Функціональні зміни в організмі при фізичних навантаженнях

Фізичні навантаження викликають перебудови різних функцій організму, особливості і ступінь яких залежать від потужності, характеру рухової діяльності, рівня здоров’я та тренованості. Про вплив фізичних навантажень на людину можна судити тільки на основі всебічного врахування сукупності реакцій цілісного організму, включаючи реакцію з боку центральної нервової системи (ЦНС), серцево-судинної системи (ССС), дихальної системи, обміну речовин та ін. Слід підкреслити, що вираженість змін функцій організму у відповідь на фізичне навантаження залежить, насамперед, від індивідуальних особливостей людини і рівня її тренованості. В основі розвитку тренованості, в свою чергу, лежить процес адаптації організму до фізичних навантажень. Адаптація – сукупність фізіологічних реакцій, що лежить в основі пристосувань організму до зміни навколишніх умов і спрямована на збереження відносної постійності його внутрішнього середовища – гомеостазу.

У поняття «адаптація, адаптованість», з одного боку, і «тренування, тренованість», з іншого боку, багато спільних рис, головною з яких є досягнення нового рівня працездатності. Адаптація організму до фізичних навантажень полягає у мобілізації та використанні функціональних резервів організму, вдосконалення наявних фізіологічних механізмів регуляції. Ніяких нових функціональних явищ і механізмів в процесі адаптації не спостерігається, просто вже наявні механізми починають працювати досконаліше, інтенсивніше та економічніше (уражень серцебиття, поглиблення дихання та ін.).

Процес адаптації пов’язаний зі змінами у діяльності всього комплексу функціональних систем організму: серцево-судинної, дихальної, нервової, ендокринної, травної, сенсомоторної та ін. Різні види фізичних вправ пред’являють різні вимоги до окремих органів і систем організму. Правильно організований процес виконання фізичних вправ створює умови для вдосконалення механізмів, що підтримують гомеостаз. У результаті цього зрушення, що відбуваються у внутрішньому середовищі організму, клітини і тканини стають менш чутливими до накопичення продуктів обміну речовин.

Серед фізіологічних чинників, що визначають ступінь адаптації до фізичних навантажень, велике значення мають показники стану систем, що забезпечують транспорт кисню, а саме: система крові та дихальна система.

Кров та кровоносна система. В організмі дорослої людини міститься 5–6 л крові. У стані спокою 40–50 % її не циркулює, перебуваючи в так званому депо (селезінка, шкіра, печінка). При м’язовій роботі збільшується кількість циркулюючої крові (за рахунок виходу з депо). Відбувається її перерозподіл в організмі: більша частина крові спрямовується до активно працюючих органів: скелетних м’язів, серця, легень. Зміни в складі крові спрямовані на задоволення зростаючої потреби організму в кисні. В результаті збільшення кількості еритроцитів і гемоглобіну підвищується киснева ємність крові, тобто збільшується кількість кисню, що переноситься у 100 мл крові. При заняттях спортом збільшується маса крові, підвищується кількість гемоглобіну (на 1–3 %), збільшується кількість еритроцитів (на 0,5–1 млн у мм³), зростає кількість лейкоцитів і їх активність, що підвищує опірність організму до простудних та інфекційних захворювань. У результаті м’язової діяльності активізується система згортання крові. Це один із проявів термінової адаптації організму до впливу фізичних навантажень і можливих травм з подальшою кровотечею. Програмуючи «з випередженням» таку ситуацію, організм підвищує захисну функцію системи зсідання крові.

Рухова діяльність справляє істотний вплив на розвиток і стан всієї системи кровообігу. В першу чергу, змінюється саме серце: збільшуються маса серцевого м’яза і розміри серця. У тренованих людей маса серця складає в середньому 500 г, у нетренованих – 300.

Серце людини надзвичайно легко піддається тренуванню і як жоден інший орган потребує його. Активна м’язова діяльність сприяє гіпертрофії серцевого м’яза і збільшення порожнин серця. Об’єм серця у спортсменів більше на 30 %, ніж у людей, які не займаються спортом. Збільшення об’єму серця, особливо лівого шлуночка, супроводжується підвищенням його скоротливої здатності, збільшенням систолічного і хвилинного об’ємів.

Фізичне навантаження сприяє зміні діяльності не тільки серця, але і кровоносних судин. Активна рухова діяльність викликає розширення кровоносних судин, зниження тонусу їх стінок, підвищення їх еластичності. При фізичних навантаженнях майже повністю розкривається мікроскопічна капілярна мережа, яка в спокої задіяна лише на 30–40 %. Все це дозволяє істотно прискорити кровообіг і, отже, збільшити надходження поживних речовин і кисню в усі клітини і тканини організму.

