Основы валеологии

В процессе эволюции борьба за существование требовала от животного длительного поддержания высокого уровня активности, то есть как раз выносливости. Именно это требование заложено и в генетическом коде живого организма, поэтому длительное отсутствие мышечной активности ведет к снижению функциональных резервов всего организма. В первую очередь от этого страдает самое слабое функциональное звено - сердечно-сосудистая система. Не зря поэтому параллельно со снижением доли мышечной активности в бытовой, досуговой и профессиональной деятельности человека в истории XX века шло возрастание доли сердечно-сосудистой патологии, и в настоящее время около 52% всех смертей связывают именно с ней. С другой стороны, накапливается все больше данных о благотворном влиянии упражнений на выносливость на состояние кардиореспирации, то есть деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. При этом увеличивается количество перекачиваемой сердцем крови, а деятельность его вместе с тем оказывается более экономной. Важным эффектом таких упражнений является хорошая эластичность артериальных стенок. Основным критерием эффективности тренировки выносливости является экономичность деятельности организма: снижается активность обмена веществ и падает потребление кислорода в покое, частота пульса и частота дыхания, происходит эффективное очищение организма от шлаков и возрастания количества эритроцитов в крови (причем не за счет увеличения продолжительности жизни старых, а за счет более активного формирования новых).

В тренировке выносливости особое значение имеют циклические упражнения: ходьба, бег, плавание, лыжи, велосипед, коньки, гребля и др. Оптимальный вариант их выполнения - аэробный (когда пульс не превышает 120-150 ударов в минуту), самая эффективная продолжительность выполнения - 40-60 минут, а частота повторений - 3-5 раз в неделю.

Выносливость тренируется при обязательном наличии утомления как закономерной реакции организма на нагрузку. При этом последняя должна характеризоваться определенными длительностью и интенсивностью работы, количеством повторений, интервалами отдыха - различные взаимоотношения этих факторов дают и различные тренировочные результаты.

Выносливость показана как средство физической культуры представителям всех возрастов; особенно велико ее значение для лиц пожилого и старшего возрастов.

Ловкость отражает способность человека выполнять целесообразные движения в соответствии с условиями времени, места и скорости изменения ситуации. То есть ловкость позволяет человеку хорошо чувствовать пространство и время и за счет высокой и точной координации сокращения и расслабления соответствующих мышечных групп быстро и целесообразно перестраивать свои движения.

Ловкость как физическое качество органично связана с силой, быстротой, выносливостью, гибкостью и степенью развития каждого из этих качеств. Однако основное значение для нее имеют подвижность, сила и уравновешенность процессов возбуждения и торможения в ЦНС. Именно они определяют своевременность и силу смены сокращения нужных в данный момент групп мышц и расслабление тех, напряжение которых мешает или противодействует первым. Излишнее же напряжение или нерациональное расслабление работающих мышц ограничивает точность, координацию и своевременность движений, снижает результативность, искажает точность движений и приводит к быстрому утомлению.

При тренировке ловкости следует обратить внимание на следующие обстоятельства:

рациональное расслабление мышц достигается с помощью упражнений, выполняемых без напряжения, свободно, расслабленно;

воспитание чувства равновесия достигается изменением положения тела в пространстве в затрудненных условиях (с использованием отягощений, усложненной опоры, непривычных поз и т.д.);

воспитание чувства пространства и времени достигается упражнениями на точность движений.

Ловкость с точки зрения здоровья имеет особое значение для экономизации двигательных функций в процессе жизнедеятельности и предупреждения травматизма в быту и на производстве. Вот почему особенно важно уже с детских лет научить ребенка не только избегать условий, которые могут привести к травмам, но и правильной группировке тела в момент падения (вперед, назад, вбок и т.д.). Причем действия ребенка в момент падения должны быть доведены до автоматизма и осуществляться даже без контроля сознания - в этом случае прочный навык сохранится у человека на всю жизнь. В старших возрастах, когда последствия падения становятся особенно опасными, а подвижность нервных процессов, лежащая в основе ловкости, снижается, следует вновь восстанавливать и тренировать навыки «правильного» падения.

Гибкость как физическое качество характеризует способность человека выполнять движения в суставах с максимально возможной амплитудой.

Гибкость во многом зависит от анатомо-физиологических особенностей суставов и окружающих их мягких тканей - мышц, сухожилий и связок. Выделяют гибкость общую - как подвижность во всех (или многих) суставах, позволяющую выполнять движения мягко, эластично и с большой амплитудой, и гибкость специальную - как показатель обеспечения подвижности в тех суставах, которые непосредственно задействованы в данной профессиональной или спортивной деятельности. Между развитием быстроты и особенно силы и воспитанием гибкости существует обратная зависимость, так как проявление первых сопряжено с увеличением физиологического поперечника и тонуса мышц, окружающих соответствующие суставы. Положение можно в какой-то степени сгладить разумным подбором согласованных упражнений.

В детском возрасте вязкость мягких тканей двигательного аппарата относительно невелика, а эластичность достаточно высока. В том случае, когда суставы человека работают с высокими амплитудой, частотой и повторяемостью, в них не происходит тех ограничений подвижности (контрактуры), которые принято называть возрастными. Однако чаще всего подвижность суставов уменьшается за счет комбинаций нескольких факторов: повреждения суставных хрящей, отложения минеральных солей в суставных капсулах и на сухожилиях, повышения вязкости мягких тканей и т.д. Вот почему с возрастом доля упражнений на гибкость в оздоровительной физкультуре человека должна занимать все большее место.

