НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім О. О. Богомольця

кафедра фізкультури

Реферат на тему:

Зміни в організмі під час фізичного навантаження

студента 3 курсу

3 групи, 2 мед. ф-ту

Шепетько Олександра

Київ - 1998
Фізична робота поділяється на два види, динамічну і статичну.

Динамічна робота виконується тоді, коли у фізичному сенсівідбувається подолання опору на певній відстані В цьомувипадку (наприклад, при їзді на велосипеді, підйомі по сходах або в гору)робота може бути виражена у фізичних одиницях (1 Вт = 1 Дж/с = 1 Нм/с)
При позитивній динамічній роботі мускулатура діє як
«Двигун», а при негативній динамічній роботі вона відіграє роль
«Гальма» (наприклад, під час спуску з гори) Статична робота здійснюється приізометричному м'язової скороченні. Тому що при цьому не долаєтьсяніяке відстань, у фізичному сенсі це не робота, тим не меншеорганізм реагує на навантаження фізіологічним напруженою. Виконанаробота в цьому випадку вимірюється як добуток сили і часу.

Фізична активність викликає миттєві реакції різних системорганів, включаючи м'язову, серцево-судинну та дихальну. Ці швидкіадаптаційні зрушення відрізняються від адаптації, що розвивається протягом більшеабо менш тривалого терміну, наприклад у результаті тренувань. Величинашвидких реакцій служить, як правило, безпосередньою мірою напруги.

Негайні реакції обумовлені зміною великої кількостіпараметрів, зокрема, зміною м'язового кровопостачання. У спокоїкровоток у м'язі складає 20 40 мл • хв - '• кг -'. При екстремальнихфізичних навантаженнях ця величина істотно зростає, досягаючимаксимуму, рівного 1,3 л-хв - 1 • кг - 1 у нетренованих осіб і 1,8 л-хв
- '-Кг -' в осіб, тренованих на витривалість. Кровоток посилюється немиттєво з початком роботи, а поступово, протягом не менше 20-30 с; цьогочасу достатньо, щоб забезпечити кровоток, необхідний для виконаннялегкої роботи. При важкій динамічній роботі, однак, потреба вкисні не може бути повністю задоволена, тому зростає часткаенергії, одержуваної за рахунок анаеробного метаболізму.

Обмін речовин в м'язі. При легкій роботі отримання енергії відбуваєтьсяпо анаеробного шляху тільки протягом короткого перехідного періоду післяпочатку роботи; надалі метаболізм здійснюється повністю за рахунокаеробних реакцій з використанням як субстратів глюкози, а такожжирних кислот і гліцерину. На відміну від цього під час важкої роботиотримання енергії частково забезпечується анаеробними процесами. Зрушення вубік анаеробного метаболізму (що приводить до утворення молочноїкислоти) відбувається в основному через недостатність артеріальногокровотоку в м'язі, або артеріальної гіпоксії Крім цих «вузьких місць» упроцесах енергозабезпечення і тих, що тимчасово виникають відразу ж післяпочатку роботи, при екстремальних навантаженнях утворюються «вузькі місця»,пов'язані з активністю ферментів на різних етапах метаболізму. Принакопичення великої кількості молочної кислоти настає м'язовустомлення. Після початку роботи потрібен якийсь час для збільшенняінтенсивності аеробних енергетичних процесів у м'язі. У цей періоддефіцит енергії компенсується за рахунок легкодоступних анаеробнихенергетичних резервів (АТФ і креатин-фосфату). Кількість макроергічнихфосфатів невелика в порівнянні з запасами глікогену, однак вони незамінніяк протягом зазначеного періоду, так і для забезпечення енергією прикороткочасних перевантаженнях під час виконання роботи.

Під час динамічної роботи відбуваються істотні адаптаційнізрушення в роботі серцево-судинної системи. Серцевий викид і кровоток упрацює м'язі зростають, так що кровопостачання більш повнозадовольняє підвищену потребу в кисні, а що утворюється в м'язітепло відводиться в ті ділянки організму, де відбувається тепловіддача.

