Меню

Влияние физической нагрузки на состояние мышц

Воздействие физических тренировок на мышечную систему человека.

Здоровье — это первая и важнейшая потребность человека, определяющая способность его к труду и обеспечивающая гармоническое развитие личности. Оно является важнейшей предпосылкой к познанию окружающего мира, к самоутверждению и счастью человека. Активная долгая жизнь — это важное слагаемое человеческого фактора.

* Физическое здоровье— это естественное состояние организма, обусловленное нормальным функционированием всех его органов и систем. Если хорошо работают все органы и системы, то и весь организм человека (система саморегулирующаяся) правильно функционирует и развивается.

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы.

Мышцы — активная часть двигательного аппарата

В теле человека насчитывается около 600 мышц. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Мышцы составляют: у мужчин — 42% веса тела, у женщин — 35%, у спортсменов — 45–52%.

По происхождению, строению и даже функции мышечная ткань неоднородна. Основным свойством мышечной ткани является способность к сокращению – напряжению составляющих ее элементов. Для обеспечения движения элементы мышечной ткани должны иметь вытянутую форму и фиксироваться на опорных образованиях (костях, хрящах, коже, волокнистой соединительной ткани и т.п.).

В различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статистические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену рекомендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движений (гиподинамию), или наконец, проводить тренировки с постепенным уменьшением нагрузки.

Изменения в строении мышц у спортсменов можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в процессе тренировки. Эксперименты показали, что нагрузки преимущественно статистического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожильная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соединительной ткани в мышцах между мышечными пунктами увеличивается, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается трофический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно развивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неодинаковым просветом.

При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мышечные волокна располагаются более параллельно, по типу веретенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы становится меньше.

Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным.

Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую функцию, в 4—5 раз больше, чем в мышцах выполняющих преимущественно статистическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.

При пониженной нагрузке мышцы дряблыми, уменьшаются в объеме, капилляры их суживаются, в результате чего мышечные волокна истощаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мышц.

При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилляры. Под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая является результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышечных волокон сопровождается увеличением в них ядер, миофибрилл. Увеличение числа мышечных волокон происходит тремя путями: посредством расщепления гипертрофированных волокон на два—три и более тонких, вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, а также формирования мышечных волокон из клеток сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки. Расщеплению мышечных волокон предшествует перестройка их моторной иннервации, в результате чего на гипертрофированных волокнах формируются одно—два дополнительных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщепления каждое новое мышечное волокно имеет собственную мышечную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами, которые проникают в щели продольного деления. При явлениях хронического переутомления одновременно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся.

Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. Установлено, что гиподинамия действует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает. Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографическую карту.

Гладкая мышечная ткань – участвует в образовании стенки сосудов, внутренних органов радужной оболочки глаза.

Попречнополосатая сердечная мышечная ткань – может быть двух видов: одна обеспечивает сокращение сердца, вторая — проведение нервных импульсов внутри сердца.

Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань – характерна для всех мышц скелета, диафрагмы, языка, глотки, начального отдела пищевода, мышц приводящих в движение глазное яблоко, и др. Основной структурной функциональной единицей поперечнополосатой мышечной ткани является мышечное волокно. Длина мышечных волокон колеблется от нескольких миллиметров до 10 и более сантиметров. С поверхности мышечное волокно покрыто оболочкой (сарколеммой).

Сокращение поперечнополосатых мышц происходит быстро, вместе с тем они быстро, рано утомляются. При динамическом характере работы, когда периоды сокращения чередуются с периодами расслабления, длительность сокращения невелика, капилляры не сдавливаются, питание волокна не нарушается, поэтому и утомление мышц наступает медленнее. При статистической работе — утомление наступает быстро.

Под влиянием нагрузки (двигательной деятельности) мышечные волокна утолщаются, увеличивается количество ядер. Имеются наблюдения, указывающие на то, что при этом может увеличиваться и число волокон.

