«Влияние спорта на физическое состояние личности»

Выдающиеся физиологи И.М. Сеченов, И.П. Павлов, Н.Е. Вве­денский, А.А. Ухтомский неоднократно подчеркивали существова­ние тесной связи между здоровьем человека и характером и объемом его мышечной работы. Ограничение объема и интенсивности дви­жений или их избыточный объем и интенсивность нарушают те­чение всех жизненных процессов. Движение, по словам И.П. Пав­лова, есть главное проявление жизни. Развитие двигательных на­выков в процессе занятий физической культурой и спортом осо­бенно важно для растущего организма ребенка в период создания сложных условных двигательных рефлексов, когда в силу чрезвы­чайной пластичности центральной нервной системы, с одной сто­роны, быстро образуются, совершенствуются и закрепляются важ­нейшие двигательные навыки, с другой – легко создаются такие нежелательные условные рефлексы, как плохая осанка, вызыва­ющая в дальнейшем деформации позвоночника, неправильное дыхание и другие нарушения. Если ребенка не закаливали, у него не развивается должной приспособляемости к меняющимся, час­то неблагоприятным влияниям внешней среды. Организм ребенка плохо сопротивляется воздействию метеорологических факторов внешней среды, что выражается прежде всего в повышенной склонности к простудным заболеваниям.

Физические упражнения влияют не только на двигательную функцию ребенка, их применение стимулирует деятельность всего организма, и в частности коры головного мозга. При выполне­нии физических упражнений растущий организм обогащается все усложняющимися двигательными условно-рефлекторными свя­зями; создаются и закрепляются новые двигательные умения, облегчающие овладение различными трудовыми навыками. Сис­тематические занятия физической культурой и спортом благо­приятно влияют на физическое развитие ребенка и подростка.[1]

При этом не только улучшаются такие функциональные показа­тели, как жизненная емкость легких, сила кистей и мышц спи­ны, но благодаря лучшему развитию всего опорно-двигательно­го аппарата происходит более интенсивное увеличение массы и роста ребенка.

Уровень физической подготовленности детей и подростков за­висит от объема их двигательной активности. Развитие основных физических качеств у юных спортсменов на 15 – 25% выше, чем у их сверстников, не занимающихся спортом. При этом у дево­чек-спортсменок уровень развития всех физических качеств с воз­растом повышается. В отличие от девочек, не занимающихся спортом, у них не снижаются темпы развития физических качеств в 16 – 17 лет.

Изменения кровообращения при занятиях физической культурой и спортом. В процессе занятий физической культурой и спортом уве­личивается кровоток и соответственно показатели гемодинамики, изменяется состояние сердца и кровеносных сосудов. Ком­пенсация энерготрат и более активный газообмен при мышечной деятельности достигаются благодаря увеличению кровотока. Од­новременно более полно используется кислород из артериальной крови и растет артериовенозная разница его содержания. Поэтому минутный объем увеличивается в меньшей мере, чем газообмен. Ми­нутный объем сердца увеличивается при таком предельном уве­личении газообмена лишь в 5–10 раз, с 3 – 5 до 20–40 л. Повыше­ние минутного объема сердца обеспечивается благодаря росту удар­ного объема, а также ЧСС. Во время занятий ЧСС может достигать 180-240 уд/мин.

                                                                                                                     Таблица 1

Влияние физической нагрузки на сердечный выброс и частоту сокращений сердца (по В.И. Дубровскому)

По мере нарастания мощности физической нагрузки линейно повышаются величины ЧСС и сердечного выброса (табл. 1).

При увеличении кровотока одновременно уменьшается сопро­тивление продвижению крови по сосудистому руслу – так называемое периферическое сопротивление. Это следствие раскрытия в работающих мышцах большего по сравнению с покоем числа капилляров, а также изменения упруговязких свойств сосудистых стенок – снижение сосудистого тонуса. Величина уменьшения периферического сопротивления не всегда зависит от увеличения кровотока. В результате повышается артериальное давление: сис­толическое растет до 200 мм рт.ст. более или менее пропорцио­нально мощности выполняемой работы.

В интенсивно работающих мышцах кровоток возрастает в 15-20 раз, причем количество функционирующих капилляров может увеличиваться в 50 раз. Во время физической нагрузки кровообра­щение перестраивается в режим максимального удовлетворения потребностей работающих мышц в кислороде.

При систематических занятиях физическими упражнениями значительно нарастает как абсолютный, так и относительный объем крови (объем крови на массу тела – табл. 2).