Для развития гибкости следует придерживаться следующих подходов:

упражнения желательно выполнять без больших отягощений;

основной нагрузке должно предшествовать хорошее разогревание двигательного аппарата, обеспечивающее достаточную эластичность и снижение вязкости тканей, окружающих суставы;

необходимо большое количество и частое повторение упражнений;

в занятиях оздоровительной физкультурой упражнения на гибкость используются последними, перед или даже во время заключительной части.

Подводя итог рассмотрению двигательных качеств, следует отметить, что, с точки зрения современных представлений, нет границ их развития, однако для каждого человека эти границы свои, определяемые его индивидуальными генотипическими качествами. С точки же зрения поддержания и укрепления здоровья, нет необходимости достигать предельно возможных показателей в каждом из двигательных качеств, однако каждому человеку необходима своя четко разработанная программа, в которой предусмотрена цель взаимокоординированного развития всех качеств, причем с учетом текущего состояния организма: основное внимание в этом случае следует обращать на самые слабые качества - на выносливость при слабости сердечно-сосудистой системы, гибкость - при наличии ограничений подвижности суставов и т.д. Таким образом, сама программа оздоровительной физкультуры для человека должна носить динамический характер с приоритетом развития определенных качеств в зависимости от возраста, вида патологии, профессиональных особенностей и т.д.

4.3.2 Характеристика состояний, возникающих при занятиях физической культурой

В процессе занятий физической культурой и непосредственно при выполнении упражнений состояние человека меняется как во времени, так и в зависимости от выполняемой работы. Это обусловлено требованиями, предъявляемыми нагрузкой организму, относительной инертностью включения в работу вегетативных систем, особенностями высшей нервной деятельности человека и т.д.

Предстартовое состояние характеризуется теми изменениям в организме, которые происходят в процессе ожидания предстоящей работы. Осуществляемые по механизму условных рефлексов, они способствуют мобилизации организма на ожидаемую деятельность, благодаря чему происходит более быстрое и эффективное вхождение в саму работу.

В животном мире предстартовое состояние выражено, по крайней мере во времени, довольно слабо, так как физиологический стресс, требующий движения, развивается либо как реакция на постепенно наступающие в организме изменения (голод, холод), либо как внезапно возникшее жизненно важное обстоятельство (опасность, появление полового партнера). У человека же двигательная активность в процессе физической культуры носит искусственный характер и планируется заранее. Естественно, что и ожидание предстоящей работы уже готовит организм к ней: меняется активность обменных процессов, тонус мышц, деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной и других вегетативных систем, терморегуляция и пр. Причем характер происходящих в предстартовом состоянии изменений во многом соответствует особенностям предстоящей работы.

Наличие у человека второй сигнальной системы, умение абстрагироваться от действительности и предвидеть предстоящее во многом делает человека психологическим заложником будущего, заставляет его ждать. Само же ожидание у разных людей протекает по-разному, что преимущественно обусловлено их психолого- и физиолого-типологическими особенностями. В связи с этим обстоятельством различают несколько разновидностей предстартовых реакций.

Боевая готовность - предстартовое состояние, обеспечивающее оптимальную мобилизацию организма к предстоящей работе. При этом в ЦНС оживляются временные связи, формирующие двигательный динамический стереотип, нормализуются взаимоотношения процессов возбуждения и торможения в ней, несколько повышается обмен веществ и активность кислородо-транспортных систем. Чем ближе момент начала занятия, тем более выраженными оказываются эти процессы.

Предстартовая лихорадка отражает преобладание в ЦНС возбудительных процессов. Чаще всего она бывает у людей холерического темперамента и характеризуется преобладанием симпатического отдела вегетативной нервной системы. Уже задолго до начала двигательной активности в крови у человека появляется много гормонов стресса, он переживает, нарушается сон и т.д. В результате предстартовой лихорадки спортсмен «перегорает», уже до старта растрачивая свой энергетический и психологический потенциал, и рассчитывать на высокий результат ему не приходится.

Предстартовая апатия обусловлена преобладанием в ЦНС тормозных процессов и чаще встречается у людей со слабым типом нервной деятельности - меланхоликов. Сам человек при этом угнетен, убежден, что у него ничего не получится, жизненный тонус снижен. Естественно, что выполняет он физические упражнения с чувством обреченности, без необходимого настроя, организм же его не готов к высокому результату, даже если соревнованию предшествовала значительная тренировочная работа и объективно спортсмен готов к высоким достижениям.

Разминка непосредственно предшествует основной работе и имеет основной целью добиться оптимального состояния организма к началу этой работы.

Разминка включает две части - общую и специальную. Общая разминка представляет собой ряд упражнений, которые чаще всего однотипны независимо от выполняемой основной работы, и решает следующие задачи:

нормализация психосоматического состояния физкультурника или спортсмена;

постепенная активизация обменных процессов и вегетативных функций организма до оптимального уровня.

Обычно общая разминка представляет собой медленный с постепенно нарастающей интенсивностью бег и ряд общеразвивающих упражнений. Последние направлены не только на активизацию обмена веществ, но и подбираются таким образом, чтобы привести человека в состояние боевой готовности. Поэтому при наличии предстартовой лихорадки подбираются общеразвивающие упражнения спокойного характера, без резкой смены темпа и ритма, хорошо знакомые человеку. При наличии же предстартовой апатии упражнения должны быть резкими, с быстрой сменой ситуаций и т.д. - те, которые бы активизировали возбудительные процессы в ЦНС.

Общая разминка должна заканчиваться не ранее начала потоотделения, что сигнализирует о включении в работу терморегуляции. В этом состоянии вязкость мышц и сухожилий оказывается пониженной, а их эластичность возрастает, благодаря чему сила и быстрота мышечного сокращения увеличиваются. В то же время, при повышении температуры тела, более активно протекают процессы в ЦНС, увеличивается просвет периферических сосудов и падает сопротивление в них, что обеспечивает улучшение кровоснабжения рабочих тканей.

