Введение
XXI век – век стремительных изменений, поиска новых идеалов и ценностей. Вместе с положительными достижениями науки и техники на благо всего человечества новый век осветил и множество проблем с социальной сфере. В условиях социально-экономических и политических преобразований современной России немаловажное значение приобретают вопросы укрепления физического и духовного здоровья человека, и как следствие формирования здорового образа жизни. Таким образом, нельзя недооценивать роль физической культуры в поддержании систем и органов человека.
Действующий Федеральный закон «О физической культуре и спорте в Российской Федерации» и «Национальная доктрина образования в Российской Федерации» рассматривают физическую культуру и спорт как одно из средств эффективного решения социально-экономических задач общества, профилактики заболеваний, укрепления здоровья, поддержки высокой умственной и физической работоспособности, воспитания патриотизма, подготовки молодежи к защите Родины. Вместе с тем, физическая культура укрепляет здоровье, повышает физическую и умственную работоспособность, создавая базу для успешного обучения и дальнейшей высокоэффективной работе в сфере производства.
Целью нашего исследования явилось определить показатели функционального состояния организма, которые изменяются под воздействием регулярных занятий физической культурой и спортом. Кроме того, выявить динамику изменений показателей функционального состояния организма, которые изменяются под воздействием регулярных занятий физической культурой и спортом.
Глава 1. Изменение физиологических показателей функционального состояния организма под воздействием регулярных занятий физической культурой и спортом.
Оздоровительный и профилактический эффект регулярных занятий физической культурой и спортом неразрывно связан с повышенной физической активностью, усилением функций опорно-двигательного аппарата, а также активизацией обмена веществ.
Так, общеизвестно, что при физических нагрузках в активную работу вовлекаются практически все органы и системы организма человека. Изменяя характер и величину тренировочных нагрузок, можно целенаправленно влиять на течение адаптационных процессов и тем самым укреплять различные органы, развивать важнейшие физические качества. Если рассматривать их более подробно, то можно увидеть картину положительного влияния занятий физическими упражнениями на здоровье и физическое состояние организма в результате повышения тонуса центральной нервной системы и улучшения свойств нервных процессов, усиления деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, увеличения общего объема циркулируемой крови, повышения числа эритроцитов и содержания гемоглобина, развития мышечной системы и совершенствования двигательных качеств мышц: быстроты, силы, ловкости, выносливости.
Кроме того, происходит развитие двигательной активности и координации движений, улучшение кровообращения мышечных волокон, развитие адаптационных способностей организма, утолщение костной ткани, ее большей прочности, большей подвижности суставов, нормализация обмена веществ в организме, совершенствование регуляции функций организма, профилактика гиподинамии, избавление от лишнего веса при систематических занятиях с умеренным питанием, а также улучшение функционального состояния всего организма, положительное влияния на самочувствие, настроение, работоспособность.
Регулярные занятия физической культурой положительно влияют на сердечно-сосудистую систему, дыхательную систему, опорно-двигательный аппарат, пищеварительную, нервную системы и конечно репродуктивную. Задачами лечебной физкультуры является:
· улучшение крово - и лимфообращения в органах малого таза;
· уменьшения остаточных явлений воспалительного процесса;
· профилактика гипотрофии мышц брюшного пресса и тазовой диафрагмы;
· нормализация органного тканевого метаболизма;
· предоставить общеукрепляющее воздействие на организм больных;
· повышение сопротивляемости организма к инфекционным факторов;
· улучшение психоэмоционального состояния;
· адаптация к физическим, бытовым и профессиональным нагрузкам.
Тренировочный эффект от регулярных занятий физической культурой и спортом определяется как направленностью так величиной не только физиологических, но и биохимических изменений, которые происходят под воздействием тех нагрузок, которые испытывает спортсмен. Величина функциональных сдвигов, которые происходят при этом в организме, зависит от следующих характеристик физической нагрузки, которые испытывает на себе человек:
· величины продолжительности и интенсивности упражнений;
· количества повторений в физкультурном комплексе;
· количества, продолжительности, величины интервалов и характера интервалов отдыха между комплексами упражнений.
