Изменения работоспособности в различные фазы дыхательного цикла

(по К. М. Смирнову)

Во время занятий физической культурой и спортом повышается диффузионная способность газов, т.е. количество кислорода и, следовательно, углекислого газа, диффундирующие в единицу времени при разнице парциального давления по обе стороны альвеолярной мембраны в 1 мм рт.ст. Это вызвано раскрытием во время работы большего, чем в покое, числа легочных капилляров. Увеличиваются общая емкость капиллярного русла в малом круге кровообращения и скорость кровотока через легочные капилляры.

Более активная вентиляции легких при занятиях физической культурой и спортом приходится благодаря усилению работы дыхательных мышц в результате эфферентных влияний из центральной нервной системы.

Эндокринные функции при занятиях физической культурой и спортом. В зависимости от мощности физических нагрузок у лиц, занимающихся физической культурой и спортом, увеличивается содержание в крови норадреналина и адреналина, а также кортизона и кортикостерона. В процессе адаптации к физическим на­грузкам, т.е. по мере развития тренированности, эти изменения становятся менее выраженными, а иногда совсем не выявляются. В то же время увеличиваются возможности повысить содержание катехоламинов в крови. Во время предельной физической нагруз­ки у более подготовленных спортсменов содержание норадрена­лина и адреналина в крови выше.

При длительной мышечной работе активность симпатико-адреналовой и гипофизарно-адренокортикальной систем снижается. То же самое происходит с уровнем адреналина и норадреналина в крови. Это связано с меньшей активностью ферментов биосинтеза адреналина в надпочечниках, что может иметь при­чинную связь со снижением уровня глюкокортикоидов. Содер­жание глюкокортикоидов в крови снижается при длительной мышечной работе вследствие повышенной активности гиппокампа, приводящей к угнетению функции гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы. Это защитная реакция орга­низма, предотвращающая исчерпывание его ресурсов, в чем со­стоит сущность физического утомления. Тем не менее утомление при длительной мышечной работе может по-разному выражать­ся в гормональных изменениях. При работе умеренной мощно­сти функции коры надпочечников иногда активизируются лишь в том случае, если продолжение работы требует значительного волевого усилия.

Мышечная работа сопровождается усиленной активностью и ряда других эндокринных желез. В крови повышается концентрация глюкогена, соматотропина, альдостерона, вазопрессина, тестостерона. Причем если другие изменения можно рассматривать как результат усиления секреции соответствующих гормонов, то увеличение содержания тестостерона сочетается с уменьшением скорости его элиминации из крови во время мышечной работы. Продуцирование альдостерона возрастает при длительных упраж­нениях, сопровождающихся усилением потоотделения. Например, у пловцов в водной среде хорошие возможности для теплоотдачи, и поэтому необходимость в потоотделении незначительна, экс­креция альдостерона не увеличивается при напряженных трени­ровках. При выполнении мышечной работы содержание тиреоидных гормонов щитовидной железы в крови достигает уровня, на­блюдаемого у нетренированных лиц в покое. Очевидно, лишь для тренированного организма, отличающегося высокой экономич­ностью обменных процессов, характерно снижение активности щитовидной железы в покое.

Уровень инсулина в крови снижается во время длительной физической работы, и это результат не только уменьшения его секреции, но и усиления его распада.

Рост концентрации адреналина, норадреналина, глюкогена и сематотропина в крови имеет важное значение для мобилизации энергетических ресурсов организма.

Занятия физическими упражнениями вызывают перестройку в терморегуляции за счет усиления энерготрат и обмена веществ. Так, при тяжелой мышечной работе потребление кислорода и расход энергии возрастают по сравнению с покоем в несколько раз. Обмен веществ в процессе сравнительно легкой физической работы повышается в основном за счет усиления энерготрат в скелетных мышцах, а также в сердце и мозге, а затраты энергии на работу внутренних органов уменьшаются. При более тяжелых мышечных работах расход энергии возрастает на 95%.

Таким образом, потребление кислорода и расход энергии у человека зависят от тяжести мышечной работы (табл. 8).

Таблица 8

Величины потребления кислорода и расхода энергии у человека в состоянии покоя и при различных видах мышечной работы (по А.И.Колотилову и С.А.Косилову)

К мышечной работе в условиях оптимального микроклимата, а также к работе в условиях нагревания или охлаждения можно адаптироваться, т. е. сделать ее более экономной по уровню энерготрат и более переносимой по показателям теплового состояния. Систематическая тренировка в том или ином виде спорта приводит к снижению частоты пульса, кровяного давления и поглоще­ния кислорода.

Как видно из таблицы 9, скорость и объем поглощения кислорода у лыжников с разной степенью тренированности могут разли­чаться практически в 2-3 раза. Интенсивность энерготрат при легкоатлетическом беге распределяется следующим образом: 100 м — 300 ккал/мин; 400 м - 180 ккал/мин; 800 м - 120 ккал/мин; мед­ленный бег трусцой — 15 ккал/мин.

Таблица 9