153261 (622087), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Одним із пристосувань організму до м'язової роботи є зміна загального периферійного опору судин кровотоку. При м'язовій діяльності він знижується і тим більше, чим більш тренована до роботи людина. Звичайно, при меншому загальному периферійному опорові до тканин припливає більше крові, в них посилюються обмінні процеси, а це призводить до підвищення працездатності організму. Характерно, що у людей, які добре адаптовані до фізичної роботи, відновлення загального периферійного опору проходить набагато повільніше, ніж у нетренованих. Це забезпечує відносно кращі умови для діяльності їхнього серця і кровопостачання тканин.
М'язова діяльність збільшує роботу дихального апарату у відповідності до підвищення газообміну. Під час роботи значно зростає легенева вентиляція. Причому вона може збільшуватись як за рахунок збільшення частоти дихання, так і за рахунок поглиблення дихальних рухів. Чим більша у людини життєва ємність легень, тим дихальні рухи у неї будуть глибшими. Численні експериментальні дослідження показали, що більш працездатні ті люди, у яких показники життєвої ємності вищі. У них під час роботи збільшується легенева вентиляція за рахунок поглиблення дихання, а не за рахунок збільшення його частоти. Це, звичайно, доцільніше для організму, оскільки знижуються енерговитрати на роботу дихальних м'язів і, крім того, при поглибленні дихання повітря, що залишається в "мертвому просторі" дихальних шляхів, після кожного вдиху складає відносно меншу частину всього вентильованого повітря. А тому кількість повітря, що бере безпосередню участь у газообміні при такому диханні, стає дещо вищою.
Останніми роками вчені довели, що всі тривалі пристосувальні реакції організму (тренованість, загартування, адаптація до складу їжі, імунітет і навіть пам'ять) мають у своїй основі той же процес - збільшення кількості або зміну якості білків, що утворюють структури організму і виконують ферментативну функцію. Наприклад, тривале примусове тренування щурів у бігу призвело не лише до гіпертрофії м'язів кінцівок, а й до збільшення в них концентрації білка міоглобіну (на 80%), який відповідає за утворення резервів кисню і транспортування його до мітохондрій. Причому активація генетичного апарату клітин організму під впливом фізичної роботи та інших факторів, що тривалий час діють на організм, настає вже в перші години після підвищення їхньої фізіологічної функції. Спочатку проявляються вони у збільшенні синтезу РНК і білка, а пізніше - ДНК. При цьому, як правило, настає фізіологічна гіпертрофія робочих органів.
Таким чином, м'язова робота підвищує надійність біологічної системи. Під надійністю біологічної системи розуміють такий рівень регулювання функцій, коли забезпечується оптимальна діяльність організму і його окремих органів. Надійність біологічної системи людини визначається резервами кожного органу. Чим більші резерви її, тим вища надійність біологічної системи. Так, наприклад, у дітей, які мають вищий рівень максимального споживання кисню (МСК), витрати його при дозованій роботі значно менші, ніж у тих, хто має нижчі величини цього показника. Крім того, існує тісний корелятивний зв'язок між рівнем МСК і тривалістю виконання напруженої роботи. Діти, які мають вищі показники МСК, як правило, мають і вищу аеробну працездатність. Однак у дитячому віці надійність біологічної системи, а також і адаптація організму до м'язової роботи ще не досягли високого рівня. Цей період характеризується інтенсивним вдосконаленням всіх механізмів адаптації [13].
У дітей шкільного віку спостерігаються деякі відмінності в протіканні таких фізіологічних явищ, як міогенний лейкоцитоз і еритроцитоз. А при тяжкій і тривалій фізичній роботі у підлітків і юнаків значно більше, ніж у дорослих, розпадається лейкоцитів і еритроцитів, що знижує адаптивні можливості крові. Про те, що у дітей при виконанні одних і тих же фізичних навантажень адаптивні механізми крові напружуються більше, ніж у дорослих, свідчить поява другої фази міогенного лейкоцитозу. У дорослих при цій роботі з'являється лише перша фаза. Встановлено, що у дітей як міогенний лейкоцитоз, так і тромбоцитоз при тяжкій і тривалій роботі настають значно раніше, ніж у дорослих. Все це свідчить про значно нижчі адаптивні можливості функції крові дітей при виконанні фізичної роботи, ніж у дорослих.