Робота серця характеризується безперервною зміною скорочень і розслаблень його м’язових волокон. Скорочення серця називається систолою, розслаблення – діастолою. Кількість скорочень серця за одну хвилину – частота серцевих скорочень (ЧСС). У стані спокою у здорових нетренованих людей ЧСС перебуває у межах 60–80 уд/хв, у спортсменів – 45–55 уд/хв і нижче. Ураження ЧСС у результаті систематичних занять фізичними вправами називається брадикардією. Брадикардія перешкоджає «зношуванню» міокарда і має важливе оздоровче значення. Протягом доби, коли не було тренувань і змагань, сума добового пульсу у спортсменів на 15–20 % менша, ніж в осіб тих же статі і віку, які не займаються спортом.

М’язова діяльність викликає почастішання серцебиття. При напруженій м’язовій роботі ЧСС може досягати 180–215 уд/хв. Збільшення ЧСС має прямо пропорційну залежність від потужності м’язової роботи. Чим більша потужність, тим вищі показники ЧСС. Тим не менше при однаковій потужності м’язової роботи ЧСС у менш підготовлених осіб значно вища. Крім того, при виконанні будь-якої рухової діяльності ЧСС змінюється залежно від статі, віку, самопочуття, умов занять (температура, вологість повітря, час доби тощо).

При кожному скороченні серця кров викидається в артерії під великим тиском. У результаті опору кровоносних судин її пересування в них створюється тиском, зване кров’яним тиском. Найбільший тиск в артеріях називають систолічним, або максимальним, найменше – діастолічним, або мінімальним. У стані спокою у дорослих людей систолічний тиск становить 100–130 мм рт. ст., діастолічний – 60–80 мм рт. ст. За даними ВООЗ, артеріальний тиск до 140/90 мм рт. ст. є нормотонічним, вище цих величин – гіпертонічним, а нижче 100–60 мм рт. ст. – гіпотонічним. У процесі виконання фізичних вправ, а також після закінчення тренування артеріальний тиск звичайно підвищується. Ступінь його підвищення залежить від потужності виконаного фізичного навантаження та рівня тренованості людини. Діастолічний тиск змінюється менш виражено, ніж систолічний. Після тривалої і дуже напруженої діяльності (наприклад, участь у марафоні) діастолічний тиск (у деяких випадках і систолічний) може бути менший, ніж до виконання м’язової роботи. Це зумовлено розширенням судин у працюючих м’язах.

Важливими показниками роботи серця є систолічний і хвилинний обсяг. Систолічний об’єм крові (ударний об’єм) – це кількість крові, що викидається правим і лівим шлуночками при кожному скороченні серця. Систолічний об’єм спокою у тренованих – 70–80 мл, у нетренованих – 50–70 мл. Найбільший систолічний об’єм спостерігається при ЧСС 130–180 уд/хв, при ЧСС понад 180 уд/хв він сильно знижується. Тому найкращі можливості для тренування серця мають фізичні навантаження в режимі 130–180 уд/хв. Хвилинний об’єм крові (ХОК) – кількість крові, що викидається серцем за одну хвилину, залежить від ЧСС і систолічного об’єму крові. У стані спокою ХОК становить в середньому 5–6 л, при легкій м’язовій роботі збільшується до 10–15 л, при напруженій фізичній роботі у спортсменів може досягати 42 л і більше. Збільшення ХОК при м’язовій діяльності забезпечує підвищену потребу органів і тканин у кровопостачанні.

Дихальна система. Зміни показників дихальної системи при виконанні м’язової діяльності оцінюються за частотою дихання, ЖЄЛ, споживанням кисню, кисневого боргу та інших більш складних лабораторних досліджень. Частота дихання (зміна вдиху і видиху та дихальної паузи) – кількість подихів за хвилину. Визначення частоти дихання проводиться за спірограмою або рухом грудної клітки. Середня частота у здорових осіб – 16–18 за хвилину, у спортсменів – 8–12. При фізичному навантаженні частота дихання збільшується в середньому в 2–4 рази і становить 40–60 дихальних циклів за хвилину. З почастішанням дихання неминуче зменшується його глибина. Глибина дихання – це об’єм повітря спокійного вдиху або видиху при одному дихальному циклі. Глибина дихання залежить від росту, ваги, розміру грудної клітки, рівня розвитку дихальних м’язів, функціонального стану та ступеня тренованості людини. ЖЄЛ – найбільший об’єм повітря, яке можна видихнути після максимального вдиху. У жінок ЖЄЛ становить в середньому 2,5–4 л, у чоловіків – 3,5–5 л. Під впливом тренування ЖЄЛ зростає, у добре тренованих спортсменів вона досягає 8 л. ХОД характеризує функцію зовнішнього дихання, визначається впливом частоти дихання на дихальний об’єм. У спокої ХОД становить 5–6 л, при напруженому фізичному навантаженні збільшується до 120–150 л і більше. При м’язовій роботі тканини, особливо скелетні м’язи, вимагають значно більше кисню, ніж у спокої, і виробляють більше вуглекислого газу. Це призводить до збільшення ХОД як за рахунок почастішання дихання, так і внаслідок збільшення дихального обсягу. Чим важча робота, тим відносно більший ХОД (табл. 2).

Таблиця 2

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: