🗊Презентация Влияние физических нагрузок на организм

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ОРГАНИЗМ Доцент кафедры нормальной физиологии Блохина Татьяна Анатольевна

Для соразмерности красоты и здоровья требуется не только образование в области наук и искусства, но и занятия всю жизнь физическими упражне­ниями. Платон.

ЧТО ТАКОЕ ФИЗИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА? Физическая нагрузка – это любая физическая активность (физические упражнения), которая сопровождается повышенным, относительно покоя, уровнем функционирования организма с обязательным сохранением гомеостаза.

ГОМЕОСТАЗ Это динамическое постоянство внутренней среды организма человека для оптимального функционирования клеток, которое обеспечивается путем интеграции и постоянной коррекции активности регуляторных систем.

В ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ ПРИНИМАЮТ УЧАСТИЕ: Опорно – двигательный аппарат Вегетативная нервная система Дыхательная система Сердечно – сосудистая система Пищеварительная система Выделительная система Эндокринная система Таким образом, любая мышечная нагрузка является примером интегративной деятельности организма

Опорно – двигательный аппарат Опорно – двигательный аппарат - это костно-мышечная система, единый комплекс, состоящий из костей, суставов, связок, мышц, их нервных образований, обеспечивающий опору тела и передвижение человека или животного в пространстве, а также движения отдельных частей тела. 

ЧЕМ ДЛЯ ОРГАНИЗМА ЯВЛЯЕТСЯ ФИЗИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА? Фактором внешней среды, воздействующим на организм человека. А к факторам внешней среды организм адаптируется, то есть приспосабливается. Принято выделять два этапа адаптации: срочный и долговременный.

Срочная адаптация Срочная адаптация возникает в ответ на однократную мышечную нагрузку и может реализоваться на основе готовых, ранее сформировавшихся физиологических механизмов и программ. Отличительной чертой срочной адаптации является то, что деятельность организма протекает на пределе его возможностей при почти полной мобилизации физиологических резервов, но далеко не всегда обеспечивает необходимый адаптационный эффект.

Долговременная адаптация Долговременная адаптация возникает постепенно, в результате длительного или многократного действия на организм мышечных тренировок.

Долговременная адаптация Принципиальной особенностью такой адаптации является то, что она возникает не на основе готовых физиологических механизмов, а на базе вновь сформированных программ регулирования. Долговременная адаптация, по существу, развивается на основе многократной реализации срочной адаптации и характеризуется тем, что в итоге постепенного количественного накопления каких-то изменений организм приобретает новое качество в определенном виде деятельности. Ведущая роль принадлежит гипоталамо – гипофизарно – надпочечниковой системе.

Долговременная адаптация Долговременная адаптация характеризуется возникновением в ЦНС новых временных связей, а также перестройкой аппарата гуморальной регуляции функциональной системы.

ТРЕНИРОВАННОСТЬ Повышенная физическая работоспособность организма, приобретенная в результате систематического выполнения физических нагрузок

ТРЕНИРОВАННОСТЬ Таким образом, тренированность это не что иное, как состояние адаптации (приспособление организма) человека к физическим нагрузкам.

РАБОТОСПОСОБНОСТЬ Работоспособность — потенциальная возможность индивида выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени. Работоспособность зависит от внешних условий деятельности и психофизиологических ресурсов индивида.

РАБОТОСПОСОБНОСТЬ Врожденные свойства + физическое развитие + тренированность

ВРОЖДЕННЫЕ СВОЙСТВА Анатомо – физиологические особенности организма, закрепленные генетическими механизмами, представляющие основу способностей организма.

ВРОЖДЕННЫЕ СВОЙСТВА К ним относится например: плотность расположения быстрых натриевых каналов на мембранах клеток, что определяет время возникновения возбуждения и скорость проведения импульса; наследственные различия в скорости биохимических реакций, которые определяют синтез АТФ; строение, иннервация и трофика мышц и т.п.

ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ Физи́ческое разви́тие — динамический процесс роста (увеличение длины и массы тела, развитие органов и систем организма и так далее) и биологического созревания ребёнка в определённом периоде постнатального онтогенеза.

ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ Процесс развития совокупности морфологических и функциональных свойств организма (скорость роста, прирост массы тела, определённая последовательность увеличения различных частей организма и их пропорций, а также созревание различных органов и систем на определённом этапе развития), в основном запрограммированных наследственными механизмами и реализуемых по определённому плану при оптимальных условиях жизнедеятельности.

ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ На физическое развитие влияют неблагоприятные факторы внешней среды, оказывающие воздействие: - во внутриутробном периоде (болезни, перенесенные матерью во время беременности, курение, алкоголь, наркотики, травмы, внутриутробные инфекции и т.п.);

ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ в постнатальном онтогенезе медико – социальные факторы (условия питания, воспитания, проживания, социальные, наличие заболеваний и другие) способны нарушить последовательность развития организма, оказывая подчас большее влияние , чем генетические, либо другие биологические факторы. Хороший уровень физического развития сочетается с высокими показателями физической подготовки, мышечной и умственной работоспособности.

ОСОБЕННОСТИ ТРЕНИРОВАННОГО ОРГАНИЗМА Выполняет большую нагрузку Стандартную нагрузку по интенсивности выполняет дольше Более экономичный режим работы в покое При максимальной нагрузке большие отклонения в работе физиологических систем Более быстрое восстановление после выполнения нагрузки

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ Основными методами исследования физического развития человека являются внешний осмотр (соматоскопия) и измерения — антропометрия (соматометрия). Динамометрия Оценка состояния физиологических систем Нагрузочные тесты

Внешний (наружный) осмотр (соматоскопия) При исследовании физического развития человека наряду с данными, полученными инструментальными методами, учитывают и описательные показатели. Начинают осмотр с оценки кожного покрова, затем формы грудной клетки, живота, ног, степени развития мускулатуры, жироотложений, состояния опорно-двигательного аппарата и других параметров (показателей).

Внешний (наружный) осмотр (соматоскопия) Рассмотрим проведение метода наружного осмотра (соматоскопии) на некоторых примерах: Кожа описывается как гладкая, чистая, влажная, сухая, упругая, вялая, бугристая, бледная, гиперемированная и др.

Внешний (наружный) осмотр (соматоскопия) Состояние опорно-двигательного аппарата (ОДА) оценивается по общему впечатлению: массивности, ширине плеч, осанке и пр. Позвоночник — выполняет основную опорную функцию. Его осматривают в сагиттальной и фронтальной плоскостях, определяют форму линии, образованной остистыми отростками позвонков, обращают внимание на симметричность лопаток и уровень плеч, состояние треугольника талии, образуемого линией талии и опущенной рукой.

Определение искривления позвоночника. Признаки нормальной осанки (а); определение искривления позвоночника (б). Виды сколиоза: 1 — правосторонний; 2 — левосторонний; 3 — S-образный

Для определения боковых искривлений позвоночника используют сколиозометр Билли-Kирхгофера. Лордозоплеческолиозометр. Лордозоплеческолиозометр (а). Определение боковых искривлений позвоночника прибором Билли-Kирхгофера (б), лордоплеческолиозометром П.И. Белоусова (в); г — схема измерения глубины шейного (а) и поясничного (б) изгиба

Определение внешнего вида стоп и их отпечатков. Стопа — орган опоры и передвижения. Различают стопу нормальную, уплощенную и плоскую. При осмотре стопы опорной поверхности обращают внимание на ширину перешейка, соединяющего область пятки с передней частью стопы. Kроме того, обращают внимание на вертикальные оси ахиллова сухожилия и пятки при нагрузке.

Антропометрия (соматометрия) Уровень физического развития определяют совокупностью методов, основанных на измерениях морфологических и функциональных признаков. Различают основные и дополнительные антропометрические показатели.

