Изменения, происходящие в организме человека во время и после физической нагрузки различной интенсивности

Введение

При современном образе жизни неуклонно возрастает необходимость занятий физическими упражнениями и спортом. Работа за компьютером малоподвижный образ жизни, офисная работа недостаток пеших прогулок все это иногда незаметно, но неуклонно ведет к нарушению необходимых физиологических процессов в организме человека и ослаблению здоровья. Занятия физической культурой и спортом содействуют гармоничному физическому развитию человека, способствуют воспитанию необходимых черт личности, моральных и физических качеств, необходимых будущим специалистам в их профессиональной деятельности.
Занятие спортом исполнение различных физических упражнений предполагает активную мышечную работу при этом затрачивается соответствующее количество энергии. Чем интенсивней работа мышц, тем сильнее возрастает расход энергии. Условно обозначив расход энергии в килограммах или в ваттах, можно выявить прямую зависимость расхода энергии от интенсивности или мощности работы. Но энергия, затраченная человеком, совершающим механическую работу, распадается на полезную (непосредственно на производимые движения) и энергию, теряющуюся в виде тепла. Поэтому отношение энергии, полезно затраченной на работу, ко всей, израсходованной человеком, называется коэффициентом полезного действия КПД.
Объем нагрузки определяют ее интенсивность, длительность и частота. Эти параметры важны как составляющие в определении тренировочной эффективности, но и они также взаимодействуют и друг с другом. Поэтому говоря об интенсивности нагрузок, приходится упоминать о длительности и частоте механических движений.


1 Виды интенсивности упражнений
Интенсивность упражнений является основным параметром, в соответствии с которым определяется объем упражнений[6].
Различают четыре основные зоны интенсивности физической активности, каждая из которых соответствует определенному уровню биоэнергетических процессов и частота сердечных сокращений (ЧСС):
1. Физические упражнения низкой интенсивности с частотой сердечных сокращений менее 75% от ее максимального значения (максимальная частота сердечных сокращений);
2. Поддерживающие упражнения с частотой сердечных сокращений от 75 до 85% от макс. Частота сердечных сокращений выполняется в аэробном режиме энергоснабжения;
3. Развивающие упражнения с частотой от 85 до 95% от макс. и переходный режим аэробно-анаэробной подачи энергии;
4. Упражнения субмаксимальной и максимальной интенсивности с ЧСС более 95% от ЧСС макс. и анаэробный режим энергоснабжения.
Для оценки физической нагрузки обычно используют показатель частоты сердечных сокращений.

Рисунок 1. Реакция сердечно-сосудистой системы на значительные физические нагрузки
На примере, который мы видим на рисунке 1, представлены типичные изменения деятельности сердечно-сосудистой системы, которые могут произойти у нормального взрослого нетренированного человека при физической нагрузке динамического типа, такой как бег или танец. Нужно обратить внимание, что частота сердечных сокращений и минутный объем существенно возрастают во время физической нагрузки и среднее артериальное давление и пульсовое давление также значительно увеличиваются Такие изменения убеждают, что увеличение метаболических потребностей работающей скелетной мышцы удовлетворяется соответствующим увеличением кровотока в ней [4].
Частота сердечных сокращений и минутный объем значительно увеличиваются во время упражнений, а также значительно увеличиваются среднее артериальное давление и пульсовое давление.
Порогом анаэробного обмена называется уровень нагрузки (или потребления кислорода), при превышении которого обнаруживаются метаболический ацитоз и сопряженные сдвиги газообмена. Величину порога анаэробного обмена (ПАНО) выражают либо в абсолютных значениях мощности выполняемой работы (скорости передвижения) и потребления кислорода, либо в относительных, например, как процент от максимального потребления кислорода.
Частота сердечных сокращений (пульс) в покое составляет от 60 до 80 ударов в минуту. Регуляторные влияния, вызывающие изменения частоты сердечных сокращений, называются хронотропными, а изменения силы сокращений сердца – инотропными[4].
Повышение частоты сердечных сокращений является важным адаптационным механизмом увеличения МОК, осуществляющим быстрое приспособление его величины к требованиям организма. При некоторых экстремальных воздействиях на организм сердечный ритм может повышаться в 3-3,5 раза по отношению к исходному.

2 Способы определения и методы оценки интенсивности физической нагрузки
Для определения интенсивности нагрузки у разных людей используются не абсолютные, а относительные показатели частоты сердечных сокращений (относительный процент сердечного ритма или относительный процент рабочего увеличения).
Относительная частота сердечных сокращений (макс.% ЧСС) — это процентное соотношение частоты сердечных сокращений во время тренировки и максимальной частоты сердечных сокращений для данного человека.
Приближенно ЧСС макс можно рассчитать по формуле:
ЧСС макс=220 - возраст человека (лет) уд/мин[4].
Следует иметь ввиду довольно значительные различия ЧСС макс для разных людей одного возраста.
В ряде случаев у начинающих низким уровнем физ

. подготовки ЧСС макс=180 - возраст человека (лет) уд/мин[4].
При определении интенсивности тренировочных нагрузок по частоте сердечных сокращений используется два показателя: пороговая и пиковая частота сердечных сокращений.
Пороговая частота сердечных сокращений — это наименьшая интенсивность, ниже которой тренировочного эффекта не возникает[3].
Пиковая частота сердечных сокращений — это наибольшая интенсивность, которая не должна быть превышена в результате тренировки[3].
Наиболее доступными способами оценки состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем являются ортостатический тест, тест Рюффье, тест Штанге[3].
Суть ортостатического теста заключается в измерении пульс лежа, а затем стоя - разница между этими двумя измерениями может сказать многое о форме спортсмена, степени усталости от тренировок, общем состоянии организма, а также сигнализировать о проблемах в центральной нервной и сердечно-сосудистой системах.
Тест Рюффье проводится в кабинете медицинского работника исследуемый ложится спиной на кушетку и сохраняет спокойное состояние в течение 5 минут. В это время можно лежать с закрытыми глазами. Через 5 минут отдыха проводится подсчет частоты пульса на лучевой артерии за 15 секунд. Тестируемый встает с кушетки и выполняет подряд 30 приседаний. Медицинский работник следит за нужным темпом, чтобы человек «уложился» примерно в 45 секунд. После этого исследуемый прекращает нагрузку и снова ложится на кушетку. В это время подсчитывается частота пульса в первые 15 секунд отдыха. Затем тестируемый отдыхает спокойно в течение 30 секунд, а затем время подсчитывается частота пульса в первые 15 секунд отдыха. Затем тестируемый отдыхает спокойно в течение 30 секунд, а после этого определяется частота пульса в течение последующих 15 секунд, то есть в конце первой минуты восстановительного периода.
Таким образом, тест предназначен для определения скорости прироста пульса при нагрузке и его восстановления после ее прекращения.
Перед началом теста Штанге врач фиксирует пульс пациента. Как правило, подсчитывают количество ударов сердца за полминуты, после чего полученный показатель умножают на два. Подсчёт пульса осуществляется в стоячем положении. Результаты фиксируются. Далее человеку нужно сделать три нормальных вдоха и выдоха (не на полную глубину). После этого пациент должен сделать максимально глубокий вдох и задержать дыхание. На нос надевают специальный зажим, хотя его можно просто зажать пальцами. Врач засекает время задержки дыхания с помощью секундомера. После выдоха, когда дыхание пациента восстановится, специалист снова замеряет пульс. Если есть необходимость, то повторную пробу можно провести через пять минут. Если задержка дыхания составила меньше 39 секунд, то такой результат считается неудовлетворительным и может свидетельствовать о наличии проблем с дыхательной системой. Время от 40 до 49 секунд является удовлетворительным. Если человек может задержать дыхание дольше пятидесяти секунд, то такой результат считается хорошим и свидетельствует о наличии физической подготовки.
Признаками перегрузки являются: накопление усталости, бессонница или повышенная сонливость, боль в сердце, одышка, тошнота.
У средне физически подготовленных людей от 17 до 29 лет ЧСС/ПАНО находится на уровне 148-160 удар/мин, тогда как у лиц 50-59 лет - на уровне 112-124 удар/мин. Чем выше ПАНО, тем в большей степени нагрузка выполняется за счет аэробных реакций. У квалифицированных спортсменов в видах спорта на выносливость ПАНО находится на уровне ЧСС 165-170 удар/мин, при потреблении кислорода, составляющем 65-85% максимального[1].
Основной обмен определяют при условиях полного мышечного и нервного покоя, утром натощак, при комфортной температуре (20 С). его величина связана с индивидуальными особенностями человека (масса тела, рост, возраст, пол, состояние эндокринной системы). С возрастом основной обмен снижается на 10 - 15%.
Существует много формул для оценки УОО (Уровень основного обмена). Самые известные из них - это формула Харриса-Бенедикта (1918 год) и Миффлина-СанЖеора (1990 год). В этих формулах УОО определяется по росту, весу и возрасту с учетом пола. Существуют также формулы УОО, рекомендованные ВОЗ (Всемирной организацией здравоохранения), формулы расчета УОО по безжировой массе тела (каковую мы знать не можем, поскольку не знаем количество жира в организме человека), и совсем простенькие формулы оценки УОО только по весу человека.
Все вышеупомянутые формулы были выведены путем прямого измерения УОО у группы здоровых людей с различающимся ростом, весом, возрастом, полом и степенью ожирения, путем подбора коэффициентов при росте, весе и возрасте, уменьшающих возможную ошибку формулы. Поскольку в любом случае необходимо учитывать СДДП (термогенез), он включен в основной обмен, что дало формулу оценки уровня основного обмена:
УООм = 6(Р - В) + 13М (ккал), где Р - рост (в см), В - возраст (в годах), М - вес тела (в кг)