Мышечная двигательная активность.

Классификация видов. Двигательная активность – один из важнейших социально - биологических факторов, формирующих организм человека,

обеспечивающих равновесие между организмом и внешней средой

и способствующих совершенствованию механизмов регуляции процессов

метаболической адаптации.

В основе программируемой тренирующей двигательной активности

лежат физические упражнения. Установлено, что физические упражнения,

используемые в оптимальных дозах, повышают устойчивость организма к

гипоксии, охлаждению, перегреванию, воздействию некоторых токсичных

веществ, проникающей радиации, ионизирующего излучения, перегрузки ,

невесомости и др.

В основе любого мышечного движения лежат сложные процессы накопления и расходования энергии, превращения ее в механическую и

тепловую . Эти процессы осуществляются на клеточном и субклеточном уровнях, включают в себя сложные цепочки преобразования биохимических

циклов, обеспечивающих накопление и расходование энергетических суб -

стратов.

Ослабление мышечной деятельности.

Причины и проявления ухудшения

структурно-функциональной организации систем организма.

Влияние гипокинезии и гиподинамии на структуру и функцию мышц

Под гипокинезией обычно понимают уменьшение объема движений

преимущественно в крупных суставах в течение длительного времени.

Гиподинамия означает уменьшение силы сокращений, снижение их напряжения и тонуса, уменьшение всего комплекса двигательного напряжения

двигательной системы как в статике, та к и в динамике. Понятно, что гипо -

динамия всегда соответствует гипокинезии .

Влияние гипокинезии и гиподинамии на структурно - функциональную организацию двигательной системы исследовано на здоровых людях в специальных условиях ограничения двигательной активности и невесомости. Установлено, что длительная гипокинезия вызывает выраженное уменьшение массы и объема мышц. Так, например, в исследованиях с 20-и 62- суточной гипокинезией в постели окружность бедра и голени уменьшилась соответственно на 2 и 3 см, 120- суточная гипокинезия

привела к уменьшению окружности голени на 5-6 см [ Коваленко Е .А.,

Гуровский Н.Н ., 1980]. Результаты электронной микроскопии показывают,

что при гипокинезии изменяется сократительный аппарат мышечных волокон. Это проявляется в уменьшении объема мышечных волокон и

разобщения миофибрилл. Однако при гипокинезии изменяется не только исполнительный аппарат мышц, но также иннервация двигательных единиц

мышц. Кроме того, ухудшается структурная организация двигательных

центров спинного мозга. Таким образом, ухудшение структурной

организации элементов двигательной системы приводит к снижению работоспособности двигательной системы в целом.

Таким образом, если в норме наблюдается устойчивое равновесие

между процессами разрушения и синтеза структурных элементов мышц,

причем уровень этого равновесия адекватен функциональной нагрузке , то

уже в первый период гипокинезии катаболизм ( разрушение) мышечного

белка преобладает над анаболизмом ( синтезом ) [ Яковлев Н.Н ., 1974]. В результате этого снижается тонус мышц и интенсивность распада АТФ

( аденозинтрифосфорной кислоты , являющейся основным энергетическим материалом при сокращении мышц), ухудшается функциональная организация мышц. Кроме того, снижение концентрации АДФ и неорганического фосфора приводит к ухудшению ресинтеза АТФ в цепи окислительного фосфорилирования,

а это означает, что отсутствует стимул для синтеза белка в бездействующих мышцах.

Понятно, что ограничение двигательной активности, связанное с гипокинезией и гиподинамией, влияет не только на структурно-функциональную организацию скелетной мускулатуры, но и на сердечнососудистую систему. Вследствие ограничения движений уменьшается потребление кислорода, а накопление субстратов окисления приводит к снижению функции сердца. В условиях экспериментальной гипокинезии и невесомости уменьшается ударный и минутный объем сердца, на ЭКГ (электрокардиограмме) отмечаются замедление проводимости, уменьшение амплитуды зубцов R и Т, изменение величины зубца Т в различных отведениях, периодическое смещение сегмента S-T и изменение процесса реполяризации (восстановление в клетке баланса натрия и калия). Функция

сердца становится менее экономичной.

Двигательная активность человека как способ улучшения

структурно-функциональной организации

различных систем организма.

