Физическая культура для бакалавров: критерии оценок

Занятия физическими упражнениями укрепляют дыхательную мускулатуру, способствуют увеличению объема и подвижности грудной клетки. При этом возрастает глубина дыхания, увеличивается экскурсия грудной клетки. У тре¬нированного человека дыхательная система в покое работает более экономно (частота дыхания уменьшается с 16–18 до 8–10 дыханий в минуту).

Обмен веществ и энергии.

Единство организма человека с внешней средой проявляется прежде всего в непрекращающемся обмене веществ и энергии. Ни одна ткань, ни одна клетка организма не могут нормально осуществлять свои жизненные функции без притока питательных веществ и кислорода, без непрерывного удаления продуктов распада.

Обмен веществ (метаболизм) – это одновременные, но не всегда одинаково протекающие по своей интенсивности процессы ассимиляции (анаболизм) и диссимиляции (катаболизм). За счет ассимиляции происходит накопление пластических веществ, идущих на формирование различных тканей организма (масса тела), и энергетических веществ, необходимых для существования всех процессов жизнедеятельности, в том числе движения. За счет диссимиляции совершается распад химических веществ, накопленных в процессе ассимиляции. Оба процесса осуществляются при условии поступления, переработки и усвоения пластических и энергетических веществ (белки, жиры и углеводы), витаминов, минеральных веществ и микроэлементов из внешней среды в виде продуктов, а также удалении из организма продуктов распада.

Обмен веществ в мышце. При легкой работе энергия получается анаэробным путем только в течение короткого периода, во время которого происходит увеличение кровотока; после этого обмен веществ осуществляется полностью аэробно при использовании глюкозы, а также жирных кислот и глицерина. В отличие от этого, во время тяжелой работы часть энергии всегда получается анаэробно. Получение энергии анаэробным путем (образование молочной кислоты) преобладает, когда кровоток недостаточен, насыщение крови кислородом снижено или имеются «узкие места» в аэробных метаболических путях (например, на уровне пируватдегидрогеназы). Когда молочная кислота вырабатывается в значительных количествах, возникает мышечное утомление. После начала работы требуется какое-то время, пока произойдет увеличение аэробного образования энергии в мышце; этот период энергетического дефицита компенсируется за счет быстро реализуемых анаэробных энергетических резервов (АТР и креатинфосфата). Количество энергоемких фосфатов невелико по сравнению с резервами гликогена, однако они незаменимы как в течение указанного периода, так и для обеспечения кратковременных перегрузок при выполнении работы.

Таким образом, занятия физическими упражнениями и спортом значительно повышают функциональные возможности всех систем организма, обеспечивающих мышечную деятельность.

Функциональные резервы системы дыхания и кровообращения наиболее значительно повышаются при занятиях циклическими видами спорта (бег, плавание, ходьба на лыжах, велоспорт).

Использование разнообразных средств физической культуры и спорта в процессе жизнедеятельности человека является одной из форм воздействия на организм с целью совершенствования как двигательных, так и вегетативных функций человека. Однако необходимо иметь в виду, что физические нагрузки способны вызывать стойкие функциональные и морфологические изменения в системах обеспечения различных органов. Нагрузки, вызывающие ЧСС меньше, чем 130 уд/мин, не оказывают тренировочного положительного эффекта на функциональные возможности организма. При регулярных физических нагрузках, вызывающих увеличение ЧСС более чем до 130 уд/мин, системы обеспечения переходят на новый уровень функционирования всех систем организма, как в покое, так и при работе.

При выполнении большой и предельной работы повышается степень мобилизации функциональных систем, возрастают резервные возможности систем обеспечения.

В процессе регулярных занятий физическими упражнениями и спортом повышается специфическая устойчивость организма, т. е. улучшается его адаптация к физической работе, способность работать в условиях измененной среды. В силу этого тренированный человек способен выполнять более интенсивную работу, быстрее включаться в эту работу, лучше мобилизовываться и быстрее восстанавливаться.

Роль физических упражнений этим не ограничивается. Систематическая физическая тренировка организма помогает адаптироваться к различным неблагоприятным воздействиям природных факторов. На ранних стадиях онтогенеза уровень двигательной активности ребенка влияет на развитие речи, мышления. Для студентов хорошая физическая подготовленность – необходимое условие для достижения успехов в учебе и будущей профессиональной деятельности. Двигательный режим отражается на активности и устойчивости психических функций во время учебной деятельности. У физически активных студентов более короткий период врабатывания, наиболее продолжительный период высокой умственной работоспособности, позднее наступает утомление. Они быстрее восстанавливаются в периоде отдыха. У студентов-спортсменов более устойчивы функции внимания, мышления в условиях дефицита времени, действия различных раздражителей. Меньше выражена и эмоциональная напряженность в период сдачи экзаменов, что создает более благоприятные условия для успешной учебной деятельности.

