Такой рост обусловлен локальной метаболической вазодилатацией коронарных артериол, вследствие усиления работы сердца и увеличения потребления кислорода миокардом. Отличительной особенностью изменений, происходящих при динамических нагрузках в рамках сердечно-сосудистой системы происходят автоматически, благодаря естественным механизмам регуляции[6]. Интересные цифры можно получить, если проанализировать минутный объем крови и распределение кровотока по органам и тканям (таблица 2).Таблица 2Распределение кровотока в покое и при динамической нагрузке у спортсмена.
ОбластьКровоток в покое, мл/ми н%Кровоток при интенсивных физических нагрузках, мл/мин%Внутренние органы1 400 242 501.
Почки1 100 199 003,5Коронарные сосуды230 410 504.
Скелетные мышцы1 220 212 205 086.
Кожа52 095 002.
Мозг750 137 703.
Прочие органы580 101 300,5Общий объем580 010 025 650 100.
Мы можем наблюдать серьезный рост кровотока в скелетной мускулатуре, который осуществляется за счет увеличения минутного объема сердца. При это, наблюдается снижение кровотока в почках, органах брюшной полости, прочих органах[7]. Все это относится к динамической нагрузке. Когда речь идет о статической нагрузке, механизмы адаптации сердечно-сосудистой системы выглядят иначе. В отличие от динамической нагрузке, статическое напряжение вызывает сдавление мышц с пропорциональным снижением кровотока в них. При этом общее периферическое сопротивление обычно не страдает. Напротив, оно может увеличиться в случае, если задействованы крупные мышцы.
Первичные изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы во время статической нагрузки представляют собой повышающие установочную точку потоки импульсов в сосудодвигательный центр продолговатого мозга из коры головного мозга (центральная команда) и от хеморецепторов в сокращающихся мышцах. Воздействие на сердечно-сосудистую систему статической нагрузкиприводит к увеличению частоты сердечных сокращений, минутного объема и артериального давления — все это является результатом усиления активности симпатических центров. Статическая нагрузка в то же время приводят к меньшему увеличению частоты сердечных сокращений и минутного объема и большему увеличению диастолического, систолического и среднего артериального давления, чем это происходит при динамической физической нагрузке. Существенной вариабельность обладает такой параметр как длительность периода восстановления нормальной деятельности сердечно-сосудистой системы после физических нагрузок. Данный параметрзависит от того в каком физическом состоянии находится человек, подвергшийся нагрузкам, каков был их характер и интенсивность. Мышечный кровоток в норме возвращается к величине состояния покоячерез несколько минут после динамической нагрузки. В то же время, еслисужение артерий препятствует возникновению нормальной активнойгиперемии во время динамической физической нагрузки, то восстановлениеисходного уровня займет гораздо больше времени, чем в норме. Послеизометрической физической нагрузки мышечный кровоток часто возрастаетпочти до максимального, прежде чем вернуться к норме на протяжениивремени, которое варьирует в зависимости от длительности и интенсивностифизических усилий. Частично увеличение мышечного кровотока послеизометрической физической нагрузки можно классифицировать какреактивную гиперемию в ответ на снижение кровотока, вызванное сдавливающими силами в мышцах во время физической нагрузки[6].
Дыхательная система.
Дыхательная система снабжает организм кислородом, в котором он усиленно нуждается при интенсивных физических нагрузках. При этом растет как глубина дыхания (до 2−3 литров воздуха на вдох), так и его частота (до 4−60 вдохов в минуту. При этом минутный объем воздуха также растет и достигает 150−200 л в минуту (рис. 5).Рис. 5.
Зависимость минутного объема воздуха от интенсивности физических нагрузок Адаптация дыхательной системы к интенсивным физическим нагрузкам в целом представляет собой поддержание гомеостаза кислорода и двуокиси углерода в артериальной крови. Механизмы контроля за легочной вентиляцией, которые призваны обеспечивать мышечную работу, включают в себя как нейрогенные, так и гуморальные пути. Нейрогенные механизмы как правило задействована при управлении частотой и глубиной дыхания. При этом наблюдается следующая цепочка — изменение кислотности крови, а также содержания в крови кислорода и углекислого газа → возбуждение центральных и периферических рецепторов → процессы, происходящие в дыхательном центре продолговатого мозга. Кроме сигналов от хеморецепторов в дыхательный центр поступают афферентные импульсы от периферических рецепторов, включая мышечные веретёна, рецепторы растяжения Гольджи и рецепторы давления, расположенные в суставах. Основной параметр, используемый для характеристики продуктивности дыхательной и сердечно-сосудистой систем является максимальное потребление кислорода.
Под максимальным потреблением кислорода подразумевается наибольшее его количество, которое организм способен потребить в течение одной минуты на 1 кг веса. Параметр измеряется объемом кислорода в мл, потребленного за 1 мин на 1 кг живого веса (мл/мин/кг). Максимальное потребление кислорода является показателем аэробной способности организма, которая в свою очередь служит ориентиром для оценки способности организма к совершению интенсивной мышечной работы. Величину максимального поглощения кислорода определяетсярасчетным методом с использованием специальных номограмм, а также в лаборатории с применением велоэргометров или упражнения «Восхождение на ступеньку». Максимальное поглощение кислорода зависит от возраста, состояния сердечно-сосудистой системы, массы тела. Нормой для человека является значение данного параметра в 42 мл/мин/1 кг для женщин и не менее 50 мл/мин/1 кг дял мужчин. Интенсивные физические нагрузки обычно характеризуются метаболическим ацидозом различной степени выраженности. Причиной его появления обычно служит повышение уровня кислотности в крови в результате накопления таких метаболитов как молочная и пировиноградная кислота.
