Физическая культура

В покое кровь совершает полный кругооборот за 21 – 22 с, при физической

работе – за 8 с и менее, при  этом объем циркулирующей крови  способен

возрастать до 40 л/мин. В результате такого увеличения объема и скорости

кровотока значительно повышается снабжение тканей организма кислородом и

питательными веществами. Особенно полезна тренировка для совершенствования

сердечно-сосудистой системы в  циклических видах спорта на открытом воздухе.

     Присасывающие действия в кровообращении и мышечный насос. Гравитационный

шок. При переходе крови из капилляров в вены давление падает до 10 –

15 мм рт. ст., что значительно  затрудняет возврат крови к  сердцу, так как ее

движению препятствует еще и  сила гравитации. Венозному кровообращению

способствует присасывающее действие сердца при расслаблении и присасывающее

действие грудной полости при  вдохе. При активной двигательной деятельности

циклического характера воздействие  присасывающих факторов повышается. При

малоподвижном образе жизни венозная кровь может застаиваться (например в

брюшной полости или в области  таза при длительном сидении). Вот  почему движению

крови по венам способствует деятельность окружающих их мышц (мышечный насос).

Сокращаясь и расслабляясь, мышцы  то сдавливают вены, то прекращают этот пресс,

давая им расправиться и тем самым  способствуют продвижению крови  по направлению

к сердцу, в сторону пониженного  давления, так как движению крови  в

противоположную от сердца сторону  препятствуют клапаны, имеющиеся в  венозных

сосудах. Чем чаще и активнее сокращаются  и расслабляются мышцы, тем большую

помощь сердцу оказывает мышечный насос. Особенно эффективно он работает при

локомоциях (ходьбе, гладком беге, беге на лыжах, на коньках, при плавании и

т.п.). Мышечный насос способствует более быстрому отдыху сердца и после

интенсивной физической нагрузки.

Следует упомянуть и о феномене гравитационного шока, который может  наступить

после резкого прекращения длительной; достаточно интенсивной циклической

работы (спортивная ходьба, бег). Прекращение  ритмичной работы мышц нижних

конечностей сразу лишает помощи систему  кровообращения: кровь под действием

гравитации остается в крупных  венозных сосудах ног, движение ее замедляется,

резко снижается возврат крови  к сердцу, а от него в артериальное сосудистое

русло, давление артериальной крови  падает, мозг оказывается в условиях

пониженного кровоснабжения и гипоксии. Как результат этого явления  –

головокружение, тошнота, обморочное состояние, Об этом необходимо помнить  и

не прекращать резко движения циклического характера сразу после финиша, а

постепенно (в течение 3 – 5 минут) снижать  интенсивность.

     Особенности дыхания. Затраты энергии на физическую работу

обеспечиваются биохимическими процессами, происходящими в мышцах в результате

окислительных реакций, для которых  постоянно необходим кислород. Во время

мышечной работы для увеличения газообмена усиливаются функции  дыхания и

кровообращения. Совместная работа систем дыхания, крови и кровообращения по

газообмену оцениваются рядом  показателей: частотой дыхания, дыхательным

объемом, легочной вентиляцией, жизненной  емкостью легких, кислородным запросом,

потреблением кислорода, кислородной  емкостью крови и т.д.

     Частота дыхания. Средняя частота дыхания в покое составляет

15 – 18 циклов в мин. Один  цикл состоит из вдоха, выдоха  и дыхательной паузы. У

женщин частота дыхания на 1 – 2 цикла больше. У спортсменов  в покое частота

дыхания снижается до 6 – 12 циклов в мин за счет увеличения глубины  дыхания и

дыхательного объема. При физической работе частота дыхания увеличивается,

например у лыжников и бегунов  до 20 – 28, у пловцов до 36 – 45 циклов в мин.

Дыхательный объем – количество воздуха, проходящее через легкие при  одном

дыхательном цикле (вдох, выдох, пауза). В покое дыхательный объем (объем

воздуха, поступающего в легкие за один: вдох) находится в пределах 200 – 300

мл. Величина дыхательного объема зависит  от степени адаптации человека к

физическим нагрузкам. При интенсивной  физической работе дыхательный объем

может увеличиваться до 500 мл и более.

