Влияние физических упражнении на организм. Влияние занятий физическими упражнениями на функциональное состояние организма человека и уровень его здоровья
Организм каждого человека обладает определенными резервными возможностями в противостоянии воздействиям внешней среды. Способность к выполнению различных видов физической работы может возрастать многократно, но до определенного предела. Регулярная мышечная деятельность (тренировка) путем совершенствования физиологических механизмов мобилизует имеющиеся резервы, отодвигая их предельные границы.
Общий положительный эффект
Общий эффект регулярных занятий физическими упражнениями (тренированность) заключается в:
Повышении устойчивости ЦНС: в состоянии покоя у тренированных лиц отмечается несколько более пониженная возбудимость нервной системы; во время работы повышаются возможности достижения повышенной возбудимости и увеличивается лабильность периферической нервной системы;
Положительных изменениях в опорно-двигательном аппарате: увеличивается масса и объем скелетных мышц, улучшается их кровоснабжение, укрепляются сухожилия и связочный аппарат суставов и др.;
Экономизации функций отдельных органов и кровообращения в целом; в улучшении состава крови и т.п.;
Уменьшении расхода энергии в состоянии покоя: из-за экономизации всех функций общий расход энергии у тренированного организма ниже, чем у нетренированного, на 10–15%;
Существенном уменьшении периода восстановления после физической нагрузки любой интенсивности.
Как правило, повышение общей тренированности к физическим нагрузкам имеет и неспецифический эффект – повышение устойчивости организма к действию неблагоприятных факторов внешней среды (стрессовых ситуаций, высоких и низких температур, радиации, травм, гипоксии), к простудным и инфекционным заболеваниям.
В то же время, длительное использование предельных тренировочных нагрузок, что особенно часто случается в «большом спорте», может привести к противоположному эффекту – угнетению иммунитета и повышению восприимчивости к инфекционным заболеваниям.
Локальный эффект воздействия физических нагрузок
Локальный эффект повышения тренированности, который является неотъемлемой частью общего, связан с ростом функциональных возможностей отдельных физиологических систем.
Изменения в составе крови. Регуляция состава крови зависит от целого ряда факторов, на которые может оказывать свое влияние человек: полноценное питание, пребывание на свежем воздухе, регулярные физические нагрузки и др. В данном контексте мы рассматриваем влияние физических нагрузок. При регулярных занятиях физическими упражнениями в крови увеличивается количество эритроцитов (при кратковременной интенсивной работе – за счет выхода эритроцитов из «кровяных депо»; при длительной интенсивной нагрузке – за счет усиления функций кроветворных органов). Повышается содержание гемоглобина в единице объема крови, соответственно увеличивается кислородная емкость крови, что усиливает ее кислородно-транспортную возможность.
Вместе с тем в циркулирующей крови наблюдаются увеличение содержания лейкоцитов и их активность. Специальными исследованиями было установлено, что регулярная физическая тренировка без перегрузок увеличивает фагоцитарную активность составляющих крови, т.е. повышает неспецифическую сопротивляемость организма к различным неблагоприятным, особенно инфекционным, факторам.
Тренированность человека способствует лучшему перенесению повышающейся при мышечной работе концентрации молочной кислоты в артериальной крови. У нетренированных максимально допустимая концентрация молочной кислоты в крови составляет 100–150 мг %, а у тренированных она может возрастать
до 250 мг %, что говорит об их больших потенциальных возможностях к выполнению максимальных физических нагрузок. Все эти изменения в крови физически тренированного человека рассматриваются как благоприятные не только для выполнения им напряженной мышечной работы, но и для поддержания общей активной жизнедеятельности.
Изменения в работе сердечно-сосудистой системы
Сердце. Даже в покое сердце выполняет огромную работу. Под влиянием физической нагрузки расширяются границы его возможностей, и оно приспосабливается к переброске намного большего количества крови, чем это может сделать сердце нетренированного человека. Работая с повышенной нагрузкой при выполнении активных физических упражнений, сердце неизбежно само тренируется, так как в этом случае через коронарные сосуды улучшается питание самой сердечной мышцы, увеличивается ее масса, изменяются размеры и функциональные возможности.
Показателями работоспособности сердца являются частота пульса, кровяное давление, систолический объем крови, минутный объем крови. Наиболее простым и информативным показателем работы сердечно-сосудистой системы является пульс.
Пульс – волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка. Частота пульса соответствует частоте сокращений сердца (ЧСС) и составляет в среднем
60–80 удар./мин. Регулярные физические нагрузки вызывают урежение пульса в покое за счет увеличения фазы отдыха (расслабления) сердечной мышцы. Предельная ЧСС у тренированных людей при физической нагрузке находится на уровне 200–220 удар./мин. Нетренированное сердце такой частоты достигнуть не может, что ограничивает его возможности в стрессовых ситуациях.
Артериальное давление (АД) создается силой сокращения желудочков сердца и упругостью стенок сосудов. Оно измеряется в плечевой артерии. Различают максимальное (систолическое) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка (систолы), и минимальное (диастолическое) давление, которое отмечается во время расслабления левого желудочка (диастолы). В норме у здорового человека в возрасте 18–40 лет в покое кровяное давление равно 120/80 мм рт. ст. (у женщин на 5–10 мм ниже). При физических нагрузках максимальное давление может повышаться до 200 мм рт. ст. и больше. После прекращения нагрузки у тренированных людей оно быстро восстанавливается, а у нетренированных долго остается повышенным, и если интенсивная работа продолжается, то может наступить патологическое состояние.
Систолический объем в покое, который во многом определяется силой сокращения сердечной мышцы, у нетренированного человека составляет 50–70 мл, у тренированного – 70–80 мл, причем при более редком пульсе. При интенсивной мышечной работе он колеблется соответственно от 100 до 200 мл и более (в зависимости от возраста и тренированности). Наибольший систолический объем наблюдается при пульсе от 130 до 180 удар./мин, тогда как при пульсе выше 180 удар./мин он начинает существенно снижаться. Поэтому для повышения тренированности сердца и общей выносливости человека наиболее оптимальными считаются физические нагрузки при частоте сердечных сокращений
130–180 удар./мин.
