Реферат: Влияние физических нагрузок на опорно-двигательный аппарат на примере плавания

РЕФЕРАТ

по биологии

на тему:

“ВЛИЯНИЕФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

НАОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ НА ПРИМЕРЕ ПЛАВАНИЯ”

ученицы 9 «А»класса

средней школы №22

Кулаковой Татьяны

г. Воскресенск

2004 г.

ПЛАН

1. Введение………………………………………………………………………………………3

2. Анатомо-физиологические особенности опорно-двигательного аппарата……….3

Влияние физической тренировки на опорно-двигательный аппарат

3.1 Изменениеопорно-двигательного аппарата при тренировке…………………. 6

3.2 Методы оценкиопорно-двигательного аппарата и самоконтроль за ним…. 13

3.3 Возрастные и половыеособенности двигательных способностей…………. 15

4. Оценка физического развития и двигательной подготовленности пловцови школьников 11-16 лет, не занимающихся спортивным плаванием…………………… 17

Заключение………………………………………………………………………………… 25 Литература…………………………………………………………………………………. 26

1 Введение

За последние десятилетия ХХ века, впериод научно-технической революции, кардинально изменились условия и сампроцесс труда. Автоматизация производства, развитие транспорта, улучшениеусловий жизни привели к снижению двигательной активности большинства людей. Ворганизме человека стали нарушаться нервно-рефлекторные связи, заложенныеприродой и закрепленные в процессе тяжелого труда. Возрос и темп жизни.Актуальной проблемой становится борьба с нервно-эмоциональным напряжением, сотрицательным влиянием монотонности в работе в сочетании с гиподинамией,возникающей из-за ограничения подвижности во многих видах деятельности.

Детренированность двигательнойсистемы и функциональных систем организма человека, обеспечивающих мышечнуюработу энергетическими и пластическими ресурсами, создает предпосылки, прикоторых неожиданные психо — эмоциональные воздействия на человека и даже неочень большая физическая нагрузка, вызывают сильную стресс реакцию. Сами посебе стрессовые воздействия умеренной силы имеют тренирующий характер иприводят к адаптации к ним функциональных систем организма.

Социальные и медицинские мероприятияне дают ожидаемого эффекта в деле сохранения здоровья людей. Поэтому всовременном обществе у людей все больше возникает потребность в развитии своихфизических способностей при помощи спортивных тренировок. Физические тренировки«становятся катализатором жизненной активности, инструментом прорыва в областьинтеллектуального потенциала и долголетия, условием и неотъемлемой частьюгармоничной и полноценной жизни».

2 Анатомо-физиологическиеособенности опорно-двигательного аппарата

Опорно-двигательный аппаратсостоит из костного скелета и мышц. Мышцы человека делятся на три вида: гладкаямускулатура внутренних органов и сосудов, характеризующаяся медленнымисокращениями и большой выносливостью; поперечнополосатая мускулатура сердца,работа которой не зависит от воли человека, и, наконец, основная мышечная масса– поперечнополосатая скелетная мускулатура, находящаяся под волевым контролем иобеспечивающая нам функцию передвижения.

Мышцы нашего тела – добрыеволшебники. Выполняя свою работу, они одновременно совершенствуют и функциипрактически всех внутренних органов, в первую очередь это касается сердечно-сосудистойи дыхательной систем.

Мышца

является активным элементом аппарата движения. Скелетная мышца образованапоперечнополосатыми мышечными волокнами. Их поперечная исчерченностьобусловлена наличием чередующихся двоякопреломляющих проходящий свет дисков — анизотропных, более темных, и однопреломляющих свет — изотропных, болеесветлых. Каждое мышечное волокно состоит из недифференцированной цитоплазмы,или саркоплазмы, с многочисленными ядрами, которая содержит множестводифференцированных поперечно-полосатых миофибрилл.

Периферия мышечного волокнаокружена прозрачной оболочкой, или сарколеммой, содержащей фибриллыколлагеновой природы. Небольшие группы мышечных волокон окруженысоединительнотканной оболочкой — эндомизием, более крупные комплексыпредставлены пучками мышечных волокон, которые заключены в рыхлуюсоединительную ткань — внутренний перимизий, вся мышца в целом окруженанаружным перимизием.