Легочная вентиляция – объем  воздуха, который проходит через  легкие за одну

минуту. Величина легочной вентиляции определяется умножением величины

дыхательного объема на частоту  дыхания. Легочная вентиляция в покое  может

составлять 5 – 9 л. При интенсивной  физической работе у квалифицированных

спортсменов она может достигать  значительно больших величин (например, при

дыхательном: объеме до 2,5 л и частоте  дыхания до 75 дыхательных циклов в

минуту легочная вентиляция составляет 187,5 л, т.е. увеличится в 25 раз и

более по сравнению с состоянием покоя).

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) –  максимальный объем воздуха, который  может

выдохнуть человек после максимального  вдоха. Средние значения ЖЕЛ составляют

у мужчин 3800 – 4200 мл, у женщин 3000 – 3500 ил. ЖЕЛ зависит от возраста,

массы, роста, пола, состояния физической тренированности человека и от других

факторов. У людей с недостаточным  физическим развитием и имеющих  заболевания

эта величина меньше средней; у людей, занимающихся физической культурой, она

выше, а у спортсменов может  достигать 7000 мл и более у мужчин и 5000 мл и

более у женщин. Широко известным  методом определения ЖЕЛ является спирометрия

(спирометр – прибор, позволяющий  определить ЖЕЛ).

Кислородный запрос – количество кислорода; необходимое организму  в 1 минуту

для окислительных процессов в  покое или для обеспечения  работы различной

интенсивности. В покое для обеспечения  процессов жизнедеятельности организму

требуется 250 – 300 мл кислорода. При  интенсивной физической работе

кислородный запрос может увеличиваться  в 20 и более раз. Например, при  беге

на 5 км кислородный запрос у спортсменов  достигает 5 – 6 л.

Суммарный (общий кислородный) запрос – количество кислорода, необходимое  для

выполнения всей предстоящей работы. Потребление кислорода – количество

кислорода, фактически использованного  организмом в состоянии покоя  или при

выполнении какой-либо работы. Максимальное потребление кислорода (МПК) –

наибольшее количество кислорода, которое может усвоить организм при предельно

напряженной для него работе.

Способность организма к МПК  имеет предел, который зависит  от возраста,

состояния сердечно-сосудистой системы, от активности протекания процессов

обмена веществ и находится  в прямой зависимости от степени  физической

тренированности. У не занимающихся спортом  предел МПК находится  на уровне 2

– 3,5 л/мин. У спортсменов высокого класса, особенно занимающихся

циклическими видами спорта, МПК  может достигать: у женщин – 4 л/мин  и более;

у мужчин – 5 л/мин и более. Абсолютная величина МПК зависит также от массы

тела, поэтому для более точного  ее определения относительное МПК

рассчитывается на 1 кг массы тела. Для сохранения здоровья необходимо

обладать способностью потреблять кислород как минимум на 1 кг –  женщинам  не

менее 42 мл/мин, мужчинам – не менее 50 мл/мин.

МПК является показателем аэробной (кислородной) производительности организма.

Когда в клетки тканей поступает  меньше кислорода, чем нужно для 'полного

обеспечения потребности в энергии, возникает кислородное голодание, или

гипоксия.

     Гипоксия наступает по различным причинам. Внешние причины –

загрязнение воздуха, подъем на высоту (в горы, полет на самолете) и др. В этих

случаях падает парциальное давление кислорода в атмосферном и  альвеолярном

воздухе и снижается количество кислорода, поступающего в кровь  для доставки к

тканям. Если на уровне моря парциальное  давление кислорода в атмосферном

воздухе равно  159 мм рт. ст., то на высоте 3000 м оно снижается до 110 мм, а

на высоте 5 000 м – до 75 – 80 мм рт. ст.

Внутренние причины возникновения  гипоксии зависят от состояния дыхательного

аппарата и сердечно-сосудистой системы, проницаемости стенок альвеол  и

капилляров, количества эритроцитов  в крови и процентного содержания в них

гемоглобина, от степени проницаемости  оболочек клеток тканей и их способности

усваивать доставляемый кислород.

При интенсивной мышечной работе, как правило, наступает двигательная

гипоксия. Чтобы полнее обеспечить себя кислородом в условиях гипоксии,

организм мобилизует мощные компенсаторные физиологические механизмы.

