Влияние оздоровительной физической культуры на организм
ВЛИЯНИЕ
ОЗДОРОВИТЕЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ НА ОРГАНИЗМ
Оздоровительный и профилактический эффект
массовой физической культуры неразрывно связан с повышенной физической
активностью, усилением функций опорно-двигательного аппарата, активизацией
обмена веществ. Учение Р. Могендовича о моторно-висцеральных
рефлексах показло взаимосвязь деятельности двигательного аппарата, скелетных
мышц и вегетативных органов. В результате недостаточной двигательной активности
в организме человека нарушаются нервно-рефлекторные связи, заложенные природой
и закрепленные в процессе тяжелого физического труда, что приводит к
расстройству регуляции деятельности сердечнососудистой и других систем,
нарушению обмена веществ и развитию дегенеративных заболеваний (атеросклероз и
др.). Для нормального функционирования человеческого организма и сохранения
здоровья необходима определенная «доза» двигательной активности. В этой связи
возникает вопрос о так называемой привычной двигательной активности, т. е.
деятельности, выполняемой в процессе повседневного профессионального труда и в
быту. 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 онанизма в состоянии покоя, нормальную деятельность систем
дыхания и кровообращения, обменные процессы и т. д. (энергия основного обмена).
В экономически развитых странах за последние 100 лет удельный вес мышечной
работы как генератора энергии, используемой человеком, сократился почти в 200
раз, что привело к снижению энергозатрат на мышечную деятельность (рабочий
обмен) в среднем до 3,5 МДж. Дефицит энергозатрат, необходимых для нормальной
жизнедеятельности организма, составил, таким образом, около 2,0--3,0 МДж (500--
750 ккал) в сутки. Интенсивность труда в условиях современного производства не
превышает 2--3 ккал/мир, что в 3 раза ниже пороговой величины (7,5 ккал/мин)
обеспечивающей оздоровительный и профилактический эффект. В связи с этим для
компенсации недостатка энергозатрат в процессе трудовой деятельности
современному человеку необходимо выполнять физические упражнения с расходом
энергии не менее 350--500 ккал в сутки (или 2000--3000 ккал в неделю). По
данным Беккера , в настоящее время только 20 % населения экономически развитых
стран занимаются достаточно интенсивной физической тренировкой, обеспечивающей
необходимый минимум энергозатрат, у остальных 80 % суточный расход энергии
значительно ниже уровня, необходимого для поддержания стабильного здоровья.
Резкое ограничение двигательной активности в последние десятилетия привело к
снижению функциональных возможностей людей среднего возраста. Так, например,
величина МПК у здоровых мужчин снизилась примерно с 45,0 до 36,0 мл/кг. Таким
образом, у большей части современного населения экономически развитых стран
возникла реальная опасность развития гипокинезии. Синдром, или гипокине-
тическая болезнь, представляет собой комплекс функциональных и органических
изменений и болезненных симптомов, развивающихся в результате рассогласования
деятельности отдельных систем и организма в целом с внешней средой. В основе
патогенеза этого состояния лежат нарушения энергетического и пластического
обмена (прежде всего в мышечной системе). Механизм защитного действия
интенсивных физических упражнений заложен в генетическом коде человеческого
организма. Скелетные мышцы, в среднем составляющие 40 % массы тела (у мужчин),
генетически запрограммированы природой на тяжелую физическую работу. «Двигательная
активность принадлежит к числу основных факторов, определяющих уровень обменных
процессов организма и состояние его костной, мышечной и сердечно-сосудистой
систем», -- писал академик В. В. Парин (1969). Мышцы человека являются мощным
генератором энергии. Они посылают сильный поток нервных импульсов для
полдержания оптимального тонуса ЦНС, облегчают движение венозной крови
по сосудам к сердцу («мышечный насос»), создают необходимое напряжение
для нормального функционирования двигательного аппарата. Согласно
«энергетическому правилу скелетных мышц» И. А. Аршавского, 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. Различают общий и специальный эффект
физических упражнений, а также их опосредованное влияние на факторы риска.