Кровеносные сосуды, как уже отмечалось, обеспечивают постоянное движение крови в организме под воздействием не только работы сердца, но и разности давлений в артериях и венах. Эта разность возрастает с ростом активности движений. Физическая работа способствует расширению кровеносных сосудов, снижению постоянного тонуса их стенок, повышению их эластичности.
Продвижению крови в сосудах содействует и чередование напряжения и расслабления активно работающих скелетных мышц («мышечный насос»). При активной двигательной деятельности оказывается положительное воздействие и на стенки крупных артерий, мышечная ткань которых с большой частотой напрягается и расслабляется. При физических нагрузках почти полностью раскрывается и микроскопическая капиллярная сеть, которая в покое задействована всего на 30–40 %. Все это позволяет существенно ускорить кровоток.
Так, если в покое кровь совершает полный кругооборот за 21–22 с, то при физических нагрузках – за 8 с и менее. При этом объем циркулирующей крови способен возрастать до 40 л/мин, что намного увеличивает кровоснабжение, а следовательно, и поступление питательных веществ и кислорода во все клетки и ткани организма.
В то же время установлено, что длительная и интенсивная умственная работа, так же, как и состояние нервно-эмоционального напряжения, может существенно повысить частоту сердечных сокращений до 100 удар./мин и более. Таким образом, длительная напряженная умственная работа, нервно - эмоциональные состояния, не сбалансированные с активными движениями, с физическими нагрузками, могут привести к ухудшению кровоснабжения сердца и мозга, других жизненно важных органов, к стойкому повышению кровяного давления, к формированию «модного» ныне среди студентов заболевания – вегето-сосудистой дистонии .
Изменения в дыхательной системе
Работа системы дыхания (совместно с кровообращением) по газообмену, который усиливается при мышечной деятельности, оценивается частотой дыхания, легочной вентиляцией, жизненной емкостью легких, потреблением кислорода, кислородным долгом и другими показателями. При этом следует помнить о том, что в организме имеются особые механизмы, которые автоматически управляют дыханием. Даже в бессознательном состоянии процесс дыхания не прекращается. Главным регулятором дыхания является дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге.
В состоянии покоя дыхание совершается ритмично, причем временное соотношение вдоха и выдоха приблизительно равно 1:2. При выполнении работы частота и ритм дыхания могут изменяться в зависимости от ритма движения. Но практически дыхание человека может быть различным в зависимости от обстановки. В то же время он может сознательно в некоторой степени управлять своим дыханием: задержка, изменение частоты и глубины, т.е. изменять его отдельные параметры.
Частота дыхания (смена вдоха и выдоха и дыхательной паузы) в покое составляет 16–20 циклов. При физической работе частота дыхания увеличивается в среднем в 2–4 раза. С учащением дыхания неизбежно уменьшается его глубина, изменяются и отдельные показатели эффективности дыхания. Это особенно четко видно у подготовленных спортсменов (табл. 3).
В соревновательной практике в циклических видах спорта наблюдается частота дыхания 40–80 циклов в мин, обеспечивающая наибольшую величину потребления кислорода.
Силовые и статические упражнения широко распространены в спорте. Их продолжительность незначительна: от десятых долей секунды до 1–3 с – удар в боксе, финальное усилие в метаниях, удержание поз в спортивной гимнастике и др.; от 3 до 8 с – штанга, стойка на кистях и т.д.; от 10 до 20 с – стрельба, удержание соперника на «мосту» в борьбе и др.
Таблица 3
Показатели дыхательной системы при различной частоте дыхания у мастера спорта по велоспорту (в эксперименте) (по В.В. Михайлову)
Таблица 4
Подъем веса испытуемыми в различные фазы дыхания
(по В.В. Михайлову)
Эти упражнения и движения со спортивной точки зрения целесообразнее выполнять при задержке дыхания или на выдохе (табл. 4), наибольшее усилие развивается во время задержки дыхания (хотя это неблагоприятно для здоровья).
Дыхательный объем – количество воздуха, проходящее через легкие при одном дыхательном цикле (вдох, дыхательная пауза, выдох). Величина дыхательного объема находится в прямой зависимости от степени тренированности к физическим нагрузкам. В состоянии покоя у нетренированных людей дыхательный объем составляет 350–500 мл, у тренированных–800 мл и более. При интенсивной физической работе он может увеличиваться примерно до 2500 мл.
Легочная вентиляция – объем воздуха, который проходит через легкие за 1 мин. Величина легочной вентиляции определяется путем умножения величины дыхательного объема на частоту дыхания. Легочная вентиляция в покое составляет 5–9 л. Ее максимальная величина у нетренированных людей составляет до 150 л, а у спортсменов доходит до 250 л.
Жизненная емкость легких (ЖЁЛ) – наибольший объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха. У разных людей ЖЁЛ неодинакова. Ее величина зависит от возраста, массы и длины тела, пола, состояния физической тренированности человека и от других факторов. ЖЁЛ определяют при помощи спирометра. Средняя её величина составляет у женщин 3000 - 3500 мл, у мужчин – 3800 – 4200 мл. У людей, занимающихся физической культурой, она значительно увеличивается и достигает у женщин
5000 мл, у мужчин – 7000 мл и более.
Потребление кислорода – количество кислорода, фактически использованного организмом в покое или при выполнении какой-либо работы за 1 мин.
Максимальное потребление кислорода (МПК) – наибольшее количество кислорода, которое может усвоить организм при предельно тяжелой для него работе. МПК служит важным критерием функционального состояния систем дыхания и кровообращения.
