Социально-биологические основы физической культуры

При интенсивной физической работе дыхательный объем может увеличиваться до 2500 мл.

Частота дыхания — количество дыхательных циклов в 1 мин. Средняя частота дыхания у нетренированных людей в покое — 16-20 циклов в 1 мин, у тренированных за счет увеличения дыхательного объема,  частота дыхания снижается до 8-12 циклов в 1 мин. У женщин частота дыхания на 1-2 цикла больше.

При спортивной деятельности частота дыхания у лыжников и бегунов увеличивается до 20-28 циклов в 1 мин., у пловцов — 36-45; наблюдались случаи увеличения частоты дыхания до 75 циклов в 1 мин.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после полного вдоха (измеряется методом спирометрии).

Средние величины жизненной емкости легких: у нетренированных мужчин — 3500 мл, у женщин — 3000; у тренированных мужчин — 4700 мл, у женщин — 3500. При занятиях циклическими видами спорта на выносливость (гребля, плавание, лыжные гонки и т.п.) жизненная емкость легких может достигать у мужчин 7000 мл и более, у женщин — 5000 мл и более.

Легочная вентиляция — объем воздуха, который проходит через легкие за 1 мин. Легочная вентиляция определяется путем умножения величины дыхательного объема на частоту дыхания. Легочная вентиляция в покое находится на уровне 5000-9000 мл (5-9 л).

При физической работе этот объем достигает 50 л. Максимальный показатель может достигать 187,5 л при дыхательном объеме 2,5 л и частоте дыхания 75 дыхательных циклов в 1 мин.

Кислородный запрос — количество кислорода, необходимое организму для обеспечения процессов жизнедеятельности в различных условиях покоя или работы в 1 мин. В покое в среднем кислородный запрос равен 200-300 мл. При беге на 5 км, например, он увеличивается в 20 раз и становится равным 5000-6000 мл. При беге на 100 м за 12 с, при пересчете на 1 мин кислородный запрос увеличивается до 7000 мл.

Суммарный, или общий, кислородный запрос — это количество кислорода, необходимое для выполнения всей работы.

В состоянии покоя человек потребляет 250-300 мл кислорода в 1 мин. При мышечной работе эта величина возрастает тем больше, чем работа тяжелее.

Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить в минуту при определенно-интенсивной мышечной работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК). Работа, при которой человек достигает своего МПК, должна длиться не менее 3 мин. МПК зависит от состояния сердечнососудистой и дыхательной систем, кислородной емкости крови, активности протекания процессов обмена веществ и других факторов.

Для каждого человека существует индивидуальный предел МПК, выше которого потребление кислорода невозможно. У людей, не занимающихся спортом, МПК равно 2,0-3,5 л/мин, у спортсменов-мужчин может достигать 6 л/мин и более, у женщин — 4 л/мин и более.

Величина МПК характеризует функциональное состояние дыхательной и сердечно-сосудистой систем, степень тренированности организма к длительным физическим нагрузкам.

Абсолютная величина МПК зависит также от размеров тела, поэтому для ее более точного определения рассчитывают относительное МПК на 1 кг массы тела.

Для оптимального уровня здоровья необходимо обладать способностью потреблять кислород на 1 кг массы тела: женщинам не менее 42, мужчинам — не менее 50 мл.

 МПК является показателем аэробной (кислородной) производительности организма. Аэробная производительность — это   способность   человека совершать очень тяжелую работу, обеспечивая свои энергетические расходы за счет кислорода, поглощаемого непосредственно во время работы. Установлено, что даже хорошо тренированный человек может работать при потреблении кислорода на уровне 90—95% от своего МПК не более 10—15 мин.

Для   повышения аэробной производительности обычно используется работа, вызывающая частоту сердечных сокращений, равную 150—180 в 1 мин.

Когда в клетки тканей поступает меньше кислорода, чем нужно для полного обеспечения потребности в энергии, возникает кислородное голодание, или гипоксия.

