Вплив фізичних вправ на організм людини

     Динамічна робота супроводжується поперемінними  скороченнями і "розслабленнями" м'язів, в результаті чого відбувається переміщення окремих частин тіла або всього тіла в просторі. Ця робота відбувається в ізотонічному або ауксотонічному режимах. Переважна кількість рухів людини виконується в ауксотонічному режимі.

     М'язові  зусилля можуть бути переборюючими  або поступальними. Перші пов'язані  з подоланням сили тяжіння (підняття тягаря), другі - з поступанням силі тяжіння (опускання тягаря). При переборюючому м'язовому зусиллі виконується позитивна робота, тоді як при поступаючому - від'ємна. При помірних навантаженнях витрати енергії на від'ємну роботу приблизно в 2 рази менші, ніж на позитивну. Прикладом позитивної роботи може бути ходіння людини східцями вгору, годі як спуск ними характеризує від'ємну роботу.

     Фізичні вправи динамічного характеру, залежно  від характеру реагування на зовнішні умови, прийнято ділити на дві великі групи: стереотипні (стандартні) і ситуаційні (нестандартні). Стереотипні вправи здебільшого виконуються шаблонно, в постійних умовах; формуються вони за принципом динамічного стереотипу. Прикладом стандартних фізичних вправ можуть бути ходіння, біг, плавання, метання, стрибки, піднімання штанги, гімнастичні вправи та ін. Ці вправи складаються з елементів, які завжди виконуються в однаковій послідовності і з однаковими проміжками часу між ними. Як правило, такі вправи доводяться до автоматизму.

     Для ситуаційних вправ не властива стандартність. Виконуються вони без певної послідовності  елементів, у непостійних умовах, без стереотипності у виконуваних  рухах.

     Прикладом ситуаційних вправ можуть бути єдиноборство (боротьба, бокс, фехтування) і спортивні ігри (баскетбол, футбол, волейбол, ручний м'яч, хокей з м'ячем та ін.).

     Стереотипні вправи залежно від їх структурних  ознак поділяються на циклічні і  ациклічні. Циклічні вправи складаються  з однакових за структурою рухів, тоді як ациклічні включають у себе не схожі один на одного рухові елементи. Циклічні вправи можуть виконуватись з максимальною, субмаксимальною, великою і помірною потужністю.

     Залежно від рухової діяльності циклічні вправи поділяються на природні локомоції (ходіння, біг), локомоції із ковзанням (ходіння на лижах), локомоції із використанням важельних передач (їзда на велосипеді) і локомоції у воді (плавання).

     Ациклічні вправи залежно від співвідношення між інтенсивністю і напруженням  м'язів прийнято поділяти на швидкісно-силові (стрибки, метання), власне силові (піднімання штанги) і прицільні (стрільба, подачі і штрафні кидки м'яча) вправи.

     Стереотипні вправи останнім часом класифікують ще за принципом оцінки їх. Результати одних стереотипних рухів оцінюються кількісно. Наприклад, при підніманні штанги - в кілограмах; у метанні і стрибках, в бігу, плаванні -в хвилинах чи секундах. Результати інших стереотипних рухів оцінюються якісно. Наприклад, в спортивній і художній гімнастиці, фігурному катанні, стрибках у воду - в балах.

     За  характером виконуваної роботи вона поділяється на три групи: силова робота (наприклад піднімання тягарів), швидкісна робота (спринтерський  біг) і робота на витривалість (марафонський біг). В зв'язку з цим виділяють  чотири основні рухові якості: силу, швидкість, витривалість, спритність. Інколи до рухових якостей відносять ще й гнучкість.

     1.4 Фізіологічна характеристика статичних зусиль

     Пози  тіла і м'язова діяльність. Із попередніх розділів відомо, що м'язова діяльність поділяється на два типи: позиційну і фазну. У людини і ссавців щодо механізму роботи м'язів і рухових одиниць позиційна діяльність майже нічим не відрізняється від фазної. Якщо і існує цей поділ, то тільки за ознакою координаційного завдання. Обидва типи діяльності м'язів проходять паралельно один одному. Загальним для них є те, що в них бере участь велика кількість м'язів і що в їхній роботі повинна бути повна узгодженість.

     Позиційна діяльність м'язів спрямована на підтримання  псиного положення тіла або його окремих частин. Основним завданням позиційної діяльності м'язів є утримання в певному положенні суглобів, на які діють моменти сили тяжіння тіла або фіксація тих суглобів, які не беруть участі в рухах. У позиційній діяльності здебільшого беруть участь тонічні м'язові волокна, але виконують її і повільні фазні м'язові волокна. Переважна більшість поз людини являє собою протидію м'язів земному тяжінню. Ці пози називають антигравітаційними.