Наряду с прочими позитивными изменениями мышечной системы, положительное влияние тренировки оказывают и на другие системы организма человека:

УЛУЧШАЕТСЯ РАБОТА СЕРДЦА.
Тренированный человек становится более выносливым, он может производить более ин­тенсивные движения и совершать тяжелую мышечную работу в течение длительного време­ни. Это в значительной степени зависит от того, что его органы кровообращения, дыхания и вы­деления лучше работают. Значительно увели­чивается их способность резко усиливать свою работу и приспосабливать ее к тем условиям, которые создаются в организме при повышенной физической нагрузке.
Усиленно работающие мышцы нуждаются в большем количестве кислорода и питательных веществ, а также в более быстром удалении про­дуктов обмена веществ. И то, и другое дости­гается благодаря тому, что в мышцы притекает больше крови и скорость тока крови в крове­носных сосудах увеличивается. Кроме того, кровь в легких больше насыщается кислородом. Все это возможно только потому, что значитель­но усиливается работа сердца и легких.
Когда мы находимся в покое, сердце выбра­сывает в аорту около 5 л крови в течение ми­нуты. При интенсивном физическом напряже­нии, например во время бега, при преодолении полосы препятствий и т. п., пульс учащается с 60—70 до 120—200 ударов в минуту, количе­ство выбрасываемой сердцем за 1 минуту крови увеличивается до 10—20 и даже до 40 л. Дав­ление крови в артериях возрастает со 120 до 200 мм ртутного столба.
У тренированных людей сердце легче при­спосабливается к новым условиям работы, а после окончания физических упражнений бы­стрее возвращается к нормальной деятельности. Число сокращений тренированного сердца меньше, а следовательно пульс реже, но зато при каждом сокращении сердце выбрасывает в артерии больше крови.
При более редких сокращениях сердца созда­ются более благоприятные условия для отдыха сердечной мышцы. Работа сердца и кровенос­ных сосудов в результате тренировки становит­ся экономичнее и лучше регулируется нервной системой.

УЛУЧШАЕТСЯ СОСТАВ КРОВИ И УВЕЛИЧИВАЮТСЯ ЗАЩИТНЫЕ СИЛЫ ОРГАНИЗМА
У тренированных людей количество эри­троцитов (красные кровяные тельца) увеличи­вается с 4,5—5 млн. в 1 мм 3 крови до 6 млн. Эритроциты — переносчики кислорода, поэто­му при увеличении их количества кровь может получить больше кислорода в легких и большее количество его доставить тканям, главным образом мышцам.
У тренированных людей увеличивается и количество лимфоцитов — белых кровяных те­лец. Лимфоциты вырабатывают вещества, ко­торые нейтрализуют различные яды, поступающие в организм или образующиеся в орга­низме. Увеличение количества лимфоцитов — одно из доказательств того, что в результате физических упражнений увеличиваются за­щитные силы организма, повышается устой­чивость организма против инфекции. Лю­ди, систематически занимающиеся физическими упражнениями и спортом, реже заболе­вают, а если заболевают, то в большинстве слу­чаев легче переносят инфекционные болезни. У тренированных людей становится более устойчивым содержание сахара в крови. Изве­стно, что при длительной и тяжелой работе мышц количество сахара в крови уменьшается. У тренированных людей это уменьшение не бывает таким резким, как у нетренированных. У людей, которые не привыкли к физиче­скому труду, при усиленной мышечной работе иногда нарушается выделение мочи. У тре­нированных работа почек лучше приспосаб­ливается к изменившимся условиям, и обра­зующиеся при усиленной физической нагрузке в большем количестве продукты обмена веществ своевременно удаляются из организма.
Таким образом, мы видим, что физическая культура и спорт благоприятно влияют не только на мускулатуру, но и на другие органы, улучшая и совершенствуя их работу.
Чтобы быть здоровым, крепким, выносли­вым и разносторонне развитым человеком, нужно постоянно и систематически заниматься различными видами физических упражнений и спорта. О некоторых из них, наиболее рас­пространенных и наиболее доступных каждому, мы здесь коротко расскажем.