Специальная разминка решает следующие задачи:

восстановление двигательного динамического стереотипа;

подготовка двигательного аппарата непосредственно к предстоящей работе.

В специальной разминке применяются, упражнения, специфичные для данного вида спорта (бег - для бегуна, работа с мячом - для баскетболиста, работа на снарядах - для гимнаста и т.д.). В такой разминке оживляются временные связи, формирующие двигательный динамический стереотип, и обеспечивается оптимальный уровень автоматизации движений. Так как при выполнении специальных упражнений в работу включаются непосредственно те отделы опорно-двигательного аппарата, на которые будет приходиться основная нагрузка, то постепенно их состояние все в большей степени приближается к тому, которое необходимо для наиболее эффективного выполнения упражнения. В специальной разминке продолжаются усилия по нормализации психического состояния физкультурника, формируется его настрой на выполнение предстоящей работы.

Разминку проводят до достижения того состояния, которое необходимо для начала эффективного включения в основную работу. Не допускается, чтобы во время разминки у человека наступало состояние утомления. Длительность разминки определяется многими факторами: индивидуальными особенностями физкультурника, погодой, предстартовым состоянием и т.д. Естественно, что чем интенсивнее предстоящая работа, тем длительнее должна быть разминка, так как требуется добиться более высокого уровня функционирования.

После окончания разминки до начала основной работы, как правило, проходит некоторое время. Период этого времени не должен заметно снижать физиологические функции, но сохранять высокую активность терморегуляции и двигательного динамического стереотипа. Обычно этим требованиям соответствует период от 5 до 8 минут (разумеется, это время сугубо индивидуально и, кроме того, зависит от погоды, состояния физкультурника и других факторов). Непосредственно перед выполнением основной работы рекомендуется сделать несколько специфических действий (короткое ускорение у спринтера, броски в корзину у баскетболиста и т.д.).

Врабатывание представляет собой процесс усиления деятельности организма в первый период работы, способствующий наиболее эффективному выполнению самой работы. В процессе врабатывания происходит дальнейшая оптимизация двигательного динамического стереотипа и постепенное достижение вегетативными функциями максимально возможного для данной работы уровня активности. Особое значение имеет второе обстоятельство, так как деятельность внутренних органов отличается относительной инертностью.

Врабатывание различных функций происходит не одновременно. Так, двигательный аппарат и частота сердечных сокращений входят в работу быстрее, чем артериальное давление и ударный объем сердца; легочная вентиляция - быстрее, чем потребление кислорода и пр. Естественно, что чем интенсивнее выполняемая работа, тем активнее, но дольше идет врабатывание, поэтому при упражнениях малой аэробной мощности (ускоренная ходьба, легкий бег) оно может продолжаться 1 -2 минуты, а при максимальной аэробной мощности (марафон) - 5-7 минут. В тех же видах деятельности, которые протекают в переходном и анаэробном режимах, врабатывание может вообще закончиться уже после завершения работы*.

* Так, в легкой атлетике при беге на дистанции до 1500 м включительно вегетативные функции не успевают достичь того уровня, который необходим для обеспечения работы мышц при такой мощности в полной мере, поэтому продолжают нарастать не только до конца дистанции, но даже после финиша.

В первый период выполнения упражнения работа мышц обеспечивается в основном за счет анаэробных (гликолитических) механизмов с образованием молочной кислоты. Ее попадание в кровь активизирует через ЦНС и специальные рецепторы, находящиеся в сосудистой системе и непосредственно в вегетативных органах, деятельность последних. Следовательно, окисление образовавшейся в первый период работы молочной кислоты - так называемый кислородный долг - может происходить частично как в процессе самой дальнейшей работы, так и после ее окончания. Причем чем мощнее упражнение, тем больший образуется кислородный долг и тем большее время требуется после окончания работы для его возмещения. Важно, что правильно проведенная разминка укорачивает период врабатывания.

«Мертвая точка» и «второе дыхание». Через некоторое время после начала напряженной и продолжительной работы часто наступает особое состояние, которое называют «мертвой точкой» и которое характеризуется тяжелыми субъективными ощущениями, среди них основные - одышка, стеснение в груди, пульсация сосудов в мозгу, желание прекратить работу. Объективно при этом повышается потребление кислорода, повышаются выведение СО2, частота сердечных сокращений, потоотделение. Основной причиной этого является чрезмерно интенсивное начало выполнения работы и накопление в связи с этим в организме молочной кислоты. Если в момент «мертвой точки» снизить интенсивность выполнения работы, довольно быстро она проходит и наступает внезапное облегчение, проявляющееся, прежде всего, в появлении нормального («комфортного») дыхания - так называемое «второе дыхание». В условиях же соревнований, когда снижать интенсивность работы нельзя, для достижения «второго дыхания» требуется приложить большие волевые усилия. «Второе дыхание» должно свидетельствовать о том, что организм достаточно мобилизован для удовлетворения рабочих своих запросов.

Устойчивое состояние. При выполнении упражнений постоянной аэробной мощности вслед за врабатыванием наступает устойчивое состояние, характеризующееся стабилизацией физиологических функций организма на относительно постоянном уровне. При упражнениях малой мощности имеется качественное соответствие между потребностью организма в кислороде (кислородным запросом) и ее удовлетворением - истинное устойчивое состояние. При более высоких мощностях существует некоторое несоответствие между запросом и удовлетворением, однако, несмотря на постепенно накапливающийся кислородный долг, на протяжении некоторого времени физиологические функции продолжают оставаться неизменными - это так называемое условное, или ложное, устойчивое состояние. Образующийся при этом кислородный долг тем больше, чем мощнее и длительнее работа. В упражнениях же анаэробной мощности устойчивое состояние выделить вообще нельзя, так как на протяжении всего времени их выполнения быстро повышается кислородный долг и происходят прогрессивные изменения других физиологических функций.

