Во время тренировки в тренажерном зале разными тренажерами от работающих мышц, суставов и связок в центральную нервную систему, в частности в кору головного мозга, поступает большое количество сигналов, которые, в свою очередь, из центральной нервной системы направляются ко всем внутренним органам - к сердцу, легким, мышцам и т. д. Происходит учащение сердечной деятельности и дыхания, увеличивается скорость тока крови по сосудам, повышается артериальное давление, усиливается обмен веществ. Степень изменения деятельности внутренних органов зависит от характера работы; чем сложнее и интенсивнее мышечное движение, тем больше выражены изменения внутренних органов.
Регулярные занятия повышают подвижность грудной клетки и диафрагмы. У занимающихся дыхание становится более редким и глубоким, а дыхательная мускулатура - более крепкой и выносливой. При глубоком и ритмичном дыхании происходит расширение кровеносных сосудов сердца, в результате чего улучшается питание и снабжение кислородом сердечной мышц. [Н.М.Аммосов, 1984]
Основной оздоровительной эффект связан с повышением функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы. Он заключается в экономизации работы сердца в состоянии покоя и повышении резервных возможностей аппарата кровообращения при мышечной деятельности.
Сердце, кровеносные сосуды и текущая по ним кровь образуют единую систему, обеспечивающую транспорт кислорода ко всем тканям тела. Удаление шлаков, а также различных веществ, от одних органов к другим. Сердце- это мышечный насос весом 200-250 гр., прогоняющий кровь по кровеносным сосудам во все части тела. Чистота сердечных сокращений (ЧСС) в покое 60-80 раз в минуту. Во время физической работы ЧСС может достичь максимальных границ, которые колеблется в довольно широком диапазоне, в зависимости от возраста, пола, тренированности. Увеличение ЧСС во время мышечной работы обеспечивает выброс большого количества крови в сосудистое русло, которое называется минутным объемом кровотока или минутным объемом кровообращения (МОК). Повышение кровотока связано с необходимостью доставки большого количества кислорода мышцам, и другим органом и тканям.
Сердце очень чутко реагирует на мышечную работу. В первую секунду наблюдается быстрое увеличение ЧСС. При длительной и очень интенсивной работе повторного характера ЧСС колеблется незначительно. При выполнении различных упражнений наибольшая ЧСС возникает при выполнении упражнений включающих большие группы мышц, силового характера, выполняемых на большой амплитуде. Отмечается линейная зависимость между ЧСС и интенсивностью работы в пределах 50-90% переносимости максимальных нагрузок. [Н.М.Аммосов, 1984]
Наименьшая ЧСС при работе локального характера, выполнение упражнений на расслабление, волнообразные движения. При очень интенсивных упражнениях может наблюдаться увеличение ЧСС до около предельных и максимальных величин, при таком режиме работа сердца становится менее эффективной, так как значительно сокращается время наполнения желудочков кровью и уменьшается ударный объем. Следует учесть, что у женщин при одинаковом с мужчинами уровне потребления кислорода ЧСС выше, чем у мужчин (на 10- 15 ударов).
Длительное, систематическое занятие приводит к увеличению максимально возможной величины ударного объема сердца (УОС). Благодаря этому увеличивается диастола, т.е. время полного расслабления сердца, и оно получает возможность подольше отдыха. При переходе от состояния покоя к нагрузке УОС быстро увеличивается и достигает стабильного уровня во время интенсивной ритмичной работы длительность 5-10 мин. Максимальная величина УОС наблюдается при ЧСС 130 уд/мин. В дальнейшем с увеличением нагрузки скорость прироста ударного объема крови резко уменьшается. Сердечный выброс увеличивается главным образом за счет более полного опорожнения желудочков, т. е. путем использования резервного объема крови.
Так же в ходе тренировки в тренировочных залах происходит изменения величины минутного объема сердца (МОС), выбрасываемой в систему большого круга кровообращения. МОС может меняться в широких пределах: от 4-5 л/мин. в покое, до 25-30 л/мин. при тяжелой физической нагрузки.
МОС определяется ударным объемом сердца (УОС) и частотой сердечных сокращений (ЧСС), зависит от положения тела человека, его пола, возраста, тренированности, условий внешней среды и многих других факторов. Во время физической нагрузки средней интенсивности в положении сидя и стоя МОС примерно на 2 л/мин. меньше, чем при выполнении той же нагрузки в положении лежа. Объясняется это скоплением крови в сосудах нижних конечностей из-за силы притяжения. В процессе тренировки МОС постепенно увеличивается до стабильного уровня, который зависит от интенсивности нагрузки и обеспечивает необходимый уровень потребления кислорода. После тренировки МОС постепенно уменьшается.
