Введение к работе
Актуальность нсследованпя. В последние годы в нашей стране и за рубежом значительно усилились исследования резервов гомеостазиса организма человека, в которых одним из центральных вопросов является изучение функциональной возможности системы терморегуляции в сохранении температурного гомеостазиса при мышечной деятельности различной мощности и продолжительности (К.И. Иванов 1972, 1979, 1996; Ю.И. Баженов 1982, 1986; Ю.Ф. Пастухов 1983; В.И. Басакин 1980, 1994; Н. Hensel 1981, 1992; Р. Lomax1998).
Современная цивилизация ставит перед человечеством необходимость освоения новых климато-географических районов, воздушного, космического и подводного пространства (В.П. Казначеев 1983, Н.А. Агаджанян 1987). В связи с этим человек оказывается в новой проблемной ситуации - его физиологические адаптивные механизмы подвергаются существенным напряжениям. Установлено, что организм человека обладает большими возможностями приспосабливаться к условиям специфики трудовой деятельности и воздействию экстремальных факторов (А.С. Солодков, 1977, 1982)
Особое значение для человека имеет адаптация к мышечным нагрузкам, которые являются одним из основных компонентов трудовой и спортивной деятельности.
Установлено, что мышечная деятельность сопровождается усиленным ресинтезом АТФ - одного из главных источников энергии сокращения в мышечной клетке. Однако, только меньшая часть потенциальной энергии макроэргов переходит в полезную внешнюю работу, остальная тут же выделяется в виде тепла. Следовательно, при всех видах мышечной работы резко увеличивается нагрузка на систему терморегуляции, поэтому, физическая работоспособность при тяжелой мышечной работе в значительной степени определяется и ограничивается метаболической тепловой нагрузкой и функциональной возможности теплоотдачи. В этих условиях существенное значение приобретают адаптивные изменения в системе терморегуляции позволяющие замедлить нарастание температуры тела до опасных пределов и тем самым повысить работоспособность Особо остро для человека стоит проблема термической адаптации в связи с интенсивным освоением полярных зон влажных тропиков и для ряда видов спортивной профессиональной деятельности характеризующихся большими метаболическими тепловыми нагрузками^и поучением экзотермического тепла.
В настоящее время предполагают, что наиболее эффективные адаптивные сдвиги в системе терморегуляции проявляются у лиц, занимающихся зимним плаванием - «моржеванием» (М.Л. Бутов,
1985; А.Н.Колгушкин, 1997). Плавание в холодной воде характеризуется целым рядом особенностей. Это обусловлено ее высокой удельной теплоемкостью и теплопроводимостью, которые превышают таковые на воздухе в 28,7 раза. При плавании в воде теплоотдача происходит со всей поверхности тела, в то время как в воздушной среде только с 75% ее площади. Предполагают, что все эти особенности, у лиц, занимающихся зимним плаванием, вызывают расширение функциональной возможности системы терморегуляции в сохранении температурного гомеостазиса.
Актуальность исследования определяется еще тем, что они направлены на изучение функциональных изменений в системе терморегуляции с позиции классического адаптационного процесса, происходящего в организме человека при мышечной деятельности различного вида и низкой температуре окружающей среды. Выявление динамики приспособительных сдвигов в системе терморегуляции под действием низких температур и во время тренировок спортсменов различных специализаций, определяется обоснованием гигиенических мероприятий, указывая на те факторы и условия среды, которые должны быть изменены или компенсированы для того чтобы физиологические сдвига в организме человека не приводили к патологии.
В качестве рабочей гипотезы исследования лежит предположение, что в процессе адаптации к мышечной деятельности и низкой температуре среды формируется определенный комплекс реакций системы терморегуляции в ответ на стандартные физические нагрузки, местное и общее охлаждение, который может характеризовать функциональную возможность системы терморегуляции сохранять определенный уровень физической работоспособности.
Целью исследования являлось выявление динамики функциональных изменений в системе терморегуляции происходящих в организме человека в процессе адаптации к мышечной деятельности и низкой температуре окружающей среды с учетом многообразия форм двигательной активности.
Исходя из цели исследования, были поставлены следующие задачи:
-
Оценить влияние адаптации к мышечной деятельности и низкой температуре окружающей среды на тепловое состояние организма в период относительного покоя.