Утомление - это совокупность изменений, происходящих в организме при выполнении упражнений и приводящих к снижению работоспособности. Субъективно утомление выражается усталостью, однако между ним и утомлением нет четкой зависимости: если последнее обусловлено объективными изменениями в организме, то усталость чаще всего носит психологический характер (неинтересная работа, отсутствие мотивации и т.п.).

Причин утомления достаточно много и преобладающие из них отличаются в зависимости от вида выполняемой работы. Тем не менее, общий для всех видов деятельности механизм заключается в возникновении утомления в рабочих отделах ЦНС. Такое торможение носит охранительный характер, или, по И.П. Павлову, «запредельный», и является результатом либо мощной (при работе высшей интенсивности), либо длительной (при малой интенсивности) импульсации от рецепторов работающих мышц.

Не меньшее значение имеют и изменения, наступающие в самих мышцах. Они могут выражаться:

в истощении энергетических ресурсов мышц - гликогена, АТФ и фосфагенов, что обусловливает невозможность поддерживать требуемую мощность мышечных сокращений (такая картина бывает при длительных малоинтенсивных упражнениях);

в засорении мышц промежуточными продуктами обмена, среди которых особая роль принадлежит молочной кислоте, накопление которой ведет к неполному расслаблению мышечных волокон, в связи с чем сила их сокращений уменьшается; засорение особенно свойственно упражнениям околопредельным, находящимся в зоне анаэробной мощности (например, бег на 800 м в легкой атлетике).

Важное значение в возникновении утомления при выполнении относительно длительных упражнений играет и истощение энергетических ресурсов в организме. В общем виде динамика этого процесса выглядит следующим образом. В течение первых 5-7 минут работы мышцы в качестве источника энергии использует углеводы крови. По истечении этого времени, когда концентрация их заметно снижается, источником энергии становится гликоген мышц и печени. Приблизительно через 15-20 минут с начала работы (в зависимости от ее интенсивности) к ним добавляются и жиры, значение которых по мере дальнейшего выполнения работы постепенно возрастает, а значение гликогена - снижается.

Таким образом, развитие утомления определяется многими обстоятельствами: мощностью и длительностью выполняемой работы, состоянием систем энергообеспечения организма, тренированностью человека к этому виду деятельности, состоянием организма к моменту выполнения упражнения и т.д. Необходимо, однако, отметить, что само по себе утомление, являясь закономерным итогом выполненной работы, не должно рассматриваться как отрицательное явление: при правильно спланированных нагрузках именно утомление является исходным условием роста работоспособности, о чем должна свидетельствовать характеристика процесса восстановления.

Восстановление представляет собой совокупность процессов, происходящих в организме после прекращения работы и обеспечивающих восстановление работоспособности организма. На протяжении восстановительного периода удаляются из организма продукты рабочего обмена веществ, восполняются энергетические запасы, структурные вещества и ферменты, израсходованные за время мышечной деятельности, то есть по существу происходит нормализация нарушенного работой гомеостаза. Однако значение восстановления этим не ограничивается, так как в его процессе функциональные возможности организма не только достигают дорабочего уровня, но в определенный период времени могут превысить его.

Общие закономерности восстановления функций после работы отражены на рисунке.

Принципиальная схема восстановления энергетического потенциала функциональной системы после выполнения работы

Как видно из представленного рисунка, на определенном этапе восстановления энергетики и работоспособности их величина оказывается выше исходного значения, что определяется как суперкомпенсация. Объясняется это явление следующим образом. Двигаясь, организм и восполняет израсходованное. Он старается не просто «добрать» недостающее, вернуться к исходному состоянию, а обязательно накопить больше, чем истратил. Это - процесс индукции избыточного анаболизма, то, что в экономике называют «расширенное воспроизводство». Отсюда становится понятно, что максимальный объем повторной работы, выполненной в периоде сверхвосстановления, может быть выше, чем предыдущий, а суперкомпенсация после повторной работы оказывается на еще более высоком уровне, выше первой - в этом, собственно, и заключается эффект тренировки системы. Суперкомпенсация протекает в две фазы: 1 - избыточное накопление массы, что и обусловливает рост и накопление внутренней энергии, причем этот эффект касается не только мышечной системы, но и нервной, и железистой, и других; 2 - избыточное накопление структурно-энергетических потенциалов (структурной энергии), увеличивающих не массу, а свободную энергию.

Определенный объем постоянной двигательной деятельности как реакции на стресс создает энергию адаптации, без достаточного уровня которой человек не может реализовать в жизни заложенную в него природой генетическую программу, не может дожить до естественной старости и не может быть здоровым. Не зря поэтому рожденный незрелым плод без необходимого объема двигательной активности не может пройти все фазы формирования (созревания), а взрослый не может накапливать структурную энергию, необходимую для обеспечения нормальной жизнедеятельности.

