Валеология

В.П. Петленко. Основы валеологии. Книга вторая. 1998.- 360 с.
§ 8.
Функциональные резервы человека
Человеческий организм представляет собой надежную биосоциальную систему, обладающую неограниченными возможностями приспособления к окружающей среде. Человек может адаптироваться к значительным физическим нагрузкам, условиям измененной газовой среды, высокой и низкой температуре, повышенной влажности, пониженной и повышенной освещенности. Хорошо известно, что адаптированный организм может легче, чем неадаптированный, переносить воздействия различных неблагоприятных факторов внешней среды, а под влиянием чрезвычайного усилия, эмоционального напряжения или при высокой мотивации деятельности организм человека способен продемонстрировать функциональную активность, не доступную для него в спокойном состоянии. Все это говорит о том, что организм человека обладает скрытыми возможностями (резервами) и что адаптированный человек обла-

73

Культура физического здоровья

дает большими резервами, умеет их лучше использовать в процессе адаптации.

Адаптационные резервы в общем виде представляют собой возможности клеток, органов, систем органов и целостного организма противостоять воздействию различного вида нагрузок, адаптироваться к этим нагрузкам, минимизируя их воздействие на организм и обеспечивая должный уровень эффективности деятельности человека. Выделяются структурные (морфологические) и функциональные резервы.

Под структурными резервами понимаются особенности строения отдельных составляющих элементов организма (клеток, тканей, органов и систем органов), проявляющиеся в развитии и прочности мышечной и костной ткани, в особенностях строения миофибрилл и мышечных волокон, в прочности связочного и подвижности суставного аппаратов, в характере васкуляризации скелетных и сердечной мышц, в развитии межнейронных связей, которые, в свою очередь, оказывают существенное влияние на функциональные возможности организма.

Структурными резервами организма выступает парность ряда органов, обеспечивающая викарное замещение функций (почки, легкие, уши, глаза, железы внутренней секреции). Каждый из этих органов, при выходе из строя своего "напарника", может сам обеспечить нормальное функционирование организма в обычных условиях, а в ряде случаев и при функциональных нагрузках. Для эндокринной системы эти возможности особенно важны: даже небольшая часть одной из парных желез внутренней секреции может полностью обеспечить нормальное состояние организма. К глубоким и мощным структурным резервам организма относится резистентность его клеток и тканей к различным внутренним изменениям условий их функционирования.

Функциональные резервы представляют собой возможность изменения функциональной активности структурных элементов организма, их возможности взаимодействия между собой, используемые организмом для достижения результата деятельности человека, для адаптации к физическим, психоэмоциональным нагрузкам и воздействию на организм различных факторов внешней среды. Эти возможности проявляются в изменении интенсивности и скорости протекания энергетических и пластических процессов обмена на клеточном и тканевом уровнях, в изменении интенсивности и скорости протекания физиологических процессов на уровне органов, систем органов и организма в целом, в увеличении физических (сила, быстрота, выносливость) и улучшении психических (осознание цели, готовности бороться за ее достижение) качеств, в способности к выработке новых и совершенствованию уже имеющихся двигательных и тактильных навыков.

Функциональные резервы организма включают в себя три относительно самостоятельных вида резервов: биохимические, физиологические и психологические (психические).

Биохимические резервы — это возможности увеличения скорости протекания и объема биохимических процессов, связанных с экономичностью и интенсивностью энергетического и пластического обменов и их регуляцией.

Биохимические резервы определяются мощностью энергетических систем орга-

74

Нормативная и функциональная валеология

низма — анаэробная фосфогенная (алактатная) и лактацидная (гликолитичес-кая) и аэробная (кислородная, окислительная), а также биохимическими процессами, направленными на восполнение энергетических ресурсов организма и воспроизводство разрушенных при адаптации и вновь синтезируемых клеточных структур.

Индуцирование наиболее нагруженных структурных и ферментных белков, увеличение общей метаболизирующей массы тканей и возникновение специфических структурных перестроек приводит к увеличению морфологических (структурных) резервов организма. В результате мобилизации и использования биохимических резервов при адаптации происходит поддержание динамического постоянства внутренней среды организма. Если в организме происходит накопление продуктов обмена веществ, включаются гуморальные механизмы сохранения гомеостаза. Таким образом, биохимические резервы обеспечивают не только энергетический и пластический обмен, но и гомеостаз организма. Связаны они в основном с клеточным и тканевым уровнями.