2.4. Адаптация организма к мышечной деятельности

Согласно известным представлениям об общем адаптационном синдроме по Г. Селье (1960 г.), защитные реакции возникают в ответ на любое повреждающее воздействие. Любой адаптационный процесс в организме направлен на поддержание или восстановление постоянства внутренней среды организма. Длительное напряжение систем регуляции может привести к их перенапряжению, возникновению дефицита информационных и энергетических ресурсов, что приводит к снижению адаптационных возможностей организма. При этом возникают определенные структурные и функциональные изменения. Функциональные изменения могут быть количественными и качественными.

Функция становится необратимой тогда, когда она связана с качественными деструктивными преобразованиями субстрата.

Составной частью понятия функционального состояния организма является функциональный резерв. Функциональный резерв – это запас функциональных возможностей (ресурсов), который постоянно расходуется на поддержание равновесия между организмом и окружающей средой. Чем выше функциональные резервы, тем ниже степень напряжения регуляторных механизмов, необходимая для адаптации к условиям внешней среды для подержания гомеостаза. Иначе можно сказать, что функциональные резервы – это потенциальная способность тех или иных систем увеличить интенсивность работы.

В развитии большинства адаптационных реакций прослеживаются два этапа: начальный этап срочной, но несовершенной адаптации и последующий этап совершенной, долговременной, или кумулятивной, адаптации.

Срочная адаптация характеризуется непрерывно протекающими приспособительными изменениями, возникающими как ответные реакции организма на непрерывно меняющиеся условия внешней среды. Примером срочной адаптации могут служить изменение теплорегуляции, потоотделение и распределение крови в сосудах в ответ на повышение или понижение температуры окружающего воздуха. Выделяют следующие характерные свойства адаптации.

1. Срочные приспособительные изменения не закрепляются в организме. Они возникают только при непосредственном внешнем воздействии определенного характера и тотчас исчезают, как только устраняется вызвавшее их внешнее обстоятельство;

2. Характер и интенсивность срочной адаптивной реакции точно соответствуют характеру и силе внешнего воздействия;

3. Срочными изменениями организм способен отвечать только на те внешние воздействия, которые по своему характеру, силе и времени действия не превышают физиологических возможностей.

Например, при двигательном действии в условиях высокой температуры может произойти перегревание организма, а в результате – тепловой удар. В этом случае сила и продолжительность действия неблагоприятного внешнего фактора превышают пределы адаптивных возможностей человеческого организма. Подобный же эффект можно представить себе и в связи с неадекватными адаптивным способностям физическими нагрузками, которые могут привести к заболеваниям сердца и травмам мышц и суставов.

Кумулятивная адаптация характеризуется такими приспособительными изменениями, которые возникают под влиянием регулярно повторяющихся внешних воздействий. Примерами кумулятивной адаптации могут служить такие явления, как приспособление к высокогорью у альпинистов, закаливание и повышение работоспособности под воздействием тренировки.

Приобретенные в результате кумулятивной адаптации свойства носят устойчивый характер и сохраняются некоторое время после прекращения серии внешних воздействий. Это сопровождается значительными морфологическими и функциональными преобразованиями на клеточном уровне и в деятельности различных систем организма и их взаимодействии.

Если процесс кумулятивной адаптации не подкрепляется новой серией аналогичных раздражителей, то организм теряет приобретенные свойства и снова приспосабливается к условиям «спокойной жизни». Из этого следует важный для понимания сущности тренировки вывод: тренировочный процесс не должен прерываться на длительное время, интервалы отдыха между сериями нагрузок должны быть оптимальными.

В процессе кумулятивной адаптации организм не только приобретает способность отвечать более быстрыми, точными и всеобъемлющими ответными реакциями на уровне имеющихся функциональных возможностей, но и существенно повышает уровень этих возможностей и оказывается в состоянии выполнить большой объем более интенсивной и сложной работы. Одним словом, происходит переход адаптированных систем организма в качественно новое состояние, т. е. прогрессивное повышение возможностей организма, его развитие.

Способностью к адаптации наделена каждая из 10–13 клеток организма, каждый орган, система и весь организм в целом.

Адаптационные возможности организма человека огромны. Длительное пребывание космонавтов в межпланетном пространстве, спортивные рекорды, обживание океанских глубин, способность долгое время жить без пищи, выдерживать холод и зной, ориентироваться в сложнейших ситуациях свидетельствуют о том, что организм может нормально действовать в необычном и непривычном для него режиме.

Механизм адаптации действует постоянно, мы просто этого не замечаем, особенно когда нет сбоев и отклонений. Однако возможности его не беспредельны, более того, у каждого человека они вариабельны в определенных пределах. Поэтому один человек быстро и легко приспосабливается к условиям работы и распорядку дня, другой же переносит приспособление труднее. Почему? Однозначно особенности адаптации объяснить нельзя, большое значение имеют генетические характеристики человека. Но это совсем не означает, что человек с рождения жестко «запрограммирован» на определенный резерв и диапазон адаптации. Установлено, что на адаптационные возможности влияют особенности жизни человека, характер его труда и отдыха.