ГЛУБЖЕ СТАНОВИТСЯ ДЫХАНИЕ
В покое человек производит около 16 дыха­тельных движений в минуту. При каждом вдохе в легкие поступает около 500 см 3 воздуха.
При физической нагрузке в связи с увели­чением потребления кислорода мышцами ды­хание становится более частым и более глубо­ким. Объем легочной вентиляции, т, е. коли­чество воздуха, проходящего через легкие за одну минуту, резко увеличивается — с 8 л в покое до 100—140 л при быстром беге, пла­вании, ходьбе на лыжах. А чем больше воз­духа проходит через легкие, тем больше кис­лорода получает организм.
В состоянии покоя человек поглощает около 0,2 л кислорода в минуту. При мышечной ра­боте количество поглощаемого кислорода уве­личивается, но в определенных пределах. Наи­большая величина поглощения кислорода, так называемый кислородный потолок, у нетре­нированных не так велика, она равняется 2—3,5 л, а у хорошо тренированных людей организм может получать через легкие 5—5,5 л кислорода в минуту. Поэтому у тренирован­ных людей при физической работе не так быстро образуется «кислородный долг» (так называется разница между потребностью в кислороде и фактическим его потреблением) и они лучше мобилизуют приспособительные возможности дыхания и кровообращения. Это наглядно видно, например, при измерении спирометром жизненной емкости легких.

источник

Влияние физических упражнений на мышцы

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы. Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества.

Под влиянием усиленной мышечной деятельности происходит рефлекторное расширение кровеносных сосудов, улучшается питание работающего органа, прежде всего мышц, а затем и близлежащих органов, в частности кости со всеми ее компонентами .

Под влиянием занятий спортом изменяется внешняя форма костей. Они становятся массивнее и толще за счет увеличения костной массы. Все выступы, гребни, шероховатости выражены резче. Эти изменения зависят от вида спорта. Так, у тяжелоатлетов кости массивнее, чем у пловцов, особенно в верхнем отделе скелета и верхних конечностях.

Переломы у спортсменов срастаются быстрее. Суставной хрящ, покрывающий суставные поверхности костей, может утолщаться, что усиливает его амортизационные свойства и уменьшает давление на кость.

Еще в начале века выдающийся физиолог И. М. Сеченов установил, что во время труда и после него быстрее устраняет утомление не полный покой, а смена деятельности – активный отдых, т.е. физкультура. В 60-е годы киевский профессор И. В. Муравов установил “эффект погашения” утомления при выполнении движений ненагруженными мышцами. Оказалось, что это связано с возбуждением центров, бездействовавших во время работы, и более глубоким торможением утомленных центров. Отсюда нормализация функций нервной системы, кровообращения, дыхания, органов чувств. Получалось, что упражнение – универсальный стимулятор и восстановитель физической и умственной работоспособности. Опираясь на это, кандидат биологических наук В. М. Баранов систематизировал восстановительный эффект упражнений и разделил его на три группы.

К первой группе относятся упражнения, способствующие повышению возбудимости нервной системы: динамические упражнения (маховые движения конечностями с большой амплитудой, интенсивные потягивания, наклоны в стороны, вперед и назад, приседания, выпады, прыжки, ходьба, бег и др.); значительные сокращения мышц без внешнего движения (изометрические упражнения с напряжением отдельных групп мышц, например, некоторые йоговские позы-асаны и др.); тонизирующие дыхательные упражнения с задержкой дыхания на вдохе и др.

Ко второй группе относятся упражнения, понижающие возбудимость ЦНС при нервном и эмоциональном перенапряжении и возвращающие ее к оптимальному тонусу: произвольные мышечные расслабления (расслабления отдельных групп мышц, активное расслабление мышц при аутогенной тренировке, медитации и др.); успокаивающие дыхательные упражнения (спокойное ритмическое дыхание, дыхание с задержкой на выдохе и др.); динамические упражнения, выполняемые резко с большим мышечным напряжением, дающие двигательную разрядку и активное расслабление мышц рук и туловища за счет быстрого падения их под действием силы тяжести (потряхивание руками и др.).

