Морфо-функциональные изменения дыхательной системы при систематических физических нагрузках.

ВВЕДЕНИЕ
Значительное место в жизни человека занимает спорт и физическая культура, поскольку в определенной мере они представляют собой антистрессовые факторы. Физические нагрузки при занятиях спортом и физической культурой оказывают значительное воздействие на формирование в организме функциональных резервов. В то же время к функциональным возможностям организма предъявляются повышенные требования тренировочной и соревновательной деятельностью. В функциональных системах организма может возникнуть целый ряд негативных изменений при любом несоответствии адаптивным возможностям организма объема и интенсивности физической нагрузки.
В этом плане актуальным представляется изучение воздействия физических нагрузок при занятиях физической культурой и спортом на адаптивные возможности дыхательной системы.
Актуальность исследования. В настоящее время проблемы адаптации человека к специфической мышечной деятельности являются одними из ведущих в прикладной физиологии. Основным направлением занятий физической культурой и спортом является развитие основных двигательных качеств (быстроты, выносливости, ловкости, силы, гибкости), которые являются необходимыми в деятельности человека. В то же время физическая культура и спорт неразрывно связана с укреплением органов и систем, с повышением общего уровня функциональной подготовленности и укреплением здоровья занимающихся.
Целью работы является изучение морфофункциональных изменений дыхательной системы, происходящих под влиянием систематических физических нагрузок.
В рамках поставленной цели решаются следующие задачи:
− изучить научно-методическую литературу;
− оценить состояние дыхательной системы у студентов первого курса, занимающихся и не занимающихся спортом;
− математически обработать и проанализировать полученные результаты.
Объект исследования – дыхательная система.
Предмет исследования – морфофункциональная перестройка дыхательной системы при систематических физических нагрузках.
 
ГЛАВА1. АДАПТАЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ К МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
1.1. Адаптация организма к физическим нагрузкам
Различные функции организма под влиянием физических нагрузок подвергаются перестройкам, особенности и степень которых определяются мощностью, характером двигательной деятельности, уровнем состояния здоровья и тренированностью.
Чтобы оценить влияние физических нагрузок на организм человека, необходимо всестороннее изучение и учет совокупности реакций целостного организма, с обязательным изучением реакций со стороны сердечно-сосудистой системы (ССС), центральной нервной системы (ЦНС), дыхательной системы, обмена веществ и др. Необходимо отметить, что в ответ на воздействие физической нагрузки степень выраженности изменений функций организма определяется, прежде всего, индивидуальными особенностями человека и уровнем его тренированности. Основой развития тренированности, в свою очередь, являются процессы, характеризующие адаптацию организма к физическим нагрузкам[1, 3].
Адаптацию можно рассматривать в виде совокупности физиологических реакций, которые составляют основу приспособлений организма к изменению условий окружающей среды и преследуют цель сохранения относительного постоянных показателей его внутренней среды, т.е., сохранение гомеостаза.
Много общих черт имеют понятия «адаптация, адаптированность», с одной стороны, и «тренировка, тренированность», с другой стороны. Главная общая составляющая этих понятий включает достижение нового уровня работоспособности.
Адаптацией организма к физическим нагрузкам является мобилизация и использование функциональных резервов организма, совершенствование уже существующих физиологических механизмов регуляции. В процессе адаптации никаких новых функциональных явлений и механизмов не наблюдается, просто те механизмы и реакции, которые уже существуют, начинают работать более совершенно, интенсивно и экономично (углубление дыхания, урежение сердцебиения и пр.).
К развитию процесса адаптации приводят изменения в функционировании всего комплекса функциональных систем организма (сердечно-сосудистой, дыхательной, нервной, эндокринной, пищеварительной, сенсомоторной и других систем). Различными видами физических упражнений предъявляются к отдельным органам и системам организма разные требования. Если процессы выполнения физических упражнений организованы правильно, создаются необходимые условия для совершенствования механизмов, которые поддерживают гомеостаз. В результате этого во внутренней среде организма происходят сдвиги, которые организм быстрее компенсирует, менее чувствительными клетки и ткани становятся к накоплению продуктов обмена веществ [3, 14].