Непосредственно во время мышечной деятельности в скелетной мускулатуре и в тканях, обеспечивающих двигательную активность систем (в том числе и нервной), возникают структурные изменения (в частности - распад белка). После же нагрузки поступивший с пищей пластический материал не только восполняет разрушенную структуру, но и через измененный тканевый обмен создает предпосылки для дальнейшего развития. Здесь двигательная активность выступает как регулятор, увязывающей генетическую программу с условиями существования в каждый данный момент. Понятно поэтому, что пища не сама по себе обеспечивает рост и развитие, а лишь в случае возникновения в результате движения в работающей ткани «ниши», в которую она может встроиться *. Вот почему, как было показано в экспериментах И.А. Аршавского, мало двигающиеся щенки, получающие от матери достаточное количество молока, тем не менее в месячном возрасте весят, как 4-5-дневные.

* Именно поэтому используемые, в частности, в спорте для наращивания мышечной массы анаболические стероиды дают эффект только в мышцах, выполняющих в течение тренировочных нагрузок наиболее значительную работу, но не сказываются на мышцах, не специфичных для специализации спортсмена.

Анализ приведенного выше рисунка заставляет обратить внимание на некоторые обстоятельства, которые следует учитывать при организации используемых в оздоровлении нагрузок - мышечных, температурных, иммунных и пр.

1. Суперкомпенсация возникает лишь как эффект утомления, поэтому нагрузка должна иметь определенные характеристики объема и интенсивности. Разумеется, эти величины должны определяться индивидуально и с учетом состояния организма.

2. Повышение функциональных возможностей системы возможно только при условии постепенного повышения нагрузок. Такое требование диктуется уже предыдущим условием: выполняемая в периоде суперкомпенсации повторная нагрузка, учитывая более высокий уровень энергетических возможностей, даст утомление при более значительных ее величинах.

3. Между используемыми нагрузками должен быть определенный оптимальный интервал: при его укорочении повторная нагрузка будет приходиться на неполное восстановление - при сохранении такого режима это чревато перенапряжением и переутомлением; если интервал превышает оптимальное время, то повторная нагрузка будет приходиться не на фазу суперкомпенсации с повышенной работоспособностью организма, а на период возвращения его к исходному состоянию, что исключает повышение функциональных возможностей организма.

Характер восстановления функций организма определяется некоторыми особенностями. Так, скорость и длительность восстановления большинства функциональных показателей находится в прямой зависимости от мощности и объема выполненной работы: чем они выше, тем большие изменения происходят за время работы и, соответственно, тем выше скорость восстановления. С другой стороны, чем более глубокое утомление наступает во время работы (до определенного предела), тем более высокой оказывается и суперкомпенсация, хотя она и наступает позднее.

Восстановление различных функций организма протекает с разной скоростью, так что достижение ими одного и того же уровня относительно исходных данных происходит не одновременно (гетерохронно). Поэтому о завершении процесса восстановления следует судить не по отдельным показателям, а по состоянию всего организма в целом, которое можно наиболее точно оценить именно по реакции на нагрузку (в частности, на дозированную).

4.4 Организация, содержание и методика физической тренировки в здравотворческои работе

4.4.1 Общие эффекты физической тренировки

Систематические занятия целенаправленно спрограммированной физической культурой вызывают адаптацию организма к физическим нагрузкам. В основе такой адаптации лежат возникающие в результате тренировки морфологические, обменные и функциональные изменения в различных системах, органах и тканях, совершенствование нервной, гормональной и клеточной регуляции. Это проявляется в улучшении состояния организма, выражающемся в осуществлении мышечной деятельности, в повышении уровня физического развития и физической подготовленности.

Регулярное выполнение определенных видов физических упражнений вызывает многочисленные полезные эффекты в состоянии организма, которые можно систематизировать в двух основных следствиях:

1. Происходит все большая экономизация функций, проявляющаяся в том, что на единицу внешней работы организм затрачивает все меньший объем энергии. В основе экономизации лежит совершенствование двигательного динамического стереотипа, когда усиливаются процессы внутреннего торможения, способствующие локализации возбуждения только в зоне, непосредственно связанной с двигательными единицами, участвующими в осуществлении именно данного движения, все же остальные единицы выключены из работы - это, с одной стороны, не требует затраты энергии на их активность, а с другой - не мешает работе активных мышц. Именно поэтому при выполнении стандартной не максимальной нагрузки функциональные сдвиги у тренированного человека оказываются на более низком уровне, чем у нетренированного.

2. Усиливаются максимальные функциональные возможности организма. Основными механизмами этого феномена являются следующие: интенсифицируются процессы белкового синтеза в работающих мышцах, и в них появляется либо больше мышечных элементов, либо больше активных ферментов, участвующих в обеспечении процессов сокращения, либо имеют место оба явления вместе; в работающих тканях накапливается больше энергетических субстратов, которые в зависимости от вида выполняемой тренировочной работы используются преимущественно в аэробных (работа на выносливость), либо в анаэробных (на силу, быстроту) условиях; совершенствуются процессы кислородного обеспечения мышечной деятельности за счет повышения функциональных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем, кислородной емкости крови и пр.; улучшаются процессы нервной регуляции мышечной деятельности, что проявляется в улучшении процессов возбуждения и торможения, их подвижности и уравновешенности.

Разумеется, степень выраженности тех или иных тренировочных эффектов зависит от вида выполняемой физической нагрузки. С точки зрения формирования здоровья, для обеспечения высокого уровня функционирования основных систем жизнеобеспечения оптимальными могут быть следующие средства.

Сердечно-сосудистая система и кровь. Наилучшими средствами для тренировки этих систем являются циклические упражнения: бег, ходьба, плавание, лыжи, велосипед и т.п. Основным режимом их использования должен быть аэробный, то есть такой, когда запрос кислорода на работу мышц в этих условиях полностью удовлетворяется в процессе самой работы и кислородный долг не образуется. Длительность непрерывного выполнения аэробного упражнения должна постепенно достичь 40-60 минут при не менее 3-4 занятий в неделю.

Длительные малоинтенсивные упражнения способствуют появлению многих благоприятных эффектов. Так, в крови возрастает количество эритроцитов, что ведет к нарастанию кислородной емкости крови, то есть каждая единица объема крови может перенести больший объем кислорода и углекислого газа. При этом важно, что старые эритроциты быстрее разрушаются, а вместо них появляются молодые, активность гемоглобина в которых выше. Другим результатом длительных аэробных упражнений является снижение концентрации холестерина в крови, что является важным фактором профилактики атеросклероза. Вместе с тем, уже появившиеся на стенках сосудов атеросклеротические бляшки постепенно разрушаются и вымываются, благодаря чему сосуды оказываются эластичными и обеспечивают хорошее кровоснабжение тканей и органов - это является важным фактором стабилизации артериального давления. Уже доказано, что полноценная двигательная активность активирует антисвертывающую систему крови, что препятствует формированию внутрисосудистых тромбов, в том числе и инфаркта миокарда.

В сердце под влиянием малоинтенсивных упражнений улучшается капилляризация, то есть на единицу сечения миокарда притекает больше крови, что не только обеспечивает лучшее энергоснабжение работы сердца, но и предупреждает возникновение в нем ишемических явлений и инфаркта миокарда. В нем улучшается течение обменных процессов и активизируются дыхательные ферменты, нормализуется соотношения ионов калия и натрия, обеспечивающее улучшение сократительной функции сердца. При сочетании аэробных упражнений с кратковременными (в зависимости от возраста - от 20 секунд до 2-3 минут) анаэробными или аэробно-анаэробными ускорениями происходит постепенное возрастание производительности сердца, в частности, ударного объема (объема крови, выбрасываемого сердцем за одно сокращение). В этом случае в покое сердце работает очень экономично (частота сокращений снижается до 50-40 и ниже в минуту), а при выполнении напряженной работы его производительность у физкультурника оказывается гораздо выше, чем у нетренированного (так, во время работы у первого сердце может перекачать до 25-30 литров крови в минуту, а у второго - лишь 15-18 литров).

Важными факторами оптимизации кровообращения являются «мышечный насос» и «периферические мышечные сердца». Первый из них заключается в том, что сокращающиеся при работе скелетные мышцы сдавливают венозные стволы (особенно в нижних конечностях), что при наличии в них клапанов способствует продавливанию крови к сердцу. Вторые же реализуются высокочастотной вибрацией артерий среднего и малого калибра, также осуществляющих продвижение крови, но теперь - к капиллярам, а оттуда - по венам. Важно, что после мышечной работы активность вибрации сохраняется в течение нескольких часов, а при гиподинамии оказывается очень вялой.

Использование циклических упражнений преимущественно аэробного характера благоприятно сказывается и на состоянии дыхательного аппарата. Прежде всего, следует отметить тренировку дыхательных мышц, особенно мышц вдоха, сила которых заметно возрастает. Растет и эластичность легких, и просвет дыхательных путей. Тренировка обеспечивает рост жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и эффективности газообмена (О2 и СО2) между альвеолами и кровью капилляров. В покое потребление О2, частота дыхания и объем вентилируемого через легкие воздуха у тренированного ниже, чем у нетренированного, а при напряженной работе - заметно выше. Важным эффектом физической тренировки является то, что умеренная динамическая нагрузка дает лучшее расправление легочной ткани, более равномерный кровоток в ней, а активный газообмен предупреждает развитие застойных явлений, провоцирующих возникновение пневмоний.

Таким образом, «запас прочности» между покоем и максимальной производительностью для сердечно-сосудистой и дыхательной систем у занимающихся физической культурой заметно выше, чем у не занимающихся.

Центральная нервная система. Для поддержания хорошего состояния ЦНС требуется использование широкого арсенала средств.

Сила нервных процессов воспитывается через упражнения силового и скоростно-силового характера (работа с тяжестями, гимнастические упражнения, метания, прыжки), требующие максимальной концентрации возбудительного процесса в короткие периоды времени. При этом возрастают частота и амплитуда импульсации мотонейронов спинного мозга, что обеспечивает внутримышечную координацию и включение в работу наибольшего количества двигательных единиц. Адекватный же выбор «нужных» для осуществления данного движения мышц и выключения «ненужных» осуществляется за счет сложного реципрокного (взаимного) согласования возбуждения и торможения, что обеспечивает так называемую межмышечную координацию. Таким образом, благодаря силовым и скоростно-силовым упражнениям происходит совершенствование основных показателей функционирования ЦНС - уравновешенности, силы и подвижности нервных процессов. Аналогичным действием обладают подвижные и спортивные игры, закаливание и другие интенсивные средства. Для поддержания оптимального состояния ЦНС эффективными оказываются упражнения на выносливость - циклические малоинтенсивные. Их влияние многозначно. Так, под влиянием физической тренировки открываются закрытые и увеличивается просвет функционирующих капилляров в ЦНС (что особенно важно - в наибольшей степени это происходит в лобных долях коры головного мозга; возможно, именно этим можно объяснить появляющееся при физических нагрузках чувство удовольствия). Кроме того, продолжение работы в условиях нарастающего утомления требует проявления соответствующей силы нервных процессов. Следует отметить то обстоятельство, что при выполнении такой нагрузки происходит разрушение в ЦНС и в мышцах гормонов стресса - это особенно важно в условиях исключительно высокой плотности информации, которую должен воспринять и переработать современный человек.

Опорно-двигательный аппарат. В зависимости от поставленных конкретных задач достижения высокого уровня состояния этой системы и выбор средств оказывается специфичным. Так, для получения силового эффекта следует преимущественно использовать упражнения силового характера с отягощениями, достигающими 70-90% от предельно возможных. Эти же упражнения вместе со скоростно-силовыми, когда отягощение достигает 30-50%, способствуют не только накапливанию в мышцах энергетического потенциала, но и укреплению костей. В то же время в обеспечении хорошего состояния суставов необходимо решение двух задач:

поддержания адекватной трофики (тканевого питания) внутрисуставных структур, для чего наилучшими средствами являются упражнения в условиях разгрузки самого сустава (или, по крайней мере, без отягощений) с многократными повторениями - велосипед для коленных суставов, в положении лежа или в воде для суставов позвоночника и т.д.;

достижение прочности мягких тканей, укрепляющих сустав (связки, мышцы, сухожилия) - упражнения силового и скоростно-силового характера, но, по возможности, в исходном положении, исключающем вертикальные нагрузки (например, лежа, в висе, коленно-кистевое положение и т.д.).

Помимо указанных функциональных систем, где эффекты физической тренировки очевидны, следует упомянуть еще некоторые. Так, правильно организованные физические упражнения нормализуют деятельность желудочно-кишечного тракта: желудочное и кишечное сокоотделение, активность пищеварительных ферментов, моторную активность и т.д. Регулярные занятия физической культурой, сопровождаемые потоотделением, не только совершенствуют терморегуляцию, но и обеспечивают систематический вывод из организма образовавшихся в процессе жизнедеятельности шлаковых веществ. Наконец, доказана прямая зависимость между состоянием физической работоспособности и другими ее формами, в частности, умственной, и устойчивостью психических функций.

Таким образом, правильно подобранные и оптимально спланированные физические нагрузки способствуют поддержанию на высоком функциональном уровне всех физиологических систем, обеспечивают достаточную общую и специальную работоспособность, делают жизнедеятельность человека более экономичной и, наконец, предупреждают развитие в организме многих патологических процессов.

4.4.2 Принципы физической тренировки

Достижение положительных результатов при регулярных занятиях физическими упражнениями возможно лишь при соблюдении отдельных условий, которые выражаются в виде дидактических принципов. Основными среди них следует считать следующие.

Принцип сознательности и активности предполагает, что занимающийся оздоровительной физкультурой хорошо осознает необходимость движения для поддержания высокого уровня здоровья и понимает физиологические механизмы влияния физических упражнений на организм. При таком подходе физкультурник, во-первых, стремится узнать как можно больше о своем организме и о путях поддержания здоровья; во-вторых, умеет разрабатывать программу оздоровительной физкультуры в своей жизнедеятельности и планировать рациональное использование различных средств физической культуры для решения общих и частных задач обеспечения здоровья; в-третьих, на основании текущего анализа состояния своего организма вносит своевременные коррективы в программу и организацию оздоровительной физкультуры.

Принцип систематичности и последовательности утверждает необходимость определенной системы в использовании средств физической культуры, которая обеспечила бы решение основных задач и достижения здоровья, реализуемых с помощью физических упражнений. Практика показывает, что чаще всего физкультурник отдает предпочтение какому-либо одному или группе однородных средств (оздоровительный бег, плавание, игры и др.), однако ограничение двигательной активности только ими не может обеспечить решения всех задач достижения здоровья*.

* Например, при занятиях оздоровительным бегом достигается хорошее состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем, однако это не может предупредить (а иногда и провоцирует) появление нарушений в опорно-двигательном аппарате (позвоночник, стопа, колени) и в иммунитете.

Принцип последовательности означает, что нельзя бесконечно менять используемые средства (на первых порах приобщения к оздоровительной физкультуре это допустимо, пока занимающийся не найдет наиболее подходящие для себя физические упражнения). Выбранные средства должны использоваться в определенной системе и последовательности, что позволит не только осознанно планировать нагрузку, но и проследить за ее эффективностью для той или иной системы жизнедеятельности.

Принцип постепенного увеличения нагрузки вытекает из динамики послерабочего восстановления функции организма. Возникшие в результате выполненной нагрузки изменения имеют определенные характеристики, определяемые преимущественно выполненной работой. В таком случае после повторной работы, имеющей те же показатели объема, интенсивности и длительности, что и предыдущие, возникнут однотипные послерабочие изменения. При сохранении такого режима физических тренировок развивается адаптация организма к нагрузкам, и нарастания функциональных показателей не происходит. В то же время повышение рабочей нагрузки (в частности, приходящейся на период суперкомпенсации) способствует прогрессирующим изменениям, выражающимся и в активизации белкового обмена, и в совершенствовании деятельности ЦНС, и в экономизации функций и т.д. Разумеется, речь идет не о повышении нагрузки буквально в каждом занятии, а о тенденции к ее повышению на протяжении определенного временного цикла, например, календарного года.

Принцип индивидуализации предполагает, что организация и содержание физической тренировки должны соответствовать особенностям именно данного человека. Это касается прежде всего его генетически предопределенных особенностей. В частности, следует учитывать тип телосложения, предрасположение данного морфотипа (астеник, нормостеник, гиперстеник и промежуточные типы) к определенным заболеваниям, на профилактику которых следует ориентировать физическое воспитание. Другим важным генотипическим фактором является тип высшей нервной деятельности, под который и надо подбирать двигательные средства. Кроме того, необходимо учитывать и особенности свертывания крови, и преобладающий тип вегетативной нервной регуляции и т.д. Помимо генетически обусловленных качеств в организации физического воспитания следует учитывать особенности семейного положения физкультурника, его профессиональную принадлежность, режим работы и многие другие факторы.

Принцип комплексности воздействия вытекает из рассмотренной в п. 4.4.1. специфики влияния тех или иных физических упражнений на различные системы организма. В отличие от спортивной тренировки, где достигается цель узкой спортивной специализации, общее укрепление организма в оздоровительной физкультуре требует использования широкого арсенала двигательных средств (подробнее это положение будет рассмотрено в п. 4.5.2.). Тренировочный эффект может быть достигнут с помощью любого упражнения. Однако при этом, во-первых, в большей степени проявляется специфический эффект этого упражнения без ощутимого положительного влияния на другие функциональные системы, а, во-вторых, отрицательные влияния, которые в той или иной степени присущи практически любому упражнению, не компенсируются и не нивелируются другими средствами. Таким образом, в полной мере достижение зависимых от физических упражнений целей здоровья - физической подготовленности, физического здоровья и физического развития -достигается только при комплексном использовании двигательных средств.

Принцип обратимости тренировочных эффектов проявляется в том, что последние постепенно уменьшаются по мере снижения тренировочных нагрузок или полностью исчезают при полном прекращении тренировки (эффект детренировки). Снижение работоспособности наступает тем раньше, чем выше ее уровень, но в любом случае через 3-8 месяцев после прекращения тренировок уровень физической подготовленности человека оказывается практически таким же, каким он был до начала регулярных тренировок. Правда, следует отметить, что благодаря сохранению следовых явлений в двигательном динамическом стереотипе восстановление работоспособности при возобновлении тренировок у таких людей протекает активнее, чем у ранее не занимавшихся физической культурой.

4.4.3 Понятие о нагрузке

Не всякая даже систематическая физическая активность может рассматриваться как тренировка, так как повышение функциональных возможностей организма, то есть тренировочные эффекты, возникают только при условии, что тренирующие нагрузки достигают или превышают некоторую пороговую величину.

Говоря о нагрузке, следует ее характеризовать с двух точек зрения: как величину выполненной внешней работы и как реакцию данного организма на выполненную работу.

1. Величина выполненной человеком внешней работы определяется ее интенсивностью, длительностью и частотой, которые в совокупности характеризуют объем нагрузки. Первый из этих показателей - интенсивность - определяется величиной энергии, затрачиваемой организмом на выполнение работы в единицу времени. Длительность нагрузки определяется временем ее выполнения и обратно зависима от интенсивности. Частота, или повторность, тренировочных нагрузок (как в отдельном занятии, так и самих занятий) также находится в сложных взаимоотношениях с другими характеристиками нагрузки и зависит от целей тренировочного процесса, контингента занимающихся и видов занятия.

Рассматриваемая нагрузка может быть выражена в физических единицах: массе отягощений, скорости передвижения, частоте подходов, времени выполнения упражнения, мощности работы и т.д.

2. Нагрузка как реакция организма на выполненную работу отражает ту «цену», которую организм «платит» за выполненную физическую нагрузку. Такой вид нагрузки называют физиологической нагрузкой и оценивают по изменениям показателей функций организма. В характеристике физиологической нагрузки универсальное значение имеет открытие, суть которого заключается в том, что в зависимости от величины, длительности и периодичности нагрузок (биологических, двигательных, психологических и др.) ответ организма может быть подразделен на три вида:

Реакция тренировки на слабые раздражители проявляется в некотором повышении активности функциональных систем с относительно быстрым возращением к исходному состоянию после окончания действия раздражителя;

Реакция активации в ответ на действие средних по значению раздражителей выражается в постепенном неуклонном повышении возможностей функциональных систем;

Реакция стресса возникает в ответ на сильные раздражители и протекает по классической схеме дистресса (последовательно фазы активации, адаптации и истощения со срывом адаптации).

В соответствии с приведенной классификацией можно выделить три зоны двигательной активности.

Первая, соответствующая реакции тренировки, отражает минимальный уровень, когда роста функциональных резервов не происходит, но, по крайней мере, и не происходит их снижения. Вторая, реакция активации, обусловливает преобладание биосинтеза (анаболизм), чего не дает реакция тренировки и, вместе с тем, не ведет к тем неблагоприятным последствиям, которые возникают при дальнейшем увеличении нагрузки. В последнем случае возникает реакция стресса, которая должна рассматриваться как патологическая, так как при ее появлении развиваются множественные нарушения в функционировании организма: возникают кровотечения и язвы в слизистых тканях (особенно желудочно-кишечного тракта), угнетается иммунитет, нарушается обмен веществ, снижается неспецифическая сопротивляемость организма и т.д.

Нагрузка как реакция организма на выполненную работу зависит не только от физических характеристик, но и, по крайней мере, еще от двух факторов: интервалов отдыха между повторными занятиями и текущего состояния организма. Естественно, что чем короче период отдыха, тем при прочих равных условиях повторную работу выполнять труднее (если только она не приходится на фазу суперкомпенсации). Понятно, что чем выше работоспособность организма, тем легче для него выполнить данную работу.

4.4.4 Учет текущего состояния организма в организации оздоровительной физкультуры

Разработанная для конкретного человека программа оздоровительной физкультуры, даже с учетом принципа систематичности и последовательности, должна обладать определенной динамичностью и вариабельностью, определяемыми текущим состоянием организма в каждый данный период времени. Это позволит своевременно корректировать интенсивность, длительность, повторяемость и объем нагрузки, однако применительно именно к данному отрезку времени, так как уже в следующем измененное состояние организма потребует внесения новых корректив. Речь идет не о принципиальных изменениях программы, определяемых стратегическими целями, а лишь о тактических вариантах достижения этих целей на данном этапе тренировочного процесса.