Теория и методика оздоровительной физической культуры

Основой жизнедеятельности человека является здоровье. Это комплексное, разноуровневое и многоаспектное понятие. В 1948 г. Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) оно было определено как состояние полного физического, психического и социального благополучия, а не только как отсутствие болезней и физических дефектов.

Здоровье изучается на нескольких уровнях. Первый уровень – здоровье населения всего государства, региона, области, города, которое определяется совокупностью индивидуальных характеристик, выраженных в статистических и демографических показателях, т. е. общественное здоровье. Второй уровень – усредненные показатели здоровья малых групп: социальных, этнических, классных, школьных коллективов и т. п., т. е. групповое здоровье. Третий уровень – здоровье отдельно взятого индивида, характеризующееся гармоничной совокупностью структурно-функциональных данных организма, адекватных окружающей среде и обеспечивающих его оптимальную жизнедеятельность, т. е. индивидуальное здоровье [86].

Уровень здоровья зависит, в свою очередь, от социально-экономических и санитарно-гигиенических условий, экологической обстановки, питания, отдыха, образа жизни, культуры, образования, состояния здравоохранения и медицинской науки и во многом от степени двигательной активности человека [62].

Выделяют две основные группы факторов, влияющих на здоровье человека: 1) факторы здоровья, способствующие его укреплению; 2) факторы риска, провоцирующие его ухудшение [57, 86].

Факторы риска определяются как сочетание условий, определенное физиологическое состояние, образ жизни, значительно увеличивающий подверженность той или иной болезни, повышающий вероятность утраты здоровья, возникновения и рецидива болезней. В целом механизм их влияния на организм заключается в снижении резистентности, нарушении развития, облегчении возникновения болезней под воздействием причинных агентов. Исследования, основанные на отборе наиболее значимых для оценки показателей здоровья факторов, привели к выводу, что образ жизни может являться ведущим фактором, обусловливающим состояние здоровья человека в современных условиях [57].

На сегодняшний день важнейшей социальной задачей признается оздоровление населения, усиление мер первичной (предупреждение заболеваний) и вторичной (предупреждение обострений, ослабления организма) профилактики. При этом надо иметь в виду, что здоровье – это комплексное социально-биологическое понятие. Для преподавателя физической культуры особенно важно, что здоровье нельзя рассматривать только как нормальную структуру и функционирование органов и систем, отсутствие жалоб и болезненных проявлений. Не менее важным его критерием является то, что примерно половина факторов, определяющих состояние здоровья современного человека, относится к образу жизни. Сюда входят нервное перенапряжение, избыточное несбалансированное питание, наличие вредных привычек (алкоголизма, курения, наркомании и др.) и в том числе выраженное снижение двигательной активности человека. Среди них значительный удельный вес принадлежит недостатку двигательной активности.

Норма двигательной активности – понятие условное и весьма индивидуальное. Это объем движений, наиболее удовлетворяющий потребности организма, способствующий укреплению здоровья, гармоничному развитию, хорошему самочувствию, высокой работоспособности и жизненной активности [62].

Для нормального функционирования человеческого организма и сохранения здоровья необходим определенный объем двигательной активности, в связи с чем возникает вопрос о так называемой привычной двигательной активности, т. е. деятельности, выполняемой в процессе повседневного профессионального труда и в быту. Наиболее адекватным выражением количества произведенной мышечной работы является величина энергозатрат. Минимальная величина суточных энергозатрат, необходимых для нормальной жизнедеятельности организма, составляет 12–16 МДж (в зависимости от возраста, пола и массы тела), что соответствует 2880–3840 ккал. Из них на мышечную деятельность должно расходоваться не менее 5–9 МДж (12001900 ккал); остальные энергозатраты поддерживают жизнедеятельность организма в состоянии покоя, нормальную деятельность систем дыхания и кровообращения, сопротивляемость организма. К сожалению, в современном мире человек зачастую не обеспечивает свой организм достаточным уровнем двигательной активности. Постепенно исчезают формы труда, требующие значительной мышечной активности, которые имеют место при отсутствии механизации и характеризуются повышенными энергетическими затратами, а уменьшение объема мышечной деятельности в условиях механизированного производства обеспечивает снижение возбудимости анализаторов, рассеянное внимание, снижение скорости реакций и быструю утомляемость. Минимальные физические нагрузки, широкое распространение интеллектуального труда, который, как правило, сопровождается напряжением сенсорного аппарата, внимания, памяти, активизацией процессов мышления, характеризуются гипокинезией, т. е. значительным снижением двигательной активности человека. Гипокинезия, приводящая к ухудшению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения, и является одной из причин формирования сердечно-сосудистой патологии у лиц умственного труда. Также длительная умственная нагрузка оказывает угнетающее влияние на психическую деятельность. В связи с чем работники умственного труда в первую очередь нуждаются в разумной организации труда – чередовании периодов работы и отдыха и в увеличении двигательной активности. Потому что высокая работоспособность и жизнедеятельность организма поддерживаются рациональным чередованием периодов работы отдыха, в который должны входить занятия физической культурой [39].

