Рухова активність як основа здорового способу життя

1.3. Фізіологічні  резерви організму

Людина, яка веде активний спосіб життя і систематично займається фізичними вправами, може виконувати значно більшу роботу, особливо при емоційному збудженні, ніж людина малоактивна. Це пов'язано із резервними можливостями організму людини, які не використовуються в стані спокою.

Організм має різні  резерви: морфологічні, біохімічні, фізіологічні та інші. Морфологічні резерви характеризуються особливостями побудови тканин і  органів. Біохімічні резерви пов'язані із запасом енергетичних речовин в організмі і активністю ферментів, які забезпечують їх використання. Фізіологічні резерви зумовлені функціональним станом окремих органів і організму в цілому. Вони забезпечують можливість адаптування до різних умов життєдіяльності [25,26].

Під впливом занять фізичними  вправами всі резерви організму  збільшуються. При цьому збільшується не тільки об'єм, але і можливість їх повного використання.

Загальні фізіологічні резерви людини зумовлені резервами  його рухового апарату, дихальної і серцево-судинної систем, і можуть розглядатись на рівні клітин, органів, систем органів і організму в цілому. При фізичних навантаженнях включаються резерви не всіх систем організму, а лише тих, які забезпечують його спеціальну працездатність.

Фізична працездатність людини тісно пов'язана з фізіологічними резервами його організму. В умовах повсякденного життя людина використовує лише 35% своїх резервних можливостей. Під час роботи, яка вимагає включення 40-50% резервів, настає фізична і психологічна втома. При використанні 65% необхідні значні вольові зусилля, і така напружена робота швидко призводить до відмови її продовження.

Активізацію фізіологічних  функцій при м’язовій діяльності слід розглядати як мобілізацію їх резервів. При цьому тренований організм має більше по об'єму резервів і може їх більш повно використовувати, ніж не тренований.

Спортсмени краще, ніж  не треновані люди, адаптуються і  навіть проводять напружені тренування в гірських умовах при низькому атмосферному тиску і при зниженому парціальному тиску кисню у повітрі, що споживається. Фізично активні люди краще переносять стани несумісності і перевантаження, в зв'язку з чим при підготовці льотчиків і космонавтів особливо використовується спеціально розроблена система фізичних вправ [35] .

В студентському віці продовжується фізичний розвиток організму. Цей період характеризується "піками" дозування фізіологічних процесів /максимальна реактивність організму, оптимальний рівень артеріального  тиску, насичення крові киснем. Енергетичні  витрати складають 32-24 ккал/кг на добу. Відбувається формування сили м’язових груп, швидкості рухів, гнучкості, спритності та інших показників, що вказує на необхідність управління процесом становлення функцій організму засобами фізичної культури для їх оптимізації.                                    До 18-20 років завершується формування вегетативних функцій і досягається високий рівень їх взаємодії. До цього часу витривалість складає 85% від величини цього показника у дорослих осіб. У 20-29 років її розвиток досягає найвищого рівня.  В цьому віковому діапазоні організм зберігає водночас високу працездатність, загальний високий рівень функціональної активності. Отже, студентський період можна назвати заключним етапом поступового розвитку психофізіологічних і рухових можливостей організму[36]

1.4. Вплив оздоровчої  фізичної культури на організм

Оздоровчий і профілактичний ефект  масової фізичної культури нерозривно пов'язаний з підвищеною фізичною активністю, посиленими функціями скелетно-рухового апарату, активізацією обміну речовин. В результаті в організмі людини порушуються нервово-рефлекторні зв'язки, закладені природою і закріплені в процесі тяжкої фізичної праці, що призводить до розладу регуляції діяльності серцево-судинної та інших систем, порушенню обміну речовин і розвитку дегенеративних захворювань.

Для нормального функціонування людського  організму і збереження здоров'я  необхідна певна "доза" рухової  активності [21].

У шкільному віці 10—12 годин рухової активності на тиждень 
мають забезпечити школа й сім’я спільними зусиллями. Йдеться про збільшення рухової активності не тільки на уроках, а й у позашкільний час за рахунок збільшення кількості спортивних змагань, уроків чи факультативів зі спортивних танців, фітнесу тощо. До реалізації цього завдання залучили Всеукраїнський центр фізичного здоров’я «Спорт для всіх», планується відповідна роз’яснювальна робота із батьками (готуються методичні рекомендації щодо активного проведення часу вдома). 
Міністерство у справах сім’ї, молоді та спорту пропонує увести фізкультурно-оздоровчий комплекс «Крок до здоров’я», головна мета якого — тестування рівня фізичної підготовленості учнів і студентів без застосування максимальних фізичних навантажень. До комплексу навіть входить урахування показників обсягу щотижневої рухової активності. 
Також запропоновано урізноманітнити навчальний процес сучасними видами спортивної діяльності, які користуються популярністю серед дітей і підлітків, на зразок  фітнесу, пілатесу, аквааеробіки, стрейчінгу тощо[Ольшевська Н].

