Режимы работы мышц. Физиологическая характеристика динамических и статических усилий. Механизмы утомления при нагрузках различной интенсивности. Феномен Линдгарта при статических упражнениях.
Различают 3 режима работы мышцы: изотонический, изометрический и ауксотонический.
Изотонический режим (режим постоянного тонуса мышцы) наблюдается при отсутствии нагрузки на мышцу, когда мышца закреплена с одного конца и свободно сокращается. Напряжение в ней при этом не изменяется. Механическая работа мышцы равна нулю. В таком режиме работает в организме человека только одна мышца – мышца языка. В современной литературе также встречается термин изотонический режим по отношению к такому сокращению мышцы с нагрузкой, при котором по мере изменения длины мышцы напряжение ее сохраняется неизменным, но в этом случае механическая работа мышцы не равна нулю, т. е. она совершает внешнюю работу.
Изометрический режим (режим постоянной длинны мышцы) характеризуется напряжением мышцы в условиях, когда она закреплена с обоих концов или когда мышца не может поднять слишком большой груз. Механическая работа мышцы равна нулю. Этот режим наблюдается при сохранении заданной позы и при выполнении статической работы. Физиологическая характеристика такой работы заключается в оценке величины нагрузки и длительности работы.
Ауксотонический режим (смешанный режим) характеризуется изменением длины и тонуса мышцы, при сокращении которой происходит перемещение груза. В этом случае совершается механическая работа мышцы. Такой режим проявляется при выполнении динамической работы мышц даже при отсутствии внешнего груза, т. к. мышцы преодолевают силу тяжести, действующую на тело человека. Различают 2 разновидности этого режима работы мышц: преодолевающий и уступающий режим.
Закон средних нагрузок и среднего темпа движений: максимальную механическую работу мышца совершает при средних нагрузках и среднем темпе движений (при высоких скоростях – часть ее энергии тратится на преодоление сопротивления; при низких – на поддержание изометрического напряжения, т. е. для поддержания достигнутой длинны мышцы).
Работая в условиях неподвижной позы человек выполняет статическую работу. При этом его мышцы работают в изометрическом режиме и их механическая работа равна нулю. Однако, с физиологической точки зрения человек испытывает определенную нагрузку.
В ЦНС в моторной области коры создается мощный очаг возбуждения – рабочая доминанта, которая оказывает мощное тормозящее влияние на другие нервные центры (дыхания и сердечной деятельности). Так как при этом, в отличие от динамической работы, активность нервных центров должна поддерживаться непрерывно, то статические усилия весьма утомительны и не могут поддерживаться долго.
В двигательном аппарате при статической работе наблюдается непрерывная активность мышц, что делает ее более утомительной, чем динамическая работа с той же нагрузкой.
При значительных усилиях наблюдается явление натуживания, которое представляет собой выдох при закрытой голосовой щели, в результате чего туловище получает хорошую механическую опору, а сила скелетных мышц увеличивается. Содержание кислорода в альвеолах легких зависит от принятой позы.
Напряжение скелетных мышц оказывает регулирующие влияние на вегетативные процессы – моторно-висцеральные рефлексы. Это в частности нарастание ЧСС и угнетение работы почек – уменьшение диуреза.
Феномен Линдгарта – Верещагина (или феномен статических усилий) демонстрирует изменение вегетативных функций:
в момент выполнения работы уменьшается ЖЕЛ, глубина и минутный объем дыхания, падает ЧСС и потребление кислорода, а после окончания работы наблюдается резкое повышение этих показателей. Этот эффект больше выражен у новичков, но по мере адаптации спортсменов к статической работе он проявляется гораздо меньше.
При статической работе основными причинами утомления являются непрерывное напряжение нервных центров и мышц, выключение менее устойчивых мышечных волокон и большой поток импульсов между мышцами и моторными центрами.
При выполнении циклической работы максимальной мощности основной причиной развития утомления является уменьшение подвижности основных нервных процессов в ЦНС с преобладанием торможения вследствие большого потока импульсов. В нейронах падает уровень содержания АТФ и КрФ и в структурах мозга повышается содержание тормозного медиатора – гамма-аминомасляной кислоты. Снижение возбудимости, лабильности и скорости расслабления мышц.
