Анализ наиболее опасных видов заболеваний и процесса старения показал: здоровье человека определяется состоянием наследственного аппарата клеток. Этот аппарат управляет синтезом, пластическими процессами и подчиняется управляющим действиям гормонов. Следовательно, максимальным оздоровительным эффектом обладают физические упражнения, вызывающие «игру» гормонов с большим выделением их в кровь из желез эндокринной системы. Рассмотрим с этой точки зрения известные виды оздоровительной физической культуры.
Циклическая аэробика.
Один из наиболее популярных видов оздоровительной физической культуры, в котором используются такие циклические упражнения, как бег, ходьба, езда на велосипеде и т.п.
Физиология циклических упражнений
Аэробные упражнения — один из наиболее изученных видов физической активности. Особенностью этих упражнений является участие в движении определенных (одних и тех же) мышечных групп, которые последовательно напрягаются и расслабляются. С ростом потребления кислорода увеличиваются частота сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление (АД). Например, при ЧСС 150 уд/мин систолическое артериальное давление может составлять 150 — 190 мм рт. ст., а диастолическое — 70—90 мм рт. ст.
При низкой скорости (например, бега) работает только малая часть мышечных волокон активных мышц. Эти мышечные волокна имеют большое количество митохондрий, поэтому могут окислять жиры — они называются окислительными мышечными волокнами. Если же подключаются к работе мышечные волокна с малым содержанием митохондрий, то в них протекает анаэробный гликолиз, — они называются гликолитическими мышечными волокнами, т. е. в них происходит образование из гликогена молочной кислоты (лактата — La и ионов водорода — Н). Молочная кислота проникает в окислительные мышечные волокна и мешает окислению жиров. Поэтому с увеличением скорости все мышечные волокна переходят на окисление углеводов (лактата, глюкозы и гликогена). Ученые обнаружили это явление еще в 20 —30-е гг. XX в.; появились рекомендации о применении аэробных упражнений для увеличения жирового обмена. Сжигание жира может происходить в ходе выполнения физического упражнения, если в работе принимают участие только окислительные мышечные волокна с нормальным кровоснабжением.
Однако исследования 90-х гг. прошлого века показали, что в основном происходит окисление только тех жиров, которые накапливаются в мышечных волокнах в виде капелек. Запасов этих жиров хватает на 30 — 60 мин работы. Подкожный жир не успевает перейти в кровь и мышцу в ходе выполнения упражнения. Этот процесс имеет существенное значение только во время восстановления, когда израсходованные запасы гликогена и жира в мышечных волокнах восстанавливаются (ресинтезируются) либо за счет жира и углеводов, поступающих в кровь из пищи, либо за счет глюкозы крови и жира, поступающего из подкожного жирового депо.
Концентрация в крови гормонов, связанных с активностью гипофиза и симпатической нервной системой (соматотропин, тестостерон, адреналин, норадреналин и др.), нарастает по мере усиления психического напряжения. Психическое напряжение особенно возрастает при совместном действии нескольких факторов:
- увеличения активности мышц;
- закисления мышц до степени, вызывающей болевые ощущения;
- достижения максимальной ЧСС;
- достижения предельной частоты дыхания.
Продолжительность выполнения аэробного циклического упражнения зависит от заданной интенсивности, например скорости бега. На уровне анаэробного порога человек может непрерывно перемещаться 20 — 30 мин; при этом ЧСС составляет 140 — 170 уд/мин и более — в зависимости от размеров сердца и уровня аэробных возможностей мышц. Концентрация гормонов при этом немного возрастает, но находится в пределах 150 — 200 % уровня покоя. При предельном напряжении концентрация гормонов может возрастать в 10 и более раз.
Методика применения аэробных упражнений в оздоровительной
Физической культуре.
«Бег от инфаркта» — основная цель занимающихся бегом трусцой (по Куперу). В литературе по этой теме отмечается, что бег с низкой интенсивностью (скоростью) — точнее, до скорости анаэробного порога — связан с окислением жиров, более активной по сравнению с покоем работой сердца и сосудов. Далее, опираясь на эмпирический закон «функция строит орган», делается утверждение, что аэробные упражнения должны улучшать состояние сердца и сосудов, а также уменьшать количество жира в организме. Однако исследования аэробных упражнений за последние 30 лет так и не выявили существенного положительного влияния аэробных упражнений на сердце, сосуды и жировую ткань.
Тренировки с ЧСС 100—140 уд/мин, когда наблюдается максимальный ударный объем сердца (наибольший выброс крови за одно сокращение сердца — систолу), могут привести к дилатации, т.е. постепенному удлинению миофибрилл в его мышечных волокнах (а именно увеличивается количество саркомеров в миофибрилл е). Поэтому в покое сердце начинает выбрасывать за один удар больше крови. Поскольку потребность в кислороде в состоянии покоя остается прежней, то уменьшается ЧСС покоя. Этот показатель и предлагают регистрировать, оценивая по нему состояние здоровья. Согласиться с этой точкой зрения нельзя, поскольку увеличение объема левого желудочка имеет значение для спортсменов, а для обычного человека важно состояние эндокринной и иммунной систем.