Основные антропометрические показатели Рост, масса тела, окружность грудной клетки (при максимальном вдохе, паузе и максимальном выдохе) Сила кистей и становая сила (сила мышц спины). Kроме того, к основным показателям физического развития относят определение соотношения «активных» и «пассивных» тканей тела (тощая масса, общее количество жира) и других показателей состава тела.

Основные антропометрические показатели. Динамометрия Динамометрия - метод измерения силы сокращения мышцы или различных мышечных групп с помощью специального прибора динамометра. Эта методика применяется при оценке физического развития человека, его работоспособности, степени его утомления

Основные антропометрические показатели. Динамометрия. Мышечная сила рук характеризует степень развития мускулатуры и измеряется ручным динамометром (в кг). Производят 2—3 измерения, записывают наибольший показатель. Показатель зависит от возраста и пола.

Основные антропометрические показатели. Динамометрия Становая сила определяет силу разгибательных мышц спины и измеряется становым динамометром.

Дополнительные антропометрические показатели K дополнительным относят - рост сидя, окружность шеи, размер живота, талии, бедра и голени, плеча, сагиттальный и фронтальный диаметры грудной клетки, длину рук и др.

Оценка состояния физиологических систем Так как при физической нагрузке изменяется функциональное состояние целого ряда физиологических систем , то используются методы, позволяющие качественно и количественно оценить изменения, происходящие в этих системах. Например, ведется подсчет частоты пульса и дыхательных движений, определяется артериальное давление, жизненная емкость легких, определяется концентрация гемоглобина и эритроцитов в циркулирующей крови и др.  

Нагрузочные тесты К ним относятся - степ-тест, PWC170, дозированный бег по дорожке или на тредбане, приседания, работа на тренажерах и другие. Эти тесты позволяют оценить физическую работоспособность, выносливость, время наступления процесса утомления и др. В качестве примера приводим описание теста PWC170.  

PWC 170 PHYSICAL WORKING CAPACITY – функциональная проба, в основе которой лежит определение мощности мышечной работы при частоте сердечных сокращений 170 в минуту.

PWC 170 PWC170 - оценка физической работоспособности - проводится на велоэргометре. Испытуемому предлагают последовательно выполнить две физические нагрузки. Первая нагрузка. Испытуемый должен вращать педали велоэргометра в течение 5 минут с частотой 50 оборотов в минуту при нагрузке 1 Вт/кг массы тела. За 30 секунд до окончания первой нагрузки производят измерение частоты пульса и дают испытуемому отдохнуть в течение 5 минут.  

PWC 170 Вторая нагрузка. После отдыха он при тех же условиях реализует нагрузку 2 Вт/кг массы тела. За 30 секунд до окончания процедуры опять подсчитывается частота пульса. Данные частоты пульса в первой и второй пробе заносят в формулу, по которой рассчитывают физическую работоспособность человека.

PWC 170

PWC 170 Тест PWC170 основан на закономерности, заключающейся в том, что между частотой сердечных сокращений (ЧСС) и мощностью физической нагрузки существует линейная зависимость. Это позволяет определить величину механической работы, при которой ЧСС достигает 170, путем построения графика и линейной зависимости данных, либо путем расчета по формуле, предложенной В. Л. Карпманом и сотр. ЧСС, равная 170 ударам в минуту, соответствует началу зоны оптимального функционирования кардиореспираторной системы. Кроме того с этой ЧСС нарушается линейный характер взаимосвязи ЧСС и мощности физической работы.

PWC 170 Формула В.Л. Карпмана: N1 и N2 - мощность первой и второй нагрузок F1 и F2 - частота пульса в конце каждой нагрузки

PWC 170

АДАПТАЦИЯ Скелетные мышцы Функциональная система транспорта кислорода Другие физиологические системы

СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ Срочная адаптация АТФ является непосредственным источником энергии для мышечной деятельности. При гидролизе 1 моля АТФ в физиологических условиях освобождается энергия, составляющая около 40 кДж. Содержание АТФ в мышцах достаточно стабильно. Следует иметь в виду, что мышца не может накапливать большое количество АТФ, так как при этом уменьшается ее сократительная способность. С другой стороны концентрация АТФ в мышце не может снижаться ниже 2мМ на 1 кг сырой мышечной массы, так как при этом ее запасы быстро исчезают, что приводит к окоченению мышцы.

СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ Срочная адаптация Следует иметь в виду, что запасов АТФ в мышце хватает на 3-4 одиночных сокращения максимальной силы. Поэтому при физической работе в мышце постоянно идут процессы восстановления (ресинтеза) запасов АТФ, причем они идут с той же скоростью, с какой осуществляются ее растраты. Процессы восстановления идут как за счет аэробных, так и за счет анаэробных процессов.

СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ Срочная адаптация В состоянии относительного покоя и при незначительных по интенсивности и непродолжительных физических нагрузках ресинтез АТФ обеспечивается в основном за счет аэробных процессов (процессы окислительного фосфорилирования идут в митохондриях), основным условием, для которых является достаточная доставка кислорода к мышечным волокнам. В этих условиях на долю аэробных процессов приходится до 90% ресинтезируемой АТФ. Однако при напряженной (более интенсивной и продолжительной) физической нагрузке доставка кислорода уже не соответствует возрастающей интенсивности аэробных процессов и наряду с ними происходит активация анаэробных механизмов обеспечения достаточной концентрации АТФ в мышечных волокнах.

СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ (СРОЧНАЯ АДАПТАЦИЯ) РЕСИНТЕЗ АТФ АЭРОБНЫЙ ГЛИКОЛИЗ АНАЭРОБНЫЕ МЕХАНИЗМЫ: - КРЕАТИНФОСФОКИНАЗНАЯ РЕАКЦИЯ (0,5 МИН.) КФ + АДФ = К + АТФ - МИОКИНАЗНАЯ РЕАКЦИЯ (2 – 3 МИН.) АДФ + АДФ = АТФ + АМФ - АНАЭРОБНЫЙ ГЛИКОЛИЗ

СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ (ДОЛГОВРЕМЕННАЯ АДАПТАЦИЯ) УВЕЛИЧЕНИЕ ФУНКЦИОНИРУЮЩИХ МОТОРНЫХ ЕДИНИЦ РАБОЧАЯ ГИПЕРТРОФИЯ УЧИЛЕНИЕ ВАСКУЛЯРИЗАЦИИ ПОВЫШЕНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ ПОВЫШЕНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТА КИСЛОРОДА 1. ДЫХАТЕЛЬНОЕ ЗВЕНО 2. ЦИРКУЛЯТОРНОЕ ЗВЕНО 3. ЭРИТРОЦИТАРНОЕ ЗВЕНО

ДЫХАТЕЛЬНОЕ ЗВЕНО (СРОЧНАЯ АДАПТАЦИЯ) 1. УВЕЛИЧЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ 2. ВЫРАВНИВАНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННО-ПУРФУЗИОННОГО СООТНОШЕНИЯ 3. РАСШИРЕНИЕ БРОНХОВ 4. УСКОРЕНИЕ ДИФФУЗИИ ГАЗОВ

ЦИРКУЛЯТОРНОЕ ЗВЕНО (СРОЧНАЯ АДАПТАЦИЯ) 1. УВЕЛИЧЕНИЕ МИНУТНОГО ОБЪЕМА (УО X ЧCC) 2. УВЕЛИЧЕНИЕ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ 3. ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОНУСА СОСУДОВ 4. УВЕЛИЧЕНИЕ ВЕНОЗНОГО ВОЗВРАТА

ЭРИТРОЦИТАРНОЕ ЗВЕНО (СРОЧНАЯ АДАПТАЦИЯ) 1. ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ЭРИТРОЦИТОЗ 2. СДВИГ КРИВОЙ ДИССОЦИАЦИИ ОКСИГЕМОГЛОБИНА ВПРАВО