Субмаксимальной мощности. Причинами утомления являются угнетение деятельности нервных центров и изменения внутренней среды организма. Причина этого – большой недостаток кислорода, вследствие которого развивается гипоксемия.
Большой мощности. Развитие утомления происходит вследствие дискоординации моторных и вегетативных функций.
Длительность выполнения работы умеренной мощности приводит к развитию охранительного торможения в ЦНС, истощению энергоресурсов, напряжению функций кислородтранспортной системы и изменению обмена веществ. В организме снижаются запасы гликогена, что ведет к уменьшению содержания глюкозы в крови.
Ациклические движения. При выполнении ситуационных упражнений, при разных формах работы переменной мощности большие нагрузки испытывают высшие отделы головного мозга и сенсорные системы, т..к спортсменам необходимо постоянно анализировать сложившуюся ситуацию.
При выполнении гимнастических упражнений и в единоборствах утомление развивается вследствие ухудшения пропускной способности мозга и снижения функционального состояния мышц (уменьшается их сила, возбудимость, скорость сокращения и
расслабления).
9. Восстановительные процессы организма после физической работы. Фазы восстановления. Гетерохронность восстановления различных систем организма. Понятие о суперкомпенсации. Средства, ускоряющие восстановительные процессы.
Совокупность физиологических, биохимических и структурных изменений, которые обеспечивают переход организма от рабочего уровня к исходному (дорабочему) состоянию, называется восстановление.
После окончания физических нагрузок в организме человека некоторое время сохраняются функциональные изменения, присущие периоду спортивной деятельности, и лишь затем начинают осуществляться основные восстановительные процессы, которые носят неоднородный характер. Вследствие функциональных и структурных перестроек, осуществляющихся в процессе восстановления, функциональные резервы организма расширяются и наступает сверхвосстановление (суперкомпенсация).
Процессы восстановления различных функций в организме могут быть разделены на три отдельных периода:
1). рабочий период – сюда относят те восстановительные реакции, которые осуществляются уже в процессе самой мышечной работы (восстановление АТФ, КрФ, переход гликогена в глюкозу и ресинтез глюкозы из продуктов ее распада – глюконеогенез). Рабочее восстановление поддерживает нормальное функциональное состояние организма и допустимые параметры основных гомеостатических констант в процессе выполнения мышечной нагрузки.
2). Ранний период восстановления – наблюдается непосредственно после окончания работы легкой и средней тяжести в течение нескольких десятков минут и характеризуется нормализацией кислородной задолженности, гликогена, некоторых физиологических, биохимических и психофизиологических констант. Раннее восстановление лимитируется главным образом временем погашения кислородного долга.
3). Поздний период восстановления отмечается после длительной напряженной работы (марафон) и затягивается на несколько часов и даже суток. В это время нормализуется большинство физиологических и биохимических показателей организма, удаляются продукты обмена веществ, восстанавливается вводно-солевой баланс, гормоны, ферменты.
Закономерности восстановления.
1. Неравномерность восстановления. Сразу после окончания работы восстановление идет быстро, а затем скорость его снижается и наблюдается фаза медленного восстановления. Биологические константы организма восстанавливаются на различных этапах последействия с различной скоростью.
2. Гетерохронность восстановления – в основе лежит принцип саморегуляции, свидетельствующий о том, что неодновременное протекание различных восстановительных процессов обеспечивает наиболее оптимальную деятельность целостного организма. В различные временные интервалы восстановительного периода функциональное состояние организма неоднозначно. Сразу после окончания физических нагрузок восстанавливается алактатная фаза кислородного долга и фосфагены. Через несколько минут отмечается нормализация пульса, артериального давления, ударного и минутного объема крови, скорости кровотока, т. е. тех показателей, которые обеспечивают восстановление лактатной фазы кислородного долга. Спустя несколько часов после работы восстанавливаются показатели внешнего дыхания, глюкоза и гликоген. Обмен веществ, вводно-солевой баланс, ферменты и гормоны восстанавливаются через несколько суток.
3. Фазность восстановления. Выражается в изменении уровня работоспособности. Различают 3 фазы:
1) фаза пониженной работоспособности - сразу после работы наблюдается тенденция к восстановлению до исходного уровня. Повторные нагрузки в этот период вырабатывают выносливость.