                                                                                                                     Таблица 2

Объем крови у лиц с различной физической активностью

Изменения функционального состояния органов дыхания при за­нятиях физической культурой и спортом. Объем работы дыхатель­ного аппарата в процессе занятий физической культурой и спортом увеличивается в соответствии с ростом газообмена. Если физи­ческая нагрузка не слишком значительна, между величинами вен­тиляции легких и потребления кислорода обнаруживается линей­ная зависимость. При напряженной физической работе эта зави­симость может нарушаться и тогда вентиляция увеличивается в большей степени. У большинства лиц, занимающихся физичес­кой культурой и спортом, вентиляция легких не бывает больше 100 л/мин. Во время занятий наряду с этим обычно повышается и использование воздуха в легких. В покое вентиляция легких со­ставляет 5 – 8 л/мин при использовании 3-4% кислорода. Во время занятий вентиляция увеличивается, составляя уже десятки лит­ров в минуту, использование кислорода оказывается обычно рав­но 4-8 %. Однако так бывает лишь в упражнениях, выполняемых с участием большей части мускулатуры.

В результате систематических спортивных тренировок у юных спортсменов наблюдается значительное по сравнению со сверстниками-неспортсменами повышение функционального уровня внешнего дыхания, характеризуемого величиной жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и времени произвольной задержки дыхания на вдохе и выдохе.

У юных спортсменов в покое снижается частота дыхания и увеличивается вентиляция легких как за счет углубления, так и за счет учащения дыхательных движений. Во время физических уп­ражнений глубина дыхания, как правило, не превышает 30 – 40% от величины ЖЕЛ, а частота дыхания увеличивается с 10 – 20 в покое до 30-40 в минуту и более во время занятий.

Ритму дыхания соответствуют аналогичные ритмичные коле­бания в состоянии многих физиологических систем вследствие иррадиации по нервной системе колебаний возбуждения дыха­тельного центра. Поэтому физическая работоспособность оказы­вается неодинаковой в различные фазы дыхательного цикла. Си­ла мышц выше всего при задержке дыхания и в паузе после вы­доха, несколько меньше эта величина на выдохе и еще меньше на вдохе. Время двигательных реакций укорачивается на вдохе (табл. 3).

                                                                                                                       Таблица 3

Изменения работоспособности в различные фазы дыхательного цикла (по К.М. Смирнову)

Во время занятий физической культурой и спортом повышает­ся диффузионная способность газов, т.е. количество кислорода и, следовательно, углекислого газа, диффундирующие в единицу времени при разнице парциального давления по обе стороны альвеолярной мембраны в 1 мм рт.ст. Это вызвано раскрытием во время работы большего, чем в покое, числа легочных капилляров. Увеличиваются общая емкость капиллярного русла в малом круге кровообращения и скорость кровотока через легочные капилляры.

Более активная вентиляции легких при занятиях физической культурой и спортом приходится благодаря усилению работы ды­хательных мышц в результате эфферентных влияний из централь­ной нервной системы.

Эндокринные функции при занятиях физической культурой и спортом. В зависимости от мощности физических нагрузок у лиц, занимающихся физической культурой и спортом, увеличивается содержание в крови норадреналина и адреналина, а также корти­зона и кортикостерона. В процессе адаптации к физическим на­грузкам, т.е. по мере развития тренированности, эти изменения становятся менее выраженными, а иногда совсем не выявляются. В то же время увеличиваются возможности повысить содержание катехоламинов в крови. Во время предельной физической нагруз­ки у более подготовленных спортсменов содержание норадрена­лина и адреналина в крови выше.

При длительной мышечной работе активность симпатико-адреналовой и гипофизарно-адрено-кортикальной систем снижа­ется. То же самое происходит с уровнем адреналина и норадре­налина в крови. Это связано с меньшей активностью ферментов биосинтеза адреналина в надпочечниках, что может иметь при­чинную связь со снижением уровня глюкокортикоидов. Содер­жание глюкокортикоидов в крови снижается при длительной мышечной работе вследствие повышенной активности гиппокампа, приводящей к угнетению функции гипоталамо-гипофизарно-адрено-кортикальной системы. Это защитная реакция орга­низма, предотвращающая исчерпывание его ресурсов, в чем со­стоит сущность физического утомления. Тем не менее утомление при длительной мышечной работе может по-разному выражать­ся в гормональных изменениях. При работе умеренной мощно­сти функции коры надпочечников иногда активизируются лишь в том случае, если продолжение работы требует значительного волевого усилия.

Мышечная работа сопровождается усиленной активностью и ряда других эндокринных желез. В крови повышается концентрация глюкогена, сематотропина, альдостерона, вазопрессина, тес­тостерона. Причем если другие изменения можно рассматривать как результат усиления секреции соответствующих гормонов, то увеличение содержания тестостерона сочетается с уменьшением скорости его элиминации из крови во время мышечной работы. Продуцирование альдостерона возрастает при длительных упраж­нениях, сопровождающихся усилением потоотделения. Например, у пловцов в водной среде хорошие возможности для теплоотдачи, и поэтому необходимость в потоотделении незначительна, экс­креция альдостерона не увеличивается при напряженных трени­ровках. При выполнении мышечной работы содержание тиреоидных гормонов щитовидной железы в крови достигает уровня, на­блюдаемого у нетренированных лиц в покое. Очевидно, лишь для тренированного организма, отличающегося высокой экономич­ностью обменных процессов, характерно снижение активности щитовидной железы в покое.