Основным средством физической культуры являются физические упражнения – естественные и специально подобранные движения. В ОФК их отличие от обычных движений заключается в том, что они имеют целевую направленность и специально организованы для укрепления здоровья, профилактики заболеваний, а в рамках лечебной физической культуры – для восстановления нарушенных функций.

Рассмотрим основные функциональные изменения, происходящие в организме при выполнении физических упражнений.

Так, физические нагрузки от выполнения физических упражнений вызывают перестройки различных функций организма, особенности и степень которых зависят от мощности и характера двигательной деятельности [40, 51, 80].

Действие физических упражнений тесно связано с физиологическими свойствами мышц [36, 38, 44 и др.]. Каждая поперечнополосатая мышца состоит из множества волокон. Мышечное волокно обладает способностью отвечать на раздражения самой мышцы или соответствующего двигательного нерва, т. е. возбудимостью. По мышечному волокну проводится возбуждение – это свойство обозначают как проводимость. Мышца способна изменять свою длину при возбуждении, что определяется как сократимость.

В мышечных волокнах во время работы происходят сложные биохимические процессы с участием кислорода (аэробный обмен) или без него (анаэробный обмен). Аэробный обмен доминирует при кратковременной интенсивной мышечной работе, а анаэробный – обеспечивает умеренную физическую нагрузку в течение длительного времени. Кислород и вещества, обеспечивающие работу мышцы, поступают с кровью, а обмен веществ регулируется нервной системой. Мышечная деятельность связана со всеми органами и системами по принципам моторно-висцеральных рефлексов; физические упражнения вызывают усиление их деятельности.

Сокращаются мышцы под влиянием импульсов из центральной нервной системы (ЦНС). ЦНС регулирует движения, получая импульсы от проприорецепторов, которые находятся в мышцах, сухожилиях, связках, капсулах суставов, надкостнице. Ответная двигательная реакция мышцы на раздражение называется рефлексом. Путь передачи возбуждения от проприорецептора в ЦНС и ответная реакция мышцы составляют рефлекторную дугу.

В состоянии покоя деятельность различных функций организма отрегулирована соответственно невысокому уровню кислородного запроса и энергообеспечения. При переходе к рабочему уровню необходима перестройка функций различных органов и систем на более высокий уровень активности и новое межсистемное согласование на рабочем уровне. В ЦНС происходит повышение лабильности и возбудимости многих проекционных и ассоциативных нейронов. Во время работы «нейроны движения» организуют через пирамидный путь моторную активность, а «нейроны положения» через экстрапирамидную систему – формирование рабочей позы. В различных разделах ЦНС создается функциональная система нервных центров, обеспечивающая выполнение задуманной цели действия на основе анализа внешней информации, существующих в данный момент мотиваций и хранящихся в мозгу памятных следов двигательных навыков и тактических комбинаций. Возникающий комплекс нервных центров становится рабочей доминантой, которая имеет повышенную возбудимость, подкрепляется различными афферентными раздражениями и избирательно затормаживает реакции на посторонние раздражители. В пределах доминирующих нервных центров создается цепь условных и безусловных рефлексов или двигательный динамический стереотип, облегчающий последовательное выполнение одинаковых движений (в циклических упражнениях) или программы различных двигательных актов (в ациклических упражнениях).

Еще перед началом работы в коре больших полушарий происходят предварительные процессы программирования движения, отражающиеся в различных формах изменений электрической активности. В спинном мозгу за 60 мс перед началом двигательного акта повышается возбудимость мотонейронов, что отражается в нарастании амплитуды вызываемых в этот момент спинальных рефлексов (11 рефлексов). В мобилизации функций организма и их резервов значительна роль симпатической нервной системы, гормонов гипофиза и надпочечников, нейропептидов. Поступающие в кровь продукты деятельности желез внутренней секреции (гормоны) и продукты мышечной деятельности вызывают сдвиги в гуморальной среде организма.