В третью группу входят упражнения, нормализующие мозговое и периферическое кровообращение: интенсивные потягивания с глубоким дыханием, движения головой (повороты, наклоны, круговые движения), движения руками (вверх, вперед, назад, поочередные и одновременные круговые движения в плечевых суставах); наклоны туловища вперед и назад; движения нижними конечностями в области тазобедренного сустава (движения ногами сидя, приседания, подъемы на носках); чередование напряжений и расслаблении отдельных мышечных групп (рук, спины, живота, бедер); изменение позы, сидя с перераспределением массы тела на другие мышечные группы; прыжки, ходьба, бег, дыхательные упражнения (с задержкой дыхания на вдохе и выдохе) и др.

Комплексы упражнений, выполняемых с целью повышения работоспособности на производстве, составляют производственную гимнастику. В свою очередь последняя разделяется на зарядку, или вводную гимнастику, физкультурную паузу, физкультурные минутки, микропаузы и оздоровительно-профилактическую гимнастику.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Влияние физических нагрузок на различные системы органов

Одна из доминирующих черт нашего времени — ограничение двигательной активности современного человека. Сто лет назад 96% трудовых операций совершались за счет мышечных усилий. В настоящее время — 99% с помощью различных механизмов. Необходима компенсация дефицита двигательной активности, иначе наступает расстройство, дисгармония сложной системы организма человека.

Организм человека состоит из отдельных органов, выполняющих свойственные им функции. Различают группы органов, выполняющих совместно общие функции, — системы органов. Из внешней среды организм получает все необходимые для жизнедеятельности и развития вещества, вместе с тем он получает поток раздражителей (t, влажность, солнечная радиация, производственные вредные воздействия и др.), который стремится нарушить постоянство внутренней среды организма ( гомеостаз).

Нормальное существование человека в этих условиях возможно только в том случае, если организм своевременно реагирует на воздействия внешней среды соответствующими приспособительными реакциями.

Физические упражнения становятся своеобразным регулятором, обеспечивающим управление жизненными процессами и сохранение постоянства внутренней среды. А значит, физические упражнения надо рассматривать не только как развлечение и отдых (что важно!), но и как средство сохранения здоровья (что ещё более важно!).

Недостаточная двигательная активность создает особые неестественные условия для жизнедеятельности человека, отрицательно воздействует на структуру и функции всех тканей организма человека. Вследствие этого наблюдается снижение общих защитных сил организма, увеличивается риск возникновения заболеваний.

Прогресс науки и техники предъявляет современному человеку высокое требование к его физическому состоянию и увеличивает нагрузку на психическую, умственную и эмоциональную сферы.

Наряду с разумным сочетанием труда и отдыха, нормализацией сна и питания, отказа то вредных привычек систематическая мышечная деятельность повышает психическую, умственную и эмоциональную устойчивость организма.

Человек, ведущий подвижный образ жизни систематически занимающийся физическими упражнениями, может выполнить значительно большую работу, чем человек, ведущий малоподвижный образ жизни. Это связано с резервными возможностями человека.

Влияние физических нагрузок на обмен веществ и энергии.

Обмен веществ и энергии в организме человека характеризуется сложными биохимическими реакциями. Питательные вещества ( белки, жиры и углеводы), поступающие во внутреннюю среду организма с пищей, расщепляются в пищеварительном тракте. Продукты расщепления переносятся кровью к клеткам и усваиваются ими. Кислород, проникающий из воздуха через лёгкие в кровь, принимает участие в процессе окисления, происходящем в клетках.

Вещества, образующие в результате биохимических реакций обмена веществ, выводятся из организма через лёгкие, почки, кожу.

Обмен веществ является источником энергии для всех жизненных процессов и функций организма. При расщеплении сложных органических веществ содержащаяся в них энергия превращается в другие виды энергии (биоэлектрическую, тепловую, механическую и др.).

Занятия физическими упражнениями или спортом повышают активность обменных процессов, тренирует и поддерживает на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ и энергии.