Сосудистая система подвергается тяжелым испытаниям при беге с ЧСС 100 — 140 уд/мин, так как систолическое артериальное давление может возрастать до 160—190 мм рт. ст. Поскольку при низко интенсивном беге (ходьбе) концентрация гормонов в крови повышается незначительно, то процесс оздоровления сосудов идет очень медленно. Например, в годичном эксперименте, при трехразовой тренировке (по 1 ч в неделю) так и не удалось снизить повышенное артериальное давление. Однако нет сомнения, что через 3 — 5 лет давление должно нормализоваться, — это подтверждается практикой любителей бега.
Таким образом, общепринятая методика применения аэробных упражнений является низкоэффективным средством оздоровления сердечно-сосудистой системы и других систем и органов.
Хорошо подготовленные атлеты могут позволить себе 3 раза в неделю выполнять тренировочные упражнения продолжительностью 2— 4 ч. Большая продолжительность низко интенсивных аэробных упражнений может быть очень эффективным средством оздоровления. Дело в том, что по мере развития утомления нарастает психическое напряжение, а значит, происходит выброс гормонов в кровь. Следовательно, подготовка спортсменов-любителей к участию в марафонских соревнованиях может иметь оздоровительный эффект — надо только соблюдать следующие правила:
- нельзя использовать бег как средство подготовки к марафонской дистанции, поскольку это приводит к значительным повреждениям суставов, связок и мышц. Вместо бега надо использовать быструю ходьбу или езду на велосипеде, бег на лыжах или лыже-роллерах;
- не рекомендуется проводить длительную тренировку более 2-х ч., чаще трех раз в неделю.
Методика применения циклических упражнений для лиц среднего и пожилого возраста после длительного перерыва в занятиях физической культурой хорошо описана, например, в работах К. Купера и Н.М. Амосова. Смысла своих рекомендаций эти авторы не излагают, но занятия строятся с учетом общепедагогических принципов постепенности, активности и сознательности. Надо заметить, что и К. Купер, и Н.М. Амосов, пропагандируя свои системы, через 20 — 40 лет существенно изменили свою точку зрения на то, что было ими создано. К. Купер практически запретил использовать бег как средство оздоровления и рекомендует для этих целей быструю ходьбу и силовые упражнения в тренажерных залах. Н.М. Амосов, после того как у него обнаружили нарушения ритма работы сердца и была сделана операция по вживлению стимулятора работы сердца, высказался весьма негативно по отношению к собственной системе оздоровления — использованию гимнастических упражнений и ходьбы. Изменение взглядов было вызвано накоплением большого числа экспериментальных данных о влиянии бега на состояние опорно-двигательного аппарата, а также о незначительном влиянии аэробных упражнений на морфо-структуру тканей сосудов, процессы старения в сердечно-сосудистой системе.
Тем, кто хочет начать занятия физическими упражнениями для восстановления утраченных физических кондиций после длительной гипокинезии, надо иметь в виду, что состояние мышц можно изменить до требуемого уровня достаточно быстро — за 3 — 6 месяцев. А вот изменить состояние связок, сухожилий и строение костей можно лишь за 1,5 — 3 года. Отсюда и вытекает принцип постепенного увеличения нагрузки на опорно-двигательный аппарат. Нормой для лиц среднего и пожилого возраста является ежедневная непрерывная ходьба в очень быстром темпе (ЧСС 100—120 уд/мин) в течение 30 мин. Для выполнения этого норматива потребуется 2 — 3 месяца практически любому относительно здоровому человеку. Однако при форсировании нагрузок неизбежно возникают проблемы с суставами ног — прежде всего голеностопными и коленными. Поэтому продолжительность тренировочных занятий изменяется постепенно — с 10 до 60 мин в течение года. В тренировочные занятия включается ходьба с различной скоростью: например, удобная ходьба (темп 80—100 шаг/мин; дистанция — 100 — 200 м); очень быстрая ходьба (темп — 150 — 180 шаг/мин; дистанция — 20 — 50 м). В одном занятии суммарная продолжительность очень быстрой ходьбы постепенно увеличивается, но до конца года не должна быть более 30 мин. Длина отдельного отрезка очень быстрой ходьбы не должна превышать 50 м, а ЧСС — 120 уд/мин. В следующем году быстрое прохождение дистанции может быть заменено бегом, который в данном случае используется не только для улучшения функционального состояния сердечно-сосудистой системы, но и для увеличения нагрузки на опорно-двигательный аппарат, улучшения его состояния.
Таким образом, аэробные упражнения являются низкоэффективным средством оздоровительной тренировки и могут использоваться как дополнительное средство на занятиях оздоровительной физической культурой. Эти упражнения являются самым простым и удобным средством поддержания опорно-двигательного аппарата в нормальном состоянии.