Зміни фізичної працездатності в умовах різної температури та вологості повітря. Фізіологічні механізми адаптації організму до змін температури та вологості середовища

Зниження спортивної діяльності при підвищеній температурі і вологості повітря визначають 3 основних фактори: І. Перегрівання тіла; 2. Швидка дегідратація; 3. Зниження кисневотранспортних можливостей серцево-судинної системи.

В умовах роботи основним шляхом віддачі тепла являється випаровування поту з поверхні шкіри. По мірі підвищення зовнішньої температури роль цього механізму зростає. Швидкість випаровування поту визначається швидкістю потоутворення і деякими фізичними характеристиками навколишнього середовища, серед яких найбільш суттєва відносна вологість повітря. Швидкість випаровування поту залежить від різниці між вологістю шкіри (Рш) і вологістю атмосферного повітря (Ра). Збільшення швидкості потоутворення викликає підвищення Рш і таким чином прискорює випаровування поту при даних зовнішніх умовах. При великій вологості повітря градієнт вологості між шкірою і повітрям зменшується і випаровування поту зменшується. Коли тиск водяних парів в навколишньому повітрі перевищує 40мм рт.ст., випаровування поту з поверхні шкіри рівно нулю. Тому навіть при дуже високій температурі повітря, але при відносно невеликій його вологості спортсмен відчуває таких труднощів, як при низькій температурі і високій вологості.

Таким чином підвищена температура зовнішнього середовища зменшує температурний градієнт між повітрям і шкірою, а також між шкірою і ядром тіла, створюючи труднощі для тепловіддачі. Ці ускладнення тим більш, чим ближче зовнішня температура до температури шкіри. Аналогічним чином підвищена вологість зовнішнього повітря створює бар'єр для втрати тепла шляхом випаровування. Одночасне підвищення температури і вологості повітря може приводити до надмірного підвищення температури тіла при напруженій і тривалій спортивній діяльності.

В умовах підвищеної температури і вологості повітря посилення тепловіддачі здійснюється двома основними фізіологічними механізмами: 1. Посиленням шкірного кровообігу, що збільшує перенесення тепла від ядра до поверхні тіла і забезпечує постачання потових залоз водою. 2. Посилене потоутворення.

Шкірний кровообіг у дорослої людини прехороших умовах навколишнього середовища складає в стані спокою біля 0.16 л/м /мин, під час роботи — до 1л/м"/хв, а при дуже високій зовнішній температурі може досягати 2.6 л/м²/хв. Це означає, що в дуже жарких умовах до 20 середнього викиду може направлятися в шкірну судинну сітку для попередження перегрівання тіла. В комфортних умовах при такій же роботі ця доля сердечного викиду досягає лише 5%.

Температура шкіри лінійно зв'язана з величиною шкірного кровообігу. Підвищений кровообіг в шкірі підвищує її температуру, і якщо температура навколишнього середовища нижча, ніж температура шкіри, то збільшуються втрати тепла проведенням з конвекцією і радіацією.

Тренувальні і змагальні навантаження в видах спорту, які потребують прояву витривалості, викликають суттєві підвищення температури ядра тіла до 40°, навіть в нейтральних умовах навколишнього середовища. Це служить стимулом для розвитку адаптаційних реакцій до великого ''внутрішнього" теплового навантаження. В результаті систематичних занять у спортсменів, які тренують витривалість, удосконалюється терморегуляція: знижується: знижується.теплопродукція, покращується здатність до тепловіддачі за рахунок підвищеного потоутворення. Так, для тренованих спортсменів характерна висока чутливість реакції потовиділення на теплові подразники, рівномірне розрядження потовиділення поверхні тіла. Відповідно у спортсменів під час роботи при /Звичайній чи високій температурі повітря внутрішня і шкірна температура нижча, ніж у потренованих людей які виконують таку ж роботу. Склад солі в поті у спортсменів також нижчий.

В процесі тренування витривалості в нейтральних умовах збільшується об'єм циркулювання крові, удосконалюються реакції перерозподілу кровотоку з зменшенням його через шкірну систему, що знижує шкірну температуру і підвищує проведення тепла від ядра до поверхні тіла.

Таким чином у спортсменів в результаті регулярних інтенсивних тренувань витривалості навіть в нейтральних температурних умовах удосконалюються фізіологічні механізми, характерні для теплової адаптації. Тому добре треновані на витривалість спортсмени зазвичай ліпше пристосовуються до роботи в жарких умовах, ніж потреновані, більш швидко акліматизовуються, по крайній мірі, для виконання в жарких умовах роботи невеликої потужності. Разом з тим сама по собі навіть висока спортивна тренованість і тренування любого характеру в нейтральних умовах навколишнього середовища не можуть повністю замінити специфічну теплову адаптацію, яка необхідна спортсмену, якщо він повинен виступати на змаганнях в умовах підвищеної температури і вологості.