Під час легкої роботи з постійним навантаженням частота скорочень серцязростає протягом перших 5-10 хв і досягає постійного рівня; цестаціонарний стан зберігається до завершення роботи навіть протягомкількох годин. Під час важкої роботи, що виконується з постійнимзусиллям, такий стабільний стан не досягається; частота скороченьсерця збільшується в міру стомлення до максимуму, величина якогонеоднакова в окремих осіб (підйом, зумовлений втомою). Навіть післязавершення роботи частота серцевих скорочень змінюється в залежності відмав місце напруги. Після легкої роботи вона повертається допочаткового рівня протягом 3-5 хв; після важкої роботи періодвідновлення значно довше - при надзвичайно важких навантаженнях віндосягає декількох годин. Іншим критерієм може служити загальне числопульсових ударів понад початкової частоти пульсу протягом періодувідновлення; цей показник служить мірою м'язового стомлення і,отже, відбиває навантаження, що необхідний для виконанняпопередньої роботи.

Ударний об'єм серця на початку роботи зростає лише на 20 30%, а післяцього зберігається на постійному рівні. Він трохи падає лише у разімаксимальної напруги, коли частота скорочень серця настільки велика, щопри кожному скороченні серце не встигає цілком заповнитися кров'ю. Як уздорового спортсмена з добре тренованим серцем, так і в людини, нещо займається спортом, серцевий викид і частота скорочень серця прироботі змінюються приблизно пропорційно один одному, щозумовлене цим відносним сталістю ударного об'єму.

При динамічній роботі артеріальний кров'яний тиск змінюється якфункція виконуваної роботи. Систолическое тиск збільшується майжепропорційно виконуваної навантаженню, досягаючи приблизно 220 мм рт.ст. при навантаженні 200 Вт. Діастолічний тиск змінюється лишенезначно, частіше убік зниження. У системі кровообігу,що функціонує під низьким тиском (наприклад, у правому передсерді)тиск крові під час роботи збільшується мало; виразне його підвищенняв цій ділянці є патологією (наприклад, при серцевійнедостатності).

Споживання організмом кисню зростає пропорційно величині іефективності витрачаються зусиль. При легкій роботі досягаєтьсястаціонарний стан, коли споживання кисню і його утилізаціяеквівалентні, але це відбувається лише через 3-5 хв, протягомяких кровоток і обмін речовин у м'язі пристосовуються до новихвимогам. До тих пір поки не буде досягнутий стаціонарний стан,м'яз залежить від невеликого кисневого резерву, який забезпечується
02, пов'язаним з міоглобіном, і від здатності отримувати більше кисню зкрові. При важкій м'язовій роботі, навіть якщо вона виконується з постійнимзусиллям, стаціонарний стан не настає; як і частота скороченьсерця, споживання кисню постійно підвищується, досягаючи максимуму.

З початком роботи потреба в енергії збільшується миттєво, однакдля пристосування кровотоку й аеробного обміну потрібен якийсь час;таким чином, виникає кисневий борг. При легкій роботі величинакисневого боргу залишається постійною після досягнення стаціонарногостану, однак при важкій роботі вона наростає до самого закінченняроботи. Після закінчення роботи, особливо в перші кілька хвилин, швидкістьспоживання кисню залишається вищою від рівня спокою відбувається «виплата»кисневого боргу. Однак цей термін не точний, тому що збільшенняспоживання кисню після завершення роботи не відображає безпосередньопроцеси поповнення запасів 02 у м'язі, а відбувається і за рахунок впливуінших факторів, таких, як збільшення температури тіла і дихальнаробота, зміна м'язового тонусу і поповнення запасів кисню ворганізмі. Таким чином, борг, який буде повернений, за величиноюбільше, ніж який виник під час самої роботи. Після легкої роботи величинакисневого боргу досягає 4 л, а після важкої може доходити до 20 л.

Під час легкої динамічної роботи хвилинний об'єм дихання, як ісерцевий викид, збільшується пропорційно споживанню кисню. Цезбільшення виникає в результаті наростання дихального обсягу і частотидихання.

Під час і після динамічної роботи кров зазнає істотнізміни. За них лише зрідка можна дійсно оцінити ступіньфізичної напруги, але особливе значення їх полягає в тому, що вони служатьджерелами помилок при лабораторній діагностиці.

