3.1. Изменения функций различных органов и систем организма

В состоянии покоя деятельность различных функций отрегулирова­на соответственно невысокому уровню кислородного запроса и энерго­обеспечения. При переходекрабочему уровню необходимаперестройка функций различных органов и систем на более высокий уровень актив­ности и новое межсистемное согласование на рабочем уровне.

В центральной нервной системе происходит повышение лабильности и возбудимости многих проекционных и ассоциативных нейронов. Во время работы «нейроны движения» организуют через пирамидный путь моторную активность, а «нейро­ны положения» через экстрапирамидную систему — формирование рабочей позы. В различных отделах ЦНС создается функциональная система нервных центров, обеспечивающая выполнение задуман­ной цели действия на основе анализа внешней информации, действу-ющихв данный момент мотиваций и хранящихся в мозгу памятных следов двигательных навыков и тактических комбинаций. Возника­ющий комплекс нервных центров становится рабочей доминантой. которая имеет повышенную возбудимость, подкрепляется различ­ными афферентными раздражениями и избирательно затормаживает реакции на посторонние раздражители. В пределах доминирующих нервных центров создается цепь условных и безусловных рефлексов или двигательный динамический стереотип, облегчающий последо­вательное выполнение одинаковых движений (в циклических уп­ражнениях) или программы различных двигательных актов (в ацик­лических упражнениях).

Еще перед началом работы в коре больших полушарий происхо­дит предварительное программирование и формирование преднаст-ройки на предстоящее движение, которые отражаются в различных формах изменений электрической активности. Происходит избира­тельное увеличение межцентральных взаимосвязей корковых по­тенциалов, изменяется форма кривой, огибающей амплитуду коле­баний ЭЭГ, появляются «меченые ритмы» ЭЭГ — потенциалы в темпе предстоящего движения, возникают условные отрицатель­ные колебания или так называемые «волны ожидания», а также пре-моторные и моторные потенциалы.

203

В спинном мозгу за 60 мс перед началом двигательного акта повы­шается возбудимость мотонейронов, что отражается в нарастании амплитуды вызываемых в этот момент спинальных рефлексов (Н-рефлексов).

В мобилизации функций организма и их резервов значительна рол ь симпатической нервной системы, выделения гормонов гипофиза и надпочечников, нейропептидов.

В двигательном аппарате при работе повышаются возбудимость и лабильность работающих мышц, повышается чув­ствительность их проприорецепторов, растет температура и снижает­ся вязкость мышечных волокон. В мышцах дополнительно открыва­ются капилляры, которые в состоянии покоя находились в спавшем­ся состоянии, и улучшается кровоснабжение. Однако при больших статических напряжениях (более 30% максимального усилия) кро­воток в мышцах резко затрудняется или вовсе прекращается из-за сдавливания кровеносных сосудов. Нервные импульсы, приходя­щие в мышцу с небольшой частотой, вызывают слабые одиночные сокращения мышечных волокон, а при повышении частоты — их бо­лее мощные тетанические сокращения.

Различные двигательные единицы (ДЕ) в целой скелетной мышце при длительных физических нагрузках вовлекаются в рабо­ту попеременно, восстанавливаясь в периоды отдыха, а при больших кратковременных напряжениях —- включаются синхронно. В зави­симости отмощности работы активируются разные ДЕ: при неболь­шой интенсивности работы активны лишь высоковозбудимые и ме­нее мощные медленные ДЕ, а с повышением мощности работы — промежуточные и, наконец, маловозбудимые, но наиболее мощные быстрые ДЕ.

Дыхание значительно увеличивается при мышечной работе — растет глубина дыхания (до 2-3 л) и частота дыхания (до 40-60 вдохов в 1мин). Минутныйобъемдыханияприэтомможетувеличиваться до 150-200 л мин. Однако большое потребление кислородадыха-тельными мышцами (до 1 лмин) делает нецелесообразным пре­дельное напряжение внешнего дыхания.

Сердеч но —сосудистая система, участвуя в доставке кислорода работающим тканям, претерпевает заметные рабочие изменения. Увеличивается систолический объем крови (при боль­ших нагрузках у спортсменов до 150-200 мл), нарастает ЧСС (до 180 уд мини более), растет минутный объем крови (у трениро­ванных спортсменов до 35 л • мини более). Происходит перерас­пределение крови в пользу работающих органов — главным обра­зом, скелетных мышц, а также сердечной мышцы, легких, актив­ных зон мозга — и снижение кровоснабжения внутренних органов и кожи. Перераспределение крови тем более выражено, чем больше

204

мощность работы. Количество циркулирующей крови при ра­боте увеличивается за счет ее выхода из кровяных депо. Увеличи­вается скорость кровотока, а время кругооборота крови снижается вдвое.

В системе крови наблюдается увеличение количества форменных элементов. Наблюдается миогенный эритроцитоз (до 5.5-610л) и миогенныйтромбоцитоз (увеличение в 2 раза). В зависимости от тяжести работы проявляются различные стадии миогенноголейкоцитоза. Не большие тренировочные нагрузки вы­зывают появление 1-ой стадии — лимфоцитарной с преобладани­ем в лейкоцитарной формуле лимфоцитов и ростом общего коли­чества лейкоцитов до 10-12 10л. Более значительные нагруз­ки, особенно в соревнованиях, вызывают появление 2-ой стадии или 1-ой нейтрофильной с ростом количества нейтрофилов (осо­бенно юныхи палочкоядерных) и увеличением количества лейко­цитов до

16-18 10• л. Истощающая нагрузка приводит к 3-ей стадии или 2-ой нейтрофильной с резким ростом количества лей­коцитов в крови до

20-50 10л, преобладанием незрелых форм нейтрофилов и исчезновением других форм лейкоцитов (эозино-филов, базофилов).

При работе увеличивается отдача кислорода из крови в ткани. Соответственно, становится больше артерио-венознаяразность по кислороду и коэффициент использования кислорода.

Рост кислородного долга при передвижениях спортсменов на средних и длинных дистанциях сопровождается увеличением в крови концентрации молочной кислоты и снижениемрН крови. В связи с потерей воды и увеличением количества форменных элементов по­вышение вязкости крови достигает 70 %.

При циклических упражнениях различной длительности с увели­чением дистанции снижаются единичные энерготраты и растут сум­марные энерготраты на всю работу, а анаэробный путь энергопро­дукции (за счет АТФ, КрФ и гликолиза) сменяется постепенно аэробным путем (за счет окисления углеводов, а затем и жиров).