2. Физиологические основы движений

1 Активной частью опорно-двигательного аппарата человека являются мышцы. В теле человека около 600 мускулов, которые составляют в среднем 44% веса тела. Каждый мускул пронизан большим количеством кровеносных сосудов и нервов.

Феномен сократительной деятельности скелетных поперечно­полосатых мышц состоит в том, что под влиянием импульсов, прихо­дящих к ним из ЦНС, осуществляется передвижение человека в про­странстве, поддерживается поза, перемещаются части тела относи­тельно друг друга.

Как писал физиолог Н.А. Бернштейн, движения «живут и развива­ются» и «жизнь» движений становится возможной благодаря вовлече­нию в процесс их развития и реализации всех ресурсов жизнедеятель­ности нашего организма - от клетки до коры головного мозга.

Любой двигательный акт - мышечная деятельность — независимо от того, выполняется он под контролем сознания или осуществляется по механизму безусловного рефлекса, сопровождается развертывани­ем физиологических механизмов и биохимических процессов обеспе­чения энергетики движения и связан с многочисленными морфологи­ческими системами организма. То есть в основе мышечной деятельно­сти лежит цепь физико-химических превращений, в результате кото­рых освобождается энергия. Эта энергия трансформируется в механи­ческую и тепловую.

При мышечной работе резко возрастает потребность в кислороде в связи с повышением окислительно-восстановительных процессов. Доставка кислорода и питательных веществ к мышцам, а также удале­ние продуктов распада осуществляется кровью через капиллярную систему.

Известно, что в покоящейся мышце раскрыта небольшая часть ка­пилляров: из каждых четырех капилляров три выключаются из крово­обращения, стенки их спадаются, просвет исчезает, они не участвуют в обмене веществ. Напротив, при физических нагрузках за единицу вре­мени через сосуды проталкивается больше крови, значит, они лучше сокращаются и расширяются, более эластичны и выносливы. При пол­ном покое (во время сна) через каждый килограмм мышц человека протекает 12 литров крови, а в процессе физической работы почти в 5 раз больше - 56 литров. Каждый килограмм бездействующих мышц поглощает 0,3 литра кислорода, а работающих - 6 литров, т.е. в 20 раз больше.

Как известно, транспорт кислорода обеспечивают эритроциты. И чем больше циркулирует в сосудистом русле эритроцитов, тем боль­шим количеством кислорода обеспечивается организм. Однако в со­стоянии покоя у человека до 45-50% всего объема крови находится в кровяных депо: селезенке, печени, подкожном сосудистом сплетении, легких. При физическом напряжении в кровоток, поступает дополни­тельно большое количество эритроцитов, значительно повышающие кислородную емкость крови.

Сокращаясь, скелетные мышцы сдавливают стенки вен конечно­стей и, таким образом, проталкивают обедненную кислородом кровь к сердцу. В свою очередь, сердце, сокращаясь, нагнетает кровь в артериальную систему, доставляя кислород и питательные вещества к органам и тканям. Следовательно, бездействие тысяч сосудов, пронизывающих мышцы, органы и ткани, снижают обмен веществ. На обмен веществ влияют и другие факторы (питание, режим труда и отдыха, стрессы, вредные привычки и др.), но именно движения, систематиче­ская мышечная работа являются регулятором обменных процессов, именно движения наиболее активно стимулируют основные химиче­ские процессы, направленные на выведение шлаков органических ве­ществ, с одной стороны, и построение новых структур, с другой сторо­ны Ограниченный, недостаточный двигательный режим является фак­тором риска развития различных заболеваний.

Мышечная работа сопровождается изменением деятельности мно­гих органов и систем: кровообращения, дыхательной, выделительной, эндокринной, нервной и др. При мышечной работе увеличение скорости тока крови (в результате расширения мышечных артерий и раскры­тия множества капилляров) изменяет деятельность сердца: число его сокращений увеличивается до 200 и более против 60-70 в обычных условиях. Одновременно увеличивается систолический объем крови. Увеличение частоты сердечных сокращений и систолического объема крови приводит к увеличению минутного объема до 40 л. по сравнению с 4-6 л. в обычных условиях. Увеличение объема кровотока связано также с выходом в общее русло депонированной крови. Изменения, которые претерпевает сердечно-сосудистая система при интенсивной физической нагрузке, приводят к повышению давления крови, обеспе­чивающего, в свою очередь, усиленное снабжение кровью мышц самого сердца и ЦНС.

При мышечной работе увеличивается частота дыханий и усилива­ется вентиляция легких. Последняя достигает до 60-70 и более лит­ров в минуту, тогда как в покое вентиляция легких не превышает 7 л.

Гипервентиляция легких способствует удалению из организма больших количеств углекислого газа, который образуется в процессе окислительных реакций.

Потребление кислорода в покое составляет 250-350 мл в минуту, при быстрой ходьбе - до 2,5 л, при интенсивной работе до 4 л в минуту.