Теплових адаптаційних пристосувань, викликаних тренуванням в нейтральних (або холодних) умовах, недостатньо для ефективного виконання інтенсивної роботи в жарких умовах. При підготовці до змагань, які будуть проводитись в умовах підвищеної температури і вологості повітря, спортсмен повинен починати тренування в таких же умовах за 7-12 днів до змагань. Якщо не має можливості тренуватися в таких умовах, слід використовувати костюми, які запобігають віддачі тепла і зменшують виділення поту. Тренування в костюмі викликає ефект підвищеної теплової тривалості, хоч і менші, ніж тренування в жарких умовах середовища.

33. Вплив умов високогір'я, середньогір'я на фізичну працездатність. Фізіологічні механізми адаптації організму до умов середньо- та високогір’я.

Атмосферне повітря має значну вагу, яка визначає барометричний тиск. Він стискується під власною вагою, тому його тиск і щільність найбільші на поверхні землі і зменшуються з висотою. Зниження барометричного тиску з висотою створює гіпобаричні умови. По мірі підйому на висоту пропорційно падінню барометричного тиску знижується парціальний тиск газів, які складають атмосферне повітря. Головне значення для людини має зниження парціального тиску кисню.

Фізіологічна працездатність людини знижується по мірі підйому на висоту. Перш за все і головним чином це стосується аеробної працездатності (витривалості), зниження якої відмічається вже на висоті 1200м. В цьому відношенні не має ніяких різниць між тренувальними і нетренувальними людьми. На значній висоті симптоми гірської хвороби досить часто і навіть в більш виразній формі спостерігаються у спортсменів.

М'язова сила і міцність, а також координація рухів при короткочасних максимальних зусиллях практично не змінюються при підйомі в гори, або при диханні газовою сумішшю з низьким вмістом кисню. Більш того, на висоті внаслідок зниженої ємності повітря результати на спринтерських дистанціях можуть бути навіть вищі, ніж на рівні моря.

Слід мати на увазі, що відновлювальні процеси в організмі протікають на висоті повільно. Тому повторне виконання навіть короткочасних вправ в цих умовах викликає більш швидке настання втоми, ніж на рівні моря.

Одразу по прибуттю на висоту виявляється зниження МПК в прямій залежності від барометричного тиску, або парціального тиску кисню в вдихуваному повітрі. Помітне зниження МПК проходить лише починаючи з висоти 1500м. Після цього рівня МПК зменшується приблизно на 1% через кожні 100м висоти. Зниження МПК на висоті визначається зменшенням вмісту кисню в артеріальній крові.

Чим довший період перебування на висоті, тим досконаліша адаптація до неї, тим вища працездатність на даній висоті. Але при любому перебуванні в горах рівень працездатності, характерний для даної людини на рівні моря, не досягається. В жителів рівнини, які знаходяться на висоті, не може бути такого ж рівня економічності в транспорті і утилізації кисню, який характерний постійним жителям гір. Деякі люди взагалі ніколи не акліматизовуються до висоти і хворіють гірською хворобою.

Дифузійна можливість легень змінюється в процесі гірської акліматизації дуже повільно. В людей, які довго живуть на висоті, загальна поверхня легень для дифузії газів може трохи збільшуватись перш за все за рахунок збільшення площі альвеол і об'єму легеневих капіляр завдяки постійному їх розтягненню - дилатації.

В перші дні перебування в горах серцевий викид при виконанні субмаксимальної аеробної роботи більше, ніж на рівні моря. Потім він поступово знижується і на протязі кілька тижнів досягає величини, характерної для рівнинних умов.

Основні зміни в тканинах містяться в наступному:

1. посилення капіляризації тканин;

2. посилення концентрації міоглобіну в скелетних м'язах;

3. підвищення вмісту мітохондрій;

4. підвищення вмісту і активності окислювальних ферментів.

Безперечно, що люди постійно проживаючі в гірських умовах, мають перевагу в змаганнях на витривалість, якщо воно проводиться в тих же умовах, перед спортсменами, постійно живучими на рівні моря.

В процесі тривалого перебування в гірських умовах в організмі виникають адаптаційні зміни, які сприяють підвищенню працездатності в цих специфічних умовах. Разом з цим ці зміни не дають помітної переваги при виконанні роботи в інших специфічних умовах, зокрема на рівні моря. Все це означає, що спортивне тренування повинно проводитись переважно в тих же умовах, в яких проводяться змагання.