МПК является показателем аэробной (кислородной) производительности организма, т.е. его способности выполнять интенсивную физическую работу при достаточном количестве поступающего в организм кислорода для получения необходимой энергии. МПК имеет предел, который зависит от возраста, состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем, от активности протекания процессов обмена веществ и находится в прямой зависимости от степени физической тренированности.
У тех, кто не занимается 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 – 6 л/мин и более. С ориентацией на МПК дается и оценка интенсивности физической нагрузки. Так, интенсивность ниже 50% МПК расценивается как легкая, 50 – 75% МПК – умеренная, свыше 75% МПК – как тяжелая.
Кислородный долг – количество кислорода, необходимое для окисления продуктов обмена веществ, накопившихся при физической работе. При длительной интенсивной работе возникает суммарный кислородный долг, максимально возможная величина которого у каждого человека имеет предел (потолок). Кислородный долг образуется в том случае, когда кислородный запрос организма человека выше потолка потребления кислорода в данный момент. Например, при беге на 5000 м кислородный запрос у спортсмена, преодолевающего эту дистанцию за 14 мин, равен 7 л в 1 мин, а потолок потребления у данного спортсмена – 5,3 л, следовательно, в организме каждую минуту возникает кислородный долг, равный 1,7 л.
Нетренированные люди способны продолжать работу при долге, не превышающем 6–10 л. Спортсмены же высокого класса (особенно в циклических видах спорта) могут выполнять такую нагрузку, после которой возникает кислородный долг в 16–18 л и даже более. Кислородный долг ликвидируется после окончания работы. Время его ликвидации зависит от длительности и интенсивности работы (от нескольких минут до 1,5 ч).
Перечисленные показатели дееспособности сердечно-сосудистой системы (ССС) и дыхательной функции и её составляющих особенно значительны у пловцов, лыжников, бегунов на средние и длинные дистанции.
Кислородное голодание организма – гипоксия. Когда в клетки тканей поступает меньше кислорода, чем нужно для полного обеспечения потребления в энергии (т.е. кислородный долг), наступает кислородное голодание, или гипоксия. Она может происходить не только из-за кислородного долга при физических нагрузках повышенной интенсивности. Гипоксия может наступать и по другим причинам, как внешним, так и внутренним.
Таблица 5
Различия в резервных возможностях организма у нетренированного человека и спортсмена (по И.В. Муравову)
| Показатель | Нетренированный человек | Соотношение Б – А | Спортсмен | Соотношение Б – А | ||||||||
| в покое А | в покое А | после максимальной нагрузки Б | ||||||||||
| Сердечно-сосудистая система | ||||||||||||
| Частота сердечных сокращений в минуту | 2,0 | |||||||||||
| Систолический объем крови | 0,5 | 2,8 | ||||||||||
| Минутный объём крови (л) | 2,6 | 4,5 | ||||||||||
| Дыхательная система | ||||||||||||
| Частота дыханий (в мин) | 16-18 | 1,8 | ||||||||||
| Дыхательный объем (мл) | 2,0 | 8,5 | ||||||||||
| Минутный объем вентиляции (л) | 4,5 | 33,3 | ||||||||||
| Потребление кислорода в 1 мин (мл) | 33,3 | |||||||||||
| Выделительная система | ||||||||||||
| Потоотделение через кожу (мл) | ||||||||||||
К внешним причинам относятся и загрязнение воздуха, и 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 его 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 5000 м–до 75–80 мм рт.ст.
Внутренние причины гипоксии зависят от состояния дыхательного аппарата и сердечно-сосудистой системы организма человека. Гипоксия, обусловленная внутренними причинами, возникает и при хроническом недостатке движений (гипокинезия), и при умственном переутомлении, а также при различных болезнях.
В табл. 5 представлены резервные возможности тренированных и нетренированных людей по наиболее важным физиологическим показателям.
Изменения в опорно-двигательной и других системах организма при физической нагрузке
Регулярные физические нагрузки увеличивают прочность костной ткани, повышают эластичность мышечных сухожилий и связок, увеличивают выработку внутрисуставной (синовиальной) жидкости. Все это способствует возрастанию амплитуды движений (гибкости). Заметные изменения происходят и в скелетных мышцах. За счет увеличения количества и утолщения мышечных волокон происходит рост силовых показателей мышц. У спортсменов и у незанимающихся физическими упражнениями они существенно различаются (табл. 6). Подобные различия достигаются и за счет совершенствования нервно - координационного обеспечения работы мышц – способности к одновременному участию в отдельном движении максимального количества мышечных волокон и полному и одновременному их расслаблению. При регулярных физических нагрузках увеличивается способность организма откладывать в мышцах (и печени) запас углеводов в виде гликогена и тем самым улучшать так называемое тканевое дыхание мышц. Если в среднем величина этого запаса составляет у нетренированного человека 350 г, то у спортсмена она может достигать 500 г. Это повышает его потенциальные возможности к проявлению не только физической, но и умственной работоспособности.
Таблица 6
Средние показатели мышц - сгибателей кисти сильнейшей руки
Влияние на здоровье физических упражнений
В современном мире с появлением современной бытовой техники, которая значительно облегчила трудовую деятельность человека, но при этом сократилась его двигательная активность. Это снизило функциональные возможности человека и способствовало появлению различных заболеваний.
Но также вредны и чрезмерные физические нагрузки. Разумным выходом, в этом случае, будут занятия оздоровительной физической культурой, которая способствует укреплению организма. Физическая культура способствует профилактике и оздоровлению организма, что является очень важным, для людей имеющих различные заболевания.
Физические упражнения - это естественные или специально подобранные движения, применяемые в физическом воспитании. Их отличие от обычных движений заключается в том, что они имеют целевую направленность и специально организованы для укрепления здоровья, восстановления нарушенных функций.