В целом практически у всех людей в течение многих лет жизни формируется определенный уклад жизни и работы организма, который настраивается на постоянно повторяющиеся составляющие этого уклада. Организм как бы запоминает, в какое, например, время суток ему предстоит работать, в какое – отдыхать, принимать пищу и т. д. И не только запоминает, но и готовится, настраивает соответствующие системы.

Теперь еще об одной защитно-приспособительной функции. Сравнительно недавно считалось, что главная функция иммунитета – защита организма от инфекций. Ученые обнаружили, что эта важная функция отнюдь не единственная. Оказывается, иммунитет является своеобразным контролером постоянства внутренней среды.

Эту деятельность защитных сил называют иммунологическим надзором: организм необходимо защищать не только от внешних агрессоров, но и от внутренних, можно сказать от собственных ошибок.

Итак, наш организм – необычайно чуткая саморегулирующаяся система; но надежность, диапазон действия защитноприспособительных механизмов устойчивости не безграничен. Снижаются они с ослаблением организма, в связи с начинающейся болезнью, наличием каких-либо неблагоприятных условий, например с развитием вредных привычек (употребления алкоголя и наркотиков, курения и т. д.), а также с возрастом, и наоборот, повышаются разумной тренировкой и соблюдением здорового образа жизни.

2.5. Утомление при физической и умственной деятельности и средства их восстановления

2.5.1. Причины возникновения утомления

Утомление возникает при недостаточности восстановительных процессов и проявляется в снижении работоспособности, нарушениях координации регуляторных механизмов и в ощущениях усталости.

С физиологической точки зрения при мышечной деятельности возникает особое состояние организма, называемое утомлением. Оно характеризуется временным снижением работоспособности. После соответствующего отдыха работоспособность вновь повышается.

Утомление играет важную биологическую роль, оно служит предупреждающим сигналом возможного перенапряжения рабочего органа или целого организма. Наряду с этим утомление, возникшее в процессе мышечной деятельности, является фактором, который обеспечивает усиление восстановительных процессов, мобилизацию энергетических ресурсов организма. Таким образом, благодаря утомлению происходит повышение работоспособности.

Утомление возникает как при локальной, так и при общей физической нагрузке. При общей физической нагрузке оно связано в большей степени с тем, что дыхание и кровообращение не обеспечивают энергетического баланса работающих органов и тканей и поэтому нарастает недовосстановление их функций, снижаются энергетические и регуляторные резервы.

Острое утомление возникает при работе значительной интенсивности, не соответствующей уровню непосредственной готовности организма к выполнению данной физической нагрузки.

Хроническое утомление является результатом коммуляции сдвигов в нервно-мышечной и вегетативных системах, возникающих при многократной утомительной работе. Оно появляется как результат недовосстановления резервов в органах и тканях целостного организма.

При длительной и достаточно напряженной работе наступает умственное утомление, при котором деятельность внешних органов чувств или чрезмерно повышается, или до крайности ослабляется.

При умственной работе утомление имеет в своей основе изменения активности и взаимодействия процессов возбуждения и торможения в нервных центрах, а также нарушения динамики кровообращения и кислородного обмена в коре больших полушарий и в других отделах ЦНС. Это приводит к расстройству в динамике условнорефлекторных механизмов как во второй, так и в первой сигнальных системах.

2.5.2. Фазы развития утомления

Различают две фазы утомления: компенсированную и некомпенсированную. В компенсированной фазе не происходит видимого снижения работоспособности. Работа осуществляется за счет напряженной деятельности многих систем организма, значительных изменений, происходящих в нервномышечном аппарате. Нередко высокая работоспособность сохраняется благодаря изменению структуры движений. Например, при беге на длинные дистанции уменьшается длина шага вследствие снижения силы мышечных сокращений, но зато указанный процесс восполняется увеличением темпа движений. Таким образом, за счет изменения структуры движений, т. е. посредством учащения шагов, удается на некоторое время поддержать достигнутую скорость.

Некомпенсированная фаза утомления характеризуется невозможностью поддерживать достигнутую скорость, при этом уменьшается и длина, и частота шагов.

2.5.3. Борьба с утомлением

Важным фактором противодействия утомлению является развитие выносливости и совершенствование спортивной техники. Рациональная техника способствует экономному сокращению мышц и наиболее полному расслаблению. При этом снижаются энерготраты на работу, что дает возможность длительно ее выполнять.

Немаловажным фактором в борьбе с утомлением является рациональное распределение сил в процессе мышечной деятельности. При этом равномерная работа менее утомительна, чем работа с переменным режимом деятельности.

В процессе восстановления большую роль играют педагогические, психологические и медико-биологические средства. Одним из них является так называемый активный отдых, значение которого впервые было установлено И. М. Сеченовым. Утомленные работой мышцы в его опытах быстрее восстанавливались не при полном покое организма, а при работе других групп мышц.

Для ускорения восстановительных процессов большое значение имеет массаж, психотренинг, водные процедуры, парная баня и т. д. Полноценный отдых невозможен без достаточного сна, расстройство которого отрицательно влияет на восстановление работоспособности.