Например, при подъеме в горы увеличиваются частота и глубина  дыхания,

количество эритроцитов в крови, процент содержания в них гемоглобина,

учащается работа сердца. Если при  этом выполнять физические упражнения, то

повышенное потреблению кислорода  мышцами и внутренними органами вызывает

дополнительную тренировку физиологических  механизмов, обеспечивающих

кислородный обмен и устойчивость к недостатку кислорода.

Кислородное снабжение организма  представляет собой слаженную систему.

Гиподинамия расстраивает эту систему, нарушая каждую из составляющих ее

частей и их взаимодействие. В  результате развивается кислородная

недостаточность организма, гипоксия отдельных органов и тканей, которая  может

привести к расстройству обмена веществ. С этого часто начинается снижение

устойчивости организма, его резервных  возможностей в борьбе с утомлением и

влиянием неблагоприятных факторов окружающей среды. Особенно страдает от

гипоксии сердечно-сосудистая система, сосуды сердца и мозга. Низкий уровень

кислородного обмена в стенках  сосудов не только снижает н тонус  и возможность

управления ими со стороны регуляторных механизмов, но меняет и обмен веществ,

что в конечном счете может при  вести к возникновению тяжелых  расстройств и

заболеваний.

Кислородное питание мышц имеет  свои особенности. Известно, что в  ритмически

работающей мышце кровообращение также ритмично Сокращенные мышцы  сдавливают

капилляры, замедляя кровоток поступление  кислорода. Однако клетки мышц

продолжают снабжаться кислородом. Доставку его берет на себя миоглобин  –

дыхательный пигмент мышечных клеток. Роль его важна еще и потому, что только

мышечная ткань способна при  переходе от покоя к интенсивной  работе повышать

потребление кислорода в 100 раз.

Таким образом, физическая тренировка, совершенствуя кровообращение,

увеличивая содержание гемоглобина, миоглобина и скорость, отдачи кислорода

кровью, значительно расширяет  возможности организма в потреблении  кислорода.

Органы по-разному переносят  гипоксию различной длительности. Кора головного

мозга – один из наиболее чувствительных к гипоксии органов. Она первой

реагирует на недостаток кислорода. Значительно  менее чувствительна к

недостаткам кислорода скелетная  мускулатура. На ней не отражается даже

двухчасовое полное кислородное голодание.

Большую роль в регуляции кислородного обмена как в органах и тканях, так и в

организме в целом имеет углекислота, являющаяся основным раздражителем

дыхательного центра, который располагается  в продолговатом отделе головного

мозга. Между концентрацией в  крови углекислого газа и доставкой  кислорода

тканям существуют строго определенные соотношения. Изменение содержания

углекислого газа в крови оказывает  влияние на центральные и периферические

регуляторные механизмы, обеспечивающие улучшение снабжения организма

кислородом, и служит мощным регулятором  в борьбе с гипоксией.

Систематическая тренировка средствами физической культуры и орта не только

стимулирует развитие сердечно-сосудистой и дыхательной системы, но и

способствует значительному повышению  уровня потребления кислорода организмом

в целом. Наиболее эффективно совместную функцию взаимоотношения дыхания,

крови, кровообращения развивают упражнения циклического характера,

выполняемые на свежем воздухе. Однако следует помнить, насколько важно

повышать возможности организма  к потреблению кислорода, настолько  же важно

для него вырабатывать устойчивость к гипоксии. Это качество также

совершенствуется в процессе тренировки, с помощью специальных процедур, путем

создания искусственных условий  гипоксии. Наиболее доступный способ –

упражнение с задержкой дыхания. Систематические физические нагрузки

определенной мощности, связанные  с анаэробной производительностью,

обусловливают возникновение в  тканях гипоксического состояния, которое  с

помощью функциональных систем организма  при определенных условиях

ликвидируется, тем самым эти  системы, защищая организм, сами тренируются  и

совершенствуются. В результате положительный  тренировочный эффект в борьбе с

гипоксией формирует устойчивость тканей организма к гипоксии.

Итак, физические нагрузки оказывают  двойной тренирующий эффект: повышают

устойчивость к кислородному голоданию  и, увеличивая мощность дыхательной  и

сердечно-сосудистой систем, способствует лучшей утилизации кислорода.