Значение физических тренировок мышц
Развитие опорно-двигательной системы
Скелет и мышцы человека изменяются в течение жизни. В детстве, юношеском возрасте они быстро растут и развиваются. Рост и окостенение скелета завершаются к 25 годам. Кости растут в длину до 23-25 лет, а в толщину до 30-35 лет. Нормальное развитие опорно-двигательной системы зависит от полноценного питания, наличия в пище витаминов и минеральных солей. На развитие скелета влияет также двигательная активность человека. У людей, которые занимаются физическим трудом, спортом, на костях в местах прикрепления мышц образуются выступы, бугорки. Это увеличивает поверхность соприкосновения сухожилия мышцы с костью, что содействует прочности прикрепления. Кроме того, надкостница обильнее снабжается кровью, кости быстрее растут. Они крепче и прочнее.
Значение двигательной активности
Без движения нельзя представить жизнь и труд человека. Движения необходимы для его нормального физического и умственного развития.
В наше время значительную часть тяжелого физического труда взяли на себя различные машины и приспособления. Это привело к тому, что человек стал меньше двигаться, снизилась его мышечная нагрузка.
Ожирение сердца. Включения жира в мышечную ткань (показаны цифрами 1 и 2)
Недостаток движения, т. е. гиподинамия (буквально: снижение силы), вредно влияет на здоровье человека. Нарушается работа сердца, легких, снижается устойчивость к болезням, развивается ожирение. Для поддержания двигательной активности человек должен постоянно заниматься физическим трудом, физкультурой, спортом.
Значение тренировки мышц
При работе мышцы лучше снабжаются кровью. Она приносит клеткам мышц больше питательных веществ и кислорода.
В организме непрерывно идут процессы обмена веществ. Часть всосавшихся в кишечнике веществ идет на построение элементов клеток и тканей, на синтез ферментов. Другая часть распадается и окисляется с освобождением энергии. Эти процессы тесно связаны между собой. Чем сильнее идут процессы распада и окисления, тем интенсивнее создаются новые вещества.
При несоответствии между поступлением питательных веществ и энерготратами избыток всосавшихся веществ идет на образование жира. Он откладывается не только под кожей, но и в соединительной ткани, которая нередко замещает специализированные ткани (мышечную, печеночную и др.).
Рассмотрим, что происходит при интенсивной мышечной работе. Интенсивное биологическое окисление органических веществ приводит к образованию большого количества молекул АТФ, которые участвуют в работе мышц. Мышечная работа происходит за счет распада молекул АТФ с освобождением энергии. После ее окончания обычно значительный запас неизрасходованных молекул АТФ остается в мышечных волокнах. За счет этих молекул идет восстановление утраченных структур, причем их оказывается больше, чем было в начале работы. Это явление называется тренировочным эффектом. Он наступает после интенсивной мышечной работы при условии достаточного отдыха и полноценного питания. Но всему есть свой предел. Если работа слишком интенсивная, а отдых после нее недостаточен, то восстановления разрушенного и синтеза нового не будет.
Следовательно, тренировочный эффект будет проявляться не всегда. Слишком малая нагрузка не вызовет такого распада веществ, который смог бы накопить много молекул АТФ и стимулировать синтез новых структур, а слишком напряженная работа может привести к преобладанию распада над синтезом и к дальнейшему истощению организма. Тренировочный эффект дает лишь та нагрузка, при которой синтез белков обгоняет их распад. Вот почему для успешной тренировки затрачиваемые усилия должны быть достаточными, но не чрезмерными. Другое важное правило состоит в том, что после работы необходим обязательный отдых, позволяющий восстановить утраченное и приобрести новое.
Систематические занятия физическими упражнениями способствуют росту и развитию мышц. Человек становится физически сильнее, выносливее.
