В покое и при физической работе

Систолический объем (СО, ударный объем) – количество (объем) крови, выбрасываемое каждым из желудочков сердца при одном сокращении.

В вертикальном положении тела в состоянии физиологического покоя у молодых мужчин СО равен 60-80 мл, в среднем – 70 мл. У женщин из-за меньших размеров сердца СО при всех условиях приблизительно на 25% меньше, чем у мужчин. У детей и подростков 7-18 лет увеличение СО происходит по мере роста ребенка (от 36 до 60 мл). У девочек максимальное увеличение приходится на период 12-14 лет (+10 мл), у мальчиков - на 13-16 лет (+10,6 мл). Это связано с несколько более поздним началом и окончанием пубертатного скачка у мальчиков и соответственной разницей в сроках окончательного структурного завершения развития элементов миокарда.

При интенсивной мышечной работе у нетренированных мужчин СО может увеличиваться в среднем до 130 мл, у спортсменов – до 160-180 мл (у отдельных лиц – до 200 мл и более). У юных спортсменов 15-18 лет – от 100до 125мл (В.В. Васильева, 1971;Р.А. Калюжная, 1973).

Частота сердечных сокращений (ЧСС) – число сокращений сердца (систол желудочков) за I минуту.

В условиях покоя в положении сидя ЧСС у молодых нетренированных мужчин равна в среднем 70 уд/мин, у женщин – около 75 уд./мин, у детей школьного возраста – около 80 уд/мин. В норме колебания могут быть от 60 до 90 уд/мин. У спортсменов с ростом тренированности, особенно при увеличении такого качества как выносливость, ЧСС покоя уменьшается до 40-30 уд./мин и ниже (спортивная или физиологическая брадикардия).

При аэробной работе максимальной интенсивности ЧСС достигает 170-210 уд/мин. У 25-летних мужчин и женщин, например, она равна в среднем 195, у подростков и юношей – в пределах 196-202, у девочек в подобных условиях 203-208 уд/мин (B.C. Фарфель, 1960). Дальнейшее увеличение ЧСС при физической работе возможно, но нецелесообразно из-за уменьшения минутного объема кровотока.

Минутный объем кровотока (МОК, сердечный выброс, СВ) – количество (объем) крови, выбрасываемое каждым желудочком сердца за 1 мин.

В условиях покоя МОК в зависимости от размеров тела колеблется у мужчин в пределах 4-6 л/мин, у женщин – 3-5 л/мин.

В настоящее время уже известно, что увеличение сердечного выброса при физических напряжениях происходит главным образом за счет более полного опорожнения желудочков, т.е. за счет использования резидуального объема крови.

При очень напряженной мышечной работе у нетренированных мужчин МОК может возрастать до 20-24 л/мин, у спортсменов – до 35 л/мин и выше.

У женщин величины сердечного выброса при всех условиях в среднем на 25% ниже, чем у мужчин.

У детей и подростков в покое МОК – от 3 до 4,5 л/мин, при физической нагрузке может достигать у 15-летних спортсменов 9-10 л/мин (В.В. Васильева, 1971; Р.А. Калюжная, 1973).

Артериальное давление (АД) – давление, оказываемое кровью па стенки артерий.

В условиях покоя у мужчин и женщин в возрасте от 20 до 30 лет систолическое давление (СД) колеблется от 100 до 130 мм рт.ст., диастолическое (ДД) – от 60 до 90 мм рт.ст., пульсовое (ПД) – от 35 до 50 мм рт.ст. Средние величины АД в этом возрасте равны: систолическое – 120, диастолическое 60 мм рт.ст. С возрастом показатели АД закономерно возрастают.

Для определения их средних величин пользуются формулами:

СД = 102 + (0,6 × В); ДД = 63 + (0,4 × В),

где В – возраст в годах; СД - систолическое давление; ДД – диастолическое давление.

Под влиянием тренировки с преимущественной направленностью на выносливость АД в покое снижается, и показатели его находятся обычно на нижней границе нормы или несколько ниже (спортивная гипотония).

При тяжелой мышечной работе СД возрастает до 180-220 мм рт.ст. и выше, ДД изменяется при работе мало, но может возрастать до 100-110 мм рт.ст., ПД возрастает до 80-130 мм рт.ст. и более.

Дыхательный объем (ДО) – количество (объем) воздуха, вдыхаемое или выдыхаемое за одно дыхательное движение.

В состоянии покоя у молодых мужчин ДО в среднем равен 500 мл и колеблется от 300 до 800 мл.

