Зависимость функциональных возможностей организма от размеров тела

При сравнении функциональных показателей у женщин и мужчин следует прежде всего учитывать различия в размерах тела. В среднем женщины ниже ростом, чем мужчины. Даже только из-за этих различий при всех других одинаковых условиях многие функциональные показатели у женщин, в частности их работоспособность, должны отличаться от соответствующих показателей у мужчин. (То же самое справедливо и при сравнении детей и взрослых, имеющих разные размеры тела.)

Проведем сравнение функциональных возможностей женщины ростом 160 см и мужчины ростом 176 см, предполагая, что все их линейные размеры пропорциональны длине тела (Ь). Мужчина выше женщины в 1,1 раза (176: 160). В этом случае все линейные размеры, т. е. длина всех частей тела и конечностей, длина рычагов (расстояний от оси вращения сустава до места прикрепления мышц), амплитуда движений и т. д., у мужчины в 1,1 раза больше, чем у женщины.

Поверхностные размеры пропорциональны квадрату линейных- размеров (L2). Поэтому площадь поперечного сечения мышц, аорты, поверхность тела, альвеолярная поверхность легких в данном примере у мужчины должны быть в 1,21 раза больше (1,12), чем у женщины.

Объемные размеры пропорциональны кубу линейных размеров (L3). Следовательно, объем легких, объем Циркулирующей крови или объем сердца у мужчины должны быть в 1,33 раза больше (1,13), чем у женщины.

Масса (вес) тела (М) также пропорциональна L3, поэтому при прочих разных условиях вес мужчины должен быть в 1,33 раза больше, чем вес женщины.

Максимальная сила (F), которую способны развить мышцы, пропорциональна площади их поперечного сечения, т. е. L2 В данном примере максимальная сила сокращения мышц у мужчин должна быть в 1,21. раза больше, чем у женщин.

Механическая работа (W) определяется силой сокращения мышц (F) и дистанцией (S), на которой приложена эта сила: W=F*S. Сила мышц (F) пропорциональна L2, а дистанция (S) пропорциональна L. Соответственно работа пропорциональна кубу линейных размеров тела (L3) или массе (весу) тела. Более высокий, чем женщина, мужчина способен выполнить и большую работу - в данном примере в 1,33 раза.

Мощность внешне выполняемой нагрузки (N) есть количество работы (W) в единицу времени (t); N = W/t. Максимально возможная мощность нагрузки пропорциональна квадрату линейных размеров тела (L2) или весу тела в степени 2/3 (М2/3).

Таким образом, разница в размерах тела должна сама по себе предопределять половые различия в работоспособности, которые не связаны с какими-то особыми функциональными различиями организма женщин и мужчин.

Выполняемая работа определенной мощности должна обеспечиваться эквивалентным снабжением работающих мышц химической энергией (кислородом). Следовательно, энергозатраты (скорость потребления О2) должны быть связаны с массой работающих мышц и весом тела. Из теоретических предпосылок следует ожидать, что максимальное потребление О2 должно быть пропорционально L2 или М2/3. Именно различия в размерах тела (весе тела и мышечной массе) в первую очередь объясняют более высокие величины МПК у мужчин по сравнению с женщинами. Обычно для сравнения МПК у разных людей используют относительный показатель - МПК, отнесенное к весу тела (мл/кг * мин). Однако правильнее (более точно) сравнивать МПК у людей с разным весом тела, выражая МПК в мл/кг/з*ин.

Сердечный выброс (Q) определяется объемом крови, прокачиваемым сердцем в единицу времени. Соответственно максимальный сердечный выброс должен быть пропорционален L2 или М2/3

Легочная вентиляция (Vе) , как произведение дыхательного объема на частоту дыхания, пропорциональна квадрату линейных размеров тела (L2).

Легочные объемы у женщин и мужчин разного возраста соответствуют размерам тела (пропорциональны L3). Различия в легочных размерах определяются в основном (если не исключительно) половыми различиями в линейных размерах тела.

Очень значительны различия в составе тела между женщинами и мужчинами. У взрослых мужчин мышечная масса составляет около 40% веса тела (в среднем около 30 кг), а у женщин - около 30% (в среднем 18 кг). Таким образом, и по абсолютным, и по относительным показателям мышечная масса у женщин значительно меньше, чем у мужчин.

Общее количество жировой ткани у женщин составляет в среднем около 25%, а у мужчин - около 15% веса тела, Абсолютное количество жира у женщин также больше, чем у мужчин, примерно на 4-8 кг Вес тощей массы тела (масса тела минус масса жировой ткани), которую составляют главным образом мышцы, а также кости и внутренние органы, у женщин на 15- 20 кг меньше, чем у мужчин. У спортсменок содержание жира меньше, чем у нетренированных женщин, но даже у очень хороших спортсменок - мастеров бега на длинные дистанции - оно может достигать лишь уровня, характерного для нетренированных мужчин. В большинстве видов спорта основная часть физической нагрузки связана с перемещением массы собственного тела. Поэтому избыточное содержание жировой ткани в теле составляет дополнительную нагрузку, например, в беге или прыжках, но не в плавании

Поскольку жировая ткань почти не содержит воды, общее содержание воды в теле у женщин существенно меньше, чем у мужчин (соответственно около 55 и 70% веса тела).