ДЫХАТЕЛЬНОЕ ЗВЕНО (ДОЛГОВРЕМЕННАЯ АДАПТАЦИЯ) 1. ОБРАЗОВАНИЕ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ (ПРЕДСТАРОВОЕ СОСТОЯНИЕ) 2. УВЕЛИЧЕНИЕ ДИФФУЗИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛЕГКИХ 3. УВЕЛИЧЕНИЕ ЖЕЛ (ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ЗА СЧЕТ РО вдоха)

ДЫХАТЕЛЬНОЕ ЗВЕНО

Циркулярное звено (долговременная адаптация) 1. ТРИАДА ТРЕНИРОВАННОСТИ: - БРАДИКАРДИЯ - ГИПОТЕНЗИЯ - ГИПЕРТРОФИЯ МИОКАРДА 2. УВЕЛИЧЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТОНУСА БЛУЖДАЮЩЕГО НЕРВА АРШАВСКИЙ ИЛЬЯ АРКАДЬЕИЧ

ЭРИТРОЦИТАРНОЕ ЗВЕНО (долговременная адаптация) 1. УСИЛЕНИЕ ВЫРАБОТКИ ЭРИТРОПОЭТИНА 2. УСИЛЕНИЕ ЭРИТРОПОЭЗА 3. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ИСТИННОГО ЭРИТРОЦИТОЗА 4. СНИЖЕНИЕ СПОСОБНОСТИ ЭРИТРОНА РЕАГИРОВАТЬ НА ГИПОКСИЮ 5. В РАННЕМ ВОЗРАСТЕ – ОТСТАВАНИЕ СИНТЕЗА ГЕМОГЛОБИНА

НЕЙРО-ГУМОРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИИ К МЫШЕЧНЫМ НАГРУЗКАМ ОБЩИЙ АДАПТАЦИОННЫЙ СИНДРОМ 1. ГЛЮКОКОРТИКОЙДЫ 2. КАТЕХОЛАМИНЫ 3. ТИРЕОЙДНЫЕ ГОРМОНЫ 4. АНДРОГЕНЫ

ОСОБЕННОСТИ ГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ 1. ЭКОНОМИЧНОСТЬ 2. УВЕЛИЧЕНИЕ РЕЗЕРВНОЙ МОЩНОСТИ

ПИЩЕВАРЕНИЕ 1. УМЕРЕННЫЕ НАГРУЗКИ: - УСИЛЕНИЕ ВСАСЫВАНИЯ - УСИЛЕНИЕ МОТОРИКИ 2. ТЯЖЕЛЫЕ НАГРУЗКИ: - ТОРМОЖЕНИЕ СЕКРЕЦИИ ЖЕЛУДКА И ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

ВЫДЕЛЕНИЕ

ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ 1. УВЕЛИЧЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ 2. РАЗНОНАПРАВЛЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КОЖИ

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ КИСЛОРОДНЫЙ ДОЛГ – КОЛИЧЕСТВО КИСЛОРОДА, КОТОРОЕ НЕОХОДИМО ДОПОЛНИТЕЛЬНО ПОТРЕБИТЬ ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ РАБОТЫ, ЧТОБЫ УСТРАНИТЬ АНАЭРОБНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ (ЛАКТАТ) ПУТЕМ ИХ ПОЛНОГО РАСЩЕПЛЕНИЯ ИЛИ РЕСИНТЕЗА В ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА.

Кислородный приход, кислородный дефицит и кислородный долг при длительной работе разной мощности. А - при легкой, Б - при тяжелой, и В - при истощающей работе; I - период врабатывания; II - устойчивое (А, Б) и ложное устойчивое (В) состояние во время работы; III - восстановительный период после выполнения упражнения; 1 - алактатный, 2 - гликолитический компоненты кислородного долга (по Волкову Н. И., 1986).

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!