Статическая нагрузка и упражнения

Оценка физиологических изменений во время выполнения статических упражнений

Результаты исследований показали, что силовые нагрузки, выполняемые в статическом режиме, ведут к значительному приросту силы и их эффективность значительно выше, чем при выполнении упражнений в динамическом режиме (Платонов, 1997; Дубровский, 2005).

Во время силовой тренировки возникают морфологические изменения в мышцах, суть которых заключается в том, что увеличиваются мышечная масса и площадь поперечного сечения мышцы. При этом в мышцах происходит увеличение не только чисто мышечных, но и соединительнотканных элементов. Отмечают при этом также изменения в иннервации, прежде всего в окончаниях двигательных нервов.

Развитие силы сопровождается изменением химического состава мышц с увеличением содержания миозина и усилением его аденозинтрифосфатазной активности.

Характерной чертой статических нагрузок во время значительной нагрузки является относительно небольшая длительность их выполнения. Существенная роль при этом принадлежит степени напряженности мышц. Существует определенная зависимость между величиной отягощения и длительностью статических нагрузок: чем больше отягощение, удерживаемое во время статического усилия, тем меньше длительность, в течение которой можно удерживать соответствующее напряжение мышц (Физиологические механизмы адаптации…, 1980).

Большие статичные нагрузки, особенно у людей нетренированных, сопровождаются возникновением соответствующих физиологических изменений в организме. Феномен статических нагрузок изучался еще в 1920 г. Линдгардом (рис. 2). Суть этого феномена состоит в том, что усиление дыхания и кровообращения возникает не столько во время самого усилия, сколько после его окончания. Линдгард считал, что во время статического усилия напряженные мышцы сжимают кровеносные сосуды, проходящие в них. В результате уменьшается кровоснабжение работающих мышц. Вместе с тем продукты обмена веществ (С02, молочная кислота) не могут попасть в круг кровообращения и стимулировать деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Вследствие этого и во время статических нагрузок возрастают мало. После окончания статического усилия кровообращение мышц восстанавливается и продукты обмена веществ.

Исследования Верещагина с сотрудниками показали, что феномен статического нагрузок обусловлен не только механическим влиянием на кровеносные сосуды мышц, работающих в статическом режиме, но и угнетением во время выполнения упражнений центральных механизмов, регулирующих функцию дыхания и кровообращения. Статическое напряжение мышц поддерживается импульсами, исходящими из очага длительного постоянного возбуждения в двигательной зоне коры больших полушарий. По механизму одновременной отрицательной индукции этот очаг возбуждения угнетает деятельность других нервных центров, в том числе и тех, которые регулируют снабжение тканей кислородом. Когда это постоянное возбуждение завершается и мышцы расслабляются, в заторможенных центрах возникает состояние возбуждения, обусловливающее усиление деятельности дыхания и кровообращения (Аганянц, 2001; Дубровский, 2005).

По мнению Зимкина, теория Верещагина подтверждается двумя фактами. Во-первых, во время статического усилия наблюдается угнетение и других центров, не имеющих отношения к выполняемой работе, например, пищеварения. Во-вторых, у людей, специально тренированных на выносливость к статическим нагрузкам, феномен Линдгарда исчезает.

Существуют и другие положения, объясняющие этот феномен и его незначительную выраженность у специально тренированных спортсменов. Исследования профессора Радзиевского свидетельствуют о том, что торможение деятельности системы пищеварения, наблюдаемое Верещагиным при значительных статических усилиях, возникает и во время работы динамического характера и потому является не специфическим фактором для статических нагрузок, а общим для любой интенсивности мышечной деятельности. Во время физической работы доминантной функциональной системой является скелетная мускулатура и, по закону иерархического подчинения функциональных систем, деятельность доминантной системы усиливается, а системы, от которых непосредственно не зависит выполнение мышечной работы, снижают свою функциональную активность, о чем свидетельствует изменение их кровообращения. Поэтому основной причиной возникновения феномена статического усилия следует считать недостаточный приток крови от работающих мышц к центрам, которые регулируют дыхание и кровообращение. Уменьшение проявления феномена Линдгарда может возникать потому, что приток крови по какой-то причине увеличивается. Механизм этого увеличения может быть связан, прежде всего, с морфофункциональными превращениями в микроциркулярном русле и венах конечностей спортсмена. Предполагается, что во время физической работы, сопровождающейся пережиманием в том или ином участке русла сосудов, важная роль в поддержании необходимого уровня кровотока принадлежит сосудам — коллатералям, обеспечивающим кровоток «в обход» сжатых сосудов. Коллатераль — это сосуд, претерпевший определенное морфологическое превращение, в результате чего изменилось его функциональное назначение. Характерным признаком коллатералей является их извилистость (Алексанянц, 2003; Ключевые факторы адаптации…, 1996; Меерсон, 1988).

Следует обратить внимание на то, что через артерио-венозные шунты, а тем более через артерио-венозные анастомозы, в венозное русло поступает обогащенная кислородом кровь, поскольку сквозь стенки атрерио-венозных анастомозов диффузия газов не происходит. К тому же кровь поступает из артериального русла в венозное через артерио-венозные анастомозы под гораздо большим давлением. Поэтому благодаря артерио-венозным анастомозам объем крови, поступающей из артерий к венам, безусловно не уменьшается, а наоборот, увеличивается. Давление в венах при этом повышается, а артерио-венозная разница становится меньше относительно уровня в состоянии покоя. Это и является причиной того, что во время выполнения статического усилия нервные центры регуляции дыхания и деятельности сердечно-сосудистой системы не реагируют адекватным образом на те сдвиги, которые возникают в мышцах во время работы. Таким образом, положения, изложенные профессором Радзиевским, разъясняют и дополняют существующие гипотезы и теории относительно феномена статических нагрузок.

Оснащение: секундомер или пульсометр, прибор для измерения АД.

Ход работы

У испытуемого в положении сидя определяют ЧСС, АД, ЧД. Затем он выполняет работу статического характера «до отказа» (угол в упоре, стойка на кистях, удержание ног под углом 45° лежа). Определяют те же показатели во время статического усилия сразу после работы и в течение каждой минуты периода восстановления.

Результаты исследования вносят в таблицу 12, анализируют и делают выводы.

Таблица 12 функциональные изменения в результате выполнения упражнений статического характера

Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.