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.