2) фаза повышенной работоспособности – восстановление продолжает увеличиваться, наступает сверхвосстановление (суперкомпенсация). Повторные нагрузки в эту фазу повышают тренированность.
3) фаза исходной работоспособности – восстановление до исходного уровня. Повторные нагрузки в это время малоэффективны и лишь поддерживают состояние тренированности.
В ходе развития адаптированности организма спортсмена к нагрузкам восстановительные процессы улучшаются, повышается их эффективность. У нетренированных лиц восстановительный период удлинен, а фаза сверхвосстановления выражена слабо, у высококвалифицированных спортсменов наоборот.
Мероприятия по ускорению процессов восстановления включают в себя контроль за состоянием функций организма, динамикой работоспособности и утомления в период тренировки и соревнований, а также мобилизацию и использование функциональных резервов организма для ускорения восстановления.
Все мероприятия могут быть разделены на постоянные и периодические. Постоянные – рациональный режим работы и отдыха, сбалансированное питание дополнительная витаминизация, закаливание, оптимизация эмоционального состояния.
Периодические мероприятия – осуществляются по мере необходимости с целью мобилизации резервных возможностей организма – различные воздействия на биологически активные точки, вдыхание чистого кислорода при нормальном и повышенном атмосферном давлении, гипоксическая тренировка, массаж, применение тепловых процедур, ультрафиолетовое облучение, использование биологических стимуляторов и адаптогенов (растительные стимуляторы), не относящихся к допингам.
10.Морфофункциональные факторы, обеспечивающие проявление силовых способностей
Сила- способность за счет мышечных сокращении преодолевать внешнее сопротивление.
Различают абсолютную и относительную мышечную силу.
Абсолютная сила - отношение мышечной силы к физиологическому поперечнику мышцы (площади поперечного разреза всех мышечных волокон)
Относительная сила - отношение мышечной силы к ее анатомическому поперечнику(толщина мышцы в целом, котор. зависит от числа и толщины отдельных мыш. волокон)
В зависимости от режима мышечного сокращения различают:
1) Статическую силу, проявляется при статических усилиях.
2) Динамическую силу, при динамической работе, в том числе взрывную силу, котор. определяется скоростно-силовыми возможностями.
Мех-мы: В развитии мышечной силы имеют значения:
Внутримышечные факторы- вкл. в себя биомеханические, морфологические и функциональные особенности мышечных волокон.
- Физиологический поперечник, завис от числа мышечных волокон
- Состав мышечных волокон, соотношение слабых и более возбудимых медленных волокон и более мощных высокопороговых быстрых мышечных волокон
- Миофибриллярная гипертрофия мышцы, т.е увеличение мышечной массы, котор. разв. При силовой тренировке в результате адаптационно-трофических влиянии и хар-ся ростом толщины и более плотной упаковкой сократительных элементов мышечного волокна- миофибрилл
2) Нервная регуляция- обеспечивает развитие силы за счет совершенствования д-ти отдельных мышечных волокон, двигательных едениц целой мышцы и межмышечной координации.
- увеличение частоты нервных импульсов поступающих в скелетные мышцы от мотонейронов спинного мозга и обеспечивающих переход от слабых одиночных сокращении их волокон к мощным татаническим.
- активация многих ДЕ- при увеличении числа вовлеченных в двигательный акт ДЕ повышается сила сокращения мышцы
- синхронизация активности ДЕ- одновременное сокращение возможно большего числа активных ДЕ резко увеличивает силу тяги мышцы.
11.Морфофункциональные факторы, обеспечивающие проявление гибкости
Гибкость – это способность совершать движения в суставах с большой амплитудой, т.е. суставная подвижность.
Она зависит от способности к управлению движениями аппаратом и его морфофункциональных особенностей
- вязкость мышц
- эластичность связочного апората
- состояние межпозвоночных дисков
Гибкость улучшается при разогревании мышц и ухудшается на холоде. Она снижается в сонном состоянии и при утомлении. Величина гибкости минимальна утром и достигает максимума в середине дня. Улучшение гибкости происходит, когда во время предстартового возбуждения повышается частота сердечных сокращений, нарастает кровоток через мышцы.
