Анатомо-физиологические особенности и функциональные возможности организма женщин и мужчин
Размеры, состав и форма тела влияют на функциональные возможности женщин, при этом именно разница в размерах тела (Я.М. Коц, 1986) предопределяет различную работоспособность мужчин и женщин. Однако работоспособность не связана с какими-то особыми функциональными различиями их организма. Например, максимально возможная мощность работы пропорциональна квадрату линейных размеров тела или весу тела в степени 2/3. Анатомо-физиологические особенности женщин освещаются в ряде работ (А.Р. Радзиевский и др., 1975, 1980; Я.М. Коц, 1980, 1981).
Средняя длина тела у взрослой женщины около 161 см, у мужчин - 172 см. Мужской и женский организмы отличаются по развитию отдельных частей опорно-двигательного аппарата. Мужской череп имеет более крупные размеры (по сравнению с женским), для него свойственна значительная выраженность надбровных дуг, большие размеры нижней челюсти и образований, к которым прикрепляются мышцы (венечный отросток нижней челюсти, сосцевидный отросток). Для женского черепа характерна более вертикальная форма лба, гладкие очертания костей без ярко выраженных выступов в местах прикрепления мышц. Конечности у первых относительно короче, чем у вторых, а позвоночник - длиннее.
Межсуставные щели и межпозвоночные диски женского позвоночника шире, а грудная клетка короче и шире, что обусловливает более высокое расположение диафрагмы. У женщин ширина плеч меньше, чем у мужчин, зато ширина и глубина таза больше. Это обусловливает большие вращательные движения тазом при беге у женщин, и поэтому эффективность бега у них меньше. Центр тяжести у женщин располагается ниже. В целом, женский скелет более легкий, эластичный, подвижный и менее прочный. Средний вес тела женщины около 61 кг, у мужчин – 72 кг. Жировой компонент тела составляет в среднем 30% у женщин и около 20% - у мужчин. Абсолютное количество жира у женщин также больше приблизительно на 4–8 кг. Жир у женщин откладывается в основном в области бедер, живота и задней поверхности плеч, у мужчин – в области бедер, голеней, под лопатками и на животе.
Вес “тощей” массы тела (нежирных тканей), состоящей из мышц, костей и внутренних органов у женщин на 15–20 кг меньше, чем у мужчин. В процессе спортивной тренировки количество жира уменьшается, но даже у спортсменок-стайеров оно может только достигнуть его уровня у нетренированных мужчин. Меньшее количество жира дает мужчинам преимущество в беге, но в плавании женщина расходует меньше энергии для прохождения с одинаковой скоростью равных дистанций.
Мышечная масса у взрослых женщин в среднем составляет около 30–35% веса тела (в среднем 18 кг), а у мужчин – 40–45% (в среднем 30 кг). Это и определяет максимальную произвольную силу (МПС), которая меньше у женщин. Общая мышечная сила (сумма максимальных силовых показателей основных мышечных групп) составляет примерно 2/3 ее у мужчин. У женщин слабее мышцы верхних конечностей, плечевого пояса и туловища, МПС которых составляет 40–70% от силы этих мышц у мужчин. Зато МПС мышц нижней половины тела меньше всего на 27% по сравнению с мужчинами.
При вычислении относительной силы мышц (отношение МПС к весу тела), отмеченная разница становится значительно меньше, например, для мышц нижней половины тела всего 7,6%, а сила сгибателей и разгибателей бедра даже несколько превышает мужские показатели. Если же отнести МПС к весу «тощей» массы тела, то сила мышц нижней половины тела всего на 5,8% меньше, чем у мужчин. Если показатели силы у женщин ниже, чем у мужчин, то первые превосходят в точности, координации, пластичности движений. Они выносливее мужчин к длительной ритмической работе.
Процентное соотношение быстрых и медленных волокон в мышцах нетренированных мужчин и женщин одинаковое, а толщина мышечных клеток у последних в среднем меньше. Силовая тренировка вызывает менее выраженную, чем у мужчин рабочую гипертрофию, уменьшая больше жировую ткань. Объяснение этому – в меньшей концентрации андрогенов (мужских половых гормонов) у женщин по сравнению с мужчинами. Различия в мышечной силе прослеживается у мальчиков и девочек еще до наступления полового созревания. Они увеличиваются во время него, и мужчины приобретают большую силу и физическую выносливость. Это происходит как из-за увеличения мышечной массы, так и вследствие способности к проявлению большей мышечной силы на 1 кг веса мышцы.