Все выше перечисленные характеристики нагрузки в своей сочетаемости позволяют прогнозировать те физиологические изменения в организме, которых человек достигнет выполняя тот или иной комплекс упражнений, а следовательно рассчитать уровень тренированности особи.
Тренированность, а также общая выносливость человека при физических нагрузках зависит от множества факторов, а в частности от: состояния кровеносной системы (ударный объема сердца), состояния дыхательной системы (интенсивность легких в работе по поглощению кислорода и выведению углекислого газа), состояния опорно-двигательного аппарата (запас гликогена в мышцах и печени).
Рассматривая изменения в функциональном состоянии организма под влиянием физической нагрузки на клеточном уровне, следует отметить, что за счет увеличения объема саркоплазмы размеры клеток изменяются незначительно. На тканевом уровне происходит некоторое увеличение поперечно-полосатых волокон.
На субклеточном уровне происходят следующие процессы:
· увеличивается количество митохондрий (что вполне предсказуемо в силу того, что с увеличением нагрузки клетке необходимо получать больше энергии, а за ее выработку и отвечают митохондрии, являясь в свою очередь своеобразными «энергетическими станциями» клетки; с повышением митохондрий, повышается возможность использовать кислород в окислительных процессах и в больших количествах окислять жиры);
· повышается активность ферментов (а в частности тех, которые катализируютокислительные процессы; этот процесс преимущественно регистрируются в мышечных волокнах);
· увеличивается концентрация миоглобина, который способен связывать кислород;
· увеличивается количество капилляров вокруг мышечных волокон (так, у спортсменов число капилляров может быть на 60 % выше, чем у нетренированных людей).
Рассматривая дыхательную систему в контексте изменений, происходящих в ней в результате увеличения физической нагрузки, то следует отметить, что ее функция совершенствуется.
А в частности:
· увеличивается сила и мощность дыхательных мышц,
· повышается жизненная емкость легких (ЖЕЛ),
· максимилизируется вентиляция легких,
· а в целом создаются хорошие условия для выполнения мышечной работы.
В научной литературе описывается пример, в котором нетренированным людям свойственно поверхностное дыхание, которое выражается в его учащении (до 70–90 дыханий в мин.). Для сравнения у спортсменов регистрируется умеренная частота дыхания (до 30–35 дыханий в мин.), а также большая его глубина. Кроме того, во время физической нагрузки у спортсменов вдыхаемый воздух используется на 40–60 % от ЖЕЛ, тогда как у нетренированных людей всего на 10 % от ЖЕЛ. В контексте всего вышесказанного формируются хорошие условия для обновления воздуха в легочных альвеолах, а также перехода кислорода из вдыхаемого воздуха в кровь и углекислого газа из крови в выдыхаемый воздух. Благодаря этому у спортсменов хорошо развивается дыхательная мускулатура, что в свою очередь ведет к использованию воздуха даже при частоте 70–80 дыханий в минуту до одной трети от жизненной емкости легких.
Говоря о нервно-гуморальной регуляции в организме, которая претерпевает изменения, благодаря физической нагрузке, стоит отметить работу эндокринных желез. Гормоны, выделяемые ими, принимают активное участие в развитии адаптации мышц к нагрузке, что проявляется в следующем:
· увеличение массы желез, которые активно функционируют во время физической нагрузки;
· суменьшение реакции желез при выполнении умеренной мышечной работы;
· достижении возможности значительной мобилизации функций желез при предельной нагрузке;
· поддержании высокой функциональной активности желез в течение длительного времени;
· изменении чувствительности тканей к гормонам, что способствует улучшению регуляции функций организма и обменных процессов.
Аэробные упражнения тонизируют деятельность ЦНС за счет нервных импульсов, которые возникают под влиянием мышечных сокращений. Часть импульсов достигает особого отдела ствола головного мозга и активирует деятельность ЦНС, в результате чего повышается возбудимость ее центров: дыхания, кровообращения и др. Кроме того, улучшаются окислительно-восстановительные процессы, снабжение кровью головного мозга, снимается утомление, развившееся в результате напряженной умственной деятельности, быстрее восстанавливается затраченная при работе энергия. И.П. Павлов указывал, что при любых физических упражнениях все звенья нервной системы принимают участие в реакции ответа организма на них. Таким образом, аэробные упражнения положительно влияют на психофизическое состояние и могут служить средством восстановления нервной системы. В результате аэробной тренировки изменяется взаимодействие вегетативной нервной системы, что выражается в уменьшении ЧСС в покое, частоты дыхания, в некотором снижение артериального давления и пр.
