Функциональные изменения организма при физических нагрузках, взаимосвязь физических нагрузок и функциональных возможностей организма

ОТВЕТ: Физические нагрузки вызывают перестройки различных функций организма, при этом особенности и степень этих перестроек зависят от мощности и характера двигательной деятельности. В состоянии покоя системы организма функционируют не с полной мощностью в соответствии со сравнительно невысокими энерготратами. При физической нагрузке необходима перестройка функций органов и систем на более высокий уровень активности, при этом чем выше уровень физической активности и энергопотребления, тем больше выражена эта активность.

В первую очередь при двигательной активности повышаются возбудимость работающих мышц, повышается чувствительность их рецепторов, растет температура и снижается вязкость мышечных волокон. В мышцах улучшается кровоснабжение: дополнительно открываются капилляры, которые в состоянии покоя находились в спавшемся состоянии.

При длительных физических нагрузках различные мышечные волокна в скелетной мышце вовлекаются в работу попеременно, восстанавливаюсь в периоды отдыха, а при интенсивных кратковременных напряжениях – практически все волокна включаются синхронно. Работа небольшой интенсивности сопровождается вовлечением медленных волокон, а с повышением мощности нагрузки происходит задействование промежуточных, а затем и быстрых волокон.

Также происходит активация центров в головном и спинном мозге, отвечают за совершение движений. Кроме того, активируются нейроны, ответственные за формирование необходимой для совершения движения позы.

Работающие мышцы являются главным потребителем энергии при физической нагрузке. С самого начала двигательной активности происходит активация креатинфосфатного пути ресинтеза АТФ, его сменяет анаэробный гликолиз, а затем подключается аэробная окислительная система. Следует помнить, что аэробная система является основным путем энергообеспечения.

Следовательно, общим показателем функциональной активности всего организма при физической нагрузке является потребление кислорода. Большинство изменений работы физиологических систем при физической нагрузке направлены на повышение доставки кислорода работающим мышцам, чтобы в них происходило восполнение запасов АТФ.

Значительно увеличивается частота и глубина дыхательных движений, что является необходимым для лучшей оксигенации крови (обогащения её кислородом в лёгких). Однако предельное напряжение дыхательных мышц нецелесообразно, поскольку при этом они потребляют такое большое количество О₂, что их работа не оправдывает себя.

Существенно меняется работа сердечно-сосудистой системы. Увеличивается частота сердечных сокращений (в два и более раз по сравнению с покоем), растет объем крови, проходящий через сердце за минуту. При этом кровоток становится более интенсивным в работающих органах — скелетных мышцах, сердце, легких, активных зонах мозга, а во внутренних органах и в коже — снижается. Чем больше мощность работы, тем более выражено перераспределение крови. Увеличивается скорость кровотока, а время кругооборота крови снижается вдвое.

При мышечной работе наблюдается увеличение количества клеток крови (эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов). Рост числа эритроцитов также способствует повышению объёма транспортируемого кровью кислорода. Вместе с тем, в связи с потерей воды и увеличением количества клеток крови её вязкость значительно повышается, что неблагоприятно сказывается на её движении по капиллярам.

Таким образом, изменения, возникающие при мышечной нагрузке, сводятся к активации систем, которые отвечают за реализацию движений (в первую очередь, рабочих мышц и центральной нервной системы), а также систем, обеспечивающих доставку кислорода к работающим мышцам (сердечного-сосудистой и дыхательной).