Уровень инсулина в крови снижается во время длительной физической работы, и это результат не только уменьшения его секреции, но и усиления его распада.

Рост концентрации адреналина, норадреналина, глюкогена и сематотропина в крови имеет важное значение для мобилизации энергетических ресурсов организма.

Занятия физическими упражнениями вызывают перестройку в терморегуляции за счет усиления энерготрат и обмена веществ. Так, при тяжелой мышечной работе потребление кислорода и расход энергии возрастают по сравнению с покоем в несколько раз. Обмен веществ в процессе сравнительно легкой физической работы повышается в основном за счет усиления энерготрат в ске­летных мышцах, а также в сердце и мозге, а затраты энергии на работу внутренних органов уменьшаются. При более тяжелых мы­шечных работах расход энергии возрастает на 95 %.

Таким образом, потребление кислорода и расход энергии у человека зависят от тяжести мышечной работы (табл. 4).

                                                                                                                       Таблица 4

Величины потребления кислорода и расхода энергии у человека в состоянии покоя и при различных видах мышечной работы (по А.И. Колотилову и С.А. Косилову)

К мышечной работе в условиях оптимального микроклимата, а также к работе в условиях нагревания или охлаждения можно адаптироваться, т.е. сделать ее более экономной по уровню энер­готрат и более переносимой по показателям теплового состояния.

Систематическая тренировка в том или ином виде спорта приво­дит к снижению частоты пульса, кровяного давления и поглоще­ния кислорода.

Как видно из таблицы 5, скорость и объем поглощения кисло­рода у лыжников с разной степенью тренированности могут разли­чаться практически в 2 – 3 раза. Интенсивность энерготрат при лег­коатлетическом беге распределяется следующим образом: 100 м – 300 ккал/мин; 400 м – 180 ккал/мин; 800 м – 120 ккал/мин; мед­ленный бег трусцой – 15 ккал/мин.

                                                                                                                        Таблица 5

Поглощение кислорода у лиц разной тренированности при передвижении на лыжах (по А. И. Колотилову и С.А. Косилову)

В процессе тренировки детей младшего школьного возраста, направленной на развитие силы мышц, увеличиваются показатели силы мышц – в среднем на 12%, быстроты движений – на 8,7%, общей выносливости – на 1,2%. В группе детей, тренировавших быстроту движения, эти величины улучшаются соответственно на 6,9 и 7,6%, а показатели общей выносливости ухудшаются на 2,5%. У детей, тренировавших общую выносливость, на 28,6% повыси­лись показатели выносливости, показатели быстроты движения практически не изменились, а мышечная сила возросла на 7,8%.

Таким образом, целенаправленное, правильно дозированное с позиции возрастных функциональных возможностей занятие фи­зическими упражнениями способно вызвать комплексное улуч­шение показателей основных двигательных качеств и значительно повысить функциональные возможности двигательного анализа­тора детей.

Нормализация двигательной активности в процессе занятий физической культурой снижает риск инфаркта на 50%. Известно, что наиболее высокий уровень смертности среди людей с низким уровнем физической подготовленности – 64 случая на 10000 че­ловек. Низкая смертность наблюдается среди лиц со средним уров­нем физической подготовленности, а самая низкая – у людей, чья физическая подготовленность оценивается как очень высокая – 18,6 случая на 10000 человек.

Частота заболеваний гриппом в период эпидемий (на 10000) и число дней нетрудоспособности у спортсме­нов также ниже: соответственно 68 и 2,7, у неспортсменов 130 и 5,8. Различаются эти группы и по длительности заболеваний.

Таким образом, у физически тренированных лиц уровень общей и инфекционной заболеваемости в 2-3 раза ниже, чем в других группах населения благодаря активации генетического ап­парата клетки, вызывающей усиление синтеза нуклеиновых кис­лот и белков, в том числе и белка митохондрий. Это приводит к увеличению их мощности и повышенному ресинтезу аденазин-трифосфорной кислоты (АТФ) в результате дефицита энергети­ческих образований (макроэргических фосфатов), активизации процессов фосфорилирования и гликолиза. Этот сдвиг и стано­вится сигналом для генетического аппарата клетки.[2]

Таким образом, факторы, определяющие рост и развитие, долж­ны иметь характер физиологического стресса, естественное след­ствие которого – повышение активности физиологической систе­мы, индуцирующей невозвращение этой системы к исходному уровню, ее восстановлению с избытком.