Сейчас медицине известны вещества, которые могут резко поднимать на короткое время нервную и мышечную силу, а также препараты, стимулирующие синтез мышечных белков после действия нагрузок. Первая группа препаратов получила название допингов. (Впервые допинг стали давать лошадям, участвующим в скачках. Они действительно показывали большую резвость, но после скачек никогда не восстанавливали свою прежнюю форму, чаще всего их пристреливали.) В спорте применение этих веществ категорически запрещено. Спортсмен, принявший допинг, имеет преимущество перед теми, кто его не принимал, и его результаты могут оказаться лучшими не за счет совершенства техники, мастерства, труда, а за счет приема препарата, к тому же допинг очень вредно действует на организм. За временным повышением работоспособности может последовать полная инвалидность.
Вещества второго типа используют в медицине, например при восстановлении мышечной деятельности после того, как снят гипс, наложенный после перелома кости. В спорте эти вещества находят ограниченное применение.
Как правильно распределить физические нагрузки? Надо ли выполнять силовые упражнения, едва проснувшись? Оказывается, нет. Цель утренней зарядки лишь в том, чтобы перейти от сна к состоянию бодрствования, усилить кровообращение и дыхание, поднять работоспособность. Обычно зарядка включает от пяти до десяти упражнений для различных групп мышц. Зарядка начинается с потягивания, что способствует разминке мышц, суставов и связок. Затем выполняются упражнения для плечевого пояса, рук, туловища, тазового пояса и ног. Заканчивается зарядка бегом на месте, ходьбой и дыхательными движениями, нормализующими кровообращение.
В комплекс физических упражнений обычно включают статические и динамические упражнения. К статическим относятся такие упражнения, как «ласточка», «позы йогов»; к динамическим – все упражнения, включающие те или иные движения. Статические упражнения развивают силу, выносливость, способность работать при недостатке кислорода, но они не могут развить быстроту, точность и целенаправленность движений. Это достигается с помощью динамических упражнений. Таким образом, статические и динамические упражнения дополняют друг друга и используются в нужном соотношении.
Один и тот же комплекс упражнений перестает оказывать влияние на организм человека, если он становится привычным. Поэтому раз в неделю комплекс упражнений обычно обновляют.
Основная задача уроков физической культуры в школе – научить правильным экономным движениям при выполнении ходьбы, бега, прыжков, при катании на лыжах и коньках, работе на спортивных снарядах. Но получить такую нагрузку, которая давала бы тренировочный эффект, на уроках физкультуры удается нечасто. Поэтому необходимы занятия спортом. Большое значение для каждого человека имеет правильный выбор вида спорта. При этом надо исходить из своих анатомо-физиологических предпосылок, способностей, возраста, состояния здоровья.
Развивая мышцы, мы тренируем и нервную систему. Наши движения становятся более точными, быстрыми и экономными. Вспомните, какими неловкими были ваши первые движения на коньках, велосипеде и какими они стали, когда вы научились хорошо кататься. Физические упражнения развивают грудную клетку, дыхательные мышцы, укрепляют сердце, улучшают работу пищеварительной системы.
Летом полезно плавать. При плавании работают все группы мышц. Плавание – прекрасное средство массажа тела и закаливания организма. Оно делает человека устойчивым к простудным заболеваниям. Зимой непременно ходите на лыжах. При лыжном пробеге работают мышцы ног, рук, спины, укрепляются кровеносная, дыхательная и нервная системы.
Для того чтобы стать сильным, ловким, выносливым и работоспособным, необходимо регулярно заниматься физическим трудом, физкультурой и спортом. Тренировки повышают мышечную силу, способствуют улучшению координации и автоматизации мышечных действий. Тренировка действует благотворно не только на сами мышцы, но и на состояние скелета, на развитие всего организма. Усиленная мышечная работа способствует тренировке дыхательной и сердечно-сосудистой систем, развитию сердечной мышцы и мышц грудной клетки, улучшению настроения, создает ощущение бодрости и в конечном итоге приводит повышению жизнедеятельности всего организма.
Полезен для тренировки мышц и разнообразный физический труд: работа в саду и огороде, уборка класса и квартиры.
