4. Дыхательная система

Дыхание – комплекс физиологических, биохимических и биофизических процессов, обеспечивающих поступление кислорода и удаление углекислого газа из организма (внешнее дыхание); перенос газов кровью; использование кислорода клетками для окисления органических веществ с высвобождением энергии, необходимой для жизнедеятельности организма (внутреннее дыхание).

Внешнее дыхание обеспечивается органами дыхания – легкими, воздухоносными путями (полостью носа, носоглоткой, трахеей, бронхами), грудной клеткой и дыхательной мускулатурой (диафрагма, наружные межреберные мышцы и др.).

10

Транспорт кислорода и углекислого газа кровью зависит от количества капилляров в альвеолах, концентрации эритроцитов и гемоглобина в крови, объема функционирующей крови, скорости кровотока.

Тканевое дыхание обусловливается степенью проницаемости оболочек клеток тканей, количеством капилляров в работающих тканях, способностью клеток усваивать кислород (в частности - количеством митохондрий – «энергетических станций» клеток; активностью и количеством окислительных ферментов и др.).

Физические упражнения (особенно циклического характера) оказывают воздействие на систему дыхания. Возрастают показатели жизненной емкости легких (ЖЕЛ) у мужчин с 4000 до 7000 мл и более, у женщин – 3500 до 5000 и более; увеличиваются показатели дыхательного объема (в покое с 400 до 700 мл, при работе – с 1200 до 2500 мл) и легочной

вентиляции (в покое с 5 до 10 литров, при работе со 120 до 180 литров и более); увеличивается частота дыхательных циклов при предельных нагрузках (с 70 – 80 до 120 циклов в минуту и более) и, одновременно, снижается в покое (с 8 – 10 до 4 - 6 циклов в минуту).

Показатели тканевого дыхания особенно отчетливо возрастают при аэробных нагрузках. Например, количество сосудов вокруг мышечных волокон может увеличиваться до 60%, число митохондрий в клетках – до 120%. Объем митохондрий – до 40%, число и активность окислительных ферментов – до 40%-50%, артерио-венозная разность по кислороду – до 15-17 мл. и т.д.. Максимальное потребление кислорода (МПК), как интегральный показатель возможностей кардиореспираторной системы организма, возрастает с 2-3 до 4 литров в минуту у женщин и с 4 до 6 литров в минуту и более у мужчин.

2.5. Опорно-двигательный аппарат

Опорно-двигательный аппарат (ОДА) состоит из костей, суставов, связок, мышц и мышечных сухожилий.

Кости и их соединения составляют пассивную часть ОДА. В организме имеется более 200 костей (85 – парных и 35 – непарных). По форме кости бывают трубчатые (кости конечностей), губчатые (грудина, ребра, позвонки), плоские (таз, череп), смешанные (основание черепа).

В состав костей входят органические вещества (30% - 35%), состоящие из клеток (остеопатов) и коллагеновых волокон, которые придают упругость и эластичность костям, и неорганические вещества (60% - 70%), главным образом, кальций и фосфор, придающие костям прочность.

Суставы и связки состоят из плотной соединительной ткани, мягких гиалиновых хрящей, покрывающих суставные поверхности, а также суставной жидкости. В позвоночнике дополнительно имеются пульпозные ядра и гиалиновые (фиброзные) кольца.

Основными функциями скелета являются опорная, локомоторная, рессорная, а также защитная, минерализации, кроветворения и другие.

Занятия физическими упражнениями оказывают незаменимое позитивное воздействие на состояние скелета человека – способствуют росту костей, улучшению их структуры (архитектоники), увеличению прочности, повышению значимости как депо минеральных элементов, а также фактора кроветворения; улучшают состояние (прочность, эластичность) связок и сухожилий; укрепляют позвоночник (позвонки, пульпозные ядра, фиброзные кольца), улучшают осанку, увеличивают гибкость и подвижность сочленений и др..

11

Мышцы тела (более 600) составляют активную часть опорно-двигательного аппарата. Мышцы разделяются на гладкие (мышцы внутренних органов) и поперечно-полосатые (обеспечивающие движения).

Структуру мышц составляют мышечные волокна (мышечные клетки), их структурные компоненты – миофибриллы, органоиды (ядра, митохондрии, рибосомы и др.), нервные окончания (синапсы), капилляры, саркоплазма, питательные и энерговещества (гликоген, миоглобин, жиры, ферменты, гормоны и др.), оболочка клетки.

Поперечно-полосатые мышцы состоят из быстрых (белых) и медленных (красных) волокон. Общая масса мышц составляет до 42% веса тела у мужчин и до 35% - у женщин.

Основные функции мышечного аппарата – локомоторная, дыхательная, поддержание осанки, фиксация внутренних органов, регуляция обмена веществ, терморегуляция, стимулирование кровообращения и другие.

Регулярные занятия физическими упражнениями оказывают эффективное воздействие на улучшение состояния и функций мышечной системы. Аэробные тренировки способствуют увеличению количества сосудов вокруг мышечных волокон (до 60%), количества гемоглобина (до 120%), числа и объема митохондрий (соответственно на 100%-120% и 30%-40%). Возрастает количество и активность окислительных ферментов (на 40%-120%), становится более эффективным использование триглицеридов при мышечной работе (до 33%), увеличивается количество нервных окончаний и другие эффекты, что в конечном итоге повышает общую работоспособность и силовую выносливость мышц. Силовые нагрузки способствуют увеличению силы и размера мышечных волокон. Возрастает масса сократительных элементов мышц (актина и миозина), улучшаются процессы анаэробного гликолиза (активность ферментов, запас энерговеществ и др.), количество нервных окончаний, эффективность (мощность) нервной иннервации и другие эффекты.