Влияние физических нагрузок на кровеносную систему.

Сердце — главный центр кровеносной системы, работающий по типу насоса, благодаря чему в организме движется кровь. В результате физической тренировки размеры и масса сердца увеличивается в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема, что повышает мощность и работоспособность сердечной мышцы.

Кровь в организме человека выполняет следующие функции:

  • — транспортная;
  • — регуляторная;
  • — защитная;
  • — теплообмен.

При регулярных занятиях физическими упражнениями или спортом:

  • — увеличивается количество эритроцитов и количество гемоглобина в них, в результате чего повышается кислородная емкость крови;
  • — повышается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям, благодаря повышению активности лейкоцитов;
  • — ускоряются процессы восстановления после значительной потери крови.

Показатели работоспособности сердца.

Важным показателем работоспособности сердца является систолический объем крови (СО) — количество крови, выталкиваемое одним желудочком сердца в сосудистое русло при одном сокращении.

Другими информативными показателем работоспособности сердца является число сердечных сокращений (ЧСС) ( артериальный пульс).

В процессе спортивной тренировки ЧСС в покое со временем становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения.

Табл. 1. Показатели числа сердечных сокращений (уд/ мин)

Сердце нетренированного человека для обеспечения необходимого минутного объема крови (количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение минуты) вынуждено сокращаться с большей частотой, так как у него меньше систолический объем.

Сердце тренированного человека более часто пронизано кровеносными сосудами, в таком сердце лучше осуществляется питание мышечной ткани и работоспособность сердца успевает восстановиться в паузах сердечного цикла. Схематично сердечный цикл можно разделить на 3 фазы: систола предсердий (0.1 с.), систола желудочков (0.3 с) и общая пауза (0.4 с). Даже если условно принять, что эти части равны по времени, то пауза отдыха у нетренированного человека при ЧСС 80 уд./мин будет равна 0,25 с, а у тренированного при ЧСС 60 уд./ мин пауза отдыха увеличивается до 0,33 с. Значит, сердце тренированного человека в каждом цикле своей работы имеет большее времени для отдыха и восстановления.

Кровяное давление — давление крови внутри кровеносных сосудов на их стенки. Измеряют кровяное давление в плечевой артерии, поэтому его называют артериальное давление (АД), которое является весьма информативным показателем состояния сердечно-сосудистой системы и всего организма.

Различают максимальное (систолическое) АД, которое создается при систоле (сокращении) левого желудочка сердца, и минимальное (диастолиеское) АД, которое отмечается в момент его диастолы (расслабления). Пульсовое давление (пульсовая амплитуда) разница между максимальным и минимальным АД. Давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.).

В норме для студенческого возраста в покое максимальное АД находится в пределах 100-130; минимальное- 65-85, пульсовое давление- 40-45 мм рт. ст.

Пульсовое давление при физической работе увеличивается, его уменьшение является неблагоприятным показателем (наблюдается у нетренированных людей). Снижение давления может быть следствием ослабления деятельности сердца или чрезмерного сужения периферических кровеносных сосудов.

Полный круговорот крови по сосудистой системе в покое осуществляется за 21-22 секунды, при физической работе — 8 секунд и меньше, что ведет к повышению снабжения тканей тела питательными веществами и кислородом.

Физическая работа способствует общему расширению кровеносных сосудов, нормализации тонуса их мышечных стенок, улучшению питания и повышению обмена веществ в стенках кровеносных сосудов. При работе окружающих сосуды мышц происходит массаж стенок сосудов. Кровеносные сосуды, проходящие через мышцы (головного мозга, внутренних органов, кожи), массируются за счет гидродинамической волны от учащения пульса и за счет ускоренного тока крови. Все это способствуют сохранению эластичности стенок кровеносных сосудов и нормальному функционированию сердечно-сосудистой системы без патологических отклонений.

Напряженная умственная работа, малоподвижный образ жизни, особенно при высоких нервно- эмоциональных напряжениях, вредные привычки вызывают повышение тонуса и ухудшению питания стенок артерий, потерю их эластичности, что может привести к стойкому повышению в них кровяного давления, и, в конечном итоге, к гипертонической болезни.