Роль физических упражнений
СОВЕРШЕНСТВУЕТСЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Занимаясь физической культурой, мы приобретаем необходимые в повседневной жизни и в труде двигательные навыки. Развивается ловкость, быстрота и сила движений нашего тела. Совершенствуется управление движениями, которое осуществляется центральной нервной системой.
В результате тренировки улучшается работа и строение всех органов нашего тела и прежде всего высших отделов центральной нервной системы. Увеличивается подвижность нервных процессов возбуждения и торможения в коре больших полушарий головного мозга и в других отделах нервной системы, т. е. процесс возбуждения легче переходит в процесс торможения и наоборот. Организм поэтому быстрее реагирует на всевозможные внешние и внутренние раздражения, в том числе и на раздражения, идущие к мозгу из сокращающихся мышц, в результате чего движения тела становятся более быстрыми и ловкими.
У тренированных людей нервная система легче приспосабливается к новым движениям и новым условиям работы двигательного аппарата.
УВЕЛИЧИВАЕТСЯ ОБЪЕМ И СИЛА МУСКУЛОВ
При физических упражнениях повышается сила процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга, в результате чего возрастает напряжение мышц при их сокращениях. В связи с этим изменяется строение мышечных волокон - они становятся толще, объем мышц увеличивается. Систематически занимаясь так называемыми силовыми упражнениями, например с гирями, можно за 6-8 месяцев резко увеличить объем и силу мышц.
СОХРАНЯЕТСЯ СТРОЙНАЯ ОСАНКА
Тренировка благоприятно отражается не только на мышцах. Укрепляется и весь опорно-двигательный аппарат, прочнее становятся кости, связки, сухожилия. Систематические занятия физическими упражнениями заметно влияют на внешние формы тела, способствуют его пропорциональному развитию в детском и юношеском возрасте, а в зрелом и пожилом возрасте позволяют надолго сохранить красоту и стройность.
Наоборот, малоподвижный, сидячий образ жизни преждевременно старит человека. Он становится обрюзгшим, живот отвисает, резко ухудшается осанка. Обычно человек, не занимающийся физическим трудом и спортом, сутулится, его голова наклонена вперед, спина горбится, поясница чрезмерно прогнута, грудь впалая, а живот из-за слабости мышц брюшного пресса выпячен вперед, даже если нет.
Физическими упражнениями, укрепляющими мускулатуру (особенно мышцы туловища), можно исправить осанку. С этой целью полезно делать гимнастику и плавать - лучше всего стилем брасс; правильной осанке способствует горизонтальное положение тела и равномерное упражнение многочисленных мышечных групп.
Специально подобранными физическими упражнениями можно устранить боковые искривления позвоночника в начальной стадии развития, укрепить ослабленную бездействием или длительной болезнью мускулатуру живота, укрепить и восстановить своды стопы при плоскостопии. Энергичными физическими упражнениями и диетой можно добиться успеха в борьбе с уродующим человека ожирением.
Применять физические упражнения, исправляющие дефекты телосложения, нужно по указаниям и под наблюдением врача-специалиста.
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.
У тренированных людей сердце легче приспосабливается к новым условиям работы, а после окончания физических упражнений быстрее возвращается к нормальной деятельности.
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.
ГЛУБЖЕ СТАНОВИТСЯ ДЫХАНИЕ
В покое человек производит около 16 дыхательных движений в минуту. 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. А чем больше воздуха проходит через легкие, тем больше кислорода получает организм.
УЛУЧШАЕТСЯ СОСТАВ КРОВИ И УВЕЛИЧИВАЮТСЯ ЗАЩИТНЫЕ СИЛЫ ОРГАНИЗМА
У тренированных людей количество эритроцитов (красные кровяные тельца) увеличивается. 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.
Занятие физическими упражнениями также вызывает положительные эмоции, бодрость, создаёт хорошее настроение.
Физические упражнения будут эффективны тогда, когда их выполняют не от случая к случаю, а регулярно и правильно. В этом случае физические упражнения смогут снизить возможность появления, а если болезнь уже есть, то обострения хронического заболевания. Таким образом, физические упражнения – это мощная и эффективная профилактика заболеваний.
Влияние физических упражнений на организм человека.
Известно, что движение является основным стимулятором жизнедеятельности организма человека.
Еще С.П.Боткин отметил, что ни усиленный труд, ни форсированные, утомительные походы сами по себе не в состоянии вызвать расстройства здоровья, если нервные аппараты работают хорошо. И, наоборот, при недостатке двигательной активности наблюдается, как правило, ослабление физиологических функций, понижается тонус и жизнедеятельность организма.
Тренировки активизируют физиологические процессы и способствуют восстановлению нарушенных функций у человека. Поэтому физические упражнения являются средством неспецифической профилактики ряда функциональных расстройств и заболеваний, а лечебную гимнастику следует рассматривать как один из методов восстановительной терапии.
Физические упражнения воздействуют на все группы мышц, суставы, связки, которые становятся крепкими, увеличивается объем мышц, их эластичность, сила и скорость сокращения. Усиленная мышечная деятельность вынуждает работать с дополнительной нагрузкой сердце, легкие и другие органы и системы организма человека, тем самым, повышая его функциональные возможности, сопротивляемость неблагоприятным воздействиям внешней среды.
Регулярные занятия физическими упражнениями в первую очередь воздействуют на опорно-двигательный аппарат и мышцы. При выполнении физических упражнений в мышцах образуется тепло, на что организм отвечает усиленным потоотделением. Во время физических нагрузок усиливается кровоток: кровь приносит к мышцам кислород и питательные вещества, которые в процессе жизнедеятельности распадаются, выделяя энергию.
При движениях в мышцах дополнительно открываются резервные капилляры, количество циркулирующей крови значительно возрастает, что вызывает улучшение кровоснабжения и усиление обмена веществ. Если же мышцы бездействуют - их питание ухудшается, уменьшаются объем и сила, снижаются эластичность и упругость, они становятся слабыми, дряблыми.