Скелет и мышцы изменяются в процессе всей жизни человека. Они совершенствуются при тренировках и деградируют при гиподинамии. Увеличение мышечной силы происходит при нагрузках, близких к предельным, достаточном питании и полноценном отдыхе.
Мышечная работа, значение тренировки мышц
Основной функцией мышечной системы человека является двигательная деятельность. Мышцы обеспечивают перемещение тела в пространстве или отдельных его частей относительно друг друга, т.е. производят работу. Этот вид мышечной работы называют динамическим, или фазным. Мышцы, осуществляющие поддержание определенного положения тела в пространстве, производят работу, которая получила название статической мышечной работы. Обычно динамическая и статическая мышечные работы дополняют друг друга.
При мышечной работе возрастает потребность в кислороде, что вызывает необходимость увеличения кровоснабжения скелетных мышц и миокарда. Мышечная работа, особенно динамическая, увеличивает возврат венозной крови к сердцу, усиливает и учащает его сокращения. При напряженной мышечной работе усиливается газообмен, повышается интенсивность дыхания, наблюдается изменение легочной вентиляции, диффузионной способности альвеол и т.д. Мышечная работа значительно увеличивает энерготраты организма: суточный расход энергии может достигать 4500—5000 ккал (21 000?103 Дж).
Между величиной нагрузки и производимой мышечной работой существует определенная зависимость: по мере увеличения нагрузки мышечная работа возрастает до какого-то определенного уровня, а затем уменьшается. Максимальная мышечная работа производится при средних нагрузках (так называемое правило средних нагрузок), что связано с особенностями динамики мышечного сокращения. Общие затраты энергии (Е) представляют собой сумму энергий, затраченной на собственно механическую работу (W), и энергии, переходящей в тепло (Н):
R = W + H
Производительность мышечной работы зависит от мощности выполняемой работы: при постоянной мощности динамической мышечной работы ее максимальная эффективность отмечается при средних значениях нагрузки, при повышении мощности производительность мышечной работы падает.
Важным показателем мышечной работы служит мышечная выносливость. В условиях статической мышечной работы мышечная выносливость определяется временем, в течение которого поддерживается статическое напряжение или удерживается некоторый груз. Предельное время статической работы (статическая выносливость) обратно пропорционально нагрузке. Выносливость в процессе выполнения динамической мышечной работы измеряется отношением величины работы ко времени ее выполнения. При этом выделяют пиковую и критическую мощность динамической мышечной работы: пиковой является максимальная мощность, достигаемая в какой-то момент динамической работы; критической называют мощность, поддерживаемую на одинаковом уровне достаточно длительное время. Выделяют также динамическую выносливость, которая определяется временем осуществления работы с заданной мощностью.
Производительность мышечной работы в значительной мере зависит от тренировки, уменьшающей энергозатраты организма за счет снижения потребления кислорода при выполнении одной и той же работы. Одновременно тренировка повышает эффективность деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем: у тренированных людей в состоянии мышечного покоя уменьшаются систолический и минутный объем сердца, кислородный запрос (т. е. потребность в кислороде) и кислородный долг (т.е. то количество кислорода, которое потребляется по окончании мышечной работы без учета его потребления в покое). Кислородный долг отражает процессы расщепления высокоэнергетических веществ, не восстанавливающихся в ходе работы, а также траты кислородного резерва организма во время мышечной работы.
Тренировка повышает также мышечную силу. В процессе тренировки происходит рабочая мышечная гипертрофия, заключающаяся в утолщении мышечных волокон за счет увеличения массы саркоплазмы и объема сократительного аппарата мышечных волокон. Тренировка способствует улучшению координации и автоматизации мышечных движений, вследствие чего исчезает активность «лишних» мышц, что способствует повышению работоспособности и быстрому восстановлению после утомления. Недостаток мышечной активности в течение длительного периода приводит к появлению целого комплекса неприятных для организма последствий (гиподинамия).