Таким образом, с ростом уровня тренированности потребность миокарда в кислороде снижается как в состоянии покоя, так и при субмаксимальных нагрузках, что свидетельствует об экономизации сердечной деятельности и повышении резервных возможностей аппарата кровообращения при мышечной деятельности. Один из важнейших эффектов это - урежение частоты сердечных сокращений в покое (брадикардия). Увеличение продолжительности фазы диастолы (расслабления) обеспечивает больший кроваток и лучшее снабжение сердечной мышцы кислородом.
Подсчитано, что у человека, находящегося в состоянии относительного покоя, на отдых предсердий за сутки уходит 16 часов, желудочков-12 и всего сердца-4 часа. Следовательно, за 60 лот жизни на отдых приходится 20 лет, это относится к нетренированному сердцу с частотой сокращения 70-72 удара в минуту. У того кто регулярно занимается в тренажерном зале, оно сокращается до 45-40 раз в минуту, и выигрыш для отдыха получается колоссальный. [Н.М.Аммосов, 1984]
Респираторная система
Основные оздоровительные изменения в деятельности дыхательной системы при занятиях в тренажерном зале.
Увеличивается частота дыхания. Если в покое частота дыхания составляет 12-18 дыхательных движений (циклов вдох-выдох) в минуту, то при работе она увеличивается до 40-90 дыхательных движений в зависимости от интенсивности работы.
Увеличивается глубина дыхания. Если в покое глубина дыхания (объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого за один вдох или выдох) составляет 0.5 литра, то во время напряженной мышечной работы она увеличивается до 2-3 литров.
Расширяются кровеносные сосуды легких и дыхательных путей (а также дыхательных мышц). Увеличивается скорость тока крови по сосудам этих органов. [Н.Д.Граевская, 1976]
Увеличение деятельности дыхательной системы во время работы (совместно с увеличением деятельности сердечно-сосудистой системы, системы крови и других систем) обеспечивает увеличение потребления организмом кислорода в несколько десятков раз. Так, в покое организм потребляет 250-350 миллилитров кислорода в минуту, а при предельной мышечной работе эта величина может достигать 4 литров в минуту.
В результате систематических занятий физическими упражнениями происходят такие изменения в системе дыхания, которые обеспечивают увеличение потребления организмом кислорода при мышечной работе. Увеличивается сила дыхательных мышц. Увеличивается объем максимального вдоха или выдоха. В результате за одно дыхательное движение в легкие может поступить большее количество воздуха. Увеличивается общий объем легких и жизненная емкость легких - часть легких принимающая непосредственное участие в обмене газами между воздухом и кровью. Увеличивается число кровеносных сосудов в легких, что дает возможность во время работы большему количеству крови и за меньшее время насытится кислородом и освободиться от углекислого газа. [Н.Д.Граевская, 1976]
У людей занимающихся в тренажерном зале во время мышечной работы значительно увеличена поверхность легких, больше кровеносных сосудов, которые принимают участие в газообмене. Одна и та же нагрузка у занимающегося организма вызывает меньшее увеличение деятельности системы дыхания, чем у нетренированного (так как легкие тренированного организма больше, в них повышено количество кровеносных сосудов, а также увеличена поверхность легких, принимающих непосредственное участие в газообмене). После работы быстрее восстанавливаются частота и глубина дыхания, чем у нетренированных.
При выполнении мышечной работы усилена работа гладкой мускулатуры дыхательных путей (трахеи, бронхов). Это способствует более быстрому отхождению мокроты из этих органов, которая в норме образуется у каждого человека. При задержке мокроты в легких и дыхательных путях создаются благоприятные условия для развития инфекций, а увеличение скорости ее отхождения - снижает риск инфекционных заболеваний органов дыхания. Поэтому люди, которые регулярно занимаются на тренажерах, реже болеют респираторными заболеваниями.