Значение упражнений и тренировок для развития органов, физиологических систем организма, нервно-мышечного аппарата давно осознано. Фундаментальные исследования позволили выявить главные закономерности биохимических основ тренировки. Прослежены биохимические изменения, происходящие в организме при различных физических нагрузках, даны биохимические характеристики основных двигательных качеств (быстрота, сила, выносливость), исследовано их развитие в процессе тренировки.

Тренировка – это активная адаптация, приспособление человека к мышечной деятельности, позволяющее выполнять физическую работу большей интенсивности и длительности. Такая адаптация касается в первую очередь процессов регуляции и координации функций, она сопровождается глубокими физиологическими и биохимическими изменениями в организме [Яковлев Н.Н., 1974].

В большинстве адаптационных реакций прослеживаются начальный этап срочной, но несовершенной адаптации и этап совершенной долговременной адаптации [Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988]. Последняя происходит постепенно в результате длительного или многократного действия факторов внешней среды. Для того чтобы срочная адаптация перешла в долговременную, должна произойти активация синтеза нуклеиновых кислот и белков, образующихся в клетках и обеспечивающих формирование системного структурного следа. Этот след сохраняется при наличии воздействующего фактора. Если же воздействие прекращается, то наступает дезадаптация, или детренированность.

Под влиянием тренировки в мышцах увеличивается содержание белков мышечной стромы, что приводит к расслаблению мышцы.

Способность к расслаблению мышц под влиянием тренировки улучшается. В процессе тренировки увеличивается содержание миоглобина в мышцах, поэтому в них возрастает резерв кислорода, который может быть использован при неполном удовлетворении потребности в нем организма. Значительно увеличивается количество митохондрий, в которых происходят морфологические и функциональные изменения. Становится больше внутримитохондриальных гребней, уменьшается расстояние между ними, повышается активность ферментных систем, локализованных на их внутренних мембранах. В результате этих изменений возрастает интенсивность транспорта электронов и процессов окислительного фосфорилирования в митохондриях.

Биохимические изменения, происходящие под влиянием тренировки,

состоят в увеличении количества сократительного белка миозина, в результате чего возникает рабочая гипертрофия мышц. Этот белок обладает не только сократительными, но и ферментативными свойствами. В процессе тренировки увеличивается способность мышц к расщеплению АТФ, то есть к мобилизации химической энергии и превращению ее в механическую энергию мышечного сокращения.

Под влиянием тренировки повышаются также возможности дыхательного и анаэробного (бескислородного) ресинтеза (восстановления) АТФ в промежутках между сокращениями. В мышцах увеличиваются запасы источников энергии (креатинфосфата, гликогена, липидов), которые необходимы для ресинтеза АТФ. Концентрация АТФ под влиянием тренировки не изменяется, но скорость обновления богатых энергией фосфатных групп АТФ возрастает. Таким образом, благодаря увеличению возможностей расходования и ресинтеза АТФ тренированные мышцы могут выполнять большую работу, чем нетренированные при одинаковом содержании АТФ.

Мышцы тренированного организма более реактивны (быстрее и мощнее сокращаются), при их работе значительно увеличивается активность различных ферментных систем. Однако это связано не только с биохимическими изменениями, произошедшими в мышцах, но и с изменениями нервной регуляции обмена веществ: в процессе тренировок увеличивается число контактов между нервным окончанием и сарколеммой.

В результате работы мышц изменения происходят не только в них, но и в других органах и системах организма. Выраженные биохимические изменения отмечаются в печени: увеличивается содержание гликогена, возрастает активность ряда ферментов углеводного, белкового, жирового обмена. В подкожной жировой клетчатке и легких повышается активность 12ферментов – липаз, поэтому организм не только приобретает запасы источников энергии, но и получает возможность быстрее и энергичнее мобилизовать их в процессе работы и быстро восстанавливать во время отдыха.

Под влиянием тренировки в мышце сердца, как и в скелетных мышцах, усиливается образование белков, что проявляется в рабочей гипертрофии миокарда. В мышце сердца увеличивается содержание миоглобина, что способствует повышению ее рабочих возможностей при недостаточном снабжении организма кислородом. Возрастает интенсивность окислительных процессов, в два раза увеличивается содержание в крови сахара и молочной кислоты (с последующим их окислением). Вследствие этого в сердечной мышце поддерживается высокий уровень богатых энергией фосфорных соединений даже при недостаточном снабжении организма кислородом.