У віці 18-28 років, коли організм людини досягає максимальних фізичних можливостей, обов’язкова доза рухової активності може бути знижена до 16-18 год на тиждень. Оскільки це період розквіту організму, то при зниженні обов’язкового тижневого обсягу рухової активності інтенсивність потрібно збільшувати. Якщо ж у попередні вікові періоди були прогалини у фізичному вихованні, то обсяг фізичних навантажень потрібно збульшувати.

Мова йде не про спортивне  тренування, а про оздоровче. На відміну  від цього для занять масовим  спортом, з метою досягнення найбільших проявів, сили, витривалості, швидкості, координації рухів, потрібна більша за обсягом та інтенсивністю мязова напруга, яка перевищує оздоровчу у декілька разів.

Будь-яка робота, що виконується  без перерви на відпочинок, розвиває стомлення, знижує функціональні можливості організму. Якщо, не дивлячись на втому, людина продовжує працювати, то може виникнути перенапруження організму, яке не завжди безпечне для здоров’я людини. Розумова праця до того ж повязана зі значними навантаженнями на вищі відділи центральної нервової системи і психічні функції оргнізму.

Вимушене обмеження рухової  активності під час розумової  діяльності скорочує потік імпульсів  від мязів до рухових центрів  кори головного мозку. Це знижує збудливість  нервових центрів, як наслідок і розумову працездатність. Відсутність мязових напружень і механічне стиснення кровоносних судин задньої поверхні стегна у положенні сидячи знижує інтенсивність кровообігу, погіршується кровопостачання головного мозку, ускладнюючи тим самим його функціональну діяльність. З’являється почуття втоми, яке викликане напруженою працею і тривалим перебуванням в одноманітній робочій позі ніби попереджує про проблемуїи, які виникають в організмі.

Для їх усунення потрібен відпочинок. Тому чергування періодів роботи та відпочинку –необхідна умова підвищення продуктивності праці та навчання. Відомо, що найбільш ефективне відновлення працездатності відбувається під час активного відпочинку. Активізувати його можна за допомогою спеціально підібраних фізичних вправ [48].

Розрізняють загальні і спеціальні ефекти фізичних вправ, а також їх опосередкований вплив на фактори ризику. Найбільш загальний ефект тренування полягає в розході енергії, прямо пропорційно діяльності і інтенсивності м'язевої діяльності, що дозволяє компенсувати дефіцит енерговитрат. Важливе значення має також підвищена стійкість організму до дій несприятливих факторів зовнішнього середовища: стресових ситуацій високих і низьких температур, радіації, травм, гіпоксії. В результаті підвищення неспецифічного імунітету підвищується і стійкість до простудних захворювань. Але використання конкретних тренувальних навантажень, необхідних у великому спорті для досягнення "піку" спортивної форми, нерідко призводить до протилежного ефекту - пригніченню імунітету і підвищенню сприйнятливості інфекційних захворювань. Аналогічний негативний ефект може бути одержаний і при заняттях масової фізичної культури з посиленим збільшенням навантаження.

Оздоровчий ефект занять масової  культури пов'язаний насамперед з підвищенням  аеробних можливостей організму, до рівня загальної витривалості і фізичної працездатності. Підвищення фізичної працездатності супроводжується профілактичним ефектом у відношенні факторів ризику серцево-судинних захворювань: зниження маси тіла і жирової маси, вміст холестерину і тригліцерідів у крові, зменшенням артеріального тиску і ЧСС.

Крім цього регулярне фізичне  тренування дозволяє в значній мірі загальмувати розвиток вікових еволюційних  змін фізіологічних функцій організму, а також дегенеративних змін різних органів і систем (включаючи затримку і зворотній розвиток атеросклерозу). В цьому відношенні не є виключенням і кістково-м'язова система. Виконання фізичних вправ позитивно впливає на всі ланки рухового апарату, перешкоджає розвитку дегенеративних змін, пов'язаних з віком і гіподинамією. Підвищується мінералізація кісткової тканини і вміст кальцію в організмі. Збільшується прилив лімфи до суглобних хрящів і міжхребетних дисків, що є кращім засобом профілактики артрозу і остерохондрозу.

Все це свідчить про безцінний позитивний вплив занять оздоровчою фізичною культурою на організм людини [15,25,26,27,28].

При виконанні людиною рухів  або при збереженні певного положення  тіла на окремі ланки опорно-рухового апарату діють певні зовнішні і внутрішні сили.

Зовнішні сили прикладені до людини ззовні і виникають при взаємодії з зовнішніми тілами. З зовнішніх сил можна назвати силу тяжіння, силу реакції опори, силу лобового опору середовища, силу тертя, силу інерції. Сила тяжіння, сила реакції опори і сила опору середовища мають найбільше значення для анатомічного аналізу положень чи рухів людини.

Внутрішні сили виникають всередині  тіла людини при взаємодії різних його частин. Внутрішні сили поділяють  на активні і пасивні. Основною з  активних сил є сила м’язової тяги. До пасивних сил належать сила еластичної тяги м’яких тканин ( зв’язок, фасцій) . Сила опору кісток і хрящів і сила молекулярного зчеплення синовіальної рідини [45].