С возрастом ДО увеличивается. По данным разных авторов, у детей 7 лет ДО колеблется в пределах 163-240; 8 лет – 170-285; 9 лет – 230-319; 10 лет – 230-556; 11-12 лет – 254-466; 13-14 лет – 300-560; 15-16 лет – 344-600 мл (А.З. Колчинская, B.C. Мищенко, 1973; Н.А. Шалков, 1967).

При максимальной мышечной работе у нетренированных лиц ДО

равен в среднем 2400 мл, у спортсменов в зависимости от величины ЖЕЛ он может достигать 4000 мл и более.

У женщин величина ДО при всех условиях в среднем на 20-25% ниже, чем у мужчин.

Частота дыхания (частота дыхательных движений, ЧД)– число вдохов или выдохов, производимых человеком за I мин.

У нетренированных мужчин и женщин в возрасте 20-30 лет ЧД колеблется от 12 до 20 дыхательных циклов в 1 мин, в среднем – 16 дыхательных движений в минуту, но может быть и ниже.

У детей ЧД отчетливо зависит от возраста. ЧД в возрасте 7-11 лет снижается от 23 до 19 циклов в минуту (Н.А. Шалков, 1967).

Наибольшая ЧД при максимальной работе у молодых людей составляет 40-60 циклов в минуту, но кратковременно и особенно при произвольной гипервентиляции она может достигать 70 дыхательных движений в минуту и более.

У женщин ЧД как в покое, так и при физической нагрузке на 10-15% выше, чем у мужчин.

Легочная вентиляция (ЛВ), количественным показателем которой служит минутный объем дыхания (МОД) – количество (объем) воздуха, провентилируемого между внешней средой и легкими за минуту.

В условиях покоя МОД варьирует у разных людей в пределах от 4 до 15 л/мин, в среднем – 6-8 л/мин. МОД у детей отличается в меньшей степени от МОД взрослого. Согласно одним авторам, МОД в пубертатном возрасте превышает МОД у взрослых людей, согласно другим – МОД такой же, как и у взрослых. Так, для мальчиков 12 лет одни авторы приводят средние цифры МОД в пределах 8-10 л/мин (Э.М. Гельмрейх, 1928; Л.Ш. Исраэльян, 1946), другие авторы указывают на существенно меньшие цифры – 4,5-5,6 л/мин (Н.А. Шалков, 1957; Н.Н. Белоусова, Н.Н. Розина, 1964; А.З. Колчинская, 1973).

При предельной максимальной работе у молодых мужчин ЛВ возрастает до 100-140 л/мин, у женщин – до 70-100 л/мин. У тренированных спортсменов-мужчин МОД при работе может достигать 150-200 л/мин и более, у женщин – 90-130 л/мин и больше.

Потребление кислорода (ПО₂) – количество (объем) кислорода, утилизируемое (потребляемое) тканями организма за одну минуту.

В состоянии физиологического покоя, сидя, потребление кислорода у человека равно в среднем 0,25-0,3 л/мин; ПО₂ у детей от 7 до 17лет – 140-220 мл/мин (Н.А. Шалков, 1957).

Максимальное потребление кислорода (МПК, абсолютное МПК) – максимальное количество (объем) кислорода, которое может утилизовать организм в течение одной минуты.

Максимальное потребление кислорода у нетренированных мужчин в возрасте от 20 до 30 лет составляет в среднем от 3 до 4 л/мин, у женщин – от 2 до 3 л/мин, или на 25-30% ниже, чем у мужчин. У детей от 9 до 17 лет – 1,5-3,7 л/мин. У высокотренированных спортсменов МПК достигает 5-6 л/мин и более (В.И. Дубровский, 1999).

Относительное максимальное потребление кислорода (МПК, мл×мин/кг) – максимальное количество кислорода, которое может потребить организм человека в расчете на 1 кг его массы за одну минуту. У нетренированных молодых мужчин относительное МПК составляет 40-60 мл×мин/кг, у женщин – 30-40 мл×мин/кг, или на 15-20% меньше, чем у мужчин. У спортсменов относительное МПК может достигать 80-90 мл×мин/кг и выше.

Кислородный долг (КД) – количество кислорода, которое требуется для окисления продуктов обмена, образовавшихся при физической работе, т.е. объем кислорода, которое человек должен потребить после окончания работы сверх уровня покоя, для того чтобы окислить или восстановить продукты анаэробного распада, накопившиеся в тканях и крови.