Ограничение в движениях (гипокинезия), пассивный образ жизни приводят к различным предпатологическим и патологическим изменениям в организме человека. Так, американские врачи, лишив добровольцев движений путем наложения высокого гипса и сохранив им нормальный режим питания, убедились, что через 40 дней у них началась атрофия мышц и накопился жир. Одновременно повысилась реактивность сердечно-сосудистой системы, и снизился основной обмен. Однако, в течение последующих 4х недель, когда испытуемые начали активно двигаться (при том же режиме питания), указанные явления были ликвидированы, мышцы укрепились, атрофия уменьшилась.
Таким образом, благодаря физическим нагрузкам произошло восстановление на функциональном и структурном уровнях.
Физические нагрузки оказывают разностороннее влияние на организм человека, повышают его устойчивость к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.
Так, например, у физически тренированных лиц, по сравнению с нетренированными, наблюдается лучшая переносимость кислородного голодания, отмечается высокая работоспособность во время физических напряжений при повышении температуры тела свыше 38 градусов С.
Отмечено, что у рентгенологов, занимающихся физическими упражнениями, проникающая радиация в меньшей степени оказывает воздействие на морфологический состав крови.
В опытах на животных показано, что систематические тренировки замедляют развитие злокачественных опухолей.
В ответной реакции организма человека на физическую нагрузку первое место занимает влияние коры головного мозга на регуляцию функций основных систем: происходят изменения в кардиореспираторной системе, газообмене, метаболизме и др. Упражнения усиливают функциональную перестройку всех звеньев ОДА, ССС, дыхательной и др.систем, улучшают процессы тканевого обмена.
Под влиянием умеренных физических нагрузок увеличиваются работоспособность сердца, содержание гемоглобина, количество эритроцитов, увеличивается фагоцитарная функция крови. Совершенствуются функция и строение самих внутренних органов, улучшается химическая обработка и продвижение пищи по кишечнику.
Сочетанная деятельность мышц и внутренних органов регулируется нервной системой, функция которой также совершенствуется при систематическом выполнении физических упражнений.
Заболевания, как известно, сопровождаются нарушением функций. При болезнях снижается общий тонус, в коре головного мозга усиливаются реакции торможения. Выполнение физических упражнений способствует ускорению регенеративных процессов, насыщению крови кислородом, пластическими («строительными») материалами, что ускоряет выздоровление.
При многих заболеваниях правильно дозированные физические нагрузки замедляют развитие болезненного процесса и способствуют более быстрому восстановлению нарушенных функций. Физические упражнения стимулируют защитные силы организма, повышают общий тонус.
Поэтому лечебная гимнастика находит широкое применение в практике работы больниц, поликлиник, санаториев и пр. С большим успехом используются физические упражнения при лечении различных хронических заболеваний и в домашних условиях, особенно если пациент не может посещать поликлинику или другое лечебное учреждение.
Однако применять физические упражнения в период обострения заболевания, при высокой температуре и других состояниях - нельзя.
Существует тесная связь между деятельностью мышц и внутренних органов. Установлено, что это обусловлено наличием нервно-висцеральных связей.
Так, при раздражении нервных окончаний мышечно-суставной чувствительности, импульсы поступают в нервные центры, регулирующие работу внутренних органов. Соответственно изменяется деятельность сердца, легких, почек и других органов, приспосабливаясь к запросам работающих мышц и всего организма.
Функции дыхательной системы также взаимосвязаны с мышечной деятельностью. Выполнение различных физических упражнений оказывает воздействие на дыхание и вентиляцию воздуха в легких, на газообмен кислорода и углекислоты в легких, а также на использование кислорода тканями организма.
При выполнении физических упражнений, кроме нормализации реакций ССС, дыхательной и других систем, восстанавливается приспособляемость выздоравливающего человека к климатическим факторам, повышается устойчивость к различным заболеваниям, стрессам. Это происходит быстрее, если используются гимнастические упражнения, спортивные игры, закаливающие процедуры.
Известно, что движение является основным стимулятором жизнедеятельности организма человека. Систематические тренировки активизируют физиологические процессы и способствуют обеспечению восстановления нарушенных функций у человека. Поэтому физические упражнения являются средством неспецифической профилактики ряда функциональных расстройств и заболеваний, а оздоровительные занятия физической подготовкой следует рассматривать как метод восстановительной терапии.
Физические упражнения воздействуют на все группы мышц, суставы, связки, которые делаются крепкими, увеличивается объем мышц, их эластичность, сила и скорость сокращения. Усиленная мышечная деятельность вынуждает работать с дополнительной нагрузкой сердце, легкие и другие органы и системы нашего организма, тем самым, повышая функциональные возможности человека, его сопротивляемость неблагоприятным воздействиям внешней среды.
Регулярные занятия физическими упражнениями в первую очередь воздействуют на нервную систему и опорно-двигательный аппарат.
При выполнении физических упражнений в мышцах образуется тепло, на что организм отвечает усиленным потоотделением. Во время физических нагрузок усиливается кровоток: кровь приносит к мышцам кислород и питательные вещества, которые в процессе жизнедеятельности распадаются, выделяя энергию. При движениях в мышцах дополнительно открываются резервные капилляры, количество циркулирующей крови значительно возрастает, что вызывает улучшение обмена веществ.
Если мышцы бездействуют - ухудшается их питание, уменьшаются объем и сила, снижаются эластичность и упругость, они становятся слабыми. Ограничение в движениях и малоподвижный образ жизни (гиподинамия), пассивный образ жизни приводят к различным предпатологическим и патологическим изменениям в организме человека.
Физические нагрузки оказывают разностороннее влияние на организм человека, повышают его устойчивость к неблагоприятным воздействиям окружающей среды. Так, например, у физически тренированных лиц, по сравнению с нетренированными, наблюдается лучшая переносимость кислородного голодания. Отмечена высокая способность работать при повышении температуры тела свыше 38° С во время физических напряжений.