Наиболее общий эффект тренировки заключается в расходе энергии, прямо
пропорциональном длительности и интенсивности мышечной деятельности, что
позволяет компенсировать дефицит энергозатрат. Важное значение имеет также
повышение устойчивости организма к действию неблагоприятных факторов внешней
среды: стрессовых ситуаций, высоких и низких температур, радиации, травм,
гипоксии. В результате повышения неспецифического иммунитета повышается и
устойчивость к простудным заболеваниям. Однако использование предельных
тренировочных нагрузок, необходимых в большом спорте для достижения «пика»
спортивной формы, нередко приводит к противоположному эффекту-- угнетению
иммунитета и повышению восприимчивости к инфекционным заболеваниям. Аналогичный
отрицательный эффект может быть получен и при занятиях массовой физической
культурой с чрезмерным увеличением нагрузки. Специальный эффект оздоровительной
тренировки связан с повышением функциональных возможностей сердечно-сосудистой
системы. Он заключается в экономиза- ции работы сердца в состоянии покоя и
повышении резервных возможностей аппарата кровообращения при мышечной
деятельности. Один из важнейших эффектов физической- тренировки -- урежение
частоты сердечных сокращений в покое (брадикардия) как проявление экономизации
сердечной деятельности и более низкой потребности миокарда в кислороде.
Увеличение продолжительности фазы диастолы (расслабления) обеспечивает больший
кроваток и лучшее снабжение сердечной мышцы кислородом. У лиц с брадикардией
случаи заболевания ИБС выявлены значительно реже, чем у людей с частым пульсом.
Считается, что увеличение ЧСС в покое на 15 уд/мин повышает риск внезапной
смерти от инфаркта на 70 % -- такая же закономерность наблюдается и при
мышечной деятельности. При выполнении стандартной нагрузки на велоэргометре у
тренированных мужчин объем коронарного кровотока почти в 2 раза меньше, чем у
нетрени- .рованных (140 против 260 мл/мин на 100 г ткани миокарда),
соответственно в 2 раза меньше и потребность миокарда в кислороде (20 против 40
мл/мин на 100 г ткани). 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. Это обстоятельство является физиологическим обоснованием
необходимости адекватной физической тренировки для больных ИКС, так как по мере
роста тренированности и снижения потребности миокарда в кислороде повышается
уровень пороговой нагрузки, которую испытуемый может выполнить без угрозы
ишемии миокарда и приступа стенокардии. Наиболее выражено повышение резервных
возможностей аппарата кровообращения при напряженной мышечной деятельности:
увеличение максимальной частоты сердечных сокращений, систолического и
минутного объема крови, артерио-венозной разницы по кислороду, снижение общего
периферического сосудистого сопротивления (ОППС), что облегчает
механическую работу сердца и увеличивает его производительность. Оценка
функционаальных резервов системы кровообращения при предельных физических
нагрузках у лиц с различным уровнем физического состояния показывает: люди со
средним УФС (и ниже среднего) обладают минимальными функциональными
возможностями, граничащими с патологией, их физическая работоспособность ниже 75%
ДМПК. Напротив, хорошо тренированные физкультурники с высоким УФС по всем
параметрам соответствуют критериям физиологического здоровья, их физическая
работоспособность достигает оптимальных величин или же превышает их (100 % ДМПК
и более, или 3 Вт/кг и более). Адаптация периферического звена кровообращения
сводится к увеличению мышечного кровотока при предельных нагрузках (максимально
в 100 раз), артерио- венозной разницы по кислороду, плотности капиллярного
русла в работающих мышцах, росту концентрации миоглобина и повышению активности
окислительных ферментов. Защитную роль в профилактике сердечно-сосудистых
заболеваний играет также повышение фибринолитической активности крови при
оздоровительной тренировке (максимум в 6 раз) и снижение тонуса симпатической нервной
системы. В результате снижается реакция на нейрогормоны в условиях
эмоционального напряжения, т.е. повышается устойчивость организма к стрессорным
воздействиям. Помимо выраженного увеличения резервных возможностей организма
под влиянием оздоровительной тренировки чрезвычайно важен также ее
профилактический эффект, связанный с опосредованным влиянием на факторы риска
сердечно-сосудистых заболеваний. С ростом тренированности (по мере повышения
уровня физической работоспособности) наблюдается отчетливое снижение всех
основных факторов риска НЕС -- содержания холестерина в крови, артериального
давления и массы тела. Б. А. Пирогова (1985) в своих наблюдениях показала: по
мере роста УФС содержание холестерина в крови снизилось с 280 до 210 мг, а
триглицеридов со 168 до 150 мг%. Следует особо сказать о влиянии занятий
оздоровительной физической культурой на стареющий организм. Физическая культура
является основным средством, задерживающим возрастное ухудшение физических
качеств и снижение адаптационных способностей организма в целом и
сердечно-сосудистой системы в частности, неизбежных в процессе инволюции.