Из определяющих степень адаптации к физическим нагрузкам физиологических факторов имеют большое значение показатели, характеризующие состояние систем, задачей которых является обеспечение транспорта кислорода, а именно системы кровообращения и дыхательной системы.
При выполнении мышечной деятельности изменения в показателях функционирования дыхательной системы можно оценить по следующим параметрам: частота дыхания, жизненная емкость легких, потребление кислорода, кислородный долг и другие более сложные лабораторные тесты и исследования.
Частоту дыхания (смену вдоха и выдоха и дыхательную паузу) оценивают как количество дыхательных движений за одну минуту.
Частоту дыхания определяют по исследованию параметров спирограммы или по движениям грудной клетки. У здоровых лиц средняя частота дыхательных движений составляет 16–18 в минуту, у спортсменов этот показатель снижается до 8–12. Частота дыхания при физических нагрузках в среднем увеличивается в 2–4 раза и составляет в минуту 40–60 дыхательных циклов [24].
При учащении дыхательных движений неизбежно происходит уменьшение его глубины. Глубина дыхания оценивается при одном дыхательном цикле объемом воздуха спокойного вдоха и ли выдоха. Глубину дыхания определяет рост, вес, размер грудной клетки, уровень развития дыхательных мышц, функциональное состояние и степень тренированности человека.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) оценивается наибольшим объемом воздуха, который после максимального вдоха испытуемый может выдохнуть. ЖЕЛ составляет у женщин в среднем 2,5–4 л, у мужчин этот показатель равен 3,5–5 л. ЖЕЛ увеличивается под влиянием тренировок, она достигает 8 л у хорошо тренированных спортсменов [24].
Функцию внешнего дыхания характеризует такой показатель, как минутный объем дыхания (МОД), который определяется как произведение дыхательного объема на частоту дыхания. МОД в покое равняется 5–6 л\мин, при выполнении напряженной физической нагрузки он увеличивается до 120–150 л/мин и больше. Ткани, особенно скелетные мышцы, при выполнении работы нуждаются в значительно большем количестве кислорода, чем в состоянии покоя, и вырабатывают большее количество углекислого газа. Это вызывает увеличение МОД, как вследствие учащения дыхания, так и в результате повышения дыхательного объема. Чем более тяжелой является выполняемая работа, тем относительно больших значений достигает МОД.
1.2. Особенности адаптации дыхания к мышечной деятельности
Дыхательная система представляет собой один из наиболее важных вегетативных компонентов адаптации, поскольку ее способность к увеличению своей функции нередко становится тем звеном, которое может ограничить интенсивность и длительность развития компенсаторных реакций в организме. Функция внешнего дыхания и ее исследование и оценка представляют собой важнейшую часть общей оценки и интерпретации тех сдвигов, которые происходят в организме человека под воздействием разных факторов: занятий физкультурой и спортом, изменений окружающей среды, заболеваний. Система дыхания на всех этапах онтогенеза является системой, которая отвечает за адаптацию. Это определяет требование функциональной полноценности и адекватности системы метаболическим потребностям организма, поддержания его энергетического баланса.
Исследованиями большинства авторов была обнаружена тесная связь двигательной функции с функцией внешнего дыхания, что находит свое отражение в изменяющихся в зависимости от характера и интенсивности двигательной деятельности параметров дыхания.
Работы большого количества исследователей показали, что увеличение аэробной производительности организма на начальных этапах адаптации к физическим нагрузкам зависит в значительной мере от увеличения объема легких и возрастанием вентиляционных возможностей аппарата внешнего дыхания [4, 5, 7].
Рядом исследователей было установлено, что развитие дыхательной функции стимулируется систематической мышечной работой, и происходит формирование в процессе длительного тренировочного эффекта рационального, физиологически совершенного типа дыхания, что является одним из условий с физиологической точки зрения для обеспечения аэробной производительности организма, физической работоспособности, выносливости и мастерства спортсменов.
Известно, что принцип экономизации функции при физической нагрузке осуществляется за счет дальнейшей оптимизации эффективности легочного газообмена на фоне роста минутного объема дыхания как следствия превалирующего роста объемов дыхания над его частотой, в связи с совершенствованием механизмов регуляции дыхания более короткого периода врабатывания.
Увеличение силы дыхательной мускулатуры сопровождает систематическую мышечную деятельность. Отмечается отчетливое увеличение