Максимальный кислородный долг у молодых лиц, не занимающихся спортом, равен 4-7 л, у высокотренированных спортсменов он достигает 20-24 л и более. Поскольку растущий организм обладает более ограниченной способностью работать в «долг», величина КД как в абсолютных цифрах, так и на 1 кг веса тела у детей и подростков значительно меньше, чем у взрослых.

Дыхательный коэффициент (ДК) – соотношение выделенного при дыхании углекислого газа к поглощенному кислороду.

Величина дыхательного коэффициента определяется составом веществ, окисляемых в организме. Наиболее низок он при окислении белков и достигает единицы при окислении углеводов. При смешанном питании колеблется, как правило, в пределах от 0,75 до 0,95.

Артериовенозная разность крови по кислороду(АВР О₂) – разность в содержании кислорода в артериальной и венозной крови в мл О₂, в 100 мл крови.

В состоянии покоя АВР О₂ равна 4-6 мл О₂/100 мл крови, у детей АВР O₂/I00 мл крови несколько ниже, чем у взрослых примерно на 1-1,5 O₂/10О мл крови (А.З. Колчинская, 1973).

При интенсивной мышечной работе в результате более интенсивного поглощения кислорода тканями и падения его содержания в венозной крови, а также увеличения кислородной емкости крови этот показатель может увеличиваться до 14-16 мл О₂,/100 мл крови и более, у детей до 8-10 мл О₂/100 мл крови.

Кислородная емкость крови (КЕК) – количество (объем) кислорода, которое может связать 100 мл крови.

Кислородная емкость крови в основном зависит от содержания гемоглобина в крови и равна в покое у мужчин в среднем 19-20 мл О₂,/100 мл, у женщин – 17-19 мл/100 мл крови. Данные о содержании гемоглобина и количестве эритроцитов в различные возрастные периоды позволяют говорить о том, что КЕК в период полового созревания достигает только нижних границ нормы взрослых людей (B.C. Мищенко, 1969; A3. Колчинская, 1973).

При интенсивной физической работе КЕК может возрастать до 21-22 мл/100 мл крови и более.

Приложение 2

в покое и при физической работе - student2.ru

Рисунок 1 – Номограмма Астранда для вычисления максимального

потребления кислорода (аэробной производительности) по частоте

сердцебиений при стандартной нагрузке

Литература

1 Белоцерковский, З.Б. Эргометрические и кардиологические критерии физической работоспособности у спортсменов. [Текст]: пособие / З.Б. Белоцерковский – М.: Советский спорт, 2005. – 312 с.

2 Гендельсман, А.Б. Физиологические основы методики спортивной тренировки [Текст]: пособие / А.Б. Гендельсман, К.М. Смирнов. – М.: Физкультура и спорт, 1970.

3 Прокофьева, В.Н. Практикум по физиологии физического воспитания и спорта [Текст]: учебное пособие / В.Н. Прокофьева – Ростов н /Д: Феникс, 2008. -190 с.: ил. – (Высшее образование)

4 Руководство к практическим занятиям по физиологии человека [Текст]: учебное пособие для вузов физической культуры / Под общей редакц. А.С. Солодкова. – СПбГУФК им. П.Ф. Лесгафта. - М.: Советский спорт, 2006. -192 с.; ил.

5 Семкин, А.А. Физиологическая характеристика различных по структуре движения видов спорта (механизмы адаптации) [Текст]: научное издание / А.А. Семкин - Минск: «Полымя», 1992.- 190 с.

6 Солодков, А.С., Сологуб, Е.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная [Текст]: учебник, - М.: Терра-спорт, Олимпия-Пресс, 2001.

7 Спортивная физиология: [Текст]: учебник для ин-тов физ. культуры/ под общей редакцией Я.М. Коца – М.: Физкультура и спорт, 1986.- 240 с., ил.

8 Уилмор, Д.Х., Костилл, Д.Л. Физиология спорта [Текст]: - Киев: Олимпийская литература, 2001.

9 Физиология человека: учебник / под общей редакцией Н.В. Зимкина. [Текст]: – М.: Физкультура и спорт, 1975.

10 Фомин, Н.А., Фимин, В.П. Возрастные основы физического воспитания. – М.: Физкультура и спорт, 1972.

Учебное издание

Алла Евгеньевна Бондаренко

Татьяна Александровна Ворочай

Вадим Васильевич Солошик

ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

для студентов 3 курса специальности