Гипоксия наступает по различным причинам. Внешние причины — загрязнение воздуха, подъем на высоту (в горы, полет на самолете) и др. В этих случаях падает парциальное давление кислорода в атмосферном и альвеолярном воздухе и снижается количество кислорода, поступающего в кровь для доставки к тканям. Внутренние причины возникновения гипоксии зависят от состояния дыхательного аппарата и сердечно-сосудистой системы, проницаемости стенок альвеол и капилляров, количества эритроцитов в крови и процентного содержания в них гемоглобина, от степени проницаемости оболочек клеток тканей и их способности усваивать доставляемый кислород.

При интенсивной мышечной работе, как правило, наступает двигательная гипоксия.

Существует точная зависимость между мощностью работы, количеством энергии, которую должны выделить химические   вещества, и количеством кислорода, необходимым для восстановления этих веществ. То количество кислорода, которое требуется  для осуществления   данной   работы, называется кислородным запросом.

Различают два вида кислородного запроса: 1 —суммарный кислородный   запрос, т. е. количество кислорода,   необходимое   для совершения всей работы, например для пробегания какой-либо дистанции; 2 — минутный   кислородный   запрос — количество   кислорода, требующееся для выполнения работы в каждую минуту.

При определении кислородного запроса учитывается только тот кислород, который потребляется сверх уровня покоя и, следовательно, идет на выполнение работы. Чем выше мощность работы,  тем  больше минутный кислородный запрос. Например, бег на 800 м по мощности, т. е. по скорости передвижения, значительно превышает марафонский бег.  Минутный  кислородный запрос  при  нем  составляет  12—15 л, а  при марафонском беге — всего около 3—4л.

Суммарный кислородный запрос тем больше, чем длительнее работа. Так, при беге на 800 м он равен 25—30 л, а на преодоление марафонской дистанции требуется 450—500 л кислорода.   При работе большой мощности минутный кислородный запрос  может достигать 15—20 л в 1 мин. и более. Однако максимум потребления кислорода за 1 мин. не превышает 6—7 л даже у спортсменов международного класса.

Можно ли выполнять работу, если минутный кислородный запрос превышает МПК? Чтобы ответить на этот вопрос, надо вспомнить, для чего используется кислород при мышечной работе. Выше уже говорилось о том, что он необходим для восстановления богатых   энергией   химических веществ, обеспечивающих мышечное сокращение. Кислород обычно взаимодействует  с  глюкозой,  и  она, окисляясь,   освобождает  энергию. Но глюкоза может расщепляться и без кислорода, т. е. анаэробным путем, при этом тоже выделяется энергия. Следовательно, работа мышц может быть обеспечена и при недостаточном поступлении кислорода в организм. Однако в этом случае образуются продукты обмена веществ, главным образом кислоты, изменяющие рН внутренней среды организма. При накоплении слишком большого количества этих продуктов человек бывает вынужден прекратить работу. Для ликвидации этих продуктов обмена тоже нужен кислород, ибо они разрушаются путем окисления. Но окисление это может происходить уже после окончания работы, в восстановительном периоде.

Таким образом, часть энергии, необходимой для восстановления веществ, обеспечивающих мышечные сокращения, может быть получена без кислорода. Образующиеся при этом продукты обмена окисляются уже после финиша. То количество кислорода, которое требуется для окисления продуктов обмена, образовавшихся при физической работе, называется кислородным долгом.

Кислородный долг — разница между кислородным запросом и количеством кислорода, которое потребляется во время работы. Например, при беге на 5000 м за 14 мин кислородный запрос равен 7 л/мин, а предел (потолок) МПК у данного спортсмена — 5,3 л/мин; следовательно, в организме каждую минуту возникает кислородный долг, равный 1,7 л кислорода, т.е. такое количество кислорода, которое необходимо для окисления продуктов обмена веществ, накопившихся при физической работе.

Величина максимально возможного суммарного долга имеет предел (потолок). У нетренированных людей он находится на уровне 4-7 л кислорода, у тренированных — может достигать 20-22 л.

В зависимости от длительности и интенсивности работы на его ликвидацию уходит от нескольких минут до полутора часов.

Физическая тренировка способствует адаптации тканей к гипоксии (недостатку кислорода), повышает способность клеток тела к интенсивной работе при недостатке кислорода, анаэробную производительность организма.

Анаэробной производительностью называют способность человека работать в условиях недостатка кислорода за счет анаэробных источников энергии. Анаэробную производительность можно измерит, определяя величину максимально возможного кислородного долга.