У дітей спостерігається відмінність і в адаптації їх серцево-судинної системи до м'язової роботи. Адаптація до циклічної тривалої роботи у них проходить значно важче, ніж у дорослих. Це пояснюється тим, що у них ще недостатньо розвинений міокард серця, менший об'єм останнього і значно більша частота серцевих скорочень. Через це енергетична цінність кожного систолічного об'єму крові у дітей нижча, ніж у дорослих. У юних спортсменів нерідко спостерігається гіпертрофія серцевого м'яза, яка-є результатом форсованого тренування в спортивних вправах на витривалість. Частіше це спостерігається у юних лижників і велогонщиків. Слід відзначити, що гіпертрофія серцевого м'яза у дітей за нормальних умов спортивного тренування не досягає таких розмірів, як у дорослих [9].
Виконання однієї і тієї ж фізичної роботи у дітей супроводжується значно більшою частотою серцевих скорочень і вищим артеріальним тиском, ніж у дорослих (А.А.Маркосян). У дітей гранична робота виконується при значно нижчих показниках систолічного об'єму крові. Цей показник у 12-річних учнів не перевищує 104 мл, у 13-річних він зростає до 112 мл, а у 14-річних - до 116 мл. У дорослих тренованих людей систолічний об'єм крові при граничній роботі може дорівнювати 190 мл і більше. У дітей набагато менший і хвилинний об'єм крові. У 12 років він при граничній фізичній роботі досягає 19 л, у 13 років -21 л, а у 14- 22-23 л. У дорослих спортсменів цей показник може перевищувати 30 л. Ці морфологічні і фізіологічні відмінності серця дітей і дорослих і зумовлюють значно нижчі адаптаційні можливості його до фізичної роботи у перших.
Адаптація дихальної системи дітей до фізичних навантажень теж має деякі свої особливості. В зв'язку з тим, що життєва ємність легень у них значно менша (наприклад, у 10-річних учнів вона складає всього 1700 мл, а у 14-річних - 2250 мл), ніж у дорослих (у них вона знаходиться в межах від 3 тис. до 5 тис. мл), легенева вентиляція при граничній роботі не перевищує 70-80 л у 16-17-річних.У 10-річних дітей вона складає 50-55 л, у 14-річних-70-75 л. Чим молодша дитина, тим значніше збільшується вентиляція легень за рахунок прискорення частоти дихання, а не за рахунок поглиблення дихання. Одним із пристосувань дихальної системи дітей до фізичного навантаження е те, що з віком у них різко підвищується показник максимального споживання кисню. Особливо різко він підвищується в 14-18 років. Встановлено, що як юнаки, так і дівчата цього віку більш чутливі до гіпоксії при м'язовій роботі, ніж дорослі. У них при гіпоксії більше посилюється і більше порушується діяльність головного мозку, ніж у дітей молодшого віку або у дорослих [19].
Одним із адаптивних механізмів організму дітей до фізичного навантаження є те, що у них значно швидше, ніж у дорослих, відновлюється вихідний рівень споживання кисню. З віком ця здатність організму зменшується. При відносно однаковій потужності роботи у дітей кисневий борг менший, ніж у дорослих. Газообмін у дітей шкільного віку під час роботи дещо нижчий, ніж відразу після її закінчення. Кисневий борг після короткочасної роботи може досягати 90% відносно кисневого запиту. Чим молодша дитина, тим менше поглинається кисню в легенях, а тому в спокої менш економне використовуються легенева вентиляція і серцева діяльність для споживання кисню (рис. 1). Ось чому при утрудненому диханні насичення крові киснем у дітей зменшується раніше, ніж у дорослих (рис. 2).
Тренеру і учителю фізичного виховання слід пам'ятати, що діти дихають менш економне, ніж дорослі, не тільки в стані спокою, але і при фізичній роботі. Вже це свідчить про менші можливості в регуляції дихання при тяжкій фізичній роботі і про гірше пристосування їхнього організму до неї. При виконанні важкої роботи діти швидше припиняють її тому, що мають менші запаси глюкози в печінці і м'язах, ніж дорослі люди. Крім того, заданими М. М. Яковлева, у юних спортсменів при роботі значно швидше, ніж у дорослих спортсменів, знижується рівень цукру в крові, а це є однією із умов розвитку втоми.
Рис 1. Сумарна величина легеневої вентиляції при однаковій роботі в учнів різного віку (за І. Н екером)
Рис 2. Зниження у дітей (суцільна лінія) і у дорослих (пунктирна лінія) насичення крові киснем при диханні в замкнений простір (за О. Б. Гандельсманом)
Частота серцевих скорочень при виконанні роботи на велоергометрі у дітей з віком зменшується, що призводить до підвищення кисневого пульсу (кисневий пульс - відношення величини МСК до частоти серцевих скорочень). Це свідчить, що у міру розвитку дитячого організму адаптивні можливості працездатності дихальної і серцево-судинної систем до фізичної роботи підвищуються.
2.2 Роль м'язового апарату в розвитку вегетативних функцій
Спеціальні досліди показали, що під впливом м'язової діяльності поліпшується координація роботи м'язів і внутрішніх органів. Заданими М.Р.Могендовича, робота м'язів ніби настроює функції внутрішніх органів і забезпечує більш вдосконалену їх регуляцію. При виконанні рухів від працюючих м'язів у центральну нервову систему (руховий аналізатор) безперервно надходять нервові імпульси, які і сприяють пристосуванню діяльності внутрішніх органів у запиті на кисень і продукти харчування. В організмі немає таких органів і систем органів, які б не включались у роботу при м'язовій діяльності і не вдосконалювались при цьому.
Під впливом фізичних вправ поліпшуються захисні функції крові завдяки збільшенню лейкоцитів, тромбоцитів і антитіл. При м'язовій діяльності більше в стані спокою виділяється в кров кортикостероїдів і катехоламінів, а також інших гормонів, які підвищують життєдіяльність організму.
Систематичні заняття фізичними вправами в школі призводять до фізіологічної гіпертрофії серцевого м'яза дітей, в результаті чого зростає сила серцевих скорочень, збільшуються систолічний і хвилинний об'єми крові. Добре треноване серце в стані спокою скорочується повільніше, що дає йому можливість більше відпочивати. У відомих бігунів братів Знаменських, що тренувались в бігу на довгі дистанції, частота серцевих скорочень в спокої дорівнювала 40-45 ударам за хвилину.
Скорочення тренованого серця більш глибокі і при кожній систолі в аорту надходить більший об'єм крові, ніж у людини, яка не тренується. Серце дітей, що займаються фізичною роботою або спортом, працює економніше. Про те, як м'язова робота впливає на розвиток серцевої діяльності, свідчать дані, одержані на спортсменах-лижниках міжнародного класу. Підраховано, що їхні серця працювали з потужністю 588 Дж за 1 хв. протягом 9 год. Роботи, яку виконувало серце в цих умовах, вистачило б, щоб підняти 25 чоловік масою 70 кг на висоту п'ятиповерхового будинку, а кількість крові, яку перекачували обидва шлуночки за цей час, дорівнювала 35 т, тобто масі великої залізничної цистерни, наповненої рідиною.
Не менш важливу роль відіграють фізичні вправи для розвитку органів дихання. Систематичні заняття фізичними вправами збільшують життєву ємність легень. Наприклад, у стаєрів і плавців вона може досягати 6-7л і більше. У юних спортсменів поверхня легеневих пухирців (альвеол) може досягати 120 см і більше. У них стають еластичнішими хрящі, змінюються дихальні м'язи, а це все сприяє підвищенню легеневої вентиляції. Якщо в спокої людина видихає 6-8 л повітря за 1 хв., то при напруженій м'язовій роботі ця цифра збільшується в 20 разів, а у спортсменів, які тренуються на витривалість, легенева вентиляція може досягати 160-200 л за 1 хв.
Систематична робота м'язового апарату покращує діяльність травного каналу. Рухи справляють позитивний вплив на перистальтику кишок і шлунка, активізують дію травних залоз, усувають запори і застійні явища в тазовій порожнині, які можуть викликати геморой. Останній часто спостерігається у людей, що ведуть тривалий сидячий спосіб життя [5].
Згідно з даними М.Р.Могендовича, впливи, які здійснюються на органи травлення з рухового апарату, під час м'язової роботи протікають за механізмом моторно-вісцеральних рефлексів. Від пропріорецепторів працюючих м'язів аферентними шляхами у харчовий центр надходить великий потік нервових імпульсів, які збуджують його і цим самим стимулюють роботу органів травлення. Поряд з цим під час виконання фізичних вправ м'язи черевного преса і діафрагми своїми рухами масажують внутрішні органи, що призводить до посилення секреторної діяльності їх залозистого апарату і моторної функції. Під впливом м'язових скорочень поліпшуються обмінні процеси і робота органів виділення, артеріальний і венозний кровообіг в усіх тканинах, підвищуються функції кровоносної і лімфатичної систем. Фізичні вправи є профілактичним засобом склеротичних змін у судинах, які часто призводять до таких захворювань серцево-судинної системи, як інфаркт, атеросклероз та ін.
Заняття фізичними вправами і спортом справляють великий вплив на психіку учнів і на їхню ендокринну систему. Під впливом вправ підвищується тонус нервової системи, посилюються нервові процеси, поліпшується їхня рухливість, стимулюється робота залоз внутрішньої секреції. Впливаючи на ендокринну та автономну системи через центральну нервову систему, м'язові рухи породжують позитивні емоції, які, в свою чергу, підвищують працездатність організму. При систематичному і тривалому занятті фізичними вправами висока працездатність людини зберігається до глибокої старості, підвищуються функції всіх внутрішніх органів і систем.
2.3 Взаємозв'язок між системами організму під впливом м'язової діяльності
У високоорганізованих тварин і людей взаємозв'язок між різними системами і органами здійснюється за допомогою нервової системи. Крім того, нервова система органічно впливає на залози внутрішньої секреції, які виділяють у кров активно діючі речовини - гормони. Вони діють на функції організму так, як нервова система, і входять в єдину систему регуляції функцій.
Вищим регуляторним органом діяльності всіх систем організму є кора великого мозку. В кору безперервно надходить від м'язів і внутрішніх органів потік нервових імпульсів, який постійно підлягає систематизації, в результаті чого формуються відповідні програми і ефекторні реакції. Кора великого мозку дуже тонко реагує на всі ті подразнення, які надходять до неї з зовнішнього середовища і внутрішніх органів, своєю діяльністю забезпечує пристосування організму до оточуючого середовища і його активний вплив на неї. Всі ці дуже складні процеси протікають в організмі дуже швидко протягом часток секунди.
Координована діяльність організму при виконанні фізичних вправ пов'язана з тим, що на ті чи інші подразнення він реагує скороченням не всіх і неабияких м'язів, а чітко визначеної групи їх. При цьому рухова реакція організму супроводжується зміною діяльності серцево-судинної, дихальної та інших систем, а також зміною обміну речовин і енергії. Вищеназвані фізіологічні процеси забезпечують найкраще протікання рухового акту.
Інтенсивність обмінних процесів в організмі, а також напруженість різних органів при роботі спостерігають за рівнем газообміну. Звільнення енергії при розщепленні енергетичних речовин (білків, жирів, вуглеводів) забезпечується окислюючими процесами. Ось чому поглинання кисню організмом за час роботи точно відповідає витратам енергії. При використанні 1 л кисню звільняється приблизно 21 Дж енергії. Між газообміном і роботою внутрішніх органів існує тісний корелятивний зв'язок.
При малоінтенсивній роботі, наприклад при роботі на ергографі, використовується невелика кількість кисню, а тому внутрішні органи працюють без значного посилення своєї активності. Навіть при максимальній роботі м'язів одного пальця з боку внутрішніх органів не відбувається значних відхилень від рівня спокою [2].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
