18) физиология спорта
Физическая активность является особым физиологическим состоянием человека, при котором усилия организма направлены на преодоление физического сопротивления окружающей среды. В большинстве случаев физическое сопротивление представлено гравитацией. Регулярные физические нагрузки являющиеся частью определенной культуры движения называем спортом.
Во время занятий спортом (если физическая нагрузка не превышает физиологически допустимую) в организме человека происходит ряд адаптативных процессов, которые помогают человеку приспособиться к условиям регулярной физической нагрузки. Если же степень физической нагрузки намного превышает физический потенциал человека, могут возникнуть различные нарушения здоровья: перетренированность, хроническая усталость, различные заболевания.
Опасен и недостаток движения (гиподинамия). Гиподинамия считается одним из основных факторов (наряду с ожирением, неправильным питанием и вредными привычками) возникновения болезней сердечно-сосудистой системы и диабета.
Ниже рассмотрим основные физиологические аспекты физической активности и изменения, происходящие в организме при регулярных занятиях спортом.
Изменения опорно-двигательного аппарата
Основная функциональная нагрузка в спорте приходится на опорно-двигательный аппарат, то есть на систему мышц, костей, суставов, связок и сухожилий.
Мышцы являются единственным двигательным элементом организма человека, и потому любое движение или работа является результатом их сокращения. Сразу заметим, что сокращение мышц – это результат согласованной работы нервных центров, нервов и мышц, как таковых. Произвольная работа денервированных мышц (мышц лишенных нервов) невозможна. Любое движение, не зависимо от его сложности и предназначения зарождается в центральной нервной системе (головной и спинной мозг) в виде активности определенных групп нейронов. Нервный импульс от этих клеток по нервным стволам передается мышцам и вызывает их сокращение. Интересен тот факт, что во время занятий спортом первыми «устают» не мышцы, а нервные клетки, которые регулируют их активность; этот механизм предотвращает истощение мышц. Во время тренировок, следовательно, тренируются не только мышцы, но и нервные центры, ответственные за движение. Одним из видов допинга являются психостимуляторы, которые повышают активность нервной системы, и тем самым, увеличивают физические (мышечные) характеристики спортсмена.
Тренировка мышц заключается главным образом в утолщении мышечных волокон. Мышечная масса наращивается за счет увеличения количества толщины мышечных волокон. Утолщение мышечных волокон сопровождается синтезом сократительных элементов – миофибрилл. Миофибриллы похожи на длинные белковые нити, которые способны сокращаться, поглощая энергию. Работа миофибрилл всецело зависит от энергетического состояния клетки, то есть от количества питательных веществ, кислорода, витаминов и минералов. Регулярные тренировки приводят к разрастанию в мышцах кровеносных сосудов (это увеличивает снабжение мышц кислородом и питательными веществами), а также к увеличению концентрации в мышечных клетках различных ферментов, при помощи которых вырабатывается энергия. Как стало понятно, для развития мышц необходимы не только белки, но и витамины и минералы, способствующие выделению энергии и сокращению мышц (сокращение мышц, например, невозможно без кальция).
Кости в организме человека играют роль опоры, защиты и рычага. Мышцы прикрепляются к костям посредством сухожилий или непосредственно пристают к костям, переплетаясь с волокнами накостницы (верней оболочки кости). Чем ближе расположено место прикрепления мышцы к точке ращения кости (суставу), тем быстрее будут выполняться движения на другом конце рычага и тем меньше будет сила движения. Примером такого механизма являются мышца плеча (бицепс, трицепс), которые крепятся сразу после локтевого сустава (место их прикрепления можно прощупать, если немного напрячь эти мышцы). С другой стороны, дельтовидная мышца прикрепляется в средней трети плеча и развивает большую силу.
Под действием тренировок кости подвергаются значительной перестройке. Процесс обновления костей происходит постоянно, при этом некоторые части кости рассасываются, а другие восстанавливаются. У спортсменов кости перестраиваются в соответствии с нагрузкой. При этом линии нагрузок совпадают с линиями жесткости кости (концентрация костного вещества). Поэтому регулярные занятия спортом укрепляют кости.
Под действием физических нагрузок связки и сухожилия утолщаются и становятся более прочными. У тренированных людей прочность связок достигает такой величины, что при травмах отрывается кусок кости с прикрепленной к ней связкой, а сама связка остается невредимой.
Регулярные умеренные занятия спортом оказывают положительное влияние на суставы. Возрастает амплитуда движений в суставе, уплотняется хрящевая ткань. Чрезмерные физические нагрузки могут негативно сказаться на состоянии суставов. У профессиональных спортсменов часто возникает такое заболевание как остеоартроз или остеохондроз, при котором происходит разрушение суставного хряща.
Для нормального развития костей связок и суставов во время занятий спортом нужно обеспечить организм необходимыми минералами и витаминами. Витамин С стимулирует развитие соединительной ткани связок и сухожилий, а кальция и фосфор придают твердость костям.