Физиология человека. Общая. Спорт. Возрастн._Солодков, Сологуб_2. Учебник для высших учебных заведений физической культуры Издание 2е, исправленное и дополненное
 Скачать 5.66 Mb.
|
|
Рис. 59. Функциональная взаимосвязь физических нагрузок и состояния здоровья населения 458 которые нередко приобретают хронический характер. Таким образом получается порочный замкнутый круг, который проще и доступнее всего разорвать путем применения различных физических упражнений в достаточном объеме с учетом возраста, пола, тренированности и состояния здоровья людей. В частности, проведенное нами медико-педагогическое наблюдение за учащимися гимназии физико-математического профиля при СПбГУ показывает, что ученики 9-го класса (первый год обучения в гимназии) совершают от 12000 до 20000 локомоций (поданнымша-гометрии), в 10-м классе 5000-12000 и в 11 -м классе — от 10000 до 15000 (рис. 60). Анализ функций сердечно-сосудистой системы свидетельствует, что за трехлетний период обучения у детей как в состоянии покоя, так и при физических нагрузках наблюдается тенденция к тахикардии, развитию гипотензивных реакций и снижению мышечной работоспособности. Рис. 60. Взаимозависимость двигательной активности и состояния здоровья учащихся 459 Поданным врачей этой гимназии, среди учащихся 9-го класса те или иные заболевания, по поводу которых они обращались за медицинской помощью, отмечены у 54% гимназистов, в 10-м классе — у 86% и в 11-м классе — у 78% обучающихся. Несомненный интерес представляют сведения об освобождении учащихся по болезни от занятий на уроках физической культуры. Так, если общее число освобождений в 9-м классе условно принять за 100%, то в 10-м классе оно составило 307% и в 11-мклассе — 265%. Анализ общей заболеваемости гимназистов во всех трех классах позволил установить, что среди 227 человек те или иные формы патологии выявлены у 164 (74,4%) учащихся. Касаясь состояния здоровья студентов высших учебных заведений в различных городах России, можно сказать следующее. Удельный вес студентов, включенных в специальные медицинские группы (Калининградский университет, Кубанский медицинский институт, Санкт- Петербургские медицинские вузы, Шуйский и Уссурийский педагогические институты) составляет от 15% до 30%. Совершенно очевидно, что в состав этих групп включаются не все студенты, имеющиете или иные формы патологии. Поэтому общая заболеваемость студентов в различных вузах колеблется от 50% до 75% от общего их чист. У школьников и студентов, регулярно занимающихся физическими упражнениями, общая заболеваемость в 1,5-2 раза низке, чем у лиц контрольных групп. 4.4. ФИЗИОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЗА ЗАНЯТИЯМИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРОЙ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОРГАНИЗМА ШКОЛЬНИКОВ Для эффективного нормирования и управления уроком физической культуры необходим комплексный физиолого-педагогический контроль, на основании которого оценивается эффект нагрузки и функциональное состояние организма. Зарегистрированные в процессе контроля параметры функционального состояния и эффектов нагрузки сопоставляются с количественными и качественными её характеристиками, на основании чего составляется конспект урокаи методические рекомендации по его проведению. Используются следующие виды контроля: оперативный, текущий к этапный. Оперативный контроль предназначен для регистрации одного упражнения, серии упражнений и урока в целом, а также функциональных изменений организма. Анализ результатов контроля основан на оценке зависимости типа «доза-эффект», где дозой является величина и время нагрузки, а эффектом — степень выраженности и направленность функциональных сдвигов. Установлено, что наибольшее потребление кислорода, более эффективное 460 функционирование различных органов и систем отмечается при средних по величине объемах нагрузок. Малые нагрузки не вызывают необходимого физиологического эффекта, большие — угнетают деятельность кислородтранспортной системы, снижают функциональные резервы и работоспособность учащихся. Оперативная оценка физиологической стоимости упражнений имеет большое значение при выборе рациональной последовательности их выполнения и продолжительности на уроке. Нагрузку на уроке нужно распределять так, чтобы получить заданное (положительное или отрицательное) взаимодействие срочных эффектов, которое должно проявляться в увеличении или в уменьшении функциональных сдвигов, вызванных предшествующей энерготратой и последующей работой. Если во время урока используется многоразличных упражнений, оценка величины и направленности срочных