Сила тяжіння тіла чисельно дорівнює його вазі. Вона напрямлена з центру ваги вниз, перпендикулярно до горизонтальної площини, на яку опирається тіло. З боку опори на тіло діє інша сила - сила реакції опори. З другого закону механіки відомо, що при взаємодії двох тіл сила дії дорівнює силі протидії. В даному випадку сила реакції опори протидіє силі тяжіння. Вона чисельно дорівнює силі тяжіння, але протилежна їй за напрямком. Якщо ці дві сили діють по одній прямій, вони зрівноважують одна одну і фізичне тіло перебуває в стані спокою. Але людський організм не є суцільним твердим тілом. Він збудований з великої кількості рухомо з'єднаних між собою ланок. Крім того, тіло може перебувати в найрізноманітніших положеннях. Тому на кожну ланку опорно-рухового апарату сила тяжіння і сила реакції опори не завжди діють по одній прямій, а отже не зрівноважують одна одну. Збереження положення тіла досягається за рахунок активної роботи м’язів, які протидіють силі тяжіння ( або іншій зовнішній силі).

Якщо сила реакції опори напрямлена під кутом до опори , її за правилом паралелограма можна розкласти  на 2 складові: вертикальну і горизонтальну. Вертикальна складова протидіє силі тяжіння, а горизонтальна - сила тертя впливає на переміщення тіла. Сила тертя збільшує зчеплення опорної кінцівки з опорною поверхнею, сприяючи одним формам руху ( ходьба, біг) і гальмуючи інші ( ковзання).

До зовнішніх сил, що діють на людину під час руху, належить і  сила лобового опору середовища, яка  переважно гальмує рух. Вона залежить від густини середовища, від форми  тіла, а саме від площі його лобової  поверхні і від швидкості руху. Так, у воді, густина якої є більшою за густину повітря, сила опору середовища також є більшою. Від форми тіла ця сила залежить таким чином, що чим більша площа лобової поверхні , тим вона більша. Ось чому при плаванні, бігу і т.п. намагаються прийняти більш обтічну форму, щоб зменшити площу лобової поверхні, і таким чином, силу лобового опору.

До зовнішніх сил належить і  сила інерції. Вона протидіє силам, які  прискорюють і сповільнюють рух, роблячи рухи більш плавними. Кожна  сила характеризується величиною, напрямком дії і точкою прикладання [52].

Сила м’язової тяги ( або м’язового  скорочення) належить до активних внутрішніх сил, що діють на людське тіло. Вона виникає внаслідок активного  напруження скелетних м’язів. Сила м’язової тяги, як і інші характеризується величиною, напрямком дії і точкою прикладання.

За величиною сила м’язової тяги характеризується максимальним вантажем, який може підняти м’яз, або максимальним напруженням, яке він може розвинути. Величина сили м’язової тяги залежить від фізіологічного поперечника м’яза, кількості рухових одиниць одночасно охоплених збудженням, від стану м’яза ( міри розтягу, втоми), від стану центральної нервової системи. Фізіологічний поперечник - це сумарна площа перерізу, зробленого через всі м’язові волокна перпендикулярно до них. У м’язів з більшим фізіологічним поперечником сила більша, наприклад, у перистих м’язів сила більша , ніж у рівновеликих веретеноподібних м’язів. З іншого боку, розмах рухів більший у веретеноподібних м’язів, оскільки у них більша довжина м’язових волокон.

Для вимірювання сили м’язів використовують динамометри. Найпоширеніші кистьові динамометри для вимірювання  сили м’язів - згиначів пальців кисті, станові - для вимірювання сили м’язів - розгиначів хребта, існують також  полідинамометри, якими можна вимірювати силу різних груп м’язів.

Точкою прикладання дії сили м’язового скорочення є центр  фіксації м’яза на рухомій ланці.

Напрямом сили м’язової тяги спрощено вважається пряма лінія, яка з’єднує центри місця початку  і місця прикріплення м’яза. У  цьому напрямку при скороченні м’яза  зближаються його кінці. Від напрямку дії сили м’язової тяги залежить, знаходиться  тіло у спокої чи переміщується. Якщо напрям сили м’язової тяги співпадає з напрямком дії сили реакції опори, то обидві сили протидіють силі тяжіння ( напр., піднімання з присяду). Якщо ці сили зрівноважені, людина перебуває у стані спокою. Якщо ж напрям сили м’язової тяги співпадає з напрямом сили тяжіння, то за своєю сумарною величиною вони переважають силу реакції опори. Тоді рівновага порушується і відбувається рух.

Якщо м’язова сила діє на кістку під прямим кутом, вона повністю скерована на рух кістки. Переважно ж м’яз кріпиться до кістки під кутом, відмінним від прямого. Тоді силу, що діє на кістку, можна розкласти на складові. Одна з них буде напрямлена по довжині кістки і викликає її стиснення та зміцнює суглоб, а друга напрямлена перпендикулярно до кістки і виконує її рух. її називають корисною складовою і за величиною вона менша за силу м’язової тяги.