     Позами  людського тіла можуть бути: лежання, сидіння, стояння, виси, упори, стойка на кистях та ін. Усі вони мають місце н спортивній діяльності, здебільшого є вихідними положеннями фізичних вправ, за яких відбувається фазна діяльність м'язів.

     Лежання. Ця поза є найпростішою. Під час  лежання тонус м'язів-розгиначів і згиначів тулуба і кінцівок визначається і положенням тіла на площині. Методом електроміографії показано, що повне розслаблення всіх м'язів тіла спостерігається лише при лежанні на боці з трохи зігнутими верхніми і нижніми кінцівками. Якщо людина лежить на спині з витягнутими вздовж тіла кінцівками, то тонус згиначів менший, ніж розгиначів. В даному випадку м'язи-згиначі будуть розтягнутими, а розгиначі скороченими і напруженими. Коли людина лежить спиною на воді, то м'язи її повністю не розслаблені. При цій позі напруженими будуть м'язи-розгиначі, які протидіють розтягу м'язів-згиначів.

     Сидіння. Під час сидіння тонус м'язів розподіляється так: м'язи-розгиначі  тулуба і шиї дещо напружені, завдяки  чому підтримується вертикальне  положення тулуба, а м'язи нижніх кінцівок -розслаблені. Поза сидіння в спортивній практиці зустрічається часто: при їзді на велосипеді, гоночному автомобілі, на коні, при греблі. Але в цих видах спорту поза, як правило, обтяжена додатковими напруженнями м'язів як тулуба, так і кінцівок.

     Стояння. Поза стояння в спорті найпоширеніша. Під час стояння напруженими стають не лише м'язи-розгиначі тулуба і шиї, а й розгиначі нижніх кінцівок. Особливо напруженими виявляються такі м'язи, як передній великогомілковий, довгий малогомілковийі литковий. Найменш активними є м'язи спини. Щоб голова весь час утримувалась у вертикальному положенні, повинні бути напруженими м'язи шиї. У дітей 6-7 років виробляється нормальна поза стояння, але вони ще не можуть довго стояти. Стійкість тіла під час стояння у дітей стає такою, як у дорослих, лише після 13-14 років. У дітей 7-8 років поза прямостояння при зміщенні опори зберігається краще, ніж у підлітків.

     При стоянні на нерухомій горизонтальній опорі коливання таза у фронтальній  і сагитальній площинах у дітей 7-15 років більші, ніж коливання  голови і тулуба. Причому у юнаків коливання тулуба і голови більші, ніж у дівчаток. Це пов'язано з тим, що в останніх нижчий ріст і нижче розташований загальний центр тяжіння, ніж у юнаків.

     У спорті спостерігаються різні пози стояння, визначаються вони розмірами опорної площі. Поза фехтувальника характеризується широким розставленням ніг. Така поза більш стійка, оскільки загальний центр тяжіння тіла знаходиться нижче, ніж при стоянні "струнко" або стоянні на ковзанах, на носках чи на колоді. Менш стійка поза стояння на одній нозі і ще менше - при стоянні на одному носку.

     Учитель фізичного виховання повинен  систематично стежити на уроках фізкультури, особливо в молодших класах, за правильною поставою тіла учнів під час сидіння, стояння й ходіння. Ознаками неправильної постави с: сутулість, збільшення природного вигину хребетного стовпа в грудному відділі (кифотична постава) і в поперековому (лордотична постава), або так званий сколіоз (бокове викривлення хребетного стовпа).

     Нормальна постава тіла характеризується помірним розвитком природних вигинів хребетного стовпа, симетрично розташованими лопатками, розвернутими плечима, прямими ногами і нормальним склепінням стопи. Діти з хорошою поставою тіла стрункі, голову тримають прямо, їхні м'язи тверді, живіт підтягнутий, рухи зібрані й чіткі.

     Порушенню постави в дитячому віці сприяють тривале сидіння на одному місці, особливо тоді, коли робоче місце не відповідає зросту дітей. Дітям не дозволяється лежати або спати в дуже м'якому  ліжку.

     Вис і упор. Ці пози тіла значно складніші, ніж поза стояння. ()6идві вони пов'язані з опорою тіла на руки. Вис, порівнюючи з упором, простіший, бо при ньому загальний центр тяжіння тіла людини знаходиться нижче площі опори, тоді як при положенні "упор" він розташований вище. І тому, щоб утримати тіло в цьому положенні, потрібне велике напруження м'язів.

     Пози "вис" і "упор" здебільшого  зустрічаються в спортивній гімнастиці. Є кілька різновидів висів і упорів, а саме: вис на випрямлених руках, вис прогнувшись. При цих позах  головна робота виконується м'язами верхніх кінцівок.