Глава 2. Изменение биохимических показателей функционального состояния организма под воздействием регулярных занятий физической культурой и спортом.
При адаптации организма к физическим нагрузкам, перетренировке, а также при патологических состояниях в организме изменяется обмен веществ, что приводит к появлению в различных тканях и биологических жидкостях отдельных метаболитов (продуктов обмена веществ), которые отражают функциональные изменения и могут служить биохимическими тестами либо показателями их характеристики. Поэтому в спорте наряду с медицинским, педагогическим, психологическим и физиологическим контролем используется биохимический контроль за функциональным состоянием спортсмена.
В практике спорта высших достижений обычно проводятся комплексные научные обследования спортсменов, дающие полную и объективную информацию о функциональном состоянии отдельных систем и всего организма, о его готовности выполнять физические нагрузки.
Если говорить об изменении биохимических показателей в организме человека, то первыми маркерами функциональных изменений в организме будут выступать кровь, моча, слюна и пот. Так при физических нагрузках и воздействии других факторов среды, а также при патологических изменениях обмена веществ или после применения фармакологических средств содержание отдельных компонентов крови существенно изменяется.
Тренировка на развитие выносливости приводит к существенному увеличению объема крови, повышению общего количества эритроцитов и концентрации гемоглобина, благодаря чему кровь может принять больше кислорода из альвеолярного воздуха. Вместе с ростом уровня общего содержания гемоглобина в крови повышается и величина МПК. А это свидетельствует об увеличении возможностей транспорта кислорода кровью. Но значительного повышения концентрации эритроцитов и гемоглобина под влиянием тренировки не наблюдается. Следующий биохимический показатель, на котором отражаются изменения физиологических показаний в организме человека – это моча. Она отражает работу основного выделительного органа - почек.
Кроме того, на основании анализа мочи, можно отследить динамику обменных процессов в различных органах и тканях. В связи с этим, изменение количественного и качественного состава мочи свидетельствует о состоянии отдельных звеньев обмена веществ, избыточному их поступлению, нарушению гомеостатических реакций в организме, в том числе связанных с мышечной деятельностью. Из организма вместе с мочой выводятся избыток воды, многие электролиты, промежуточные и конечные продукты обмена веществ, гормоны, витамины, чужеродные вещества.
Но при всех тесто метрических достоинствах мочи, как объекта исследования тех физиологических изменений в организме человека, которые происходят под влиянием спортивной деятельности, она не может быть достоверным объектом исследования после кратко временных тренировочных нагрузок, так как сразу после этого весьма сложно собрать необходимое количество для ее анализа. В моче при различных функциональных состояниях организма могут появляться химические вещества, не характерные для нормы: глюкоза, белок, кетоновые тела, желчные пигменты, форменные элементы крови и др. Помимо мочи, отслеживать динамику изменений в функциональном состоянии органов и систем органов в организме нам помогает слюна. Она, обладая меньшей, чем кровь, буферной емкостью, лучше отражает изменения кислотно-щелочного равновесия организма человека. Но при этом следует отметить, что состав слюны зависит не только от физических нагрузок и связанных с ними изменений внутритканевого обмена веществ, но и от состояния сытости («голодная» или «сытая» слюна).
Гормональный фон спортсменов при физической нагрузке может быть описан следующим механизмом. В стадии напряжения организма начинают преобладать процессы возбуждения в коре головного мозга, возрастают функции коры надпочечников, увеличиваются показатели вегетативных систем и уровень обмена веществ; спортивная работоспособность неустойчива. Продукция катехоламинов и глюкокортикоидов в эндокринном фоне начинает преобладать, в связи с чем происходит адаптивный сдвиг углеводного обмена. Параллельно данные гормоны повышают активность гормоночувствительной липазы жировой ткани. В связи с этим наступает фаза усиления липидного обмена. Функциональные показатели, которые определяются в этот период, в состоянии покоя не выходят за рамки физиологических колебаний, а работоспособность спортсменов стабильна и даже повышается. На основании всего вышесказанного, можно сделать вывод, что в процессе долговременной адаптации спортсменов к физическим нагрузкам гормоны играют ведущую роль в механизмах переключения энергетического обмена с углеводного типа на жировой. Участие катехоламинов заключается при этом в подготовке данного переключения, а глюкокортикоидов в его реализации.