В крови увеличиваются содержание гемоглобина и количество эритроцитов, в результате чего повышаются ее окислительные способности. Улучшаются буферные свойства крови (ее резервная щелочность), что обеспечивает возможность более длительного поддержания ее нормальной реакции при поступлении больших количеств кислых продуктов обмена веществ (молочная и пировиноградная кислоты) в процессе интенсивной мышечной деятельности.

В костной системе также происходят биохимические изменения: в

костях скелета, несущих наибольшую нагрузку, наблюдаются явления гипертрофии и утолщения кости, которые возникают вследствие увеличения

содержания костного белка оссеина и минеральных элементов. Плотность тела человека под влиянием тренировки увеличивается вследствие уменьшения в организме количества резервного жира, воды и увеличения мышечной массы.

Тренировка приводит к улучшению буферных свойств ткани головного мозга и повышению активности ферментных систем, в том числе окислительных. В результате этого при интенсивной мышечной работе содержание высокоэнергетических фосфорных соединений в головном мозге длительное время удерживается на высоком уровне, что важно для нормального функционирования центральной нервной системы и отдаления момента наступления утомления.

Все описанные выше изменения служат проявлением биохимической адаптации организма к новой, более интенсивной или более длительной мышечной работе. Результат такой адаптации организма, происходящей под влиянием систематических тренировок, – повышение его работоспособности.

При нагрузках, доступных и тренированному, и нетренированному человеку, величина биохимических изменений в организме и степень напряженности различных функциональных систем у первого будут значительно быстрее, чем у последнего.

Сами по себе стрессовые воздействия умеренной силы имеют тренирующий характер и приводят к адаптации к ним функциональных систем человека. Опасность исходит от чрезмерных по силе и частоте воздействий, вызывающих хронический стресс и дефект защитных сил организма.

Наиболее оправданный путь увеличения адаптационных возможностей организма, сохранения здоровья, гармонического развития личности, его подготовки к плодотворной трудовой и общественно-важной деятельности – регулярные занятия физической культурой и спортом, закаливание, т.е. здоровый образ жизни.

За последние годы наблюдается резкий скачок улучшения результатов в большинстве видов спорта. Это связано с выраженным увеличением объема и интенсивности физических нагрузок, а также со значительным омоложением занимающихся спортом. Тенденции к все более ранней спортивной специализации способствуют явления акселерации у современных детей. Следует подчеркнуть, что в отличие от взрослого на детский и юношеский организм при занятиях спортом падает двойная нагрузка, т.к. перед ним стоят две задачи:

1. Обеспечить адаптацию к большим физическим нагрузкам и психо-эмоциональным напряжениям;

2. Исполнить функцию роста и развития.

При правильной методике тренировки и соблюдении научных педагогических принципов, учитывающих анатомо-физиологические особенности различных возрастных периодов и закономерности тех или иных функций, пеpвaя задача решается успешно, тем самым значительно способствуя улучшению второй. Если при занятиях спортом не учитывать анатомо-физиологические особенности растущего организма и границы сенситивных периодов в формировании двигательных функций, то это не только будет препятствовать своевременному достижению высоких спортивных результатов, но и может нанести ущерб здоровью спортсмена, привести к отклонению в процессе роста и развития его организма.

Период обучения совпадает с активным формированием духовных и физических качеств человека, с подготовкой к выполнению социальных функций в условиях существующего общества. Физическое воспитание – неотъемлемая

часть учебно-воспитательного процесса и не может рассматриваться как

второстепенный его компонент.

Проблема нормирования и направления выбора двигательной активности студентов имеет важное значение для формирования физической базы организма. Развитие силовой выносливости устраняет практически все физические недостатки: избыточную массу тела, обеспечивает развитие капиллярной сети кровоснабжения и снабжение кислородом тканей организма, устраняет предрасположенность к частым заболеваниям, устраняет нарушения осанки, укрепляет опорно-двигательный аппарат и нервно-психические процессы.

Тренировка силовой выносливости создает многостороннюю и надежную предпосылку для занятий различными видами спорта и является решающим фактором для достижения высоких результатов. Человеческий организм на

35-40 % состоит из мышц, а все остальные системы организма служат для приведения мышц в движение, обеспечивают работоспособность. Человечество пришло к пониманию, что авторитет физических упражнений не только не поколебался с древнейших времен, но и неизмеримо вырос.