эффектов каждого из них позволяет установить их нагрузочную стоимость и оптимизировать последовательность выполнения. Установлено, что частота сердечных сокращений при выполнении упраж- нений на различных гимнастических снарядах практически одинакова. Однако, если определять частоту пульса только в начале нагрузок, то наибольшие сдвиги при этом наблюдаются при выполнении вольных упражнений, а наименьшие — во время прыжков. Особенно важен оперативный контроль за динамикой функциональных сдвигов в игровых частях урока, когда упражнения выполняются одновременно группой школьников. Текущий контроль предусматривает регистрацию нагрузок и их влияние на организм за несколько уроков (5-10). В основе текущего контроля лежат данные регистрации показателей каждого урока, их сопоставление с результатами контрольных занятий и с показателями текущего функционального состояния школьников. Анализ данных текущего контроля проводится на основе оценки восстановления основных функций организма в зависимости от объема выполненной нагрузки. Полученные данные о характеристике восстановительных процессов служат основой для планирования нагрузки на ближайшие уроки при обязательном учете гетерохроннос-ти восстановления различных функций. Поэтому подбор упражнений должен осуществляться таким образом, чтобы одинаковые по направленности нагрузки задавались через достаточные интервалы времени для восстановления ведущих функций организма. Этапный контроль нагрузки заключается в регистрации её параметров и их анализе на протяжении нескольких месяцев, и даже всего учебного года. Количество этапов зависит от возраста, пола, подготовленности школьников и педагогических задач урока. Главными задачами этапного контроля являются аншизспортивных результатов, физического развития, функционального состояния и 461 определения наиболее эффективных нагрузок, обладающих выраженным развивающим воздействием. Рассчитав соотношение нагрузок разной направленности, следует сопоставлять полученные результаты с показателями кумулятивного эффекта нагрузки. Надежность полученных при этом данных зависит, прежде всего, от информативности тестов этапного контроля, к числу которых относят энерготраты организма и показатели физической работоспособности школьников. Наиболее доступными методиками для определения энерготрат являются различные расчетные показатели. Так, энерготраты в состоянии абсолютного покоя (основной обмен) рассчитывают по формуле Рида: , 72 74 , 0 ( 25 , 0 ПД ЧСС Е где: Е — энерготраты в ккал/сут; ПД — пульсовое артериальное давление в мм рт.ст. Широкое распространение для этих целей получила формула Брейтмана: , 74 5 , 0 75 , 0 ПД ЧСС Е где: Е — энерготраты в % от стандартов Гарриса и Бенедикта. В физиологии труда и спорта общие энерготраты организма (Е общ.) рассматривают как сумму энергетических расходов в покое (Е пок.) и при нагрузке (Е нагр.): Е общ.= Е пок. + Е нагр. При этом энерготраты в покое рассчитывают по формуле: 014 , 0 Wиис Епок , где: Е пок. — мощность энерготрат в покое, ккал/мин; W исх. — исходная мощность функционирования организма в Вт; 0,014 — коэффициент пересчета Вт в ккал/мин. Энерготраты при выполнении физических нагрузок определяют по формуле: 5 014 , 0 Wннаг Енагр , где: W нагр. — мощность функционирования организма в процессе физической работы в Вт; 5 — коэффициент перерасчета энерготрат организма при выполнении работы на велоэргометре с КПД = 20%. Нередко для практических целей при расчете энерготрат спортсменов используют применяемое вфизиологии и гигиене труда сопоставление энергетических характеристик определенных этапов физичес-кихупражнений с представленными в литературе константами, полученными при аналогичных видахдеятельности методом прямой и непрямой калориметрии. Такая методика не является абсолютно точной, но при оценке энерготрат в динамике она вполне допустима. 462 При оценке физической работоспособности существуют различные методические подходы. Прежде всего используют её прямые показатели, которые позволяют оценивать профессиональную (спортивную) деятельность как с количественной (метры, секунды, килограммы, очки и т.д.), так и с качественной (надежность и точность выполнения конкретных физических упражнений) сторон. К косвенным критериям работоспособности относят различные клинико- физиологические, биохимические и психофизиологические показатели, характеризующие изменения функций организма в процессе работы. Другими словами, косвенные критерии работоспособности представляют собой реакции организма на определенную нагрузку и указы вают на то, какой фи зиологической ценой для человека обходится эта работа, т.е. чем, например, организм спортсмена расплачивается за достигнутые секунды, метры, килограммы и т.д. Кроме этого установлено, что косвенные (показатели работоспособности в процессе труда ухудшаются значительнораньше, чем ее прямые критерии. Это дает основание использовать различные физиологические методики для прогнозирования работоспособности человека, а также для выяснения механизмов адаптации кконкретнойпрофессиональнойдеятельности, оценке развития утомления и анализа других функциональных состояний организма. В физиологии спорта определение физической работоспособности осуществляется также путем применения различных нагрузочных тестов (проба Летунова, Гарвардский степ-тест, PWC 170 , МПК и др. — см. раздел 5.3 в Спортивной физиологии). Доступными и в достаточной мере информативными показатыями, характеризующими влияние нагрузок на организм школьников и эффективность восстановительных процессов, являются частота сердечных сокращений и уровень артериального давления, особенно пульсового. Достаточную информацию даетчастота пульса, подсчитанная втечение 10 с троекратно после окончания урока: 0-10 с, 30-40 с, 60-70 с. В результате получают три показателя пульса (П1, П2, ПЗ), которые подвергаются дальнейшей математической обработке и анализу. Считается, что величина П1 характеризует реактивность сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, П2 и ПЗ — эффективность её восстановления. Комплексную оценку состояния сердечно-сосудистой системы осуществляют на основании суммы трех показателей (П1 + П2+ПЗ). Более достоверные данные о динамике восстановительных процессов в организме школьников дают два индекса восстановления пульса после окончания урока (ИВП1 и ИВП2), которые рассчитывают по следующим формулам: , 100 1 1 2 1 П П П ИВП 1 1 3 2 П П П ИВП 463 Чем больше величины ИВП1 и ИВП2, тем быстрее происходит восстановление сердечно-сосудистой системы и тем экономичнее школьник выполняет физические нагрузки на уроке. Большой информативностью обладают константы, характеризующие потребление кислорода, кислородный долг, уровень молочной кислоты в крови, кислотно-щелочное состояние и порог анаэробного обмена. Однако для ихопределения требуются соответствующие специалисты, необходимые условия и оборудование и выполняются они, как правило, с целью научных исследований. Одной из важнейших задач любого вида контроля за занятиями физической культурой является оценка выраженности функциональных сдвигов и характеристика восстановительных процессов у школьников. Во время мышечной деятельности в организме учащихся происходят связанные друг с другом анаболические и ката-болические процессы, при этом диссимиляция преобладает над ассимиляцией. После окончания занятий в организме усиливаются процессы ассимиляции, когда восполняются израсходованные энергоресурсы, ликвидируется кислородная задолженность, удаляются продукты распада, нормализуются нейроэндокринные, анимальные и вегетативные системы, стабилизируется гомеостаз. При характеристике восстановительных процессов следует исходить из учения И. П. Павлова о том, что процессы истощения и восстановления в организме (деятельном органе) тесно связаны между собой и с процессами возбуждения и торможения в центральной нервной системе. Специальными исследованиями последних лет показано, что чем выше энергетические траты во время работы, тем интенсивнее процесс их восстановления. Однако, если истощение функциональных потенциалов в процессе работы превышает оптимальный уровень, то полного восстановления не происходит. В этом случае физическая нагрузка вызывает дальнейшее угнетение клеточного анаболизма. В настоящее время большинство исследователей (Луговцев В. П., 1988; Волков В. М., 1990; Солодков А. С, 1990, 1992, и др.) сводят основные физиологические закономерности восстановительных процессов к следующему: их неравномерности, гетерохронности, фазовому характеру восстановления работоспособности, избирательности восстановления и ее тренируемости. Как и всякие системы с обратной связью, восстановительные процессы вследствие морфофункцио-нальных перестроек приводят к супервосстановлению. Это явление составляет одну из важнейших физиологических основ физкультурных занятий, которое, расширяя функциональные резервы организма, обеспечиваетростсилы, быстроты и выносливости. Знание медико-биологических особенностей изменения функций организма и восстановительных процессов, его реализация в 464 практике физической культуры будут способствовать улучшению физического и функционального развития и самое главное — сохранению здоровья учащихся. 5. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА ЛЮДЕЙ ЗРЕЛОГО И ПОЖИЛОГО ВОЗРАСТА И ИХ АДАПТАЦИЯ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ Зрелый и пожилой возраст — это закономерно наступающие этапы индивидуального развития человека. Процессы созревания и старения происходят непрерывно, неравномерно и неодновременно. Они затрагивают не в равной степени различные ткани, органы и систем ы организма. Как указывалось ранее, к первому периоду зрелого возраста относят мужчин и женщин от 21 до 35 лет, ко второму периоду — женщин в возрасте 36-55 лет и мужчин — 36-60 лет; пожилыми считаются женщины в возрасте 56-74 лет, а мужчины — 61 -74 лет. Период от 75 до 90 лет относят к старческому возрасту, а людей старше 90лет — к долгожителям. В данном разделе мы будем преимущественно рассматривать физиологические особенности организма людей второго периода зрелого возраста и пожилых. 5.1. СТАРЕНИЕ, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЖИЗНИ, АДАПТИВНЫЕ РЕАКЦИИ И РЕАКТИВНОСТЬ ОРГАНИЗМА Механизмы и закономерности старения организма изучает геронтология. Существует целый ряд теорий старения на клеточном, молекулярном и организменном уровнях. Общим в большинстве этих теорий является признание роли возрастных мутаций в генетическом аппарате клетки. Однако большинство исследователей считают, что старение на клеточном и молекулярном уровне происходит медленнее, чем в целостном организме. По словам А. Комфорта (1967): «Хвост кенгуру стареет медленнее, чем сам кенгуру». Основные теории старения сводятся к следующему. В соответствии с теорией «изнашивания», во второй половине жизни человека под знаком инволюции происходит «изнашивание» клеток, тканей и систем организма (как деталей у машины) и ослабление регулятор-ных процессов. При этом, с возрастом несколько раньше нарушается нервная регуляция, а затем — гуморальная. Слабой стороной этой теории является то, что человек в процессе жизни не только изнашивается, но самовосстанавливается и саморегулируется. Кописанной выше близка теория растраты жизненной энергии. В соответствии с энергетическим правилом М. Рубнера, 465 энергетический фонд человека предопределен генетически, и в течение жизни он только тратится. Если полностью следовать этой теории, то можно считать, что чем ниже двигательная активность и меньше траты энергии, тем медленнее наступает старение и продолжительнее жизнь. Коллоидно-химическая теория старения постулирует положение о том, что клетки и ткани имеют коллоидную структуру, которая в процессе жизни разрушается, образуя вредные химические вещества. Эти токсические вещества, отравляя организм, вызывают его старение. Для того чтобы замедлить инволюционные процессы, необходимо удалять из организма разрушенные коллоиды и создавать новые. Но как это делать, авторы теории не указывают. В кон це XIX и начале XX века широкое распространение в России и за рубежом получила теория аутоинтоксикации (самоотравления), разработанная лауреатом Нобелевской премии (1908) И. И. Мечниковым и изложенная им в его знаменитых книгах: «Этюды о природе человека» и «Этюды оптимизма». Наряду с другим и причинами, влияющими на продолжительность жизни (вредные привычки, неблагоприятные факторы внешней среды и др.), автор считал, в частности, что самоотравление кишечными ядами наступает вследствие жизнедеятельности микробов толстого кишечника, которые вызывают образование токсичных веществ (фенол, индол, скотол), которые и приводят к отравлению организма и наступлению преждевременной старости. С целью профилактики старости И. И. Мечников рекомендовал ограничивать белковое питание и в рацион больше вводить фруктов, овощей и продуктов, содержащих молочнокислые бактерии (простокваша, кефир), а также осуществлять очищение организма. При этом ученый сделал еще один исключительно важный вывод: надо продлевать жизнь, а не старость. Другими словами, он сформулировал понятие об активном долголетии, о том периоде жизни, когда у человека сохраняются и физические и умственные силы, — когда он способен ктворчеству. Некоторые ученые придерживаются теории неполноценности соматических клеток. Авторы этой теории выделяют две группы клеток: а) половые — наиболее важные, полноценные и активные, которые обеспечивают сохранение вида; б) соматические — свои жизненные ресурсы отдают первым, быстрее истощаются и стареют. Эта теория восходит к положению, высказанному И. И. Мечниковым (1903) о развитии дисгармоний у людей пожилого возраста. Главной причиной их является противоречие между долго не угасающим половым инстинктом и довольно быстро исчезающей способностью к удовлетворению полового чувства, между жаждой жизни и возможностью жить. Эти дисгармонии формируют у человека состояние пессимизма, в свою очередь, усиливающего эти 466 дисгармонии. В связи с этим И. И. Мечников заключает, чтонпши желания часто несоизмеримы с нашими возможностями, и это сокращает жизнь! Таким образом, имеется ряд теорий старения, каждая из которых, во-первых, отражает взгляды авторов на инволюционные изменения, а во-вторых, рассматривает эти изменения на определенных уровнях организма. Можно полагать, что этот сложный биологический процесс имеет полиморфную природу и объяснить его развитие какой-то одной причиной не представляется возможным. Естественно, скоростью старения, наряду с социально-экономическими и медицинскими факторами, определяется и продолжительность жизни людей. Средняя продолжительность жизни в разных странах неодинакова. Так, в Голландии, Швеции, США и Японии средняя продолжительность жизни составляет около 80 лет. В Советском Союзе (данные за 1987 г) средняя продолжительность жизни составляла у женщин — 72 и у мужчин — 64 года. Начиная с 1990 года, в России продолжительность жизни падает, и в 1996 году у женщин она в среднем равнялась 68, а у мужчин — 57 годам. Пример- но такие же показатели продолжительности жизни в последние годы отмечаются и у жителей Санкт-Петербурга. Максимальная продолжительность жизни, по расчетам В.В.Фролькиса (1975), может достигать 115-120лет. Это делает обоснованной перспективу увеличения активного долголетия и продолжительности жизни на 40-50%. Английский врач-геронтолог Джустин Гласе в книге «Жить 180... Это возможно» указывает, что для этого необходимо:рациональное питание и правильное дыхание; движения и здоровый образ жизни;уменьшение стрессов и мотивация на долгую жизнь. После 20-25 лет (конец формирования организма) начинаются процессы инволюции, которые затрагивают все метки, ткани, органы, системы организма и их регуляцию. Все возрастные изменения сводятся к трем ти пам: показатели и параметры, снижающиеся с возрастом; мало изменяющиеся и постепенно возрастающие. К первой группе возрастных изменений относят сократительную способность миокарда и скелетных мышц, остроту зрения, слуха и работоспособность нервных центров, функции пищеварительных желез и внутренней секреции, активность ферментов и гормонов. Вторую группу показателей составляют уровень сахара в кропи, кислотно-щелочной баланс, мембранный потенциал, морфологический состав крови и др. К показателям и параметрам, с возрастом постепенно возрастающим, следует отнести синтез гормонов в гипофизе (АКТГ, вазопрессин), чувствительность клеток к химическим и гуморальным веществам, уровень холестерина, лецитинов и липопротеидов в крови. 467 Важнейшей физиологической характеристикой лиц молодого возраста является гомеостазис (относительное постоянство внутренней среды организма), для зрелых и пожилых людей — гомеорезис (возрастные изменения основных параметров организма,). Наиболее существенные возрастные изменения возникают у людей в 50-60 лет; в это время чаще развиваются и различные заболевания. Исследованиями последних лет показано, что с возрастом меняется способность организма приспосабливаться к обычным факторам среды, что в конечном итоге у пожилых людей приводит к развитию реакций хронического стресса. Анализируя изменения организма при старении и при стрессе, В.М.Дильман (1976) установил, что многие из них идентичны. Автором была предложена так называемая элевационная теория старения (элевация, лат., — подъем, смещение вверх), основанная на том, что активность гипо-таламического отдела мозга, ведающего регуляцией внутренней среды организма, с возрастом не снижается, а напротив, увеличивается. Это выражается в повышении порогов к гомеостатичесому торможению, нарушении метаболизма и развитии хронического стресса. На основе этойтеори и предлагаются некоторые практические мероприятия, направленные на улучшение адаптивных возможностей пожилых людей (активный отдых, оптимальные физические нагрузки, биологически активные вещества). Повышение порогов восприятия различных раздражений (гипо-таламический порог по В.М.Дильману) обусловлено, прежде всего, снижением реактивности организма пожилых людей. Эти возрастные физиологические особенности приводят к изменению гоме-остаза, развитию стрессовых реакций, ухудшению функций различных органов и систем, снижению умственной и физической работоспособности. Снижая порог восприятия гипоталамуса, Л.Х.Гаркави с сотрудниками (1990) установили улучшение функций организма, повышение фагоцитарной активности лейкоцитов, уров- ня половых гормонов и работоспособности у пожилых людей. |