Все соединительнотканныеструктуры мышцы, от сарколеммы до наружного перимизия, являются продолжениемдруг друга и непрерывно связаны между собой. Всю мышцу одеваетсоединительнотканный футляр — фасция. У большинства мышц различают брюшко и дваконца, из которых один является началом мышцы и получает название головки, адругой, противоположный конец, называется хвостом мышцы. У концов мышцысоединительная ткань образует соединительнотканное сухожилие, которым мышцаприкрепляется к кости. Сухожилия образованы пучками коллагеновых волокон,которые вытянуты вдоль и располагаются параллельно друг другу.

Отдельные пучки различногопорядка окружены соединительнотканной оболочкой — эндотендинием, переходящейнепосредственно в наружную оболочку, окружающую все сухожилие в целом, — перитендиний. Плоское сухожилие получает название сухожильного растяжения, илиапоневроза. По направлению мышечных пучков и их отношению к сухожилиямразличают три основных типа мышц: а) параллельный тип — мышечные пучкирасполагаются параллельно длинной оси мышцы (например, портняжная мышца, б)перистый тип — параллельно идущие мышечные пучки располагаются под углом кдлиннику мышцы. Различают мышцы одноперистые, мышечные пучки которыхприкреплены по одну сторону сухожилия (например, длинный сгибатель большогопальца кисти); двуперистые мышцы, где мышечные пучки прикрепляются по обеимсторонам сухожилия (например, длинный сгибатель большого пальца стопы);многоперистые мышцы, в которых мышечные пучки в виде многих перистых групппримыкают друг к другу (например, дельтовидная мышца); в) треугольный тип мышц- мышечные пучки с различных направлений сходятся к одному общему концевомусухожилию (например, височная мышца).

Некоторые мышцы имеют две илинесколько головок. Мышца, имеющая две головки, получила название двуглавой, триголовки — трехглавой, четыре головки — четырехглавой.

Встречаются мышцы, имеющие двабрюшка, разделенных промежуточным сухожилием. Такие мышцы получают названиедвубрюшных. Некоторые мышцы имеют на своем протяжении несколько сухожильныхперемычек.

К вспомогательным аппаратам мышц,способствующим их работе, относят фасции, синовиальные и фиброзные влагалищасухожилий, синовиальные сумки и сесамовидные кости. Фасции образуютсоединительнотканные футляры, которые окружают отдельные мышцы или целые группымышц. Фасции представляют собой различной протяженности, толщины и слоистостисоединительнотканные пластины с множеством коллагеновых и эластических волокон,ориентация которых обусловлена теми функциональными особенностями, которыенесет мышца или группа мышц, связанных с данной фасцией. В ряде мест фасции, располагаясьмежду мышцами в виде межмышечных перегородок, срастаются с надкостницей,образуя костно-фиброзные влагалища, к стенкам которых прикрепляются мышцы.Фиброзные влагалища сухожилий находятся в наиболее подвижных местах конечностейв области кисти и стопы, способствуя скольжению сухожилий в строго определенныхнаправлениях.

Волокнистая соединительная ткань образует фиброзныеи костно-фиброзные влагалища и каналы, внутри которых залегают синовиальныевлагалища. Каждое синовиальное влагалище состоит из двух переходящих один вдругой листков: наружного, париетального, сращенного с внутренней поверхностьюфиброзного влагалища, и внутреннего, висцерального, сращенного с наружнойоболочкой сухожилия. В месте перехода одного листка в другой образуется дубликатура,или так называемая брыжейка сухожилия, мезотендиний, в которой проходят ксухожилию сосуды и нервы. Обращенные друг к другу листки синовиальноговлагалища гладки и смазаны синовией, что способствует скольжению и свободномудвижению сухожилия.

Синовиальные сумки представляют собой полости,заполненные жидкостью, они располагаются в местах наибольшей подвижностисухожилия, мышцы, кожи, способствуя уменьшению трения.

Сумки, залегающие под сухожилиями мышц, называютсяbursae synoviales subtendinea, а сумки, находящиеся в тех местах, где создаетсязначительное трение между выступающей костью и покрывающей ее кожей, bursaesynoviales subcutaneae. Некоторые сумки, расположенные вблизи суставов,сообщаются с их полостью.