Таким образом, под воздействием физических упражнений нормализуется состояние основных нервных процессов – повышается возбудимость при усилении процессов торможения, развиваются тормозные реакции при патологически выраженной повышенной возбудимости. Физические упражнения формируют новый, динамический стереотип, что способствует уменьшению или исчезновению патологических проявлений.

В двигательном аппарате при работе повышаются возбудимость и лабильность работающих мышц, а также чувствительность их проприорецепторов, растет температура и снижается вязкость мышечных волокон. В мышцах дополнительно открываются капилляры, которые в состоянии покоя находились в спавшем состоянии, и улучшается кровоснабжение. Однако при больших статических напряжениях (более 30 % максимального усилия) кровоток в мышцах резко затрудняется или вовсе прекращается из-за сдавливания кровеносных сосудов. Нервные импульсы, приходящие в мышцу с небольшой частотой, вызывают слабые одиночные сокращения мышечных волокон, а при повышении частоты – более мощные титанические сокращения.

Различные двигательные единицы (ДЕ) в целой скелетной мышце при длительных физических нагрузках вовлекаются в работу попеременно, восстанавливаясь в периоды отдыха, а при больших кратковременных напряжениях включаются синхронно. В зависимости от мощности работы активируются разные ДЕ: при небольшой интенсивности работы активны лишь высоковозбудимые и менее мощные медленные ДЕ, а с повышением мощности работы промежуточные и, наконец, маловозбудимые, но наиболее мощные и быстрые ДЕ.

Дыхание значительно увеличивается при мышечной работе: растет глубина дыхания (до 2–3 л) и частота дыхания (до 40–60 вдохов/мин). Минутный объем дыхания при этом может увеличиваться до 150–200 л/мин. Однако большое потребление кислорода дыхательными мышцами (до 1 л/мин) делает нецелесообразным предельное напряжение внешнего дыхания.

Сердечно-сосудистая система, участвуя в доставке кислорода работающим тканям, претерпевает заметные рабочие изменения. Увеличивается систолический объем крови, нарастает частота сердечных сокращений (ЧСС), растет минутный объем крови. Происходит перераспределение крови в пользу работающих органов – главным образом скелетных мышц, а также сердечной мышцы, легких. Соответственно снижается кровоснабжение внутренних органов. Перераспределение крови тем более выражено, чем больше мощность работы. Количество циркулирующей крови при работе увеличивается за счет ее выхода из кровяных депо. Увеличивается скорость кровотока, а время кругооборота крови снижается.

Таким образом, физические упражнения стимулируют физиологические процессы в организме через нервный и гуморальный механизмы. Мышечная деятельность повышает тонус ЦНС, изменяет функцию внутренних органов и особенно системы кровообращения и дыхания по механизму моторно-висцеральных рефлексов. Усиливаются воздействия на мышцу сердца, сосудистую систему и экстракардиальные факторы кровообращения; усиливается регулирующее влияние корковых и подкорковых центров на сосудистую систему. Физические упражнения обеспечивают более совершенную легочную вентиляцию и постоянство напряжения углекислоты в артериальной крови.

Оздоровительный эффект от занятий физическими упражнениями неразрывно связан с повышенной физической активностью, усилением функций опорно-двигательного аппарата, активизацией обмена веществ [8, 43, 64]. Учение о моторно-висцеральных рефлексах показывает взаимосвязь деятельности двигательного аппарата, скелетных мышц и вегетативных органов. В результате недостаточной двигательной активности в организме человека нарушаются нервно-рефлекторные связи, что приводит к расстройству регуляции деятельности сердечно-сосудистой и других систем, нарушению обмена веществ и развитию дегенеративных заболеваний (атеросклероза и др.).

Двигательная активность принадлежит к числу основных факторов, определяющих уровень обменных процессов организма и состояние его костной, мышечной и сердечно-сосудистой систем [51, 59, 80]. Мышцы человека являются мощным генератором энергии. Они посылают сильный поток нервных импульсов для поддержания оптимального тонуса ЦНС, облегчают движение венозной крови по сосудам к сердцу, создают необходимое напряжение для нормального функционирования двигательного аппарата.

Согласно «энергетическому правилу скелетных мышц» И.А. Аршавского, энергетический потенциал организма и функциональное состояние всех органов и систем зависят от характера деятельности скелетных мышц [2]. Чем интенсивнее двигательная деятельность в границах оптимальной зоны, тем полнее реализуется генетическая программа, увеличиваются энергетический потенциал, функциональные ресурсы организма и продолжительность жизни [2, 51, 59].

