систем и уменьшению энерготрат. Эти физиологические сдвиги сопряжены с более интимными нарушениями в организме, связанными с уменьшением потребления кислорода и коэффициента его использования, снижением тканевого дыхания, общего газообмена и энергообмена. В конечном счете существенно падает работоспособность, особенно у мужчин (рис.66). Регулярное применение физических упражнений, предупреждает или существенно снижает эти нарушения.
С физиологической точки зрения, изменение функционального состояния и снижение работоспособности у людей пожилого
Рис. 66. Физическая работоспособность в зрелом и пожилом возрасте
484
возраста обусловлены многими факторами. Прежде всего, у них наблюдается замедление скорости кровотока, уменьшение объема циркулирующей крови и ее оксигенации, развитие гипоксии органов и тканей. Небольшие запасы гликогена в мышцах и печени приводят к падению уровня глюкозы в крови, снижению окислительных процессов и энергообмена. Отмечается также замедление восстановительных реакций и развитие склеротических изменений в сосудах и тканях организма. В результате этого снижаются прямые показатели работоспособности (количество и качество выполненной работы) и ее косвенные критерии (клинико-физиологические, биохимические и психофизиологические), которые свидетельствуют о возрастании физиологической цены выполняемой работы.
Значение физических упражнений и мышечной активности следует рассматривать, прежде всего, в свете теории моторно-висце-ральных рефлексов, сформулированной Р. М. Могендовичем в 1947 году. Согласно этой теории, моторика выступает как ведущая система, которая определяет уровень деятельности всех основных систем организма. Основываясь на данной теории, представляется возможным оценивать взаимодействие двигательной и вегетативной систем, осуществлять профилактику неблагоприятных функциональных изменений, заболеваний и преждевременного старения.
В настоящее время существует целый ряд подходов к оценке состояния здоровья, физической подготовленности и выносливости человека. Например, хорошо известен тест здоровья, принятый медико-биологической программой ЮНЕСКО, который рекомендует учитывать возраст человека, его массу тела, курение, употребление алкоголя, выносливость к статическим нагрузкам, пульс в покое и характер его восстановления после динамической нагрузки. За каждый показатель начисляются очки и на основе их суммы выносятся соответствующие рекомендации по особенностям питания, двигательной активности и специальной физической тренировке.
Все авторы многочисленных способов и средств продления активного долголетия и профилактики старения на первое место ставят физические тренировки. Так, американский физиолог А. Танни из 10 рассмотренных для этих целей средств (питание, курение, продуктивная работа, оптимизм, любовь и внимание к людям, тренировка ума и др.) опять-таки ведущим считает использование оптимальных физических нагрузок. С физиолого-педагогической точки зрения оптимальной нагрузкой является наименьший ее объем, который позволяет достигать возможно высокого полезного результата.
Наиболее доступными и достоверными критериями оценки оптимальности оздоровительных нагрузок является частота
485
сердечпых сокращений и % МПК (уровень потребления кислорода). В
настоящее время существуют неоднозначные мнения по величине этих констант, но принципиально важным является то, что все авторы рекомендуют при этом учитывать возраст, уровень тренированности и состояние здоровья человека. Если обобщить данные большинства специалистов в этой области, то можно рекомендовать средние величины частоты сердечных сокращений для лиц разного возраста при занятиях оздоровительной физической культурой. Так, лицам в возрасте до 20 лет рекомендуются нагрузки при частоте пульса не более 140 ударов в минуту, 30-летним—до 130,40-летним —до 125,50-летним—до 120, а 60-летним и старше — до 100-110 ударов в минуту. Н. А. Амосов допускает большие нагрузки людям зрелого и пожилого возраста, достаточно хорошо тренированным, с частотой пульса 130-150, а для начинающих — не более 120-130 ударов в минуту. При выполнении специальных физических упражнений, оздоровительной ходьбе и беге потребление кислорода у лиц пожилого возраста должно составлять 50-60% МПК, у более молодых людей эта величина может достигать 60т75%.
Роль и значение физической культуры в сохранении здоровья, профилактике преждевременного старения и продлении активного долголетия определяются рядом физиологических изменений у лиц, регулярно выполняющих рекомендуемые физические нагрузки. У таких людей улучшается оксигенация крови, органов и тканей, предупреждается регионарная гипоксия, повышается уровень метаболизма и выведение из организма конечных продуктов обмена веществ. У этих лиц остаются на высоком уровне биосинтез белка, ферментов и гормонов, что существенно замедляет процессы старения организма. Профилактика ишемической болезни сердца, атеросклероза и ожирения обусловлены снижением уровня холестерина и липопротеидов при достаточных мышечных нагрузках. Последние, повышая функциональную активность мышц («мышечный насос» или «периферические сердца», по Н. И. Аринчину), улучшают деятельность сердечно-сосудистой системы. Сохраняются и совершенствуются регуляторные и адаптивные механизмы, активность иммунной системы, а в конечном итоге повышается устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов среды, снижается возможность возникновения ряда заболеваний, сохраняются умственная и физическая работоспособность.
Этот раздел хотелось бы закончить словами древних мудрецов: «Хочешь быть здоровым — бегай, хочешь быть красивым — бегай, хочешь быть умным — бегай». От себя лишь добавим, что бегать надо тоже с умом!
486
6. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ У СПОРТСМЕНОВ РАЗНОГО ВОЗРАСТА
В соответствии с русской пословицей: «Сила есть — ума не надо», уже априори предполагалось, что людям физического труда, в том числе и спортсменам, интеллектуальные (умственные) способности не очень нужны. Может быть, отчасти, и поэтому в учебниках и учебных пособиях вопросы умственной работоспособности спортсменов не отражались. Хотя еще И. М. Сеченов указывал, что в любой физической работе обязательно присутствуют элементы и умственной деятельности.