Возрастные изменения отражаются как на деятельности сердца, так и на состоянии
периферических сосудов. С возрастом существенно снижается способность сердца к
максимальным напряжениям, что проявляется в возрастном уменьшении максимальной
частоты сердечных сокращений (хотя ЧСС в покое изменяется незначительно). С
возрастом функциональные возможности сердца снижаются даже при отсутствии
клинических признаков ИБС. Так, ударный объем сердца в покое в возрасте 25 лет
к 85 годам уменьшается на 30 %, развивается гипертрофия миокарда. Минутный
объем крови в покое за указанный период уменьшается в среднем на 55--60 %.
Возрастное ограничение способности организма к увеличению ударного объема и ЧСС
при максимальных усилиях приводит к тому, что минутный объем крови при
предельных нагрузках в возрасте 65 лет на 25--30 % меньше, чем в возрасте 25
лет (Роапег, 1986, и др.). С возрастом также происходят изменения в сосудистой
системе: снижается эластичность крупных артерий, повышается общее
периферическое сосудистое сопротивление, в результате к 60--70 годам
систолическое давление повышается на 10--40 мм рт. ст. Все эти изменения в
системе кровоо-бращения, снижение производительности сердца влекут за собой
выраженное уменьшение максимальных аэробных возможностей организма, снижение
уровня физической работоспособности и выносливости. Скорость возрастного
снижения МПК в период от 20 до 65 лет у нетренированных мужчин составляет в среднем
0,5 мл/мин/кг, у женщин -- 0,3 мл/мин/кг за год. Из табл. В период от 20 до 70 лет
максимальная аэробная производительность снижается почти в 2 раза -- с 45 до 25
мл/кг (или на 10 % за десятилетие). С возрастом ухудшаются и
функциональные возможности дыхательной системы. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ)
начиная с 35-летнего возраста за год снижается в среднем на 7,5 мл на 1м2
поверхности тела. Отмечено также снижение вентиляционной функции легких -- уменьшение
максимальной вентиляции легких (МЕЛ). Хотя эти изменения не лимитируют аэробные
возможности организма, однако они приводят к уменьшению жизненного индекса
(отношение ЖЕЛ к массе тела, выраженное в мл/кг), который может прогнозировать
продолжительность жизни. Существенно изменяются и обменные процессы:
уменьшается толерантность к глюкозе, повышается содержание общего холестерина,
ЛИП и триглицеридов в крови, что характерно для развития атеросклероза.
Ухудшается состояние опорно-двигательного аппарата: происходит разрежение
костной ткани (остеопороз) вследствие потери солей кальция. Недостаточная
двигательная активность и недостаток кальция в пище усугубляют эти изменения.
Адекватная физическая тренировка, занятия оздоровительной физической культурой
способны в значительной степени приостановить возрастные изменения различных
функций. В любом возрасте с помощью тренировки можно повысить аэробные
возможности и уровень выносливости -- показатели биологического возраста
организма и его жизнеспособности. Например, у хорошо тренированных бегунов
среднего возраста максимально возможная ЧСС примерно на 10 уд/мин больше, чем у
неподготовленных. Такие физические упражнения, как ходьба, бег (по З ч. в неделю), уже через
10--12 недель приводят к увеличению МПК на 10--15%. Таким образом,
оздоровительный эффект занятий массовой физической культурой связан прежде
всего с повышением аэробных возможностей организма, уровня общей выносливости и
физической работоспособности. Повышение физической работоспособности
сопровождается профилактическим эффектом в отношении факторов риска
сердечно-сосудистых заболеваний: снижением веса тела и жировой массы,
содержания холестерина и триглицеридов в крови, уменьшением ЛИП и увеличением
ЛВП, снижением артериального давления и частоты сердечных сокращений. Кроме
того, регулярная физическая тренировка позволяет в значительной степени
затормозить развитие возрастных инволюционных изменений физиологических
функций, а также дегенеративных изменений различных органов и систем (включая
задержку и обратное развитие атеросклероза). В этом отношении не является
исключением и костно-мышечная система. Выполнение физических упражнений
положительно влияет на все звенья двигательного аппарата, препятствуя развитию
дегенеративных изменений, связанных с возрастом и гиподинамией. Повышается
минерализация костной ткани и содержание кальция в организме, что препятствует
развитию остеопороза. Увеличивается приток лимфы к суставным хрящам и
межпозвонковым дискам, что является лучшим средством профилактики артроза и
остеохондроза. Все эти данные свидетельствуют о неоценимом положительном
влиянии занятий оздоровительной физической культурой на организм человека.