Потеря эластичности кровеносных сосудов, а значит, повышение их хрупкости и сопутствующее этому повышение кровяного давления могут привести к разрыву кровеносных сосудов. Если разрыв происходит в жизненно важных органах, то наступает тяжелое заболевание или скоропостижная смерть.

Поэтому для сохранения здоровья и работоспособности необходимо активизировать кровообращение с помощью физических упражнений. Особенно полезное влияние на кровеносные сосуды оказывают занятия циклическими видами упражнений : бег, плавание, бег на лыжах, на коньках, езда на велосипеде.

Влияние физических нагрузок на органы дыхания.

Дыхание — это процесс потребления кислорода и выделения углекислого газа тканями живого организма. Различают легочное ( внешнее) дыхание и тканевое (внутриклеточное) дыхание.

Внешним дыханием называют обмен воздуха между окружающей средой и лёгкими, внутриклеточным — обмен кислородом и углекислым газом между кровью и клетками тела (кислород переходит из крови в клетки, а углекислый газ — из клеток в кровь).

Дыхательный аппарат человека составляют:

  • — воздухоносные пути — носовая полость, трахея, бронхи, альвеолы;
  • — легкие — пассивная эластичная ткань, в которой насчитываются от 200 до 600 млн. альвеол, в зависимости от роста тела;
  • — грудная клетка — герметично закрытая полость;
  • — плевра- плевра из специфической ткани, которая покрывает легкие снаружи и грудную клетку изнутри;
  • — дыхательные мышцы — межреберные, диафрагма и ряд других мышц, принимающие участие в дыхательных движениях, но имеющих основные функции.

Показатели работоспособности органов дыхания являются:

  • 1) Дыхательный объем.
  • 2) Частота дыхания.
  • 3) Жизненная емкость лёгких.
  • 4) Легочная вентиляция.
  • 5) Кислородный запас.
  • 6) Потребление кислорода.
  • 7) Кислородный долг и др.
  • 1) Дыхательный объем (ДО) — количество воздуха, проходящее через легкие при дыхательном цикле (вдох, выдох, дыхательная пауза). В покое у нетренированных людей ДО составляет 350-500 мл, у тренированных — 800 и больше. При интенсивной физической нагрузке ДО может увеличиться до 2500 мл.
  • 2) Частота дыхания (ЧД) — количество дыхательных циклов в 1 минуту. Средняя ЧД у нетренированных людей в покое- 16- 20 циклов в минуту, у тренированных за счет увеличения дыхательного объема частота дыхания снижается до 8-12 циклов в минуту. При спортивной деятельности ЧД у лыжников и бегунов увеличивается до 20-28 циклов в 1 минуту, у пловцов- 36-45; наблюдаются случаи увеличения ЧД до 75 дыхательных циклов в минуту.
  • 3) Жизненная емкость лёгких (ЖЕЛ) — максимальное количество воздуха, которое вдохнул человек после максимального выдоха (измеряется методом спирометрии).

При занятиями циклическими видами спорта ЖЕЛ может достичь у мужчин 7000 мл и более, у женщин — 5000 мл и более.

4) Легочная вентиляция (ЛВ) — объем воздуха, проходящий через легкие за 1 минуту, и определяющийся путем умножения величины ДО и ЧД.

ЛВ в покое составляет 5000-9000 мл. При физической нагрузке этот показатель достигнет 50 л. Максимальный показатель ЛВ может достигать 186, 5 л при ДО 2,5 л и ЧД 75 циклов в 1 минуту.

  • 5) Кислородный запас (КЗ) — количество кислорода, необходимое организму для обеспечения процессов жизнедеятельности в 1 минуту. В покое КЗ равен 200-300 мл. При беге на 5 км увеличивается до 5000-6000 мл.
  • 6) Максимальное потребление кислорода (МПК) — необходимое количество кислорода, которое организм может потребить в минуту при определенной мышечной работе. У нетренированных людей МПК составляет 2- 3,5 л/ мин., у спортсменов мужчин может достигать 6 л/мин., у женщин — 4 л/ мин. и более.
  • 7) Кислородный долг — разница между кислородным запасом и кислородом, которое потребляется во время работы за 1 минуту, т. е.

