Глава 3. Исследование физической работоспособности
3.1. Понятие о физической работоспособности
Физическая работоспособность проявляется в различных формах мышечной деятельности. Она зависит от «физической формы» или готовности (physical fitness) человека, его «пригодности» к физической работе, физической культуре, спортивной деятельности.
Физическая работоспособность (physical work capacity, physical performance capacity) — потенциальная способность человека проявить максимум физического усилия в статической, динамической или смешанной работе. Физическая работоспособность — понятие комплексное, его можно охарактеризовать рядом факторов. К ним относятся: телосложение и антропометрические показатели; мощность, емкость и эффективность механизмов энергопродукции аэробным и анаэробным путем; сила и выносливость мышц, нейромышечная координация (ловкость); состояние опорно-двигательного аппарата (ОДА) (гибкость). На рис. 3.1 показаны компоненты комплексного механизма физической работоспособности.
&hide_Cookie=yes)
Рис. 3.1. Компоненты комплексного механизма физической работоспособности (Аулик А.В.)
Уровень развития отдельных компонентов физической работоспособности различен. Он зависит от наследственности и внешних условий — профессии, характера физической активности и вида спорта. В более узком смысле физическую работоспособность понимают как функциональное состояние кардиореспираторной системы. В повседневной жизни интенсивность физической нагрузки невысока и имеет аэробный характер, поэтому обычную работу лимитирует именно система транспорта кислорода. С другой стороны, увеличение распространения коронарной болезни, инфаркта миокарда (ИМ), нарушений кровообращения головного мозга, гипертензии заставляет сосредоточить внимание специалистов также на состоянии кардиоваскулярной системы. Поэтому при массовых исследованиях часто ограничиваются определением максимума аэробной мощности, что принято считать главным фактором физической работоспособности.
Уровень физической активности людей влияет не только на их физическую работоспособность, но и на состояние здоровья. Дефицит движений (гипокинезия) может являться причиной довольно большого диапазона изменений в организме, от адаптационно-физиологических до различных патологий. В повседневности малая активность приводит лишь к адаптации физиологии человека и ее переходу на новый уровень функционирования. Постепенное снижение двигательной активности приводит к возникновению предпатологического состояния. В дальнейшем дефицит двигательной активности может привести к ухудшениям в сердечно-сосудистой системе, снижению показателей жизненной емкости легких (ЖЕЛ), появлению избыточной массы тела, повышению уровня холестерина в крови. Усугубление признаков гипокинезии сопровождается патологическими изменениями деятельности центральной нервной системы (ЦНС), вегетативных функций и процессов обмена веществ в организме. В условиях гипокинезии происходит ослабление синтеза белка, тем самым процессы катаболизма начинают преобладать над процессами анаболизма, в результате уменьшается мышечная масса человека. Ограничение мышечной деятельности ведет к существенному снижению импульсации мышц. Заметно снижается сила мышц, нарушаются сохранность двигательных навыков и координация движений. Поэтому в первую очередь при гипокинезии страдают структурная, энергетическая и регуляторная функции. Гипокинезия вызывает определенные трансформации функции сосудистого русла и тонуса сосудов, что ведет к проблемам с сердцем и обменом кислорода. Также в крови заметно возрастает содержание жирных кислот, холестерина, общих липидов и протеидов.
Гипокинезия в сочетании с умеренным напряжением вызывает ухудшение аэробного и анаэробного обмена при физических нагрузках, снижение экономичности легочной вентиляции, способности выполнять физическую работу большей мощности.
Гиподинамия — патологическое состояние, которое развивается при значительном ограничении физической активности и приводит в основном к нарушению опорно-двигательного аппарата и сердечно-сосудистой системы. Гиподинамия является следствием длительного воздействия гипокинезии на организм человека, поэтому имеет то же влияние на организм человека (табл. 3.1).
Таблица 3.1. Основные патогенетические звенья и последствия гиподинамии (Лайшева О.А.)
| Система | Изменения | Последствия наступивших изменений |
| Общие изменения сердца | Снижение адаптационных возможностей и ослабление защитных сил организма. Возникновение предпосылок для различных заболеваний. Снижение запроса на доставку кислорода и выведение продуктов метаболизма (а также нарушения нейроэндокринной регуляции) | Увеличение частоты сердечных сокращений (ЧСС) — снижение экономичности функции сердца. Снижение ударного и минутного объема |
| Мышечная система | Снижение работоспособности мышц, их выносливости при динамической и статической работе. Значительное снижение мышечного тонуса. Изменение биоэлектрической активности мышц. Снижение массы и объема мышц. Изменение системы регуляции функции мышц. Страдает мышечное волокно (перестройки на молекулярном уровне, нарушение энергетических процессов, изменение транспортной системы) | Нарушение координации движений. Изменения регуляции нервных процессов |
| Костная система | Снижение массы костей и их роста, плотности костной ткани. Изменение макро- и микроструктуры костей. Снижение кровоснабжения кости и надкостницы. Нарушение метаболизма белковых структур, фосфора и кальция в тканях костей. Повышение выхода ряда элементов (кальций и др.) | Нарушение вхождения и высвобождения кальция из миофибрилл (→ нарушение координации деполяризации и реполяризации миокарда клетки) |
| ЦНС | Недостаток импульсов от сокращающихся мышц. Ухудшение регуляторной деятельности | — |
Сердечно-сосудистая
система — сердце | Снижение массы миокарда, сократительной функции миокарда. Нарушение координации деполяризации и реполяризации миокарда клетки (→ отсутствие полноценной систолы и диастолы) | Электрокардиография (ЭКГ): изменения, характерные для нарушения биоэнергетических процессов, электролитного баланса сердечной мышцы, нарушения возбудимости и проводимости |
| Биохимия миокарда | Нарушение белкового обмена. Снижение активности окислительного фосфорилирования, содержания ионов натрия и калия, количества катехоламинов (норадреналина) | Снижение синтеза белка. Разобщение фосфорилирования и окисления в тканях миокарда. Снижение тонизирующего влияния катехоламинов на сердце |
| Сосуды | Нарушения рефлекторных реакций сосудистых стенок, липидного обмена. Варикозное расширение вен. Снижение количества функциональных капилляров | Нейроциркуляторная дистония. Атеросклероз. Нарушения микроциркуляции и кислородного режима тканей |
| Система дыхания | Снижение потребления кислорода, частоты дыхания, легочной вентиляции, экскурсии грудной клетки | Нарушение процесса восстановления аденозинтрифосфорной кислоты в мышцах. Снижение жизненной емкости легких (ЖЕЛ), дыхательного объема, минутной вентиляции легких |
| Система пищеварения — желудок | Повышение кислотности желудочного сока, секреторной деятельности. Нарушение моторной функции | Структурные изменения слизистой оболочки вплоть до образования язв. Запор |
| Система пищеварения — поджелудочная железа, печень | Снижение функций поджелудочной железы. Изменение концентрации солей и кислот в желчи, снижение ее коллоидной стоимости. Нарушение моторной функции желчного пузыря | Развитие камнеобразования. Запор |
| Система пищеварения — кишечник | Нарушение моторной функции | Запор |
| Система выделения | Увеличение выведения жидкости из организма | Потеря плазмы крови (а также снижение запроса на доставку кислорода) → снижение функционального объема циркулирующей крови → снижение общего объема крови → замедление скорости общего кругооборота крови |