Сесамовидные кости представляют собой небольшиеплоскоокруглые образования, залегающие в толще некоторых сухожилий. Одна изповерхностей такой кости покрыта хрящом и сочленяется с суставной поверхностьюна кости. Сесамовидные кости располагаются вблизи прикрепления сухожилия ккостям и увеличивают рычаг действия мышечной тяги, а также удерживают сухожилиеот соприкосновения с суставной поверхностью. К каждой мышце подходят один илинесколько нервов и сосуды, снабжающие ее кровью.

Мышечное волокно характеризуется следующимиосновными физиологическими свойствам: возбудимостью, сократимостью и растяжимостью.Эти свойства в различном сочетании обеспечивают нервно-мышечные особенностиорганизма и наделяют человека физическими качествами, которые в повседневнойжизни и спорте называют силой, быстротой, выносливостью и т. д. Они отличноразвиваются под воздействием физических упражнений.

Мышечная система функционирует не изолированно. Всемышечные группы прикрепляются к костному аппарату скелета посредством сухожилийи связок.

Установлена взаимосвязь мышц и внутренних органов,которая получила название моторно-висцеральных рефлексов. Работающие мышцыпосылают по нервным волокнам информацию о собственных потребностях, состоянии идеятельности внутренним органам через вегетативные нервные центры и такимобразом влияют на их работу, регулируя и активизируя ее.

Мышцы являются мощной биохимической лабораторией.Они содержат особое дыхательное вещество – миоглобин (сходный с гемоглобиномкрови), соединение которого с кислородом (оксимиоглобин) обеспечивает тканевоедыхание при экстраординарной работе организма, например при внезапной нагрузке,когда сердечно-сосудистая система еще не перестроилась и не обеспечиваетдоставку необходимого кислорода. Большое значение миоглобина заключается в том,что, являясь первейшим кислородным резервом, он способствует нормальномупротеканию окислительных процессов при кратковременных нарушенияхкровообращения и статической работе. Количество миоглобина достаточно велико идостигает 25% от общего содержания гемоглобина.

Происходящие в мышцах разнообразные биохимическиепроцессы в конечном итоге отражаются на функции всех органов и систем. Так, вмышцах происходит активное накопление аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ),которая служит аккумулятором энергии в организме, причем процесс накопления еенаходится в прямой зависимости от деятельности мышц и поддается тренировке.

Также установлено, что каждое мышечное волокнопостоянно вибрирует даже в состоянии покоя. Эта вибрация, обычно не ощущаемая, не прекращается ни на минуту и способствуетлучшему кровотоку. Таким образом, каждая скелетная мышца, а их в организмеоколо 600, является своеобразным «микронасосом», нагнетающим кровь. Конечно,дополнительное участие такого количества периферических «сердец», каких образно называют, значительно стимулирует кровообращение.

Эта система вспомогательногокровообращения великолепно поддается тренировке с помощью физических упражненийи, будучи активно включенной в работу, многократно усиливает физическую испортивную работоспособность. Не исключено, что мышечные «микронасосы» наряду сдругими факторами играют не последнюю роль в лечебном эффекте, который даютфизические упражнения при некоторых формах сердечной недостаточности.

Широко известно, что для стимуляции венозногокровотока у больных варикозным расширением вен полезна дозированная ходьба. Онауменьшает отеки, так как сокращающиеся мышцы ног как бы подгоняют, выжимают иподкачивают венозную кровь к сердцу.

Кроме того,известна и прямая функциональная связь работающих скелетных мышц и сердцапосредством гуморальной (т. е. через кровь) регуляции. Установлено, что накаждые 100 мл повышения потребления кислорода мышцами при нагрузке, отмечаетсярост минутного объема сердца на 800 мл.

Неисключено, что ритмические сокращения мышц (при равномерной ходьбе и беге)передают свою информацию по моторно-висцеральным путям сердечной мышце и как быдиктуют ей физиологически правильный ритм.

Наконец, без мышц невозможен был бы процесс познания,так как, согласно исследованиям И. М. Сеченова, все органы чувств так или иначесвязаны с деятельностью различных мышц.