Мышечная работа сопровождается изменениями в деятельности многих систем органов: сердечно-сосудистой, системы органов дыхания. Ткани получают больше кислорода, биохимические реакции в клетках ускоряются, активнее протекает обмен веществ в тканях.
12. Значение физических упражнений для правильного формирования скелета и мышц
Развитие опорно-двигательной системы человека. Скелет и мышцы начинают формироваться у зародыша человека и развиваются в основном в детском и юношеском возрасте.
Мышцы у новорожденного очень слабые. Они не способны к длительным сокращениям. С возрастом мышцы становятся все сильнее. У ребенка развиваются согласованные движения.
Правильное формирование скелета связано с развитием мышц. На тех местах костей, куда прикрепляются сухожилия мышц, образуются костные шероховатости, выступы, гребни (рис. 51 ). Они тем больше, чем сильнее прикрепляющиеся к ним мышцы. Это и понятно: ведь кость растет особенно усиленно в тех направлениях, в которых она испытывает наиболее сильное натяжение или сжатие.
Рис. 51
Таким образом, чем сильнее развиты мышцы тела, тем прочнее становится скелет.
Значение тренировки мышц. Человек, регулярно занимающийся физическим трудом, физкультурой, спортом, становится ловким, мускулатура его тела развивается, движения делаются точными. Тренированные люди сильны, выносливы, работоспособны. Почему же постоянное упражнение мышц влияет на их развитие ?
Ученые установили, что при работе органа в него поступает больше крови, чем во время покоя. Это доказывается опытом. Человека кладут на горизонтальную платформу больших, но очень чувствительных весов и уравновешивают их. Стоит лежащему на весах несколько раз пошевелить пальцами ног, как стрелка прибора покажет, что та сторона платформы, где лежат ноги, немного опустилась. Если человек сделает несколько жевательных движений, то опустится другой конец платформы. Это происходит потому, что увеличивается снабжение работающих мышц кровью.
Сеченов Иван Михайлович (1 августа 1829 — 2 ноября 1905) — русский естествоиспытатель, мыслитель-материалист, основоположник русской физиологической школы, создатель естественнонаучного направления в психологии, член-корреспондент Петербургской Академии наук с 1869 года, а с 1904 года — ее почетный член. В 1863 году в журнале ‘Медицинский вестник’ была впервые напечатана знаменитая работа И. М. Сеченова ‘Рефлексы головного мозга’, которая является образцом боевой материалистической литературы 60-х годов XIX века. В 1866 году была опубликована работа И. М. Сеченова ‘Физиология нервной системы’, в которой он изложил новаторские идеи в области физиологии. В 1901 году выходит в свет работа ‘Очерки рабочих движений человека’, которая положила начало изучению гигиены труды
Чем большую работу совершают мышечные волокна, тем больше питательных веществ приносит к ним кровь. У человека, регулярно занимающегося физический работой, физкультурой, мышцы развиваются — становятся сильнее, так как их волокна растут и утолщаются. В результате хорошо развивается не только мускулатура тела, но и скелет. Кости делаются крепче, на них появляется бугристость.
Вот почему очень важно с детства заниматься физическими упражнениями, работать на школьном учебно-опытном участке, в школьных мастерских, убирать классы, выполнять необходимую работу дома. Все это способствует физическому развитию, укрепляет здоровье.
Искривления позвоночника, плоскостопие и их предупреждение. Наше тело поддерживается в вертикальном положении многими мышцами, например спины и некоторыми другими мышцами туловища. Эти мышцы очень важно развивать, чтобы скелет формировался правильно. В упражнениях, которые вы выполняете на уроках физкультуры, есть много таких, которые развивают именно эти мышцы. Таковы упражнения, связанные с прогибанием позвоночника вправо и влево, круговые движения туловища, наклоны вперед, прогибание назад.
