2.8. Физиологические механизмы и закономерности совершенствования отдельных систем организма под воздействием направленной физической тренировки

Без знания основ строения человеческого тела, закономерностей деятельности отдельных органов, систем и всего организма в целом сложно правильно тренироваться, определять объем и интенсивность физических упражнений, а также их подбор с учетом задач тренировки и индивидуальных особенностей занимающихся.

Обмен веществ и энергии

Обмен веществ и энергии является основным проявлением жизнедеятельности. Ни одна ткань, ни одна клетка организма не может нормально осуществлять свои жизненные функции без притока питательных веществ и кислорода, без непрерывного удаления продуктов распада.

В обмене веществ различают: поступление в организм питательных веществ и кислорода; усвоение питательных веществ и кислорода тканями тела и протекание реакций с поглощением и высвобождением энергии; выделение из тканей организма продуктов распада.

Питательные вещества используются как пластические и энергетические ресурсы. Пластическая функция питательных веществ заключается в том, что после ряда химических превращений синтезируются свои, специфические для каждого органа соединения, из которых строятся клеточные структуры. Энергетическая функция питательных веществ состоит в использовании энергии, выделяющейся при расщеплении и окислении их до некоторых конечных продуктов.

Поступление кислорода в ткани организма обеспечивается дыхательной и сердечно-сосудистой системами, а питательные вещества – углеводы, жиры, белки, минеральные соли, микроэлементы, витамины и вода – поступают в организм с пищей.

Углеводыиспользуются организмом преимущественно как источник энергии. Особенно интенсивно углеводы используются мышцами и клетками головного мозга. Организм обладает свойством откладывать в запас углеводы в виде гликогена в печени и в мышцах. Величина запаса в среднем составляет 350 г, у спортсменов до 500 г, что увеличивает их потенциальные возможности проявления физической и умственной работоспособности.

Жирыобладают более высокой энергетической ценностью. Кроме этого, жировая ткань предохраняет организм от излишней потери тепла, от механических повреждений. Жиры как энергетический материал в обычных условиях используется только сердечной мышцей. Скелетные мышцы начинают использовать жиры в качестве источника энергии только после длительной интенсивной работы, когда запасы углеводов истощаются. Поэтому регулярные занятия циклическими видами упражнений активизируют в организме обмен жиров, что не дает накапливаться излишнему количеству жировой ткани.

Белки являются основным пластическим материалом, из которого строятся клетки всех тканей организма, например, в состав скелетных мышц входит 20% белков. Однако при длительном голодании, когда истощаются запасы углеводов и жиров, белки используются как источник энергии. В виде запасов белки в организме не откладываются.

Минеральные соли, микроэлементы и водаподдерживают необходимое осмотическое давление и наряду с белками, жирами и углеводами обеспечивают постоянство внутренней среды организма. Минеральные соли могут откладываться про запас, например соли железа откладываются в печени, кальция – в костях, калия – в мышцах. Для нормальной жизнедеятельности необходимо, чтобы количество поступившей воды покрывало количество выделяемой воды (водный баланс). Минимальная суточная потребность организма составляет 1700 мл воды.

Витамины– специфические органические соединения, обладающие большой биологической активностью, являются биокатализаторами обменных процессов в организме. Витамины обеспечивают высокую работоспособность организма и повышают его сопротивляемость к различным заболеваниям. В запас витамины, как правило, не откладываются, но витамины В12 и А могут накапливаться в печени. При разнообразной растительной и животной пище организм получает все необходимые ему витамины. Активные занятия физическими упражнениями и спортом повышают потребность организма в витаминах.

Процессы обмена веществ в организме идут непрерывно. Каждую секунду в организме разрушается огромное количество молекул различных веществ, и одновременно образуются новые вещества. В течение 3 месяцев половина всех белков нашего тела обновляется. За 5 лет учебы у студентов, например, ткань роговицы глаза обновляется 250 раз, а слизистая оболочка желудка – 500 раз.

Обмен веществ между организмом и внешней средой сопровождается обменом энергии. С одной стороны, человек получает энергию с пищей, с другой, он тратит энергию на работу внутренних органов, физическую и умственную работы, поддержание оптимальной температуры тела, а также на воссоздание структурных элементов клеток, обеспечение жизнедеятельности, роста и развития организма.

Существует так называемый энергетический баланс– равное отношение между количеством энергии, поступающей в организм, и величиной энергетических затрат. Появление избыточного веса у большого числа людей свидетельствует об энергетическом нарушении баланса: избыточном питании и недостатке двигательной активности.

В состоянии полного покоя человек в среднем расходует около 1700 ккал в сутки. Во время мышечной работы расход энергии повышается: затрата энергии тем выше, чем интенсивнее труд. Занимающиеся тяжелым физическим трудом и квалифицированные спортсмены затрачивают до 7 тыс. ккал и более в сутки.

Занятия физическими упражнениями и спортом повышают активность обмена веществ и энергии, что положительно сказывается на умственной и физической работоспособности человека.