Различают активную и пассивную гибкость:
- активная – припроизвольных движениях в суставах;
- пассивная – при растяжении мышц внешней силы.
Пассивная гибкость превышает активную.
Физиологические процессы, обеспечивающие проявление выносливости. Психологическая хар-ра состояния «мертвая точка»
Выносливость-способность наиболее длительное или в заданных границах времени выполнять специализированную работу без снижения ее эффективности.
2формы: 1) общая выносливость-способность длительно выполнять любую циклическую работу умеренной мощности с участием больших мышечных групп; 2) специальная выносливость- проявляется в различных конкретных видах двигательной деятельности.
Мех-мы развития:
Общая выносливость зависит от доставки О2 работающим мышцам и определяется функционированием кислороднотранспортной системы: сердечно-сосудистой, дыхательной и системой крови.
Развитие общей выносливости обеспечивается разносторонними перестройками в дыхательной системе. Повышение эффективности дыхания достигается:
- увел. легочных объемов(на 10-20%) и емкостей(ЖЕЛ достигает 6-8л)
- увел. глубины дыхания (до50-55% ЖЕЛ)
-увел. диффузной способности легких, что обусловлено увеличением альвеолярной поверхности и объема крови, в легких, протекающей ч/з расширяюсь сеть кап-ров.
- увел. мощности и выносливости дыхательных мышц, что приводит к росту объема вдыхаемого воздуха по отношению к функциональной остаточной емкости легких (остаточному объему и резервному объему выдоха)
Решающую роль в развитии общей выносливости играют морфофункциональные перестройки в сердечно-сосудистой системе отражающие адаптацию к длительной работе:
- увел. объема сердца и утолщение миокарда.
- рост сердечного выброса (увел. ударного объема)
- замедление частоты сердечных сокращении в покое (до40-50 уд/мин и меньше) в результате усиленных парасимпатических влиянии, что облегчает восстановление сердечной мышца и последующую ее работоспособность.
-снижение артериального давления в покое.
В системе крови повышен общей выносливости способствует:
- увел. объема циркулирующей крови (около20%) за счет увел. плазмы, при этом адаптивный эффект обеспечивается: 1) снижением вязкости крови и соответствующим облегчением кровотока; 2) большим венозным возвратом крови, стимулирующим более сильное сокращения сердца
- увел. общего кол-ва эритроцитов и гемоглобина
- уменьш. содерж. Лактата в крови при работе, связанное, во-первых, увел. емкости буферных систем крови и во-вторых, с преобладанием в мышцах выносливых людей медленных волокон, использующих лактат, как источник энергии.
В скелетных мышцах у спортсменов, специализирующихся в работе на выносливость, преобладают медленные мышечные волокна (до80-90%)
В ЦНС работа на выносливость сопровождается формированием стабильных рабочих доминант, котор. обладают высокой помехоустойчивостью, отдоляя развитие запредельного торможения в условиях монотонной работы.
Спец выносливость в ЦВС зависит от длины дистанции, котор. определяет соотношение аэробного и анаэробного энергообеспечения.
Спец. Выносливость к статической работе базируется на высокой способности нервных центров и работающих мышц поддерживать непрерывную активность в анаэробных условиях. Торможение вегетативных функции со стороны мощной моторной доминанты по мере адаптации к нагрузке постепенно снижается, что облегчает дыхание и кровообращение
Силовая выносливость зависит от переносимости нервной системы и двигательным аппаратом многократных повторении натуживания, вызывающего прекращение кровотока в наружных мышцах и кислородное голодание мозга. Повышение резервов мышечного гликогена и кислородных запасов в миоглобине, облегчает работу мышц.
Скоростная выносливость определяется устойчивостью нервных центров к высокому темпу активности. Она зависит от быстрого восстановления АТФ в анаэробных условиях за счет КрФ и реакции гликолиза.
Выносливость в ситуационных видах спорта обусловлена устойчивостью ЦНС и сенсорных систем к работе переменной мощности и хар-ра – «рваному режиму», вероятным перестройкам ситуации, многоальтернативному выбору, сохранению координации при постоянном раздражении вестибулярного аппарата.
Выносливость к вращениям и ускорениям требует хорошей устойчивости вестибулярной сенсорной системы
Выносливость к гипоксии хар-ая для альпинистов, связанна с понижением тканевой чувствительности нервных центров сердечной и скелетной мышц к недостатку О2. Это св-во в значительной мере является врожденным.
«Мертвая точка» Период врабатывания может завершаться появлением «мертвой точки». Она возникает у недостаточно подготовленных спортсменов в результате дискоординации двигательных и вегетативных функции. При слишком интенсивных движениях и замедленной перестройке вегетативных процессов нарастает заметный кислородный долг, возникает тяжелое субъективное состояние. Происходит рост содержания лактата в крови, рН крови снижается до 7,2 и менее. Наблюдается отдышка и нарушение сердечного ритма (аритмия), уменьш. ЖЕЛ. В ЭМГ увел амплитуда потенциалов работающих мышц, в ЭЭГ развив. Десинхронизация активности. В этот период работоспособность резко падает, она возрастает лишь после волевого преодоления «мертвой точки», когда открывается «второе дыхание», или в результате снижения интенсивности работы. Подобное состояние может неоднократно повторятся во время длительной работы при повышениях ее мощности.
13.Двигательный анализатор. Мышечное волокно. Роль кинестезических сигналов в регуляции произвольных движений. Физиологические механизмы, обеспечивающие проявление координационных способностей.
Двигательный анализатор – мышечное волокно, внутри которого интрофузальной волокно и с помощью которого происходит получение информации об окружающем мире через зрение, слух, обоняние и т.д.
Кинестезия – мышечное чувство на основе обратных связей.
Координационные способности – способности быстро, точно, целесообразно, т.е. наиболее совершенно решать двигательные задачи (особенно сложные и возникающие неожиданно).
Физиологические механизмы, влияющие на к.с.:
Кора больших полушарий, где формируется система произвольных и непроизвольных связей, связь черной субстанции с полосатым телом
Мозжечок, обеспечивает координацию в пространстве лемнисковый путь – мотонейроны связывают средний и промежуточный мозг между собой и передают сигналы в спинной мозг и к мышцам.
14.Развитие движений и физических качеств в онтогенезе. Понятие о сенситивных периодах развития двигательных способностей. Рекомендуемые возрастные сроки для занятий определенными видами спорта.
Онтогенез (греч.: онтос — особь, генезис — развитие) —индивидуальное развитие. В понятие онтогенеза включают все стадии развития организма от момента оплодотворения яйцеклетки до конца жизни человека, выделяя пренатальный этап (до рождения) и постнаталъный (после рождения).
Под развитием понимают 3 основных процесса: 1) рост — увеличение числа клеток (в костях, легких и других органах) или увеличение размеров клеток (в мышцах и нервной ткани), т. е. количественный процесс; 2) дифференцирование органов и тканей; 3) формообразование, т.е. качественные изменения. Эти процессы тесно взаимосвязаны.
Основными закономерностями возрастного развития являются периодизация и гетерохронность (греч: гетерос—другой, хронос— время), т. е. неравномерность и разновременность роста и развития.
В ходе онтогенеза наблюдаются определенные периоды формирования отдельных функций и органов, ускорение и замедление их роста. Периоды ускорения развития различных функций не совпадают. Наиболее интенсивный рост длины тела происходит на протяжении 1 года жизни и в период полового созревания: в среднем, у девочек в 12-13 лет, у мальчиков в 14-15 лет. Речь формируется до 2-3 лет, а речевая регуляция движений с 4-5 лет. Основные позы тела осваиваются до 1 года, а основной фонд движений закладывается до 3-х лег. До 8 лет увеличивается длина шага, а с 8-9 лет нарастает темп ходьбы и бега. После 14лет заметно нарастают масса тела и сердца.
Переход от одного возрастного периода к другому является переломным этапом развития, когда организм переходит от одного качественного состояния в другое. Скачкообразные моменты развития целого организма, отдельных его органов и тканей называются критическими. Они жестко контролируются генетически. С ними частично совпадают сенситивные периоды (периоды особой чувствительности), которые возникают на их базе и менее всего контролируются генетически, т. е. являются особенно восприимчивыми к влияниям внешней среды, в том числе педагогическим и тренерским. Критические периоды переключают организм на новый уровень онтогенеза, создают морфофункциональную основу существования организма в новых условиях жизнедеятельности, а сенситивные периоды приспосабливают функционирование организма к этим условиям. С этим связана высокая чувствительность организма к внешним влияниям в сенситивные периоды развития.