Кости

являются твердой опорой мягкихтканей тела и рычагами, перемещающимися силой сокращения мышц. Кости в целомтеле образуют его скелет. Кость покрыта снаружи надкостницей. В ней различаютдва слоя — наружный и внутренний. Наружный, фиброзный слой, богаче внутреннегокровеносными сосудами и нервами. В фиброзном слое имеется сеть лимфатическихкапилляров, лимфатические сосуды, и нервы кости, которые проходят через питательные отверстия. Внутренний,костеобразующий (остеогенный) слой богат клетками (остеобластами), формирующимикость. Надкостницей не покрыты лишь суставные поверхности кости; их покрываетсуставной хрящ. По форме различают длинные кости, короткие и плоские. Рядкостей имеет внутри полость, наполненную воздухом; такие кости называютвоздухоносными, или пневматическими.

Некоторые кости конечностей напоминают по строениютрубку и называются трубчатыми. В длинных костях различают концы и среднюючасть — тело. Конец, который располагается ближе к туловищу, называютпроксимальным концом, а конец этой же кости, занимающий в скелете болееотдаленное от туловища положение, называют дистальным концом. На поверхностикостей имеются различной величины и формы возвышения, углубления, площадки,отверстия: отростки, выступы, ости, гребни, бугры, бугорки, шероховатые линиии ряд других образований. В связи сособенностями процесса развития костей дистальному, как и проксимальному,суставному концу кости дают название эпифиза, средней части кости – диафиза икаждому концу диафиза — метафиза (

meta — позади, после).

В течение всего периода детства и юности (до 18-25лет) между эпифизом и метафизом сохраняется прослойка хряща (пластинка роста) — эпифизарный хрящ; за счет размножения его клеток кость растет в длину. Послеокостенения участок кости, заместивший этот хрящ, сохраняет название метафиза.На распиле почти каждой кости можно различить компактное вещество, составляющееповерхностный слой кости, и губчатое вещество, образующее в кости болееглубокий слой. В середине диафиза трубчатых костей имеется различной величиныкостномозговая полость, в которой, как и в ячейках губчатого вещества,находится костный мозг. Губчатое вещество костей свода черепа, залегающее междудвумя (наружной и внутренней) пластинками компактного вещества, получаетназвание диплоэ (двойное).

Кости делят на: кости туловища, кости головы,составляющие в совокупности череп,кости верхних конечностей и кости нижних конечностей.

Все виды соединений костей делят на две группы:непрерывные и прерывные.

Непрерывное соединение (фиброзное соединение) – этотакой вид соединения, при котором кости как бы сращены между собой посредствомтого или иного вида соединительной ткани. В зависимости от рода ткани,соединяющей рядом лежащие кости, непрерывные соединения делят на: соединенияпосредством плотноволокнистой соединительной ткани — синдесмоз, илисоединительнотканное соединение; соединения посредством хряща — хрящевоесоединение, иначе синхондроз, или собственно хрящевое соединение костей;соединение посредством костной ткани — синостоз.

Прерывное соединение костей, сустав (синовиальноесоединение) является подвижным сочленением двух или нескольких костей сналичием между ними щелевидной суставной полости.

3Влияние физической тренировки на опорно-двигательный аппарат

3.1 Изменение опорно-двигательногоаппарата при тренировке

Скелетная мускулатура – главныйаппарат, при помощи которого совершаются физические упражнения. Хорошо развитаямускулатура является надежной опорой для скелета. Например, при патологическихискривлениях позвоночника, деформациях грудной клетки (а причиной тому бываетслабость мышц спины и плечевого пояса) затрудняется работа легких и сердца,ухудшается кровоснабжение мозга и т. д. Тренированные мышцы спины укрепляютпозвоночный столб, разгружают его, беря часть нагрузки на себя, предотвращают«выпадение» межпозвоночных дисков, соскальзывание позвонков.

Физические упражнения действуютна организм всесторонне. Так, под влиянием физических упражнений происходятзначительные изменения в мышцах. Если мышцы обречены на длительный покой, ониначинают слабеть, становятся дряблыми, уменьшаются в объеме. Систематические жезанятия физическими упражнениями способствуют их укреплению. При этом рост мышцпроисходит не за счет увеличения их длины, а за счет утолщения мышечных волокон.Сила мышц зависит не только от их объема, но и от силы нервных импульсов,поступающих в мышцы из центральной нервной системы. У тренированного, постояннозанимающегося физическими упражнениями человека, эти импульсы заставляютсокращаться мышцы с большей силой, чем у нетренированного.

Подвлиянием физической нагрузки мышцы не только лучше растягиваются, но истановятся более твердыми. Твердость мышц объясняется, с одной стороны,разрастанием протоплазмы мышечных клеток и межклеточной соединительной ткани, ас другой стороны – состоянием тонуса мышц.

Занятияфизическими упражнениями способствуют лучшему питанию и кровоснабжению мышц.Известно, что при физическом напряжении не только расширяется просветбесчисленных мельчайших сосудов (капилляров), пронизывающих мышцы, но иувеличивается их количество. Так, в мышцах людей, занимающихся физическойкультурой и спортом, количество капилляров значительно больше, чем унетренированных, а следовательно, у них кровообращение в тканях и головноммозге лучше. Еще И. М. Сеченов – известный русский физиолог – указывал назначение мышечных движений для развития деятельности мозга.

Какговорилось выше, под воздействием физических нагрузок развиваются такиекачества как сила, быстрота, выносливость.

Лучше ибыстрее других качеств растет сила. При этом мышечные волокна увеличиваются впоперечнике, в них в большом количестве накапливаются энергетические вещества ибелки, мышечная масса растет.

Регулярныефизические упражнения с отягощением (занятия с гантелями, штангой, физическийтруд, связанный с подъемом тяжестей) достаточно быстро увеличивает динамическуюсилу. Причем сила хорошо развивается не только в молодом возрасте, и пожилыелюди имеют большую способность к ее развитию.

Физические тренировки такжеспособствуют развитию и укреплению костей, сухожилий и связок. Кости становятсяболее прочными и массивными, сухожилия и связки крепкими и эластичными. Толщинатрубчатых костей возрастает за счет новых наслоений костной ткани,вырабатываемой надкостницей, продукция которой увеличивается с ростомфизической нагрузки. В костях накапливается больше солей кальция, фосфора,питательных веществ. А ведь чем более прочность скелета, тем надежнее защищенывнутренние органы от внешних повреждений.

Увеличивающаяся способностьмышц к растяжению и возросшая эластичность связок совершенствуют движения,увеличивают их амплитуду, расширяют возможности адаптации человека к различнойфизической работе.

Физическая работа делится надва вида: динамическую и статическую. Динамическая работа выполняется тогда,когда в физическом смысле происходит преодоление сопротивления на определенномрасстоянии. В этом случае (например, при езде на велосипеде, подъеме налестницу или в гору) работа может быть выражена в физических единицах (1 Вт = 1Дж/с = 1 Нм/с). При положительной динамической работе мускулатура действуеткак «двигатель», а при отрицательной динамической работе она играет роль«тормоза» (например, при спуске с горы). Статическая работа производится приизометрическом мышечном сокращении. Так как при этом не преодолевается никакоерасстояние, в физическом смысле это не работа; тем не менее, организмреагирует на нагрузку физиологически напряженней. Проделанная работа в этомслучае измеряется как произведение силы и времени.

Физическая активность вызываетнемедленные реакции различных систем органов, включая мышечную,сердечно-сосудистую и дыхательную. Эти быстрые адаптационные сдвиги отличаютсяот адаптации, развивающейся в течение более или менее длительного срока,например в результате тренировок. Величина быстрых реакций служит, какправило, непосредственной мерой напряжения.

Немедленные реакции обусловленыизменением большого количества параметров, в частности, изменением мышечногокровоснабжения. В покое кровоток в мышце составляет 20- 40 мл — мин -' • кг - '. При экстремальных физических нагрузках эта величина существенновозрастает, достигая максимума, равного 1,3 л-мин — 1 •кг — 1у нетренированных лиц и 1,8 л-мин - ' -кг - ' у лиц,тренированных на выносливость. Кровоток усиливается не мгновенно с началом работы,а постепенно, в течение не менее 20-30 с; этого времени достаточно, чтобыобеспечить кровоток, необходимый для выполнения легкой работы. При тяжелойдинамической работе, однако, потребность в кислороде не может быть полностьюудовлетворена, поэтому возрастает доля энергии, получаемой за счет анаэробногометаболизма.

Обмен веществ в мышце. Прилегкой работе получение энергии происходит по анаэробному пути только в течениекороткого переходного периода после начала работы; в дальнейшем метаболизмосуществляется полностью за счет аэробных реакций с использованием в качествесубстратов глюкозы, а также жирных кислот и глицерола. В отличие от этого во времятяжелой работы получение энергии частично обеспечивается анаэробнымипроцессами. Сдвиг в сторону анаэробного метаболизма (приводящего к образованиюмолочной кислоты) происходит в основном из-за недостаточности артериальногокровотока в мышце, или артериальной гипоксии. Кроме этих «узких мест» впроцессах энергообеспечения и тех, что временно возникают сразу же после началаработы, при экстремальных нагрузках образуются «узкие места», связанные сактивностью ферментов на различных этапах метаболизма. При накоплениибольшого количества молочной кислоты наступает мышечное утомление. Посленачала работы требуется некоторое время для увеличения интенсивности аэробныхэнергетических процессов в мышце. В этот период дефицит энергии компенсируетсяза счет легкодоступных анаэробных энергетических резервов (АТФ икреатин-фосфата). Количество макроэргических фосфатов невелико по сравнению сзапасами гликогена, однако они незаменимы как в течение указанного периода, таки для обеспечения энергией при кратковременных перегрузках во время выполненияработы.

Во время динамической работыпроисходят существенные адаптационные сдвиги в работе сердечно-сосудистойсистемы. Сердечный выброс и кровоток в работающей мышце возрастают, так чтокровоснабжение более полно удовлетворяет повышенную потребность в кислороде, аобразующееся в мышце тепло отводится в те участки организма, где происходиттеплоотдача.

Во время легкой работы спостоянной нагрузкой частота сокращений сердца возрастает в течение первых 5-10мин и достигает постоянного уровня; это стационарное состояние сохраняется дозавершения работы даже в течение нескольких часов. Во время тяжелой работы,выполняемой с постоянным усилием, такое стабильное состояние не достигается;частота сокращений сердца увеличивается по мере утомления до максимума,величина которого неодинакова у отдельных лиц (подъем, обусловленныйутомлением). Даже после завершения работы частота сердечных сокращенийизменяется в зависимости от имевшего место напряжения. После легкой работы онавозвращается к первоначальному уровню в течение 3-5 мин; после тяжелой работыпериод восстановления значительно дольше – при чрезвычайно тяжелых нагрузкахон достигает нескольких часов. Другим критерием может служить общее числопульсовых ударов свыше начальной частоты пульса в течение периода восстановления;этот показатель служит мерой мышечного утомления и, следовательно, отражаетнагрузку, потребовавшуюся для выполнения предшествующей работы.

Ударный объем сердца в началеработы возрастает лишь на 20- 30%, а после этого сохраняется на постоянномуровне. Он немного падает лишь в случае максимального напряжения, когда частотасокращений сердца столь велика, что при каждом сокращении сердце не успеваетцеликом заполниться кровью. Как у здорового спортсмена с хорошо тренированнымсердцем, так и у человека, не занимающегося спортом, сердечный выброс и частотасокращений сердца при работе изменяются приблизительно пропорционально другдругу, что обусловлено этим относительным постоянством ударного объема.

При динамической работекровяное артериальное давление изменяется как функция выполняемой работы. Систолическоедавление увеличивается почти пропорционально выполняемой нагрузке, достигаяприблизительно 220 мм рт. ст. при нагрузке 200 Вт. Диастолическое давлениеизменяется лишь незначительно, чаще в сторону снижения. В системе кровообращения,функционирующей под низким давлением (например, в правом предсердии) давлениекрови во время работы увеличивается мало; отчетливое его повышение в этом участкеявляется патологией (например, при сердечной недостаточности).

Потребление организмомкислорода возрастает пропорционально величине и эффективности затрачиваемыхусилий. При легкой работе достигается стационарное состояние, когда потреблениекислорода и его утилизация эквивалентны, но это происходит лишь по прошествии3-5 мин, в течение которых кровоток и обмен веществ в мышце приспосабливаютсяк новым требованиям. До тех пор пока не будет достигнуто стационарногосостояния, мышца зависит от небольшого кислородного резерва, которыйобеспечивается 02, связанным с миоглобином, и от способностиизвлекать больше кислорода из крови. При тяжелой мышечной работе, даже если онавыполняется с постоянным усилием, стационарное состояние не наступает; как ичастота сокращений сердца, потребление кислорода постоянно повышается,достигая максимума.