Величина максимального возможного суммарного долга кислорода имеет предел. У нетренированных людей он находится на уровне 4-7 л кислорода, у тренированных — может достигать 20-22 л.

Таким образом, физические тренировки способствуют адаптации тканей к гипоксии (недостатку кислорода), повышает способность клеток тела к интенсивной работе при недостатке кислорода.

Влияние физических нагрузок на нервную систему.

При систематических занятиях спортом улучшается кровоснабжение мозга, общее состояние нервной системы на всех её уровнях. При этом отмечаются большая сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов, поскольку нормализуются процессы возбуждения и торможения, составляющие основу физиологической деятельности мозга. Самые полезные виды спорта — это плавание, лыжи, коньки, велосипед, теннис.
При отсутствии необходимой мышечной активности происходят нежелательные изменения функций мозга и сенсорных систем, снижается уровень функционирования подкорковых образований, отвечающих за работу, например, органов чувств (слух, равновесие, вкус) или ведающих жизненно важными функциями (дыхание, пищеварение, кровоснабжение). Вследствие этого наблюдается снижение общих защитных сил организма, увеличение риска возникновения различных заболеваний. В таких случаях характерны неустойчивость настроения, нарушение сна, нетерпеливость, ослабление самообладания.

Физические тренировки оказывают разностороннее влияние на психические функции, обеспечивая их активность и устойчивость. Установлено, что устойчивость внимания, восприятия, памяти находится в прямой зависимости от уровня разносторонней физической подготовленности.

Влияние физических нагрузок на опорно-двигательную систему.

Мощность и величина мышц находятся в прямой зависимости от упражнений и тренировки. В процессе работы усиливается кровоснабжение мышц, улучшается регуляция их деятельности нервной системой, происходит рост мышечных волокон, т. е. увеличивается масса мускулатуры. Способность к физической работе, выносливость являются результатом тренировки мышечной системы. Увеличение двигательной активности детей и подростков приводит к изменениям в костной системе и более интенсивному росту их тела. Под влиянием тренировки кости становятся более крепкими и устойчивыми к нагрузкам и травмам. Физические упражнения и спортивные тренировки, организованные с учетом возрастных особенностей детей и подростков, способствуют устранению нарушений осанки. Скелетные мышцы оказывают влияние на течение обменных процессов и на осуществление функций внутренних органов. Дыхательные движения осуществляются мышцами груди и диафрагмой, а мышцы брюшного пресса способствуют нормальной деятельности органов брюшной полости, кровообращения и дыхания. Разносторонняя мышечная деятельность повышает работоспособность организма. При этом уменьшаются энергетические затраты организма на выполнение работы. Слабость мышц спины вызывает изменение осанки, постепенно развивается сутулость. Нарушается координация движений. Для нашего времени характерны широкие возможности повышения уровня физического развития человека. Нет возрастного предела для занятий физической культурой. Упражнения являются эффективным средством совершенствования двигательного аппарата человека. Они лежат в основе любого двигательного навыка или умения. Под влиянием упражнений формируется законченность и устойчивость всех форм двигательной активности человека.

источник

Изменение мышц под влияние физической нагрузки

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы, изменяя их строение и функцию. Однако в различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену реко­мендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движе­ний (гиподинамию), или, наконец, проводить тренировки с посте­пенным уменьшением нагрузки.

Изменения в строении мышц у спортсменов можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в про­цессе тренировки. В нашей стране этот метод применяют мало, влияние нагрузки на мышцы изучают косвенным путем на живот­ных, создавая экспериментальную модель. Хотя закономерности, установленные на животных, полностью на человека переносить нельзя, этим путем все же можно получить определенное представ­ление о тех процессах, которые совершаются в мышцах под влия­нием физических нагрузок.