Различают общий и специальный эффект физических упражнений, а также их опосредованное влияние на факторы риска [64, 85, 88]. Наиболее общий эффект тренировки заключается в расходе энергии, прямо пропорциональном длительности и интенсивности мышечной деятельности, что позволяет компенсировать дефицит энергозатрат. Важное значение имеет также повышение устойчивости организма к действию неблагоприятных факторов внешней среды: стрессовых ситуаций, высоких и низких температур, радиации, травм, гипоксии. В результате повышения неспецифического иммунитета повышается и устойчивость к простудным заболеваниям.

Специальный эффект оздоровительной тренировки связан с повышением функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы. Он заключается в экономизации работы сердца в состоянии покоя и повышении резервных возможностей аппарата кровообращения при мышечной деятельности.

Адекватная физическая тренировка, занятия фитнесом способны в значительной степени приостановить возрастные изменения различных функций. В любом возрасте с помощью тренировки можно повысить аэробные возможности и уровень выносливости – показатели биологического возраста организма и его жизнеспособности.

Повышение физической работоспособности сопровождается профилактическим эффектом в отношении факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний: снижения массы тела и жировой массы, содержания холестерина и триглицеридов в крови, снижения артериального давления (АД) и ЧСС. Кроме того, регулярная физическая тренировка позволяет в значительной степени затормозить развитие возрастных инволюционных изменений физиологических функций, а также дегенеративных изменений различных органов и систем (включая задержку и обратное развитие атеросклероза) [51, 59, 64, 85].

В этом отношении не является исключением и костномышечная система. Выполнение физических упражнений положительно влияет на все звенья двигательного аппарата, препятствуя развитию дегенеративных изменений, связанных с возрастом и гиподинамией. Повышается минерализация костной ткани и содержание кальция в организме, препятствуя развитию остеопороза. Увеличивается приток лимфы к суставным хрящам и межпозвонковым дискам, что является лучшим средством профилактики артроза и остеохондроза.

Если рассматривать оздоровительные возможности физических упражнений, следует иметь в виду, что при формировании большинства современных болезней особое значение имеет недостаток факторов, входящих в арсенал средств физической культуры в целом: оптимальной двигательной активности, оздоровительных процедур и рационального питания. Для более глубокого понимания значения этих факторов рассмотрим возможности ОФК в борьбе с наиболее распространенными заболеваниями современного человека.

Прежде всего, это сердечно-сосудистые заболевания. Около 30 % смертности населения нашей страны является их результатом. В основе сердечно-сосудистых заболеваний лежат нарушения обмена веществ в тканях. Показатель этих нарушений – накопление холестерина в плазме крови – «гиперхолестеринемия». Чем больше содержание холестерина в крови, тем больше опасность развития атеросклероза, при котором холестерин откладывается в стенках сосудов. В таких сосудах нарушается кровоток и создаются предпосылки появления ишемической болезни сердца, инфарктов и инсультов. Опасным для развития сердечно-сосудистых заболеваний считается также повышение концентрации липопротеидов низкой плотности и увеличение количества триглицеридов. Повышенная двигательная активность существенно снижает вероятность развития этих заболеваний (например, при значительных нагрузках даже обильное питание, включающее много жиров и углеводов, не приводит к увеличению концентрации холестерина). При занятиях ОФК усиливается потребление кислорода организмом, в результате чего из жировых депо извлекаются и подвергаются расщеплению жироподобные вещества (липиды).

Не менее важно влияние ОФК и на психоэмоциональные стрессы, провоцирующие заболевания органов кровообращения. Организм тренированных людей характеризуется большей устойчивостью ЦНС и гораздо легче переносит стрессовые ситуации.

Болезни обмена веществ. Основным заболеванием этой группы является расстройство жирового обмена, которое проявляется в ожирении, т. е. отложении избыточного количества жира в подкожной клетчатке и межклеточном пространстве. В ходе эволюции на протяжении миллионов лет у животных выработалась способность накапливать про запас наиболее ценные в энергетическом отношении вещества. Эта способность перешла и к человеку – мы накапливаем углеводы в виде гликогена печени и мышц, а также жир в виде синтезированных запасов сала подкожной клетчатки, сальника. Жировые отложения в качестве запасенной впрок энергии особенно выгодны: ведь энергоемкость 1 г жира (9,1 ккал) более чем вдвое превосходит соответствующие показатели углеводов (4,1 ккал).