Глава II особенности влияния морфологических критериев на развитие спортсмена

2.1. Структурные изменения в костной, мышечной системах под влиянием физических нагрузок

Изучение адаптационных изменений происходящих в костной системе под влиянием занятий спортом, имеет не только теоретическое, но и практическое значение. Разнообразие функций скелета, механических и биологических, удивительная легкость, прочность и надежность давно привлекла внимание исследователей. Многочисленные и тщательно проведенные наблюдения показали его большую пластичность и способность к перестройке при изменяющихся условиях как внутренней, так и внешней среды организма. Методом меченых атомов (по P³²,Ca⁴⁵) установлено, что ежедневно в организме обменивается от 10 до 20% минеральных веществ костной ткани.

Для практики спорта и, в частности, для спортивного отбора значительный интерес представляет и изучение пропорций тела, его тотальных и парциальных размеров, обусловленных степенью развития костной системы.

Под влиянием занятий спортом в скелете помимо прогрессивных изменений, увеличивающих его прочность и надежность, могут появляться предпатологические и патологические изменения в виде костных выступов - остеофитов, участков разряжения костной ткани и др., характеризующее состояние перетренированности организма. Зная о подобных изменениях скелета, тренеры могут избежать их, корригируя соответствующим образом тренировочные нагрузки.

При изучении изменений, происходящих в костной системе под влиянием физических нагрузок, применяются различные методы.

Антропометрический метод позволяет количественно определить тотальные и парциальные размеры костей, а также их изменения в процессе занятий спортом. Например, изменение диаметров дистальных концов плеча, предплечья, бедра и голени позволяет определить абсолютное и относительное количество костного компонента в весе тела.

Преимущество рентгенографического метода заключается в возможности прижизненного изучения изменений формы, величины и внутреннего строения кости в процессе занятий спортом.

Экспериментальным методом можно выяснить на животных изменения костной ткани и отдельных костей под влиянием нагрузок разной величины и интенсивности как на микро-, так, и на макроскопическом уровнях. Одним из первых в России этот метод ввел в анатомию П.Ф.Лесгафт. В опытах на животных в России он убедительно показал, что од влиянием сильного сжатия понижается рост костей и изменяется их форма.

Для определения степени воздействия нагрузки на кости скелета собаки М.Г.Привес впервые применил метод меченых атомов. Щенки одного помета бегали в тредбане ежедневно 1-2 часа на протяжении двух недель. При этом нагрузке подвергались только три конечности. После двух недель тренировки животным был введен радиоактивный фосфор (P³²) и по степени его накопления в костях было показано, что кости скелета, расположенные ближе к площади опоры, испытывают большую нагрузку, а следовательно, подвергаются большей перестройке.

С помощью люминесцентного метода выявляют изменения в аппозиционном росте костей под влиянием повышенной функции мышц.

Гистологический и гистохимический методы приносят большую пользу в познании тонкого строения клеток и тканей. Использование светового и электронного микроскопов дает возможность изучить структурную перестройку костной ткани на клеточном уровне.

Адаптационные изменения в костной системе у спортсменов происходят на разных уровнях ее организации: молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном и системном.

На молекулярном уровне в костной ткани констатируется повышенный синтез белков, мукополисахаридов, ферментов и других органических веществ, усиливается отложение неорганических веществ, обеспечивающих высокую степень прочности костной ткани. Степень увеличения мукополисахаридов в костной ткани находится в прямой зависимости от интенсивности нагрузки: чем она интенсивнее, тем большее количество мукополисахаридов определяется в костях. Естественно, что этот сложный биологический процесс тесно связан с функцией органоидов клеток костной ткани- митохондрий, рибосом, лизосом, цитоплазматической сети.

Большие физические нагрузки, характерные для современного спорта, предъявляют повышенные требования ко всем системам организма спортсмена, в том числе и к скелетным мышцам.

Спортивная практика показывает, что целенаправленные тренировки увеличивают силу и другие функциональные свойства мышц. Но наблюдаются и такие явления, когда при максимальных нагрузках и недостаточном времени отдыха, сила мышц начинает снижаться и спортсмен начинает повторить показанные им раньше высокие результаты. Важно знать, какие изменения при этом происходят в мышцах и каким должен быть дальнейшем двигательный режим спортсмена: полный покой (адинамия), минимальный объем движений (гиподинамия) или постепенное снижение объема нагрузки.

Гиперфункция мышечной системы является неотъемлемым компонентом большинства приспособительных реакций здорового организма и отчетливо проявляется у человека при всех видах физической работы. Систематические физические нагрузки в процессе занятий спортом приводят к тому, что гиперфункция мышц закрепляется соответствующей структурной перестройкой. Этот процесс получил название рабочей гипертрофии.

Среди морфологических признаков, характеризующих гипертрофию мышц, следует отметить увеличение объема, веса органа, объема (длины и толщины) клеточных элементов органа. Увеличение количества мышечных волокон не является обязательной характеристикой гипертрофии мышц, хотя нередко сопровождает ее.

Таким образом, под влиянием физических нагрузок в мышечной системе происходит сложная структурная перестройка, в основе которой лежит рабочая гипертрофия мышечной ткани. Различные виды спортивной деятельности предъявляют к определенным группам мышц, которые в большей мере выполняют характерную для данного вида спорта работу, особые требования. Поэтому у спортсменов различных специализаций наблюдается неодинаковое развитие скелетных мышц, а соответственно их силовых качеств.