Физиологические резервы представляют собой возможности органов и систем органов изменять свою функциональную активность и взаимодействие между собой с целью достижения оптимального для данных конкретных условий уровня функционирования организма и эффективности деятельности. Материальными носителями физиологических резервов являются органы и системы органов, а также механизмы, обеспечивающие поддержание гомеостаза, переработку информации и координацию вегетативных функций и двигательных актов. Это — обычные механизмы регуляции физиологических функций, которые в процессе приспособления организма к изменчивым условиям внешней среды и для нивелирования сдвигов во внутренней среде используются им в качестве резервов адаптации.

Психологические (психические) резервы могут быть представлены как возможности психики, связанные с проявлением таких качеств, как память, внимание, мышление, эмоции, с мотивацией деятельности человека и определяющие тактику поведения и особенности психологической и социальной адаптации. Психологические резервы можно рассматривать как переходное звено функциональных возможностей человека, которое соединяет его организм с окружающей средой. Это дает основание рассматривать психологические резервы человека как фактор, определяющий надежное гь деятельности, под которой понимается интегральное качество эффективно и стабильно выполнять поставленные задачи в экстремальных условиях.

Функциональные резервы организма могут быть представлены в виде сложной системы резервов, в которой фундаментом являются биохимические, а вершиной — психологические резервы.

Стержнем системы функциональных резервов, объединяющим ее в единое целое за счет механизмов нейрогумо-ральной регуляции, являются физиологические резервы. Системообразующим фактором выступает результат деятельности или результат адаптации. Отсутствие результата, как и систематически недостаточный результат, может не только стимулировать формирование системы функциональных резервов, но и

75

Культура физического здоровья

разрушать ее, прекращать ее функционирование в зависимости от воли, установок и системы ценностей.

Систему функциональных резервов организма человека можно представить в виде трех подсистем резервов: биохимических, физиологических и психологических, вступающих между собой в определенные отношения.

Подсистема биохимических резервов обеспечивает фундаментальные процессы, направленные на усиление функционирования подсистемы физиологических резервов, которая, в свою очередь, нейрогуморальным путем регулирует уровень функционирования подсистемы биохимических резервов. На основе деятельности подсистемы физиологических резервов функционирует подсистема психологических резервов, с одной стороны, основывающихся на деятельности центральной нервной системы, а с другой — являющихся резервами человека, развивающимися и функционирующими на основе социальной мотивации. Подсистема психологических резервов выступает как механизм мобилизации физиологических резервов.

С позиции системного подхода в зависимости от характера деятельности или воздействующего на организм фактора внешней среды могут быть определены основные блоки подсистемы физиологических резервов, определяющих успешность адаптации организма. Так, в частности, применительно к мышечной деятельности выделяются четыре составляющих ее блока:

• блок сенсорных систем, воспринимающий и производящий первичную обработку пусковых и корригирующих сигналов;

• блок организации (управления) двигательной активности;

• блок регуляции гомеостаза;

• блок реализации движения (мышечная система).

Резервы блока сенсорных систем определяются физиологическими резервами периферического и центрального отделов сенсорных систем; резервы блока организации движений в основном определяются физиологическими резервами центральной нервной системы; резервы блока регуляции гомеостаза определяются физиологическими резервами органов и систем органов поддержания гомеостаза (сердце, легкие, почки); резервы блока реализации движений определяются физиологическими резервами мышечной системы и системы регуляции движений.

Все физиологические резервы избирательно интегрируются в виде резервов функциональной системы, обеспечивающей выполнение мышечной деятельности.

Согласно теории функциональных систем (П.К. Анохин, 1975), отдельное проявление скрытых возможностей организма человека не может быть оценено как резерв. Только отношение данного функционального проявления к результату целостной деятельности позволяет говорить о собственно резервах адаптации. Из этого следует, что под функциональными резервами адаптации организма понимаются такие изменения функциональной активности структурных элементов организма, которые вносят вклад в достижение приспособи-тельного результата. Результат адаптации не может быть сведен к результатам функционирования отдельных органов, а выступает как интегративное образование, определяющее и формирующее ту своеобразную организацию физио-

76

Нормативная и функциональная валеология

лого-биохимических процессов, которая необходима для его достижения. В процессе адаптации в организме формируется и совершенствуется система функциональных резервов, специфические черты которой определяются уровнем и характером адаптированное™ организма, его половыми, возрастными и конституциональными особенностями. Отдельные части формирующейся сложной системы функциональных резервов взаимодействуют между собой. Некоторые из них обусловливают взаимные (двусторонние) положительные и отрицательные (то есть стимулирующие и угнетающие) воздействия, а некоторые оказывают односторонние влияния (только положительные или только отрицательные). Так, сенсорные системы могут активировать или угнетать деятельность системы организации движений, в то время как на систему поддержания гомеостаза они могут оказывать только активирующее влияние. Мышечная система, активируя систему поддержания гомеостаза, может оказывать (как и система поддержания гомеостаза) угнетающее воздействие на систему организации движений.

Физиологические резервы классифицируются следующим образом.

1.

По уровням организма могут быть выделены клеточные, тканевые, органные, системные, межсистемные резервы и резервы целостного организма, то есть можно говорить о физиологических резервах клеток (мышечных, нервных), тканей (нервной, мышечной, железистой), органов (сердца, легких, почек), систем органов (сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной и половой) и о приспособительных (адаптивных) резервах целостного организма.

2. По физическим качествам:

• физические резервы силы — это включение дополнительных двигательных единиц в мышце, синхронизация возбуждения двигательных единиц в мышце, своевременное вытормаживание мышц-антагонистов, координация (синхронизация) сокращения мышц-агонистов, повышение энергетических ресурсов мышечных волокон, переход от одиночных сокращений мышечных волокон к титаническим, переход в сокращение из положения оптимального растяжения мышечных волокон;

• физиологические резервы быстроты (скорости) — это время проведения возбуждения через синапсы, синхронизация возбуждения двигательных единиц, скорость перехода возбуждения в сокращение, скорость укорочения мышечных фибрилл, скорость переработки информации в соответствующей ситуации;

• физиологические резервы выносливости — это мощность и устойчивость механизмов, обеспечивающих поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза), резервы энергетических веществ в организме и возможность их использования, процессы биоэнергетики (анаэробные и аэробные возможности организма), координация работы анимальных (соматических) и вегетативных систем.

3. По характеру (мощности, длительности) выполняемой мышечной работы:

• физиологические резервы, мобилизируемые при работе максимальной мощности, которые относятся преимущественно к клеточным резервам, к ре-

77

Культура физического здоровья

Таблица 14 Максимальный уровень мобилизации функций Показатель

Уровень покоя

Максимальный уровень

Изменение, раз

Обмен скелетных мышц, ккал-мин~~'-см— 3

0,3

30

100

Кровоток в мышцах на 100 г ткани

4 мл-мин~'

150 мл-мин"'

35

Общий кровоток в скелетной мускулатуре

1,2 л-мин~'

34 л-мин~'

30

Число действующих капилляров на 1 мм3 мышечной ткани

35 — 85

2500 —3000

40 — 70

Общая поверхность капилляров на 1 см3 мышечной ткани

3 — 8см2

350 — 370см2

50—100

Минутный объем кровообращения

5,0 л-мин ~'

40,0 л-мин~'

8

Систолический объем крови

50 — 70 мл

200мл

3 — 4

Частота сердечных сокращений

60 уд-мин~'

240 уд-мин^'

40

Артериальное давление систолическое

HOMMHg

200 мм Hg

2

Артериальное давление диастолическое

40 мм Hg

80 мм Hg

2

Артериальное давление пульсовое

30 мм Hg

160MMHg

5

Минутный объем дыхания

6 — 10 л-мин~~'

200 л-мин-'

20 — 30

Частота дыхания в минуту

10—14

120

10

Дыхательный объем

0,4 — 0,7 л

3,5л

5

Потребление кислорода

0,25 л-мин"1

5,0 л-мин^'

20

Время кругооборота крови

20— 120с

8 — 9с

3

Уровень молочной кислоты

90— 120 игл"1

2500 мг-л"1

25

Количество лейкоцитов в 1 см3

7000 — 8000

50000

7

зервам поддержания гомеостаза и энергетики, а также к резервам скорости перехода возбуждения с нервной клетки на нервную или мышечную клетку (активность холинэстеразы, скорость деполяризации и реполяризации мембран);

• физиологические резервы, мобилизуемые при работе субмаксимальной мощности, которые относятся преимущественно к тканевым резервам поддержания гомеостаза (буферные системы и резервная щелочность крови) и энергетики (гликолиз);

• физиологические резервы, мобилизуемые при работе большой мощности, которые относятся в основном к органным и системным резервам поддержания гомеостаза (предельное усиление работы прежде всего кардиореспира-торной системы) и энергетики (аэробные и анаэробные процессы, резерв глюкозы);

78

Нормативная и функциональная валеология

• физиологические резервы, мобилизуемые при работе умеренной мощности, которые относятся в большинстве случаев к резервам целостного организма поддержания гомеостаза (терморегуляция, водно-солевой обмен) и энергетики (переключение на преимущественное использование жиров, глюкогенез).

4. По очередности мобилизации физиологические резервы могут быть условно подразделены на три эшелона. Первый эшелон резервов мобилизуется сразу же при переходе от состояния покоя к привычной деятельности до появления чувства усталости, второй — в экстремальной ситуации, а третий — в борьбе за жизнь, в атональном состоянии.

5. По степени специфичности физиологические резервы могут быть подразделены на общие (неспецифические) и специальные. Первые реализуются через общие для всех видов деятельности качества, вторые — через навыки в специфической деятельности.

В принципе адаптация организма может быть рассмотрена как двуединый процесс. С одной стороны, организм приспосабливается к удержанию жизненно важных констант внутренней среды, а с другой — поскольку часто предотвратить сдвиги гомеостаза все равно не удается, то организм приспосабливается к выполнению специализированной деятельности в условиях измененного гомеостаза путем вовлечения резервов функциональной системы адаптации.

В процессе адаптации происходит расширение диапазона резервных возможностей организма и повышается способность к их мобилизации. Некоторые сдвиги в функциях органов, рассматриваемых как возможный уровень мобилизации физиологических резервов организма, могут быть продемонстрированы на примере мышечной деятельности (табл. 14).

вернуться к содержанию
вернуться к списку источников
перейти на главную страницу

Релевантная научная информация:

  1. В.П. Петленко. Основы валеологии. Книга вторая. 1998.- 360 с. - Валеология
  2. § 6. Потенциал организма и его реализация - Валеология
  3. § 1. Нормология и валеология человека - Валеология
  4. § 8. Функциональные резервы человека - Валеология
  5. 4.3. Основные направления научно-технического прогресса и их влияние на охрану окружающей среды и рациональное природопользование - Экология и природопользование
  6. ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА - Валеология
  7. § 1. Конституции человека — основные типы - Валеология
  8. СУЩНОСТЬ И СТРУКТУРА ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ - Педагогика
  9. 5.4. Рекомендации по обеспечению личной психологической безопасности - Педагогика
  10. 8.3. Проблема формирования индивидуальности студента-педагога - Педагогика
  11. Джонатан Тернер. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ* - Социология
  12. § 3. Энергетические резервы и жизнеспособность организма - Валеология
  13. § 12. Основные оздоровительные эффекты физической культуры и спорта - Валеология
  14. § 4. Ортомолекулярная медицина - Валеология
  15. § 5. Здоровье и трудовая активность - Валеология
  16. § 7. Адаптивный потенциал человека к внешней среде - Валеология
  17. § 9. Физиологическая адаптация и здоровье - Валеология
  18. § 10. Экологический портрет человека - Валеология
  19. § 12. Гиподинамия - Валеология
  20. § 4. Многонормность человеческого организма - Валеология

Другие научные источники направления Валеология:

    1. В.П. Петленко. Основы валеологии. Книга первая.. 1998

    2. В.П. Петленко.. Основы валеологии. Книга третья. 1999