     Стопка  на кистях. Виконання цієї пози пов'язано  з великим і напруженням м'язів тулуба (особливо м'язів спини) і верхніх  кінцівок. Поза "стойка на кистях" дуже складна. При її виконанні загальний  центр маси тіла знаходиться вище опори, а сама опора мала. Крім того, м'язи рук дітей розвинуті значно гірше, ніж м'язи ніг, тому утримувати цю позу тривалий час без розвитку мускулатури верхніх кінцівок їм дуже важко. Незвичайне положення головою вниз погіршує кровообіг у головному мозку і його роботу, особливо утруднює роботу вестибулярного аналізатора. Виконання цієї пози вимагає від дітей вольових зусиль, щоб загальмувати рефлекси кортикального положення тіла. Враховуючи все це, поза "стойка на кистях" може бути виконана тільки після тривалого тренування. Ця стойка часто зустрічається в спортивній гімнастиці.

     Опанування  тією чи іншою позою тіла залежить від розвитку тонусу м'язів. Деякі  м'язи (наприклад, м'язи кисті, розгиначі  стегна) у ранньому шкільному віці знаходяться в підвищеному тонусі. З 8-9 років тонус м'язів у хлопчиків вищий, ніж у дівчаток. Найбільше підвищення тонусу м'язів спостерігається в 12-15 років, особливо у хлопчиків. У дітей довільне розслаблення м'язів досягається гірше, ніж довільне їх напруження. Здатність м'язів розслаблюватись з віком збільшується. Скованість поз і рухів у хлопчиків зменшується до 12-13 років, у дівчаток-до 14-15 років, а потім знову дещо підвищується. У юнаків 16-18 років скованість поз і рухів значно вища, ніж у дівчаток цього ж віку.

     Особливості статичних зусиль і вплив їх на організм. Статична робота, при якій проходить тонічне напруження м'язів, може підтримуватись тривалий час. Людина може сидіти чи стояти кілька годин  без помітної втоми м'язів. Пояснюється  це тим, що від пропріоцепторів тонічних м'язів і повільних фазних волокон у їхні pyxoві центри надходить невеликий потік нервових імпульсів, в результаті чого в них не виникає позамежного гальмування. Крім того, м'язові волокна при підтриманні тієї чи іншої пози тіла скорочуються повільно, в них менше витрачається енергії і накопичується продуктів розпаду, які могли б призводити до розвитку втоми. Характерно, що тонічні волокна відрізняються добре вираженою в'язкістю і пластичністю. В'язкість значно підвищується при збудженні м'язів, а тому повернення її до вихідної величини після припинення збудження у них проходить набагато лояльніше, ніж у фазних, швидко скорочуючих м'язах.

     Електрофізіологічним  дослідженням показано, що тонічні  рухові одиниці більшою мірою, ніж  фазні, спроможні працювати поперемінно Враховуючи морфологічні і фізіологічні особливості тонічних м'язових волокон і іннервацію їх, стає зрозумілим, чому вони менше стомлюються при підтриманні тієї чи іншої пози тіла.

     Що  стосується статичних зусиль, які  супроводжуються тетанічним скороченням м'язів, то вони не можуть продовжуватись довго. Так, наприклад, тягар масою 5 кг людина може утримувати на витягнутій руці лише кілька хвилин. Під час такого тетанічного скорочення від пропріорецепторів м'язів рук у рухові центри надходить дуже багато нервових імпульсів, які викликають у них охоронне (песимальне) гальмування. Таким чином, статичні тетанічні напруження, на відміну від тонічних, викликають швидку втому.

     Особливістю статичних зусиль є і те, що при  їх виконанні, здебільшого у дітей і нетренованих до статичної роботи дорослих людей, виникає так званий феномен статичних зусиль, або феномен Ліндгарда. Суть цього феномена полягає в тому, що фізіологічні зрушення в діяльності систем організму більше виявляються не під час статичного зусилля (наприклад, утримання штанги на витягнутих руках), а в перші секунди після його припинення.

     Дослідами встановлено, що дихання і кровообіг  при статичних зусиллях менш ефективні, ніж при роботі динамічного характеру. Про це свідчать відсутність збільшення величини відношення артеріовенозної різниці до хвилинного об'єму дихання, значно менший кисневий ефект дихального та серцевого циклів, високі вентиляційні та гемодинамічні еквіваленти, менші, ніж при динамічній роботі, артеріовенозна різниця за киснем, а також утилізація кисню з альвеолярного повітря і крові і значно нижчі показники споживання кисню, швидкості його транспортування та надходження до легенів.