Количество циркулирующей крови, по сравнению с мужчинами у женщин меньше на 8,2 мл на 1 кг веса тела, число эритроцитов в 1 мм3 крови - на 0,5 миллиона, суммарная площадь эритроцитов - на 340-350 м2, уровень гемоглобина - на 10%, скорость оседания эритроцитов - больше на 3-4 мм в час, количество лейкоцитов и тромбоцитов одинаково. В целом, кислородная емкость крови снижена.
Средний вес сердца, объем его полостей и систолический объем у женщин меньше, частота пульса на 6-8 ударов в минуту выше, величина систолического давления, объем циркулирующей крови и МОК ниже. Работа максимальной мощности вызывает меньшую реакцию сердечно-сосудистой системы спортсменок по сравнению с реакцией мужчин-спортсменов одинакового возраста и уровня подготовленности. По мере роста спортивного мастерства эти различия сглаживаются. Работа умеренной мощности (глобальные циклические упражнения) вызывает менее экономичное приспособление к ней у женщин. Период восстановления ЧСС и артериального давления у женщин несколько продолжительнее.
У женщин наблюдается грудное дыхание, а у мужчин - брюшное. ЖЕА у первых ниже, минутный объем дыхания (МОД) равен 3-5 л в покое, а у мужчин - 6-8 л. При мышечной работе одинаковые МОД с мужчинами достигаются менее выгодным соотношением частоты и глубины дыхания. В определенной мере это связано с меньшими легочными объемами и более слабой дыхательной мускулатурой. Максимальная величина МОД у женщин составляет около 80% МОД у мужчин.
Кислород. Транспортные возможности женского организма ниже из-за особенностей деятельности систем крови, сердечно-сосудистой и дыхательной, описанных выше. Максимальное количество кислорода, транспортируемого артериальной кровью, у мужчин больше, чем у женщин. Способность мышц утилизировать кислород из крови и распределение МОК при максимальной работе одинаково у обоих полов. Главный механизм повышения кислородтранспортных возможностей одинаковый у мужчин и женщин - это увеличение систолического объема.
Женщина имеет более низкое МГЖ, что определяется также в значительной степени размерами и составом тела. При отнесении МПК к весу «тощей» массы тела эта разница в МПК между мужчинами и женщинами уменьшается, поэтому у женщин более низкая аэробная работоспособность (выносливость), либо тренируемость ее относительно ниже. Последнее, возможно, предопределено наследственно (генетическими факторами).
Емкость анаэробных энергетических систем у женщин ниже, чем у мужчин. Для фосфагенной (АТФ-КФ) системы это объясняется меньшей мышечной массой. Емкость лактацидной системы у женщин зависит не только от меньшего объема мышечной массы, поэтому они имеют больше ограничений по сравнению с мужчинами на средних дистанциях. При одинаковой скорости потребления кислорода физиологические сдвиги у женщин выше, что объясняется большей относительной физиологической нагрузкой на женский организм (больший процент от их индивидуального МПК). У женщин выше концентрация молочной кислоты в крови, и они работают ближе к своему «кислородному потолку».
В деятельности центральной нервной системы также проявляются особенности женского организма. Скорость двигательной реакции у спортсменок ниже, чем у спортсменов, но выше, чем у нетренированных мужчин. Способность тонко дифференцировать мышечные усилия развита несколько больше у женщин. Они имеют большую эмоциональную возбудимость, им свойственна повышенная чувствительность. Развитие большинства двигательных показателей (абсолютная и относительная мышечная сила, частота движений, аэробная производительность, гибкость) женского организма испытывают более значительные наследственные влияния, чем мужского организма (Л.П. Сергиенко, 1980). Рост отца оказывает положительное влияние на физическую работоспособность дочери (тест PWC170) (М.Ф. Сауткин, 1980).
Организм женщины сильнее мужского в некоторых общебиологических аспектах. Детская смертность среди мальчиков выше, средняя продолжительность жизни мужчин в экономически развитых странах меньше, чем у женщин. Последние реже подвержены ряду заболеваний, легче переносят кровопотерю.
На основании своих исследований В.М. Ченегин и др. (1984) считают, что мужской организм имеет больше биологических резервов по сравнению с женским организмом при адаптации к физическим нагрузкам. Эту особенность женщин надо учитывать при планировании спортивной тренировки.