Рис. 52
Тренировка мышц, поддерживающих наше тело в выпрямленном положении, способствует развитию хорошей осанки, т. е. правильного положения тела во время стояния, сидения, ходьбы и работы (рис. 52, 2). Правильная осанка не дается человеку от рождения, а приобретается им. Она вырабатывается в детстве и юности, а после 18 лет выправить ее недостатки (2) очень трудно. В детском и юношеском возрасте, когда хрящевая ткань в позвонках еще не заменилась полностью костной, особенно важно следить за своей осанкой, посадкой за столом, партой. У школьника, изо дня в день сидящего или работающего в какой-либо неправильной позе, может искривиться позвоночник (рис. 53 ). Искривления позвоночника затрудняют деятельность внутренних органов.
Рис. 53
Если ребенок часто поднимает большие тяжести или носит тесную обувь, то это может вызвать неправильное развитие стопы. Ее свод уплощается — возникает плоскостопие (рис. 54 ).
Рис. 54
Плоскостопие может развиваться и у взрослых, которые в связи со своей профессией вынуждены подолгу стоять на ногах или ходить. При ходьбе и стоянии у людей, страдающих плоскостопием, возникает боль в своде стопы. Чтобы предупредить искривления позвоночника и плоскостопие, надо соблюдать ряд правил.
Запомните: каждому необходимо заниматься физическими упражнениями; никогда не следует горбиться; нельзя спать свернувшись калачиком; не надо поднимать очень тяжелые предметы; при переносе даже небольших тяжестей нужно равномерно нагружать обе руки; за столом или партой надо сидеть прямо; во время письма, работы в мастерской нельзя гнуться в сторону и держать одно плечо постоянно приподнятым; нельзя носить тесную обувь и обувь на высоком каблуке.
Ученые-гигиенисты рекомендуют для учащихся и людей разных профессий корригирующие упражнения. Эти упражнения предупреждают вредные изменения в организме.
Влияние физической работы и физических упражнений на организм. Физический труд оказывает благотворное влияние не только на развитие мускулатуры, но и на деятельность других систем органов.
Великий русский ученый-физиолог Иван Петрович Павлов прожил долгую жизнь. Он умер в возрасте 86 лет и до конца жизни оставался бодрым, физически крепким, поразительно работоспособным.
Уже в глубокой старости он писал: «Всю мою жизнь я любил и люблю умственный труд и физический и, пожалуй, даже больше второй». Действительно, И. П. Павлова можно было очень часто видеть и вскапывающим грядки огорода, и увлеченно играющим в городки, и стремительно бегущим на лыжах, и совершающим прогулку на велосипеде. Физический труд и физические упражнения до последних лет жизни И. П. Павлова помогали его научному творчеству.
Но физическим трудом, упражнениями и спортивными играми нужно заниматься умеренно. Без соответствующей физической подготовки длительная игра, например, в футбол, хоккей, баскетбол, а также бег на длинные дистанции могут принести вред неокрепшему организму.
Влияние физических упражнений на организм человека, в частности ребенка, изучал русский ученый П. Ф. Лесгафт. Он разработал ряд принципов физического воспитания.
■ Тренировка мышц.
? 1. Почему регулярное упражнение мышц способствует их развитию? 2. По каким причинам могут возникать искривления позвоночника? 3. Как следует предупреждать искривления позвоночника? 4. Каковы причины возникновения плоскостопия? 5. Как можно предупредить плоскостопие? 6. Как влияет на организм физический труд?
▲ Если вы не делали до сих пор утренней зарядки, то начните ежедневно ее выполнять. В первый раз измерьте сантиметром толщину вытянутой руки в самом широком месте плеча (на уровне двуглавой мышцы) и выпрямленной ноги в самом широком месте голени (на уровне утолщения икроножной мышцы). Повторяйте такие измерения каждый месяц. Записывайте в тетрадь дату (месяц, число) и числа, получаемые вами при измерении окружности плеча и голени. Запись ведите по такой форме.
| Дата | Окружность плеча(в мм) | Окружность голени(в мм) |
|---|---|---|
Если вы уже делаете утреннюю зарядку или занимаетесь спортом, то начните такие наблюдения с завтрашнего дня. Тетрадь-дневник будет нужна вам и для записи других наблюдений.