XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

С каждым годом количество легкоатлетических пробегов на марафонскую дистанцию стремительно увеличивается и всё большее количество людей участвует в них, что влечёт за собой развитие науки в области физической культуры.

Грамотная подготовка к стартам помогает подстроить организм для столь продолжительной дистанции (42,2 км) Подготовка к марафону многогранна, она включает в себя бег в аэробных и анаэробных энергетических системах. Первая, в свою очередь, используется чаще всего, так как на марафоне задействована именно аэробная энергетическая система. В первую очередь, на обеспечение организма энергией расходуется глюкоза и гликоген, а во вторую, жирные кислоты. Для того, чтобы организм перешёл на окисление жиров, может пройти около 20 минут. Тренируя данную систему, мы учим организм расходовать меньше энергии в единицу времени. Эта особенность может проявиться не только в беге, но и при выполнении различных двигательных действий невысокой интенсивности. Для работы аэробной системы энергообеспечения требуется большое количество кислорода, который, в свою очередь переносится во все органы тела человека, что положительно сказывается на работе организма в целом. Помимо всего, в беге особую роль играет сердечно сосудистая система (далее – ССС), развитие которой происходит постепенно. Главное условие правильного развития ССС заключается в том, чтобы не форсировать процесс подготовки и не перегружать организм во время тренировочного процесса.

Проблема подготовки к марафонской дистанции может заключаться в неравномерном распределении тренировочных нагрузок в макроцикле, что менее эффективно сказывается на тренировке аэробной системы энергообеспечения и оказывает менее положительное влияние на ССС и на организм человека в целом.

В данной работе мы затронем дыхательную, кровеносную и энергетические системы организма.

Цель исследования: обзор литературы и выявление влияния бега на организм в процессе подготовки к марафону.

В исследовании использовали метод обзора научной литературы.

Результаты исследования. Результаты проведенного исследования представлены в тексте и на рисунках 1, 2.

Рассмотрев некоторое количество научной литературы, в отношении адаптации сердечно-сосудистой системы к работе на выносливость мы можем сказать, что во время тренировки на выносливость в организме спортсмена происходят очевидные адаптивные изменения в сердечно-сосудистой системе.

Один из характерных показателей в этом случае - увеличение объема сердца. Второй случай связан как с расширением (дилатацией) его полостей, так и с развитием гипертрофии сердечной мышцы (миокарда). Эти изменения функции сердца приводят к периодическому увеличению систолического объема крови и частоты сердечных сокращений. Это, в свою очередь, обеспечивает более полное опорожнение полостей сердца за счет сохраненного объема крови. Систолическая экскреция вместе с частотой сердечных сокращений (ЧСС) определяет значение интегрального гемодинамического параметра - минутного объема крови. [1]

На последующие характеристики и функции сердца влияет направление тренировочной нагрузки. Интенсивные тренировки с чрезмерным объемом и без достаточной начальной подготовки к длительной работе приводят к развитию сердца с толстой мышечной стенкой и относительно небольшой полостью. У такого сердца много выталкивающей силы, но небольшой объем ударов. В то же время объемная работа с низкой интенсивностью создает большое («аэробное») сердце, которое перегружается в условиях работы с высокой интенсивностью. Он медленно наполняется кровью и обладает слабой силой отталкивания. В этом случае может уменьшаться минутный объем сердца, что приводит к снижению его загруженности и, как следствие, аритмии. [1]

Однако при рациональной организации тренировок, то есть при систематическом увеличении интенсивности нагрузки в годовом цикле, необычная сердечная функция связана с определенными положительными изменениями и сохраняется.

Одним из ключевых факторов, определяющих и ограничивающих работоспособность в повышении выносливости, является функция расслабления сердечной мышцы. Заметные сдвиги в показателях диастолической релаксации и тесная корреляция между систолической и диастолической стадиями достигают желаемых значений для соревновательной стадии подготовки.

Важную роль в формировании функциональной специализации организма во время работы на выносливость играет не только гиперактивность сердца, но и гемодинамические факторы.

Перераспределение кровотока и увеличение его интенсивности в работающих мышцах помогает удовлетворить их снабжение кислородом и устранить анаэробные метаболиты (рис. 1). Этому способствует усиление микроциркуляции в мышцах, несущих основную нагрузку, из-за расширения их капиллярной сети, что увеличивает контактную поверхность, разделяющую кровь и мышечную ткань, при одновременном снижении сопротивления периферических артерий.

Увеличение способности стенок артерий расширяться в работающих мышцах необходимо для улучшения функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы во время работы. Это приводит к значительному расширению периферического рабочего канала, что облегчает работу сердца, снижает требуемую энергию от сердца, необходимую для движения крови по артериям, улучшает контакт крови с мышечной тканью и лучше использует кислород. [1,2,4,5]

Рис. 1 – распределение кровотока между работающими мышцами и другими органами и тканями при работе нарастающей интенсивности вплоть до уровня максимальной аэробной мощности

Тем самым, в отношении влияния подготовки к марафону на сердечно-сосудистую систему, можно сделать вывод о том, что благодаря продолжительному бегу низкой интенсивности, укрепляются стенки миокарда, сердце становится более эластичным, увеличивается минутный объём крови и работа сердца становится более ритмичной. Всё это можно отнести к профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, в частности, связанных с патологиями миокарда.

Выносливость является не только результатом подачи кислорода к работающим мышцам, а скорее является результатом роста способности мышечных клеток и их митохондрий извлекать более высокий процент кислорода из артериального кровоснабжения. В результате митохондрии скелетных мышц являются последним средством окислительного метаболизма, который определяет влияние способности организма использовать кислород в условиях напряженной двигательной деятельности.

Первая и основная функция — это метаболическое дыхание. Прежде всего, конечно, дыхание (точнее, легочная вентиляция) - неотъемлемая часть газотранспортной системы, обеспечивающая биологические реакции окисления как важнейший источник энергии для жизненно важных процессов организма, в том числе для работы мышц.

Роль дыхания в поддержании гомеостаза организма против различных изменений внешней и внутренней среды, особенно во время мышечной активности, неразрывно связана с этой функцией. В этом качестве способность запоминать дыхательную систему очень высока благодаря совершенству механизмов контроля. Однако они не безграничны: например, если рост легочной вентиляции является энергетически невыгодным из-за высокой стоимости форсированной работы респираторных мышц, нагрузка на дыхательную функцию может быть одним из ограничивающих факторов физического функционирования человека. [2]

На рис. 2 показана структура кислородного каскада в организме и факторы, определяющие эффективность каждого из его уровней. Следует только добавить, что высокий уровень выносливости достигается только в том случае, если способность использовать кислород на всех уровнях кислородного каскада хорошо развита и сбалансирована, и ни один из них не ограничивает эффективность всей системы. [1,2,3]

Рис. 2 – схема кислородного каскада в организме

Таким образом, теперь ясно, что снижение факторов, определяющих выносливость, зависит от возможностей автоматизированных систем, недооценка специализированной роли мышечной функции и рассмотрение гипоксии рабочих мышц как основных условий, ограничивающих производительность в циклических видах спорта, в течение многих лет это препятствовало развитию практических методов тренировки бегунов длинные дистанции.

Выполнив обзор научной литературы, мы можем прийти к выводу, что подготовка к марафонской дистанции оказывает значительное влияние на организм в отношении, сердечно-сосудистой, дыхательной и энергетических систем организма. В частности, укрепляются стенки миокарда, сердце становится более эластичным, увеличивается минутный объём крови, и работа сердца становится более ритмичной, дыхательная система, наряду с энергетическими системами обеспечивает эффективную работу мышц человека и всего организма, что положительно сказывается на тренировочном процессе и результатах соревнований.

Список литературы:

Верхошанский, Ю. В. Физиологические основы и методические принципы тренировки в беге на выносливость : учебное пособие / Ю. В. Верхошанский. — Москва : Советский спорт, 2014. — 80 с. — ISBN 978-5-9718-0705-6. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/69819 (дата обращения: 22.11.2020). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Кашапов Р.И., Кашапов Р.Р. Особенности энергообеспечения мышечной деятельности в марафонском беге // Наука и спорт: современные тенденции. 2018. №4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-energoobespecheniya-myshechnoy-deyatelnosti-v-marafonskom-bege (дата обращения: 22.11.2020).

Волков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун С.Н. Биохимия мышечной деятельности – Киев: Олимпийская литература, 2000.

Макарова Г.А. Медицинский справочник тренера – М.: Советский спорт, 2004.

Иванова, С. Ю. Физическая культура : учебное пособие / С. Ю. Иванова, Е. В. Сантьева, Ю. В. Гребенникова. — Кемерово : КемГУ, [б. г.]. — Часть 1 — 2016. — 154 с. — ISBN 978-5-89289-929-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/102657 (дата обращения: 22.11.2020). — Режим доступа: для авториз. пользователей.