6. 1. ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ СПОРТА ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ И ИХ ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Результативность спортивной деятельности определяется не только способностью преобразования энергии, но и возможностью переработки информации. Наряду с совершенствованием навыков моторных действий у спортсменов происходит формирование навыков тактического мышления — специализированной формы умственной деятельности. Это имеет место в различных видах спорта, но особенно важно в спортивных играх и единоборствах. Отсутствие в них стандартных программ двигательной деятельности требует высокого внимания к текущим ее условиям. Основной формой активности мозга становится не отработка двигательных стереотипов, а «творческая» функция. С этим связано большое значение процессов восприятия и переработки информации центральной нервной системой.
Спортсмен, находящийся на игровой площадке, футбольном поле, боксерском ринге и пр., должен оценивать свое местоположение в их пределах, расположение игроков своей команды и соперника, возможности их взаимодействий, скорость и направление движения мяча, шайбы и др. В крайне малые отрезки времени (секунды и доли секунд) происходят процессы восприятия ситуации и выработка ответных действий. Так, например, длительность этих процессов занимает в спортивных играх 1 -2 с, в боксе — около 0.4-0.8 с.
На эффективность тактического мышления оказывают влияние определенные интеллектуальные качества человека и тип нервной системы: быстрота и объем зрительного восприятия, скорость переработки информации, развитие оперативного мышления, хорошая оперативная память, подвижность нервных процессов, устойчивость и концентрация внимания, помехоустойчивость и др. Результативность соревновательной деятельности футболистов, например,
имеет достоверную корреляцию с силой нервных процессов, их
487
подвижностью и уравновешенностью, а также с интегральным показателем высшей нервной деятельности.
У юных спортсменов эти качества формируются уже в 10-11 лет и под влиянием спортивной тренировки продолжают развиваться до взрослого состояния. Проявление этих способностей, в первую очередь, связано с развитием морфофункциональных взаимосвязей в коре больших полушарий головного мозга и с развитием ассоциативных областей коры. В частности, морфологи отмечают особенно быстрый рост межцентральных горизонтальных взаимосвязей корковых нейронов в возрасте от 9 до 12 лет. Соответственно, способность к решению простых зрительно-моторных задач особенно резко улучшается именно в этот период и продолжает развиваться до 16 лет. Подростки в 12 лет достаточно хорошо решают более простые тактические задачи. Сложные задачи, возникающие в трудных ситуациях, переработка большого количества информации и выбор действий из 2-х и более альтернатив, решаются лучше с 14-летнего возраста. В этом возрасте необходимо проявлять и развивать способности к оперативному мышлению. Возраст 10-13 лет следует считать сенситивным периодом развития тактического мышления, когда в коре больших полушарий существенно увеличиваются функциональные взаимодействия различных корковых областей, совершенствуются функции ассоциативных зон мозга и можно добиться наиболее заметного улучшения эффективности решения тактических задач (рис. 67). В возрасте от 13 до 16 лет способность решать тактические задачи улучшается в меньшей степени и в 16 лет по этой способности подростки еще достоверно отличаются от взрослых спортсменов (Сологуб Е. Б. и др., 1988).
Рис. 67. Возрастная динамика времени решения тактических задач у баскетболистов
488
6.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ВОСПРИЯТИЯ,
ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ
ОТВЕТНЫХ ДЕЙСТВИЙ
В ходе решения тактических задач происходят процессы восприятия сигналов на периферии сенсорных систем, передача афферентных импульсов в проекционные зоны коры больших полушарий, переработка их в подкорковых структурах, первичных (проекционных) и вторичных (опознающих) полях коры, переход от процессов опознания образов ситуации к их осмысливанию в третичных (нижнетеменных) полях коры, где взаимодействуют сигналы от различных сенсорных систем и хранящиеся в памяти навыки моторных действий и тактических комбинаций. На основе полученных сведений и доминирующей мотивации переднелобные третичные поля коры осуществляют ключевой момент тактического мышления: выбор наиболее адекватного решения, т. е. принятие решения о цели и задачах действия. В соответствии с этим осуществляется построение программы для ответных действий и передача эфферентных импульсов к нижележащим нервным центрам и скелетным мышцам — команд к движениям и тормозных команд для исключения посторонних движений (рис. 68).
На первом этапе (афферентного синтеза) восприятие внешней и внутренней информации обеспечивается деятельностью различных
Рис. 68. Физиологические механизмы тактического мышления
489
сенсорных систем, в которой основную роль играет зрительная сенсорная система. Зрение обеспечивает поступление 80-90% внешней информации. При этом огромную роль играет поисковая функция глаза, так как глаз человека не просматривает абсолютно все видимое пространственное поле, а выбирает наиболее значимые детали, в результате повышается скорость и эффективность восприятия ситуации. В мозгу создается ее обобщенный образ.
Поисковая функция глаза совершенствуется по мере роста спортивного мастерства. Опытные спортсмены способны быстро схватывать целостные картины внешней ситуации, совершая меньшее количество поисковых движений глаз и лучше выделяя значимые детали, чем менее подготовленные. Боксер мастер спорта затрачивает на опознание финтов или ударов соперника на 1 с меньше, чем менее квалифицированный спортсмен, делает при этом в 2.5 раза меньше ошибок и совершает 1-3 макродвижения глаза (а боксер разрядник — 4-10 движений глаза). При восприятии полета мяча опытные теннисисты по сравнению с менее опытными совершают гораздо меньше ошибок в определении места и времени его встречи, даже при наблюдении лишь за начальной частью траектории его полета, а взор спортсмена сразу перемещается в конечную точку, не прослеживая всего пути.