Изменения функций организма человека, происходящие под воздействием физических упражнений

В состоянии покоя деятельность различных функций организма находится на относительно не высоком уровне, при переходе же к рабочему уровню происходит перестройка функций различных органов и систем на более высокий уровень активности и новое межсистемное согласование на рабочем уровне.

В ЦНС происходит повышение лабильности и возбудимости многих нейронов. В различных отделах ЦНС создается функциональная система нервных центров, обеспечивающая выполнение задуман­ной цели действия на основе анализа внешней информации. Возника­ющий комплекс нервных центров становится рабочей доминантой, которая имеет повышенную возбудимость, подкрепляется различ­ными афферентными раздражениями и избирательно затормаживает реакции на посторонние раздражители. Создается цепь условных и безусловных рефлексов или двигательный динамический стереотип, облегчающий последо­вательноевыполнение одинаковых движений (в циклических уп­ражнениях) или программы различных двигательных актов (в ацик­лических упражнениях).

Еще перед началом работы в коре больших полушарий происхо­дит предварительное программирование и формирование преднастройки на предстоящее движение, которые отражаются в различных формах изменений электрической активности.

В спинном мозге за 60 мс перед началом двигательной деятельности повышается возбудимость мотонейронов.

В мобилизации функций организма и их резервов значительна роль симпатической нервной системы, выделения гормонов гипофиза и надпочечников.

В двигательном аппарате при работе повышаются возбудимость и лабильность работающих мышц,повышается чув­ствительность их проприорецепторов, растет температура и снижает­ся вязкость мышечных волокон. В мышцах дополнительно открыва­ются капилляры, которые в состоянии покоя находились в спавшем­ся состоянии и улучшается кровоснабжение. Однако при больших статических напряжениях (более 30% максимального усилия) кро­воток в мышцах резко затрудняется или вовсе прекращается из-за сдавливания кровеносных сосудов. Нервные импульсы, приходя­щие в мышцу с небольшой частотой, вызывают слабые одиночные сокращения мышечных волокон, а при повышении частоты – их бо­лее мощные тетанические сокращения.

Различные двигательные единицы (ДЕ) в целой скелетной мышце при длительных физических нагрузках вовлекаются в рабо­ту попеременно, восстанавливаясь в периоды отдыха, а при больших кратковременных напряжениях – включаются синхронно. В зави­симости от мощности работы активируются разные ДЕ: при неболь­шой интенсивности работы активны лишь высоковозбудимые и ме­нее мощные медленные двигательные единицы, а с повышением мощности работы – промежуточные и маловозбудимые, но наиболее мощные быстрые двигательные единицы.

Дыхание значительно увеличивается при мышечной работе – растет глубина дыхания (до 2-3 л) и частота дыхания (до 40-60 вдохов в 1мин). Минутный объем дыхания при этом может увеличиваться до 150-200 л мин. Однако большое потребление кислорода дыха­тельными мышцами (до 1 л/мин) делает нецелесообразным пре­дельное напряжение внешнего дыхания.

Сердечнососудистая система, участвуя в доставке кислорода работающим тканям, претерпевает следующие изменения: увеличивается систолический объем крови (при боль­ших нагрузках у спортсменов до 150-200 мл), нарастает ЧСС (до 180 уд/мин и более), растет минутный объем крови (у трениро­ванных спортсменов до 35л/мин и более). Происходит перераспределение крови в пользу работающих органов (скелетных и сердечной мышц, легких) и снижение кровоснабжения внутренних органов и кожи. Перераспределение крови тем более выражено, чем боль­ше мощность работы. Количество циркулирующей крови при ра­боте увеличивается за счет ее выхода из кровяных депо. Увеличи­вается скорость кровотока, а время кругооборота крови снижается вдвое.

В системе крови наблюдается увеличение количества форменных элементов: миогенный эритроцитоз, миогенный тромбоцитоз и миогенный лейкоцитоз.При работе увеличивается отдача кислорода из крови в ткани, что приводит к увеличению артерио-венозной разности по кислороду и коэффициента использования кислорода.

Рост кислородного долга при передвижениях спортсменов на средних и длинных дистанциях сопровождается увеличением в крови концентрации молочной кислоты и снижением рН крови.В связи с потерей воды и увеличением количества форменных элементов по­вышение вязкостикрови достигает 70%.

При циклических упражнениях различной длительности с увеличением дистанции снижаются единичные энерготраты (ккал в 1 с) и растут суммарные энерготраты (до 2-3 ккал на всю работу), а анаэ­робный путь энергопродукции (за счет АТФ, КрФ и гликолиза) сме­няется постепенно аэробным путем (за счет окисления углеводов, а затем и жиров).