Під час легкої фізичної роботи у здорової людини виявляються лишенезначні зміни в парціальному тиску СО2 і 02 в артеріальнійкрові. Важка робота викликає більш суттєві зміни. Найбільшівідхилення від рівня спокою складають 8% для артеріального рО2, і 10% - длярСО2. Насичення киснем змішаної венозної крові падає з ростомнапруги; відповідно до цього артеріовенозна різниця по киснюзбільшується від значення, приблизно рівного 0,05 (рівень спокою), до
0,14 у нетренованих і 0,17 у тренованих осіб. Це збільшенняобумовлене підвищеним отриманням кисню з крові в працюючій м'язі.

При фізичній роботі показник гематокриту збільшується як урезультаті зниження обсягу плазми (у зв'язку з посиленою капілярноїфільтрацією), так і за рахунок надходження еритроцитів з місць їхнього утворення
(при цьому збільшується частка незрілих форм). Відзначено також наростаннячисла лейкоцитів (робочий лейкоцитоз). Відзначено, що кількість лейкоцитів укрові бігунів на довгі дистанції збільшується пропорційнотривалості бігу на 5000-15000 клітин/мкл у залежності відпрацездатності (менше в осіб з високою працездатністю). Збільшеннявідбувається переважно за рахунок зростання кількості нейтрофільнихгранулоцитів, так що при цьому чисельне співвідношення клітин різних типівзмінюється. Крім того, пропорційно інтенсивності роботи збільшуєтьсякількість тромбоцитів

Легка фізична робота не впливає на кислотно-лужну рівновагу, такяк все надмірна кількість утворюється вуглекислоти виділяється черезлегені. Під час важкої роботи розвивається метаболічний ацидоз, ступіньякого пропорційна швидкості утворення лактату; частково вінкомпенсується за рахунок дихання (зниження артеріального Рсо2).

Рівень глюкози в артеріальній крові у здорової людини малозмінюється під час роботи. Тільки при важкій і тривалій роботівідбувається падіння концентрації глюкози в артеріальній крові, що вказуєна що наближається, виснаження. Разом з тим концентрація лактату в кровіваріює в широких межах в залежності від ступеня напруги ітривалості роботи - відповідно швидкості утворення лактату в м'язі,функціонує в анаеробних умовах, і швидкості його елімінації. Лактатруйнується або піддається перетворенням у непрацюючих скелетних м'язах,жировій тканині, печінці, нирках і міокарді. В умовах спокою концентраціялактату в артеріальній крові складає приблизно 1 ммоль/л; приважкій роботі тривалістю близько півгодини або за вкрай важкихкороткочасних навантаженнях з хвилинними інтервалами можуть бути досягнутімаксимальні рівні, що перевищують 15 ммоль/л При тривалій важкій роботіконцентрація лактату спочатку збільшується, а потім падає.

Якщо раціон багатий вуглеводами, концентрації вільних жирних кислот ігліцеролу мало змінюються під впливом роботи, оскільки секреція інсуліну,обумовлена споживанням вуглеводів, гальмує ліполіз. Однак при звичайномураціоні тривала важка робота супроводжується збільшенням концентраційвільних жирних кислот і гліцерину в крові в 4 чи більше разів

Терморегуляція. Потовиділення звичайно вважається ознакою важкоїроботи. Початок помітного потовиділення, однак, залежить не тільки відважкості роботи, але і від умов навколишнього середовища. Секреція поту починаєтьсятоді, коли відбувається перевищення нейтральної температури через абопосиленою теплопродукції під час м'язової роботи, або недостатньоїтепловіддачі внаслідок високої температури або вологості навколишнього середовища,невідповідної одягу, відсутності руху повітря (конвекції) або,нарешті, через нагрівання тіла надлишковим тепловим випромінюванням
(наприклад, у ливарному цеху).

Під час і після фізичної роботи концентрація багатьох гормонів в кровізмінюється. У більшості випадків цей ефект неспецифічний, абонедостатньо зрозумілий. Виділяється підвищена кількість адреналіну,норадреналіну. Через 2 хв після початку роботи відбувається посилення секреціїаденогіпофіз АКТГ, що стимулює виділення кротікостероідов зкоркового везества надниркових залоз. Концентрація інсуліну трохи знижуєтьсяпід час роботи, рівень же глюкагону може як підвищуватися, так ізнижуватися.