В ответной реакции организма человека на физическую нагрузку первое место занимает влияние коры головного мозга на регуляцию функций основных систем: происходит изменение в кардиореспираторной системе, газообмене, метаболизме и др. Упражнения усиливают функциональную перестройку всех звеньев опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой и других систем, улучшают процессы тканевого обмена. Под влиянием умеренных физических нагрузок увеличиваются работоспособность сердца, содержание гемоглобина и количество эритроцитов, повышается фагоцитарная функция крови.
Совместная деятельность мышц и внутренних органов регулируется нервной системой, функция которой также совершенствуется при систематическом выполнении физических упражнений.
Существует тесная связь дыхания и мышечной деятельностью. Выполнение различных физических упражнений оказывает воздействие на дыхание и вентиляцию воздуха в легких, на обмен в легких кислорода и углекислоты между воздухом и кровью, на использование кислорода тканями организма.
Всякое заболевание, как известно, сопровождается нарушением функций и их компенсацией. Физические упражнения способствуют ускорению регенеративных (восстановительных) процессов, насыщению крови кислородом, пластическими («строительными») материалами, что ускоряет процесс выздоровления.
При болезнях снижается общий тонус, в коре головного мозга усугубляются процессы торможения. Физические упражнения повышают общий тонус, стимулируют защитные силы организма, однако физические упражнения нецелесообразно применять в период обострения заболевания, при высокой температуре и других негативных состояниях.
Существует теснейшая связь между деятельностью мышц и внутренних органов, это объясняется наличием нервно-висцеральных связей. Так, при раздражении нервных окончаний мышечно-суставной чувствительности импульсы поступают в нервные центры, регулирующие работу внутренних органов. Соответственно изменяется деятельность сердца, легких, почек и других, приспосабливаясь к запросам работающих мышц и всего организма.
При применении физических упражнений, кроме нормализации реакций сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем, восстанавливается приспособляемость человека к климатическим факторам, повышается устойчивость человека к различным заболеваниям, стрессам и т.д.
Правильно дозированные физические нагрузки замедляют развитие болезненного процесса и способствуют более быстрому восстановлению нарушенных функций.
Таким образом, под влиянием физических упражнений совершенствуется строение и деятельность всех органов и систем человека, повышается работоспособность, укрепляется здоровье.
Кроме того, многочисленные морфологические, биохимические, физиологические исследования свидетельствуют, что большие физические нагрузки способствуют значительным сдвигам в морфологических структурах и в химизме тканей и органов, приводят к значительным изменениям гомеостаза (гомеостаз - постоянство внутренней среды организма), нарушению обмена веществ, гипоксии тканей и т.д.
Изменения, возникающие под влиянием высоких физических нагрузок, охватывают весь организм и проявляются определенным образом в деятельности как каждой системы, так и при их взаимодействии. Ответная реакция организма на высокие физические нагрузки различна и связана с подготовленностью человека на конкретном этапе подготовки, возрастом, полом и т.д. Не следует также забывать, что очень интенсивные физические нагрузки оказывают глубокое воздействие на все физиологические процессы, в результате чего нередко возникает состояние перетренированности, которое часто сопровождается подавленным психическим состоянием, плохим самочувствием, нежеланием заниматься и т.д. Состояние перетренированности сходно с состоянием физического и нервного истощения.
В подобных случаях нужно изменить содержание тренировок, уменьшить их продолжительность, переключиться на другой вид деятельности или вообще на какой-то период прекратить тренировки. Полезны прогулки, массаж, прием поливитаминных комплексов и т.д.
Следует также отметить, что перетренированность (переутомление) затрагивает не только физическое состояние человека, но и проявляется в нервном перенапряжении. Все это способствует возникновению травм, особенно опорно-двигательного аппарата. Происходит также снижение общей сопротивляемости организма различным инфекциям и простудным заболеваниям. Для предупреждения явлений перетренированности и переутомления необходимы систематическое врачебное наблюдение и самоконтроль.
В данном случае речь идет не вообще о применении больших нагрузок, а об их нерациональном использовании, когда они становятся чрезмерными. Поэтому понятие о физическом перенапряжении следует связывать не столько с большими, сколько с чрезмерными нагрузками. К тому же одинаковая нагрузка для одного человека может быть нормальной, а для другого чрезмерной - это зависит от подготовленности организма к ее выполнению.
Выполнение больших физических нагрузок здоровым человеком, подготовленным к их выполнению, не может быть причиной возникновения болезни (или травмы). Но если он недостаточно к ним подготовлен, если имеются очаги хронической инфекции, то в таких случаях большие физические нагрузки могут стать причиной возникновения различных заболеваний человека.
Развитие приспособительных адаптационных механизмов к физическим нагрузкам достигается в результате систематических тренировок, что является примером функциональной адаптации. Неполноценное или неадекватное проявление приспособительных реакций способствует развитию заболеваний или возникновению травм опорно-двигательного аппарата. Конечно, у здорового человека приспособительные механизмы более совершенны, чем у людей, имеющих хронические заболевания, у последних наблюдается ослабление приспособительных реакций, поэтому при чрезмерных физических и психоэмоциональных нагрузках наступает срыв адаптационных механизмов. Хронические перегрузки, перенапряжения при занятиях физической подготовкой усугубляют угрозу травмирования и возникновения посттравматических заболеваний у людей, занимающихся физической подготовкой. Поэтому очень важно как можно раньше выявлять причины, которые могут вызвать у них то или иное патологическое состояние.
Эффективность физической подготовки в значительной степени зависит от плотности физической нагрузки, ее объема, интенсивности и отдыха при обучении физическим упражнениям.
Двигательная плотность занятия по физической подготовке должна быть оптимальной, т.е. соответствовать уровню физической подготовленности личного состава, характеру выполняемых физических упражнений, этапу обучения. Даже физически подготовленные лица между выполнением упражнений нуждаются в отдыхе для восстановления сил.
Под физической нагрузкой понимается суммарная величина воздействия физических упражнений на организм занимающихся. Она характеризуется объемом и интенсивностью.
Объем нагрузки - это сумма всех упражнений, приемов и действий, которые выполняют обучающиеся в процессе физической подготовки. Интенсивность нагрузки - это отношение числа упражнений, выполняемых с повышенной нагрузкой, к общему числу упражнений (т.е. к объему нагрузки). Она определяет напряженность, и степень концентрации во времени двигательной деятельности и зависит от характера упражнений, скорости их выполнения, величины применяемых отягощений и т.д. Интенсивность может быть малой, средней, большой и максимальной.
Регулирование физической нагрузки осуществляется путем изменения не только плотности обучения, но и характера упражнений (заменой легких более сложными); их количества; интенсивности и условий выполнения упражнений (темпа, скорости, веса снарядов, высоты и длины препятствий и т.д.), а также их продолжительности.
Отдых, как компонент нагрузки, должен быть адекватным выполняемому объему и интенсивности упражнения, зависит от задач физической подготовки, этапа подготовки и подготовленности занимающегося.
Все функциональные изменения, происходящие под влиянием систематической физической подготовки в организме человека, эффективно способствуют укреплению здоровья сотрудников органов внутренних дел, служат надежным фундаментом их высокой служебно-профессиональной работоспособности, являются важной предпосылкой повышения уровня их физической подготовленности и устойчивости организма к воздействию неблагоприятных факторов служебной деятельности.
Систематические занятия физическими упражнениями оказывают существенное положительное воздействие на здоровье человека.
Во все времена была известна польза физической культуры. О ней писали, ей посвящали трактаты. Древнегреческий философ Аристотель отмечал, что ничто так не истощает и не разрушает человека, как продолжительное физическое бездействие.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Влияние физических упражнений на системы организма человека
Движение как таковое может
заменить любое средство,
Но все лечебные средства мира
не могут заменить действие движения.
Симон-Андре Тиссо, французский врач (XVII в.)
Систематические занятия физическими упражнениями оказывают существенное положительное воздействие на здоровье человека. Во все времена была известна польза физической культуры. О ней писали, ей посвящали трактаты. Древнегреческий философ Аристотель отмечал, что ничто так не истощает и не разрушает человека, как продолжительное физическое бездействие.
В современных условиях человек меньше двигается, а значит, его мышцы, системы кровообращения и дыхания недостаточно активны, из-за чего быстро стареют. Ухудшающаяся экология и малоподвижный образ жизни ведут к быстрому ослаблению организма, и, как результат, человека начинают преследовать болезни. Чтобы избежать этого, необходимо постоянно тренировать организм, занимаясь физической культурой и спортом.
Сердечно - сосудистая система. Под влиянием умеренных физических нагрузок увеличивается работоспособность сердца, содержание в крови гемоглобина и эритроцитов, повышается фагоцитарная функция крови.
При легкой физической нагрузке сердце нетренированного человека увеличивает количество сокращений, а сердце спортсмена повышает ударный выброс крови, т.е. работает экономнее. При большей нагрузке возрастает объем циркулирующей в организме крови в среднем на 1-1,5 л, достигая в целом 5-6 л.Пополнение поступает из кровяных депо - своеобразных резервных емкостей, находящихся, главным образом, в печени, селезенке и легких. Соответственно увеличивается количество циркулирующих красных кровяных телец - эритроцитов, в результате чего возрастает способность крови транспортировать кислород. Поток крови обеспечивает кислородом весь организм, в первую очередь мышечную систему. В работающих мышцах число функционирующих капилляров возрастает многократно, скорость кровотока усиливается в 20раз, а интенсивность обмена веществ с использованием кислорода может увеличится в 100раз!!! В организме человека почти 160 млрд капилляров, общая длина которых составляет около 100 тысяч километров. Когда мышца находится в состоянии покоя, работает лишь 10% капилляров. Если она начинает сокращаться и, следовательно, нуждается в большем количестве питательных веществ, поступающих с кровью, то в действие вступают резервные капилляры. В результате этого в ткани в единицу времени поступает больше крови, а вместе с ней и питательных веществ. Быстрее удаляются из организма и продукты распада - во сколько раз увеличивается приток артериальной крови, во столько же раз возрастает отток венозной.
Установлено, что систематические дозированные физические нагрузки снижают активность системы свертывания крови, усиливают действие противосвертывающих факторов. Вместе с нормализацией обменных процессов в соединительной ткани стенок кровеносных сосудов и снижением холестерина в крови это значительно уменьшает риск возникновения таких распространенных заболеваний, как инфаркт миокарда, нарушение мозгового кровообращения и др.
В процессе физической тренировки кровеносные сосуды становятся более эластичными, артериальное давление(АД) держится в пределах нормы. У многих пожилых людей, занимающихся физической культурой, АД такое же, как у молодого человека, а у тех, кто склонен к повышенному АД, часто отмечается его нормализация. Сердечно - сосудистые заболевания отмечаются гораздо чаще у тех, кто не занимается физической культурой.
Дыхательная система. Физические упражнения способствуют увеличению жизненной емкости легких (ЖЕЛ), расширяют грудную клетку, повышают эластичность межреберных хрящей и подвижность диафрагмы, развивают дыхательную мускулатуру и тем самым улучшают газообмен между альвеолярным воздухом и кровью Хорошо развитый дыхательный аппарат - надежная гарантия полноценной жизнедеятельности клеток. Чем больше способность организма усваивать кислород, тем выше работоспособность человека. Тренированный аппарат внешнего дыхания (легкие, бронхи, дыхательные мышцы) - это первый этап на пути к улучшению здоровья. В спокойном состоянии в легкие нетренированного человека за 18-24 дыхательных движений в минуту поступает 3-5 л воздуха, из которого в кровь переходит 200-300 мл кислорода. У тренированных людей в покое дыхание менее частое - 10-16 вдохов в минуту, но более глубокое. Во время интенсивной мышечной работы, например, при плавании, быстром беге, количество поступающего в легкие воздуха может увеличиваться в 20 и более раз, достигая 120-200 л/мин. У нетренированных людей максимальная вентиляция легких в аналогичных условиях достигает всего 60-120 л/мин. У тренированного человека система внешнего дыхания в покое работает более экономно. Из одного и того же объема воздуха, пропущенного через легкие, извлекается большее количество кислорода. При регулярных физических нагрузках потребление кислорода повышается в среднем на 20-30%. Если аппарат внешнего дыхания развит плохо, в организм поступает тренированных кислорода меньше, чем необходимо, что приводит к повышенной утомляемости, снижению работоспособности и сопротивляемости организма, возникновению заболеваний. Ишемическая болезнь сердца, гипертония, атеросклероз, нарушение кровообращения головного мозга связаны с недостаточным поступлением кислорода в организм. Обследование занимающихся оздоровительной физической культурой показало, что частота заболеваний дыхательной системы у них значительно ниже, чем у незанимающихся; снижается также частота обострений хронических заболеваний. Всякое заболевание сопровождается нарушением функций и их компенсацией. Физические упражнения способствуют ускорению регенеративных процессов, насыщению крови кислородом, пластическими ("строительными") материалами, что ускоряет выздоровление.
Нервная система. При регулярных занятиях физическими упражнениями возрастает подвижность нервных процессов в коре большого мозга, становятся более уравновешенными процессы торможения и возбуждения. В результате этого человек испытывает ощущение удовлетворения, положительно влияющее на нервную систему, что, в свою очередь, способствует улучшению деятельности всех органов и систем организма. Исключительно большое влияние оказывает физкультура на вегетативную нервную систему, управляющую работой внутренних органов. Она состоит из двух отделов: симпатического и парасимпатического. Симпатическая нервная система возбуждает, стимулирует и усиливает работу внутренних органов, а парасимпатическая оказывает сдерживающее, тормозящее влияние. Так происходит управление всеми жизненно важными процессами в организме.
Мышцы (опорно-двигательная система). В результате регулярных занятий физическими упражнениями увеличивается мышечная масса человека. У взрослых спортсменов она составляет 40-45% массы тела. При этом увеличивается сила и объем мышц, повышается содержание в них белков, благодаря чему возрастает скорость сокращения мышц, значительно повышается сеть капилляров и улучшается кровоснабжение. Увеличение силы мышц при физической работе происходит за счет утолщения мышечных волокон, а длина их при этом остается неизменной. Тренированная мышца может работать при нагрузке значительно интенсивнее и дольше, чем нетренированная мышца. У нетренированного человека ухудшается питание, уменьшается объем и сила мышц, снижаются их растяжимость и упругость, мышцы становятся дряблыми и быстро утомляются при работе. Ограничение двигательной активности прежде всего влияет на скелетные мышцы. Уменьшается поток импульсов, информирующих центральную нервную систему о происходящих в мышцах функциональных изменениях. Это приводит к ослаблению сократительного аппарата мышц, к нарушению нервно -мышечных контактов. Снижаются тонус мышц и подвижность суставов, ухудшается координация движений. Недостаточная мышечная активность приводит к уменьшению потребности тканей организма в кислороде, падению общей интенсивности обмена веществ в покое (так называемого основного обмена), что отрицательно сказывается и на обслуживающих системах - кровообращения, дыхания и т.д.
Органы пищеварения и выделения. У людей, занимающихся физическими упражнениями, лучше работает печень - главная биохимическая лаборатория организма: активизируется выработка ферментов и других важных биологически активных веществ, ускоряется очистка организма от шлаков, образующихся в процессе жизнедеятельности. Улучшается функция почек (усиливается выделения продуктов распада мочевыводящими путями) и поджелудочной железы, вырабатывающей инсулин - гормон, регулирующей углеводный обмен. При низкой активности количество сахара в крови увеличивается из-за недостаточного его использования.
Обмен веществ. В тренированном организме - выше скорость обменных процессов и активность ферментных систем. Интенсивнее происходят восстановительные процессы. Например, в обычных условиях белковые структуры печени обновляются полностью за 14 дней; физические упражнения ускорят этот процесс. Молодые белковые структуры обладают большими функциональными и пластическими возможностями. В этом, видимо, и кроется секрет повышенной работоспособности, оздоровления и омоложения физически здорового человека. Большое влияние физические упражнения оказывают на жировой обмен. Установлено, что у тех, кто занят физическим трудом или регулярно занимается физкультурой, уровень жиров в крови снижен. При физических нагрузках жиры не откладываются в сосудах или подкожной клетчатке « мертвым грузом » , а расходуется организмом.
Иммунитет. Тренированный организм более устойчив к неблагоприятным условиям внешней среды: охлаждению, перегреванию, колебаниям атмосферного давления, инфекциям. Повышенная устойчивость к инфекциям связана с ростом клеточного иммунитета. В большем количестве вырабатываются специальные клетки крови - микрофаги, которые уничтожают возбудителей многих болезней.
Таким образом, благодаря физическим упражнениям улучшаются развитие и деятельность всех органов и систем человека, повышается его работоспособность, укрепляется здоровье, формируется и совершенствуются жизненно важные двигательные умения и навыки.
« Если заниматься физическими упражнениями, нет никакой нужды в употреблении лекарств... Умеренно и своевременно занимающийся физическими упражнениями человек не нуждается ни в каком лекарстве » . (Авиценна)
« Гимнастика, физические упражнения, ходьба должны прочно войти в повседневный быт каждого, кто хочет сохранить работоспособность, здоровье, полноценную и радостную жизнь » . (Гиппократ)
« Если не бегаешь, пока здоров, придется побегать, когда заболеешь » .(Гораций)