Мышечная система
Для нормального функционирования человеческого организма и сохранения здоровья необходима определенная «доза» двигательной активности. Наиболее адекватным выражением количества произведенной мышечной работы является величина энергозатрат. Минимальная величина суточных энергозатрат, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма, составляет 12--16 МДж (в. зависимости от возраста, пола и массы тела), что соответствует 2880--3840 ккал. Из них на мышечную деятельность должно расходоваться не менее 5,0--9,0 МДж (1200--1900 ккал); остальные энергозатраты обеспечивают поддержание жизнедеятельности организма в состоянии покоя, нормальную деятельность систем дыхания и кровообращения, обменные процессы и т.д. (энергия основного обмена). При умеренных нагрузках мышечный аппарат укрепляется, улучшается его кровоснабжение, в работу вступают резервные капилляры. Если нагрузка в течение определенного периода времени была чрезмерной, то целесообразно ее снижать постепенно, чтобы в мышцах не возникало нежелательных явлений. [Л.А.Иоффе, 1978]
Немаловажное значение имеет наличие в процессе тренировки статических или динамических элементов. Упражнения с преобладанием статических элементов способствуют резкому увеличению объема и массы мышц. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне приобретают рыхлую структуру, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно развивается узкопетлистая, с неодинаковым просветом, капиллярная сеть. При нагрузках преимущественно динамического характера, вес и объем мышц увеличиваются в значительно меньшей степени, происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямо их преимущественно статическую нагрузку, в 4-5 раз.
Мышцы человека являются мощным генератором энергии. Они посылают сильный поток нервных импульсов для полдержания оптимального тонуса ЦНС сосудам к сердцу («мышечный насос»), создают необходимое напряжение для нормального функционирования двигательного аппарата. Согласно «энергетическому правилу скелетных мышц» энергетический потенциал организма и функциональное состояние всех органов и систем зависит от характера деятельности скелетных мышц. Чем интенсивнее двигательная деятельность в границах оптимальной зоны, тем полнее реализуется генетическая программа, и увеличиваются энергетический потенциал, функциональные ресурсы организма и продолжительность жизни.
Учеными доказано, что регулярные физические упражнения не только предотвращают указанные потери, но иногда даже могут способствовать увеличению плотности костей (при правильном образе жизни и полноценном питании).
Для занимающихся тренажерами зоной повышенного внимания является - позвоночник. «Важность" позвоночника объясняется тем, что у 90% людей физические дискомфорты, испытываемые ими по жизни, связанны именно с этим органом. От благополучия позвоночника во многом зависит и физическое благополучие человека в целом.
Таким образом, систематические занятия позволяют приобрести хорошее самочувствие, улучшить здоровье, оказывают эстетическое воздействие на занимающихся. Именно благодаря этому тренажерный зал интенсивно развивается и приобретает всё большую популярность у людей разных возрастных категорий и разного уровня физической подготовленности. [Л.А.Иоффе, 1978]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Специфическими функциями физической культуры являются рекреативные и оздоровительно-реабилитационные функции, которые выражены преимущественно при использовании физической культуры в процессе досуга или в системе специальных восстановительных средств.
Тренажеры - учебно-тренировочные устройства для развития двигательных качеств (силы, быстроты, выносливости, гибкости, ловкости), совершенствования спортивной техники и анализаторных функций организма. Задача всех видов тренажеров сводится, в конечном счете, к одному - все они должны создать максимально полную имитацию нагрузок, возникающих у человека при занятиях спортом.
Таким образом, занятия на тренажерах - это возможность поддерживать спортивную форму и укреплять свое здоровье в любое удобное время суток и вне зависимости от погодных условий.
Тренажеры разделяются на два основных вида: кардиотренажеры и силовое оборудование.
Силовые тренажеры необходимы в том случае, если надо откорректировать фигуру или по душе серьезные физические нагрузки, работа с отягощениями.
Велотренажер - это универсальное средство для поддержания своего организма в идеальном состоянии. Регулярная езда на велотренажерах полезна в любом возрасте, она оказывает комплексное воздействие на организм.
Гребные тренажеры называют комплексными, так как они в равной степени способствуют развитию как выносливости, а значит, улучшают работу сердечно-сосудистой и дыхательной систем, так и силы.
Эллиптические тренажеры были созданы путем совмещения степпера, велотренажера и беговой дорожки. Принцип тренировок на нем называют кросс-тренингом: надо встать на платформу, взяться за рукоятку и шагать, крутя педалями по эллиптической траектории.
Доказано, что именно бег и ходьба максимально ускоряют обменные процессы в организме, тем самым высвобождая энергию и укрепляя организм в целом. Беговая дорожка предоставляет возможность ежедневно заниматься бегом, не выходя из квартиры и не обращая внимания на погоду.
Занятия в тренажерном зале в реабилитационных целях очень эффективны. Это значит, что каждый занимающийся должен быть убежден в необходимости и уметь на максимально возможном уровне обеспечения соответствия своим индивидуальным кондициям, по возможности самостоятельно организовывать свои занятия, т.е. свое физическое самосовершенствование, в структуре стиля жизни.