Благоприятные воздействия на организм в сенситивные периоды оптимальным образом содействуют развертыванию наследственных возможностей организма, превращению врожденных задатков в определенные способности, а неблагоприятные задерживают их развитие, вызывают перенапряжение функциональных систем, в первую очередь, нервной системы, нарушение психического и физического развития.
Сенситивные периоды для развития различных физических качеств проявляются гетерохронно. Абсолютная мышечная сила —14-17 лет (max величина прироста силы—18-20 юнош., 17-19 девуш.). Быстрота —11-14 лет (max уровень—15 лет). Этот же примерно период для развития скоростно-силовых возможностей. Общая выносливость—15-20 лет (максимальное значение — в 20-25 лет). Гибкость —3-4 до 15лет,а ловкость — с 7-10 до 13-15 лет. Именно на протяжении сенситивных периодов применяемые средства и методы в физическом воспитании достигают наилучшего тренирующего эффекта. В последующие периоды те же средства и объемы тренировочных нагрузок подобного прироста физических качеств не обеспечивают.
15. Нервно-гуморальная реакция работы сердца. Влияние на сердце симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Роль коры головного мозга. Влияние эмоционального состояния на показатели работы сердца.
Главную роль в регуляции деятельности сердца играют нервные и гуморальные влияния. Сердце сокращается благодаря импульсам, поступающим от главного водителя ритма, деятельность которого контролируется центральной нервной системой.
Нервная регуляция деятельности сердца осуществляется эфферентными ветвями блуждающего и симпатического нервов.
На основе анализа всех влияний блуждающего и симпатического нервов на сердце создана современная классификация их эффектов. Хронотропный эффект характеризует изменение ЧСС, батмотропный – изменение возбудимости, дромотропный – изменение проводимости, инотропный – изменение сократимости. Все эти процессы блуждающие нервы замедляют и ослабляют, а симпатические – ускоряют и усиливают.
Центры блуждающих нервов находятся в продолговатом мозге. Вторые их нейроны расположены непосредственно в нервных узлах сердца. Отростки этих нейронов иннервируют синоатриальный и атриовентрикулярный узлы и мышцы предсердий; миокард желудочков блуждающими нервами не иннервируется.
Нейроны симпатических нервов расположены в верхних сегментах грудного отдела спинного мозга, отсюда возбуждение передается в шейные и верхние грудные симпатические узлы и далее к сердцу. Импульсы с нервных окончаний передаются на сердце посредством медиаторов. Для блуждающих нервов медиатором служит ацетилхолин, для симпатических – норадреналин.
Центры блуждающих нервов находятся в постоянном тонусе. При стойком повышении тонуса этих нервов сердцебиения становятся реже, возникает синусовая брадикардия.
В рефлекторной регуляции работы сердца участвуют центры продолговатого и спинного мозга, гипоталамуса, мозжечка и коры больших полушарий, а также рецепторы некоторых сенсорных систем (зрительной, слуховой, двигательной, вестибулярной). Большое значение в регуляции сердца и кровеносных сосудов имеют импульсы от сосудистых рецепторов, расположенных в рефлексогенных зонах (дуга аорты, бифуркация сонных артерий). Такие же рецепторы имеются и в самом сердце. Часть этих рецепторов воспринимает изменения давления в сосудах (барорецепторы). Хеморецепторы возбуждаются в результате сдвигов химического состава плазмы крови при увеличении в ней рСО2 или снижения рО2.
На деятельность сердечно-сосудистой системы влияют импульсы от рецепторов легких, кишечника, раздражение тепловых и болевых рецепторов.
Гуморальная регуляция деятельности сердца осуществляется путем воздействия на него химических веществ, находящихся в крови. Гуморальные влияния на сердце могут оказываться гормонами, продуктами распада углеводов и белков, изменениями рН, ионов кальция и калия. Адреналин, норадреналин и тироксин усиливают работу сердца, ацетилхолин – ослабляет. Снижение рН, увеличение уровня мочевины и молочной кислоты повышают сердечную деятельность. При избытке ионов К+ урежается ритм и уменьшается сила сокращений сердца, его возбудимость и проводимость. Высокая концентрация К+ приводит к расслаблению миокарда и остановке сердца в диастоле. Ионы Са учащают ритм и усиливают сердечные сокращения, повышают возбудимость и проводимость миокарда; при избытке Са сердце останавливается в систоле.
Функциональное состояние сосудистой системы, как и сердца, регулируется нервными и гуморальными влияниями. Нервы, регулирующие тонус сосудов, называются сосудодвигательными и состоят из двух частей – сосудосуживающих и сосудорасширяющих. Симпатические нервные волокна, выходящие в составе передних корешков спинного мозга, оказывают суживающее действие на сосуды кожи, органов брюшной полости, почек, легких и мозговых оболочек, но расширяют сосуды сердца. Сосудорасширяющие влияния оказываются парасимпатическими волокнами, которые выходят из спинного мозга в составе задних корешков.
В продолговатом мозге находится сосудодвигательный центр. Он состоит из прессорного (сосудосуживающего) и депрессорного (сосудорасширяющего) отделов. Главная роль в регуляции тонуса сосудов принадлежит прессорному отделу. Кроме того, существуют высшие сосудодвигательные центры, расположенные в коре головного мозга и гипоталамусе, и низшие – в спинном мозге. Нервная регуляция тонуса сосудов осуществляется и рефлекторным путем. На основе безусловных рефлексов (оборонительных, пищевых, половых) вырабатываются сосудистые условные реакции на слова, вид объектов, эмоции.
Гуморальная регуляция тонуса сосудов осуществляется как сосудосуживающими, так и сосудорасширяющими веществами. К первой группе относят гормоны мозгового слоя надпочечников – адреналин и норадреналин, а также задней доли гипофиза – вазопрессин. К числу гуморальных сосудосуживающих факторов относят серотонин, образующийся в слизистой оболочке кишечника, в некоторых участках головного мозга и при распаде тромбоцитов. Аналогичный эффект оказывает образующееся в почках вещество ренин, который активирует находящийся в плазме глобулин – гипертензиноген, превращая его в активный гипертензин.
В подчелюстной и поджелудочной железах, в легких и коже установлено наличие весьма активного полипептида – брадикинина, который вызывает расслабление гладкой мускулатуры артериол и понижает кровяное давление. К сосудорасширяющим веществам также относятся ацетилхолин, образующийся в окончаниях парасимпатических нервов, и гистамин, находящийся в стенках желудка, кишечника, также в коже и скелетных мышцах (при их работе).
Все сосудорасширяющие вещества, как правило, действуют местно. Сосудосуживающие вещества преимущественно оказывают общее действие на крупные кровеносные сосуды.
16. Физиологические механизмы регуляции дыхания. Педагогические и психологические приемы нормализации дыхания на уроках физической культуры оздоровительной направленности.
Регуляция внешнего дыхания представляет собой физиологический процесс управления легочной вентиляцией для обеспечения оптимального газового состава внутренней среды организма в постоянно меняющихся условиях его жизнедеятельности.
Основную роль в регуляции дыхания играют рефлекторные реакции, возникающие в результате возбуждения специфических рецепторов, заложенных в легочной ткани, сосудистых рефлексогенных зонах и скелетных мышцах. Центральный аппарат регуляции дыхания представляют нервные образования спинного, продолговатого мозга и вышележащих сегментов ЦНС.
Дыхательный ритм и управление деятельностью дыхательных мышц генерируется работой дыхательного центра, представляющего собой совокупность взаимосвязанных нейронов ретикулярной формации продолговатого мозга и вышележащих отделов ЦНС, обеспечивающих тонкое приспособление дыхания к различным условиям внешней среды.
Часть дыхательных нейронов, объединенных в так называемую латеральную зону является эфферентной частью дыхательного центра и обеспечивает преимущественно фазу вдоха (инспираторные нейроны).