С началом работы потребность вэнергии увеличивается мгновенно, однако для приспособления кровотока иаэробного обмена требуется некоторое время; таким образом, возникаеткислородный долг. При легкой работе величина кислородного долга остаетсяпостоянной после достижения стационарного состояния, однако при тяжелой работеона нарастает до самого окончания работы. По окончании работы, особенно впервые несколько минут, скорость потребления кислорода остается выше уровняпокоя происходит «выплата» кислородного долга. Однако этот термин не точен, таккак увеличение потребления кислорода после завершения работы не отражаетнепосредственно процессы восполнения запасов 02 в мышце, апроисходит и за счет влияния других факторов, таких, как увеличение температурытела и дыхательная работа, изменение мышечного тонуса и пополнение запасовкислорода в организме. Таким образом, долг, который будет возвращен, повеличине больше, чем возникший во время самой работы. После легкой работывеличина кислородного долга достигает 4 л, а после тяжелой может доходить до 20л.

Во время легкой динамическойработы минутный объем дыхания, как и сердечный выброс, увеличивается пропорциональнопотреблению кислорода. Это увеличение возникает в результате нарастаниядыхательного объема и частоты дыхания.

Во время и после динамическойработы кровь претерпевает существенные изменения. По ним лишь изредка можнодействительно оценить степень физического напряжения, но особое значение ихсостоит в том, что они служат источниками ошибок при лабораторной диагностике.

Во время легкой физическойработы у здорового человека выявляются лишь незначительные изменения впарциальном давлении СО2 и О2 в артериальной крови.Тяжелая работа вызывает более существенные изменения. Наибольшие отклонения отуровня покоя составляют 8% для артериального давления О2, и 10% — для давления СО2. Насыщение кислородом смешаннойвенозной крови падает с ростом напряжения; соответственно этомуартериовенозная разница по кислороду увеличивается от значения, приблизительноравного 0,05 (уровень покоя), до 0,14 у нетренированных и 0,17 у тренированныхлиц. Это увеличение обусловлено повышенным извлечением кислорода из крови вработающей мышце.

При физической работе показательгематокрита увеличивается как в результате снижения объема плазмы (в связи сусиленной капиллярной фильтрацией), так и за счет поступления эритроцитов измест их образования (при этом увеличивается доля незрелых форм). Отмечено такженарастание числа лейкоцитов (рабочий лейкоцитоз). Отмечено, что числолейкоцитов в крови бегунов на длинные дистанции увеличивается пропорциональнодлительности бега на 5000-15000 клеток/мкл в зависимости от работоспособности(меньше у лиц с высокой работоспособностью). Увеличение происходитпреимущественно за счет возрастания количества нейтрофильных гранулоцитов, такчто при этом численное соотношение клеток разных типов меняется. Кроме того,пропорционально интенсивности работы увеличивается число тромбоцитов.

Легкая физическая работа невлияет на кислотно-щелочное равновесие, так как все избыточное количество образующейсяуглекислоты выделяется через легкие. Во время тяжелой работы развиваетсяметаболический ацидоз, степень которого пропорциональна скорости образованиялактата; частично он компенсируется за счет дыхания (снижение артериальногорСО2).

Уровень глюкозы в артериальнойкрови у здорового человека мало изменяется во время работы. Только при тяжелойи длительной работе происходит падение концентрации глюкозы в артериальнойкрови, что указывает на приближающееся истощение. Вместе с тем концентрациялактата в крови варьирует в широких пределах в зависимости от степени напряженияи длительности работы – соответственно скорости образования лактата в мышце,функционирующей в анаэробных условиях, и скорости его элиминации. Лактатразрушается или подвергается превращениям в неработающих скелетных мышцах,жировой ткани, печени, почках и миокарде. В условиях покоя концентрациялактата в артериальной крови составляет приблизительно 1 ммоль/л; притяжелой работе длительнос