Различают две части кислородного долга. Первая, называемая алактатной, идет на восстановление креатинфосфата. Величина этой части кислородного долга у спортсменов может составлять 2—4 л. Вторая, большая, часть, кислородного долга идет на ликвидацию накопившейся в крови при работе молочной кислоты. Эту долю кислородного долга называют лактатной (лактаты— соли молочной кислоты). Молочная кислота в восстановительном периоде после работы частично окисляется, частично используется для образования гликогена в печени и мышцах.

Высокая анаэробная производительность должна быть у спортсменов, работа которых лежит в пределах субмаксимальной мощности. С увеличением длины дистанции роль анаэробной производительности для достижения высокого спортивного результата снижается.

Выше уже говорилось, что основную долю кислородного долга составляет его лактатная часть, обусловленная накоплением в крови молочной кислоты. Содержание ее может доходить до 300 мг в 100 мл крови (в покое 10—15 мг). Чтобы продолжать работу при наличии в крови такого количества молочной кислоты, организм должен иметь мощные буферные системы. И действительно, у спортсменов, обладающих высокой анаэробной производительностью, мощность буферных систем крови и других тканей повышена. Но все же буферные системы не всегда могут полностью нейтрализовать кислые продукты обмена веществ, поступающие в кровь. Тогда возникает сдвиг рН крови в кислую сторону. Чтобы спортсмен мог выполнять работу большой мощности в условиях резких изменений во внутренней среде, его ткани должны быть приспособлены к работе при недостатке кислорода и низком рН. Такое приспособление тканей служит одним из главных факторов, обеспечивающих высокую анаэробную производительность.

ПРОФИЛАКТИКА ЗАБОЛЕВАНИЙ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

Главное – это ведение здорового образа жизни: отказ от вредных привычек (курение, алкоголь и прочие), регулярные занятия физической культурой, соблюдение режимов труда и отдыха, полноценный сон и другое. К профилактическим мерам относятся ежегодные медицинские осмотры, даже если ничего не беспокоит, необходимо сдавать общие анализы и обязательно проходить каждый год флюорографическое обследование.

При появлении симптомов необходимо обратиться к врачу,а не заниматься самолечением.

При уже имеющихся хронических заболевания (хронический бронхит, бронхиальная астма) стараться устранить аллергены из воздуха, тщательная санация очагов хронической инфекции и соблюдать назначения врача.

Предупреждение заболеваний органов дыхательной системы. 

Отказ от курения

Многочисленные медицинские исследования, проведенные в нашей стране и за рубежом, доказали, что курение наносит вред практически всем системам человеческого организма и является привычкой, от которой нелегко избавиться даже с помощью специалиста. Курение табака вызывает физиологическую и психологическую зависимость и, кроме того, тесно связано с социальными и культурными факторами. В то время как за рубежом профилактике курения посвящено колоссальное количество исследований, в нашей стране этой проблеме по-прежнему не уделяется должного внимания. Общая профилактика курения сводится к формуле «Минздрав предупреждает», а конкретную помощь желающим отказаться от курения должны оказывать наркологи. Однако, поскольку курение является сложным поведенческим актом, в возникновении и развитии которого принимают участие не только физиологические факторы, но и целый комплекс социальных и психологических условий, усилий одних лишь врачей явно недостаточно. Необходимо изучение психологических аспектов возникновения и распространения привычки курения, разработка теоретических и практических подходов к отказу от курения, а также создания широкомасштабного внедрения профилактических программ.

Физические и дыхательные упражнения

Общетонизирующие упражнения, улучшая функцию всех органов и систем, оказывают активизирующее влияние и на дыхание. Для стимуляции функции дыхательного аппарата используются упражнения умеренной и большой интенсивности. В случаях, когда эта стимуляция не показана, применяются упражнения малой интенсивности. Следует учесть, что выполнение необычных по координации физических упражнений может вызвать нарушение ритмичности дыхания; правильное сочетание ритма движений и дыхания при этом установится лишь после многократных повторений движений. Выполнение упражнений в быстром темпе приводит к увеличению частоты дыхания и легочной вентиляции, сопровождается усиленным вымыванием углекислоты (гипокапнией) и отрицательно влияет на работоспособность.