В случае длительного воздействия на организм интенсивных и больших по объему тренировочных и соревновательных нагрузок, может происходить нарушение нейроэндокринной регуляции, уменьшение содержания катехоламинов и глюкокортикоидов и снижение уровня энергетического обмена, в результате чего возможны различные расстройства, характеризующие наступление третьего периода адаптационных изменений – стадии дизадаптации. На этом этапе наблюдаются следующие неблагоприятные изменения функций организма: снижение общей и специальной работоспособности спортсмена, его адаптивных возможностей. Кроме того, могут развиваться преморбидные состояния и профессионально обусловленные заболевания.
Если в систематических тренировках существует длительный перерыв возникает стадия реадаптации, которая характеризуется приобретением других свойств и качеств организма. Физиологический смысл этой стадии - снижение уровня тренированности и возвращение некоторых показателей функций организма к исходным значениям. Спортсменам, систематически тренировавшимся многие годы оставляющим большой спорт, требуются специальные, научно обоснованные оздоровительные мероприятия для возвращения организма к нормальной жизнедеятельности.
О системных механизмах адаптации к физическим нагрузкам можно судить только на основе всестороннего учета совокупности реакций целостного организма, включая реакции со стороны центральной нервной системы, двигательного и гормонального аппаратов, органов движения и кровообращения, системы крови, анализаторов, обмена веществ и др. функциональных систем. Следует также подчеркнуть, что выраженность изменений функций организма в ответ на физическую нагрузку зависит, прежде всего, от индивидуальных особенностей человека и уровня его тренированности.
Но говоря о лечебной физкультуре немаловажным буде упомянуть и тот факт, что у мужчин, занимающихся спортом такая железа внутренней секреции как гипоталамус производит небольшую концентрацию гормона, который в свою очередь стимулирует образование гонадотрофина. Данная взаимосвязь приводит к снижению уровня FSH и LH, что в свою очередь приводит к тому, что половые железы уменьшают концентрацию тестостерона и выработку сперматозоидов. Но, не смотря на снижение концентрации вышеуказанного гормона, его величина остается в пределах нормы. Спорным остается и вопрос его влияния на образование сперматозоидов. Но современный ритм жизни не может не оказать своего тлетворного влияния на репродуктивную функцию мужчин. Так перегрузки, стресс, которые современный мужчина снимает в спортивных залах путем интенсификации спортивных тренировок, влечет за собой значительное снижение уровня тестостерона в крови. Если человек, интенсивно занимающийся спортом отметить снижение интереса к сексуальной жизни, можно сделать выбор в пользу последнего.
Заключение
В данной реферативной работе для выполнения указанных во введении целей мною было освещено множество аспектов данной проблематики. В заключение позволю для резюмирования темы осветить несколько выводов. А в частности отразить тот факт, что выполнение физических упражнений положительно влияет на весь двигательный аппарат, препятствуя развития дегенеративных изменений, связанных с возрастом и гиподинамией (нарушение функций организма при снижении двигательной активности). Повышается минерализация костной ткани и содержание кальция в организме, что препятствует развитию остеопороза (дистрофия костной ткани с перестройкой её структуры и разрежением). Увеличивается приток лимфы к суставным хрящам и межпозвонковым дискам, что является лучшим средством профилактики артроза и остехондроза (дегенерация суставных хрящей).
Все эти данные свидетельствуют о неоценимом положительном влиянии занятий физической культурой на организм человека.
Таким образом, можно говорить о необходимости физических упражнений в жизни каждого человека. При этом очень важно учитывать состояние здоровья человека и его уровень физической подготовки для рационального использования физических возможностей организма, чтобы физические нагрузки не принесли вреда здоровью.