Именно для элиминации этих нежелательных продуктов обмена необходим кислород. В организме человека и животных обычно существует запас кислорода, но в результате физических нагрузок этот запас тратится и формируется так называемый кислородный долг. Для людей, которые не испытывают регулярные физические нагрузки успешная работа обычна возможна при значении кислородного долга не выше 6−10 л. Спортсмены достигают значения в 16−18 л и более. Кислородный долг ликвидируется после окончания работы. Время его ликвидации зависит от длительности и интенсивности предыдущей работы (от нескольких минут до 1,5 ч).Особенностью дыхательной системы является тот факт, что диффузная емкость легких, их механика и, наконец, легочный объем не могут быть существенно увеличены в результате тренировок[7, 11].
&# 160;ЗАКЛЮЧЕНИЕФизическая нагрузка -это естественная потребность человека и многих живых существ, которая сопровождается вовлечением большого количество органов и их систем, центральными из которых являются нервная, опорно-двигательная, сердечно-сосудистая и дыхательная системы. В основе процессов, происходящих в организме при физической нагрузке лежат процессы адаптации. Процессы адаптации затрагивают физиологические резервы организма и основываются на нейрогуморальной регуляции, т. е. центральными управляющими системами являются нейрогенные и эндокринные механизмы регуляции.
Сердечно-сосудистая система наряду с мышечной подвергается наиболее интенсивным изменениям. Это проявляется в изменении кровотока преимущественно к мышцам, росте кровяного давления, минутного объема крови, частоты сердечных сокращений. Если нагрузки имеют интенсивный характер, то сердце, равно как и скелетная мускулатура, подвергается гипертрофии. Регулярная же мышечная активность при незначительных нагрузках (тренировка выносливости) увеличивает мышечную кислородную емкость без гипертрофии мышц. Важную роль в процессах адаптации к физическим нагрузкам играет дыхательная система. Количественная оценка способности организма переносить физические нагрузки определяется объемом поглощенного в процессе работы кислорода. Избыточное потребление кислорода в первые минуты восстановления после работы называется кислородным долгом.
В процессе интенсивной физической работы легочная вентиляция усиливается пропорционально нехватке кислорода. Мышечная нагрузка является крайне важным механизмом жизнедеятельности человека и важна не только с точки зрения спорта или повседневной деятельности, но и при восстановлении после целого ряда заболеваний среди которых травмы, инсульты, инфаркты сердца. В процессе тренировки человек проходит ряд стадий, среди которых стадия физиологического напряжения, стадия адаптированности и стадия утомления. Кром того возможны такие явления как дезадаптация и реадаптация.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Агаджанян Н.А., Смирнов В. М. Нормальная физиология: учебник для студентов медицинских вузов.
— М.: ООО «Издательство «Медицинское информационное агентство», 2009. — 520 с. Агаджанян Н. А. Проблемы адаптации и учение о здоровье: учеб. пособие. -.
М.: РУДН, 2006. -.
284 с. Давыдова Н. С. Физиология двигательной деятельности: учеб. пособие. — Иркутск: изд-во Иркутск. гос. пед. ун-та,.
2007. − 112 с. Дубровский В. И. Спортивная физиология: учебник для вузов /Под ред. В. И. Дубровский. — М.: Владос, 2005.
Караулова Л.К., Красноперова Н. А., Расулов М. М. Физиология физического воспитания и спорта. — М.: Академия, 2012. — 304 с. Морман Д., Хеллер Л. Физиология сердечно-сосудистой системы.
— СПб.: Издательство «Питер», 2000. — 256 с. Нормальная физиология: учебник / Орлов Р. С., Ноздрачев А. Д. — 2-е изд., исправл. и доп. 2010. — 832 с. Нормальная физиология человека. /Ткаченко Б.И. 2-е изд.
— М.: Медицина, 2005. — 928 с. Орлов Р. С., Ноздрачем А. Д. Нормальная физиология. — М.
: ГЭОРАТ-Медиа, 2005. — 296 с. Смирнов В. М., Фудин Н. А., Поляев Б. А., Смирнов А. В. Физиология физического воспитания и спорта. — М.: Медицинское информационное агентство, 2012.
— 544 с. Смирнов В. М. Физиология физического воспитания и спорта: учебник для студ. средн. и высш. учеб. заведений / В. М. Смирнов, В. И. Дубровский. — М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2002.
— 608 с. Солодков А. С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: учебник. — М. :
Олимпия Пресс, 2005. — 528 с. Физиология человека/ под общ. ред. В. И. Тхоревского. -.
М.: Физкультура, образование, наука, 2001. — 492 сФомин Н. А. Физиологические основы двигательной активности. -.
М.: Физкультура и спорт, 1991. — 385 с.