Другая группа нейронов, составляющая медиальную зону, является афферентной частью дыхательного центра и обеспечивают фазу выдоха (экспираторные нейроны) – осуществляют контроль за периодичностью дыхательной ритмики, организуемой латеральной зоной.
В регуляции дыхания на основе механизма обратных связей принимают участие несколько групп механорецепторов легких.
Рецепторы растяжения легких – находятся в гладких мышцах трахеи и бронхов. Их раздражителем является растяжение стенок воздухоносных путей.
Ирритантные рецепторы – расположены в эпителиальном слое верхних дыхательных путей и раздражаются при изменении объема легких и действии на слизистую трахеи и бронхов механических или химических раздражителей. (возникает кашлевой рефлекс, першение и жжение, учащение дыхания).
Джи-рецепторы расположены в стенках альвеол. Они формируют частое поверхностное дыхание при патологии легких (воспаление, отек), а также раздражается при действии никотина, гистамина.
Проприорецепторы дыхательных мышц (межреберные мышцы и мышцы живота) обеспечивают усиление вентиляции легких при повышении сопротивления дыханию.
Поддержание постоянства газового состава внутренней среды организма регулируется с помощью центральных и периферических хеморецепторов.
Центральные хеморецепторы расположены в структурах продолговатого мозга, и они чувствительны к изменению рН межклеточной жидкости мозга. Эти рецепторы стимулируются ионами водорода.
Периферические хеморецепторы расположены в дуге аорты и месте деления общей сонной артерии. Эти рецепторы вызывают рефлекторное увеличение легочной вентиляции в ответ на снижение кислорода в крови (гипоксемия).
Афферентные влияния соработающих мышц осуществляется благодаря раздражению проприорецепторов, что приводит к усиления дыхания рефлекторным путем.
Существенное воздействие на регуляцию дыхания оказывают и условнорефлекторные влияния. В частности, эмоциональные нагрузки, предстартовые состояния, гипнотические внушения, самообучение управлению дыханием.
Также легочная вентиляция зависит от особенностей гемодинамики, температуры внешней среды.
17.Функция эндокринных желёз при мышечной деятельности. Роль надпочечников гипофиза, щитовидной, половых, поджелудочной желёз при деятельности человека.
Выполнение кратковременной и малоинтенсивной мышечной работы не вызывает заметных изменений содержания гормонов в плазме крови и моче. Значительные мышечные нагрузки (превышающие 50-70% от мах потребления О2) вызывает состояние напряжения в организме и повышенную секрецию соматотропного гормона, кортикотропина, вазопрессина, глюкокортикоидов, адреналина, норадреналина. Реакции эндокринной системы меняются в зависимости от особенностей упражнений. Их регулирующее влияние на метоболические и энергетические процессы осуществляются вместе с другими биологически активными вещ-ми и зависит от состояния связывающих гормоны рецепторов клеток мышцей.
С увел. тяжести работы, повышается ее мощность и напряженность, происходит повышение секреции адреналина, норадреналина и кортикоидов. Однако гормональные реакции у не тренированных лиц и спортсменов различны. У не занимающихся спортом наступает быстрый и очень большой выброс в кровь этих гормонов, но запасы их не велики и быстро наступает их истощение, ограничивающих работоспособность. У спортсменов функц-ые рез-вы надпочечников сущ-но увел-ны.
Активация симпато-адреналовой системы увел. ещё в предстартовом состоянии. При секреции адреналина выступление оказывается неуспешным. Уверенных в себе спортсменов, активация С-АС оптимизируется и проявляется преобладание норадреналина- «гормон гомеостаза». Под его влиянием развертываются фун-ии ССС, усиливается доставка О2 к тканям, стимулируются окислительные процессы, повышаются аэробные возможности организма.
Увел. выработки адреналина и норадреналина у спортсмена в услов. соревновательной деятельности сопряжены с состоянием эмоционального стресса. При этом их секреция может быть увел-на в 5-6 раз по сравнению во время отдыха.
Активация гипотоламо-гипофизарно-надпочечниковой системы зависит от вида спорта, состояния тренированности и квалификации спортсмена. В ЦВС подавление активности этой системы в предстартовом состоянии и во время соревновании коррелирует с низкой работоспособностью. Наиболее успешно выступают спортсмены, в орг-ме которых секреция