Эксперименты на животных показали, что нагрузки преимущест­венно статического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожиль­ная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соедини­тельной ткани в мышцах между мышечными пучками увеличивает­ся, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается тро­фический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно раз­вивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неоди­наковым просветом.

При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Проис­ходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мы­шечные волокна располагаются более параллельно, но типу вере­тенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплаз­мы становится меньше.

Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным.

Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую функцию, в 4-5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих преимущественно статическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.

При пониженной нагрузке мышцы становятся дряблыми, умень­шаются в объеме, капилляры их суживаются (некоторые даже испы­тывают обратное развитие), в результате чего мышечные волокна истончаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мыши.

При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилля­ры. По наблюдениям П.3. Гудзя, под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая явля­ется результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышеч­ных волокон сопровождается увеличением в них ядер, миофибрилл. Увеличение количества мышечных волокон происходит тремя путя­ми: посредством расщепления гипертрофированных волокон на два-три и более тонких вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, а также формирования мышечных волокон из клеток сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки. Расщеплению мышечных волокон предшест­вует перестройка их моторной иннервации, в результате чего на гипертрофированных волокнах формируются одно-два дополнитель­ных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщеп­ления каждое новое мышечное волокно имеет собственную мотор­ную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами, которые проникают в щели про­дольного деления. При явлениях хронического переутомления одно­временно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся.

Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. П.3. Гудзь установил, что гиподинамия дей­ствует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает. Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографи­ческую карту.

Так, в показателях силы мышц верхних конечностей (мышц-сги­бателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча) явное преимущество имеют спортсмены, специализирующиеся в хоккее и Ручном мяче, по сравнению с лыжниками-гонщиками и велосипеди­стами. В силе мышц-сгибателей плеча заметно превосходство лыж­ников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Больших Различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами не наблюдается. Довольно четкие различия отмеча­йся в силе мышц-разгибателей плеча, причем лучший показатель. У хоккеистов (73 кг), несколько хуже у гандболистов (69 кг), лыж­ников (60 кг) и велосипедистов (57 кг). У не занимающихся спор­том этот показатель составляет всего 48 кг.

Показатели силы мышц нижних конечностей также различны у занимающихся разными видами спорта. Величина силы разгибате­лей голени больше у гандболистов (77 кг) и хоккеистов (71 кг), меньше у лыжников-гонщиков (64 кг), еще меньше у велосипедис­тов (63 кг) В силе мышц-разгибателей бедра большое преимущест­во у хоккеистов (177 кг), тогда как у гандболистов, лыжников и ве­лосипедистов существенных различий в силе этой группы мышц нет (139-142кг).

Особенно интересны различия в силе мышц-сгибателей стопы и разгибателей туловища, способствующих в первом случае отталки­ванию, а во втором – удержанию позы. У хоккеистов показатели си­лы мышц-сгибателей стопы составляют 187 кг, у велосипедистов – 176 кг, у гандболистов – 146 кг. Сила мышц-разгибателей тулови­ща у гандболистов равна 181 кг, у хоккеистов – 177 кг, а у велоси­педистов – 149 кг.

В момент нанесения удара в боксе особая нагрузка падает на мышцы сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жесткость звена. Во время боя большую нагрузку в области туловища несут мышцы разгибатели позвоночного столба, при активном участии которых осуществляется нанесение различ­ных ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного раз­вития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разги­батели голени и сгибатели стопы. В значительно меньшей степени развиты мышцы разгибатели предплечья и сгибатели плеча, сгиба­тели голени и разгибатели стопы. При этом при переходе от первой весовой группы к шестой увеличение силы наиболее сильных групп мышц происходит в большей степени, чем увеличение относительно «слабых», менее участвующих в движениях боксера, мышц.

Все эти особенности связаны с неодинаковыми биомеханически­ми условиями в работе двигательного аппарата и требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта. При тренировке начинающих спортсменов необходимо обращать особое внимание на развитие силы «ведущих» групп мышц.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник