Физиология человека (том 2) (947486), страница 78
Текст из файла (страница 78)
Гормоны щитовидной железы повышают уровень всех видов обмена, особенно жирового. 15.9.2. Вегетативное обеспечение двигательной активности Вегетативное обеспечение двигательной деятельности осуществляется прежде всего системамн кровообращения, дыхания, крови и регуляторными влияниями нервно-гормоналъных механизмов. Мощная афферентация, поступающая в процессе двигательной деятельности от проприорецепторов мышц„суставов, связок, рецепторов внутренних органов, направляется в кору болыиих полушарий. На этой основе кора формирует функциональную систему, объединяющую отдельные структуры головного мозга, все моторные уровни ЦНС н избирательно мобнлизнруклцую отдельные мышечные группы.
Одновременно нейрогенное звено управления воздействует на центры, регулирующие кровообращение, дыхание, другие вегетатнвные функции, гормональное звено. Сердечвю-сосудистая система. Интенсификация деятелыюсти сердца обеспечивает повышение работы сердца. Частота сердечных сокращений увеличивается с б0 — 80 (в покое) до 120 — 220 в минуту, ударный объем — с б0 — 80 до 100 — 150 мл, минутный объем сердца — с 4 — 5 до 25 — 30, максимум до 40 л в зависимости от мощности и продолжителъиостн двигательной активности. Высокие величины работы сердца обусловлены повышением АД, увеличением скорости тока крови, объема циркулирующей крови, притока крови к правым отделам сердца (В.
С. Фарфел»„Т. П. Конради). Работакацие мышцы при этом снабжаются кислородом в 10— 15 раз интенсивнее, чем в покое. Хронотропная реакция сердца определяется интенсивностью двигательной активности. Выраженная хронотропная реакция сеРдца приводит к преимущественному укорочению диастолы желудочков и может лимитировать кровоснабжение миокарда. Начальная вазоконстрикцив во время физических усилий сменяется вазодилататорным эффектом. Накопленные продукты обмена (СОь молочная кислота, АДФ) вызывают расширение сосудов. Систематические занятия физическими упражнениями, особенно спортом, со временем приводят к экономизации деятельности сердца как в покое, так и прн нагрузке.
Сердце тренированного человека обладает большими резервами, чем сердце человека, не занимающегося систематическими физическими упражнениями, и охарактеризовано Г.Ф.Лангом как «спортивное» сердце. «Спор- тнвноеь сердце отличается редким ритмом (брадякардни менее б0 в минуту) в покое, небольшой гипертрофией н увеличением количества капилляров миокарда, при этом возрастают скорость н амплитуда сокращения, а также скорость н величина диастолического расслабления.
За счет увеличения массы сердца общая его работа в условиях покоя на 40 % экономичнее, чем у нетренированного. На 100 г массы миокарда сердце потребляет в 2 раза меныпе энергии, чем у нетренированного. В основе роста резервов миокарда лежат повышение мощности кальциевого насоса в саркоплазматической сети, увеличение количества митохондрий и активности фар~енто~, ответственных за ~рапопорт субст(яггоэ о«веления. Имеет значение прирост растяжнмосги сердечной мышцы н объема сердца. Соответственно увеличивается ударный объем сердца.
Прп систематических занятиях физическими упражнениями постепенно (в два этапа) наступает црнспособление деятельности сердца к физическим нагрузкам. Функциональный этап отражает изменение основных физиологических характеристик сердца (частота сердечных сокращений, ударный объем) во время двигательной деятельности. Морфологический этап отражает соответствующие изменения (перестройки) в структурах самого сердца (гипертрофия, увеличение количества капилляров и др.). Оздоровительное влияние двнгателъиой активности на сердечно-сосудистую систему проявляется в снижении темпа склерозирования сосудов, которое обусловлено в определенной степени отложением в нх стенках холестернна. Чем выше концентрация холестерина в плазме крови, тем больше опасность развития атеросклероза.
Гиперхолестерннемия б — 7 ммоль/л (против 3,5— 3,9 ммоль в норме) приводит к быстрому развитию атеросклероза. Склерозированные сосуды имеют узкий просвет и неадекватно реагируют на нервные и гуморалъные стимулы, что обусловливает нарушение кровотока и лимитирование кровоснабжеиия органов. Десятиминутная двигателъная активность в виде физических упражнений способствует снижению уровня холестерина в крови. Особенно выраженно этот эффект проявляется при длительной двигателъной активности в виде бега. Увеличенное потребление Ог организмом приводит к извлечению из жировых депо лнпидов н их расщеплению в процессе обмена веществ (И. В.
Муразов). Приобщение человека к организованной двигательной активности на ранних этапах онтогенеза физиологически обосновано, поскольку установлено, что у 50 % детей в возрасте 1Π— 11 лет обнаруживается гитюрхолестеринемия. Дыхание и кровь. ч)ункцзоналъная система, обеспечивающая реализацию двигательной деятельности, включает оцределениые параметры дыхания и кроен. В момент начала движений в первую очередь активизируется дыхание.
Оно учащается и углубляется. Дыхателъные мьппцм сохраняют тесную фуэкционалызую связь со скелепюымн мъппцами, деятельность которых рефлекторно через дыхательный центр возбуждает дыхательные мыш- зн цы. При этом увеличиваются дыхательная поверхность легких, частота, глубина, минутный объем дыхания, эффективная алъвеолярная вентиляция легких, а также утилизация О» из альвеолярного воздуха с 3 — 4 до 4 — 5 'У,. Усиление дыхательных экскурсий обеспечивает повышенный приток крови к сердцу.
В результате координированной деятелыюстн сердечно-сосудистой н дыхательной систем оптимизируются процессы доставки О» в ткани. Дыхательная поверхность крови увеличивается за счет относительного эритроцнтоза, а также за счет усиления эритропоэтической функции красного костного мозга. Кислородная емкость крови может незначительно (на 1 — 2 4) превышать стандартную величину (18— 20 У»1. Вследствие усиленной утилизации О» в тканях повышается артерновенозная разница по кислороду. Прн длительной н интенсивной двигательной активности выделяющиеса в кровь из работакхцих мышц и внутренних органов продукты обмена через хеморецепторы рефлексогенных зон возбуждают дыхательный центр.
При предельных двигательных усилиях у тренированных спортсменов высокого класса частота дыхания досппзет 60 в минуту, а глубина дыкания — 50 '/~ от жизненной емкости легких. Функциональный этап в тренировке дыхательной системы проявляется во время разовой ежедневно повторяющейся двигательной активности, затем фиксируется в ЦНС в виде динамического стереотипа с проявлением феномена экономизацин дыхания в условиях покоя.
Частота дыхания по мере выполнения физических упражнений урежается с 1б — 20 у не занимающихся физической культурой людей до !1 — !4 в минуту, становятся более выраженными различия в продолжительности вдоха и выдоха. При систематической интенсивной двигательной деятельности количество эрнтроцитов в крови оказывается ниже стандартной величины. При длительных двигательных упражнениях в виде бега, особенно на дальние дистанции, развивается миогенный лейкоцитов. Согласно теории «энергетического правила скелетных мъшщ» И.А.Аршавского, состояние вегетативных функций непосредственно зависит от уровня двнгателыюй активности. 15.9З.
Влияние двигательной активности на регуляторные механизмы ЦНС и гормоналыюго звена И. П. Павлов отмечал, что двигателъная деятелъность приносит человеку «мышечную радость». Во время движений ЦНС перерабатывает большой объем информации, связанный с проприоцептивной афферентацней от мышц. Функциональное состояние всех отделов ЦНС, в том числе коры больших полушарий и подкорковых центров, повышается.
Активизируются и балансируются возбудительный и тормозной процессы. Укорачивается время двигательной реакции на звуковые и световые раздражители, повышается частота усвоения рнгма раздражений, усиливается выраженность альфа-ритма в состоянии покоя. В клетках коры боль- зш ших полушарий увеличивается содрежание РНК, имеющей непосредственное отношение к механизмам памяти. Усиливаются ассоциативные процессы, возникают «озарения», состаел якяцие физиологическую основу экстраполяции (творчества). За счет корковых посылок и рефлекторных влияний с периферии активизируется деятельность гипоталамо-гипофизарной системы. При этом э реакцию вовлекается эцдокринная система и достигается оптимальная (соответственно уровню двигательной активности) регуляция гемодинамики, дыхания, кроветворения, выделителъной функции почек, кишечника, дезннтокснкационной функции печени.
Во время бега и других эндов двигателыюй активности в кровь ыаделяются гормоны, эндорфины. Они уменъшают уровень тревожности, подавляют чувство страха, боли и голода. За счет увеличения функциональных резервов организма повышается его жизненный тонус. Возрастают устойчивость к стрессорным факторам, физическая и психическая работоспособность. В зависимости от характера двигательной активности скелетные мышцы человека могут работать в динамическом, статическом и смешанном режимах.