Иными словами, занимаясь в тренажерных залах, каждый должен стать себе (фигурально выражаясь) в какой то мере и «тренером, и врачом, и реабилитологом, и психологом». Следует учитывать, что даже небольшой сдвиг в этом направлении, например, только осознание больным того, что его позитивное отношение к занятиям на тренажерах – уже есть предпосылка к успеху реабилитационного процесса. Естественно, что при этом инструктор должен руководствоваться принципом индивидуализации, всемерно и постоянно. Тренажеры новы и интересны, они существенно интеллектуализируют процесс реабилитации, создают позитивный психологический настрой, улучшают эмоциональное состояние занимающихся, что оптимизирует работу принципов активности и сознательности, повышая плотность занятий.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Актуальные вопросы физиологии мышечной деятельности /Под ред. Л.А. Иоффе.- М.- 1978. - С. 115-118.
2. Амосов Н.М., Бендет Я.А. Физиологическая активность и сердце. -К.: Здоровье,1984. -С. 109-111.
3. Федеральный закон «О физической культуре и спорте в Российской Федерации» от 29.04.99 N 80-ФЗ
4. Водлозеров, В.Е. Тренажеры локально направленного действия / В.Е. Водлозеров. – Киев: Издательский центр КГМУ, 2003. – 102 с.
5. Володько Я.Т. Нужен ли сердцу покой. - Минск: Полыня, 1985. - С. 40-41.
6. Глахан Л.М. Две стороны одной монеты //Сила и красота. - 2000.- № 10. - С.76-80.
7. Граевская Н.Д. Дыхание и тренированность. -М.: Медицина, 1976. - С. 65-68.
8. Дорофеева Т.С. Функциональная анатомия опорно-двигательного аппарата. -Смоленск,1997. - С. 41 - 46.
9. Дубровский В.И., Смирнов В.М.Физиология физического воспитания и спорта.- М.: Владос пресс, 2002. - С. 381-382.
10. Евсеев, С.П. Тренажеры в гимнастике / C.П. Евсеев. – М.: Физкультура и спорт, 2003. – 254 с.
11. Евсеев, С.П. Формирование двигательных действий с помощью тренажеров / С.П. Евсеев. – М.: Физкультура и спорт, 2001. – 90 с.
12. Зациорский, В.М. Физические качества спортсмена / В.М. Зациорский. – М.: Физкультура и спорт, 1970. – 200 с.
13. Крестовников А.Н. Очерки по физиологии Физических Упражнений. - М.:Физкультура и спорт, 1985. - С.214-218.
14. К проблеме тренажерного обеспечения студенческого спорта / M.Г. Лейкин [и др.] // Проблемы и перспективы развития спортивных игр и единоборств в высших учебных заведениях: сб. статей Второй электронной научной конференции. – Харьков, 2006.
15. Лейкин, М.Г. Биомеханические аспекты воспитания силы в процессе обучения и тренировки / М.Г. Лейкин. – Киев: Изд-во Минобразования Украины, 2001. – 152 с.
16. Лейкин, М.Г. Методические особенности применения тренажеров в физическом воспитании школьников / М.Г. Лейкин, Ю.К. Макурин // Школа и педагогика. – М.: АПН СССР, 2000. – С. 230-249.
17. Лейкин, М.Г. Научное обоснование и создание спортивно-оздоровительных тренажеров: дис.... д-ра пед. наук в виде научного доклада / М. Г. Лейкин. – М., 1999. – 120 с.
18. Матвеев Л.П. Теория и методика физической культуры.-М.: ФиС,1991
19. Маркосян А.А. Физиология. - 8-е. изд. - М.: Медицина, 1975. - С. 117 - 118.
20. Муров И.В. Оздоровительные эффекты физической культуры и спорта. - Киев:Здоровье, 1989. - С. 189 - 192.
21. Нифонтова Л.Н.,Павлова Г.В. Физическая культура для людей, занятых малоподвижным трудом. - М.: Советский спорт, 1993
22. Попов, Г.И. Биомеханические основы создания предметной среды для формирования и совершенствования спортивных движений / Г.И. Попов: дис.... д-ра пед. наук. – М., 1992. – 327 с.
23. Реабилитация здоровья студентов средствами физической культуры: Учебное пособие/ Волков В.Ю., Волкова Л.М., СПб.гос.техн.ун-т.Санкт-Петербург, 1998. - 97 с.
24. Судзиловский Ф.В. Анатомия мышечной системы. - СПб., - 1997. - С. 53 - 56.
25. Тренажерные системы / В.Е. Шукшунов [и др.]. – М.: Машиностроение, 2001. – 256 с.