-
Определить влияние адаптации к мышечной деятельности различного вида и низкой температуре окружающей среды на эффективность системы терморегуляции в ответ на физические нагрузки различной мощности.
-
Выявить эффективность физической терморегуляции у лиц с разным уровнем и спецификой адаптации к мышечной деятельности и низкой температуре окружающей среды в период общего охлаждения в воде с температурой 25С в течение 10 минут.
-
Изучить степень устойчивости организма человека к охлаждению у лиц с разным уровнем и спецификой адаптации к мышечной деятельности и низкой температуре окружающей среды.
-
Исследовать влияние эффективности системы терморегуляции на показатель физической работоспособности и КПД работы.
Положения выносимые на зашпту:
-
Профессиональная мышечная деятельность человека ведет к совершенствованию механизмов терморегуляции и формированию физиологической экономизации физической работы.
-
Зимнее плавание «моржевание» ведет к усилению и к большей подвижности симпатическігх вазоконстрикторных рефлексов на сосуды кожи.
-
Закаливание организма методом «моржевания» ведет к снижению КПД работы и показателя физической работоспособности теста PWC170 из-за значительных трат энергии на теплообразование.
-
Прогнозирование функциональных возможностей организма человека приспосабливаться к различным видам мышечной деятельности может быть осуществлено по характеру реакции системы терморегуляции на тестирующие физические нагрузки и локальное дозированное охлаждение.
Научная новизна исследования состоит в том, что на основании экспериментальных данных и их теоретического анализа формируются основные положения о характере адаптации системы терморегуляции к мышечной деятельности и низкой температуре окружающей среды.
В результате исследования получены новые факты, характеризующие адаптивные сдвиги организма при охлаждении. Они показали, что низкие температуры окружающей среды во время закаливающих процедур (моржевание) и тренировки спортсменов по разному обуславливают адаптацию организма к холоду. Показано, что длительная тренировка спортсменов в нормо-термических условиях и
в условиях охлаждения вызывают специфические изменения в динамике температуры кожи в ответ на холодовое раздражение.
.Продемонстрировано, что уровень и специфика адаптированности организма к мышечной деятельности проявляется в характере эффективности системы терморегуляции при воздействии на организм физических нагрузок различной мощности.
Впервые выявлено, что зимнее плавание «моржевание» ведет к снижению КПД работы и физической работоспособности из-за более значительных рефлекторных трат энергии на теплообразование. Это особенно контрастно проявляется при физических нагрузках мощности 45% от максимально возможной.
Теоретическое значение работы определяется обоснованием характера функционирования системы терморегуляции организма человека при адаптации к мышечной деятельности в различных температурных условиях окружающей среды и их взаимосвязью, что дает основу научно обоснованного прогноза адаптированности системы терморегуляции по результатам оценки реакции данных систем на воздействие тестирующей физической нагрузки.
Работа и расход энергии - основные энергетические параметры мышечной деятельности. Поэтому имеют теоретическое значение сформированные в диссертации положения о связи между мощностью работы, расходом энергии и адаптации к мышечной деятельности и низкой температуре окружающей среды.
Практическая значимость. Результаты данного исследования позволили обобщить круг практических вопросов, касающихся механизмов адаптации системы терморегуляции в нормотермических условиях и условиях низких температур окружающей среды. Все это создает предпосылки для поиска путей управления процессом адаптации системы терморегуляции.
Разработанные методические основы адаптации системы терморегуляции организма человека при мышечной деятельности, представлен перечень показателей, а так же приемы их использования в оценке индивидуального адаптогенеза, которые могут быть использованы как критерии оптимизации отбора людей для освоения профессий, связанных с выполнением работы различных видов, мощности, продолжительности и температурных условий окружающей среды.
Внедрение результатов исследования; Результаты исследования и их выводы могут быть использованы в меднко-биологаческих исследованиях по изучению адаптации организма человека к различным факторам, а также в курсах лекций по физиологии, спортивной медицины, гигиены и валеологии, читаемые в физкультурных и медицинских университетах. Результаты по
изучению степени устойчивости организма к холоду могут быть использованы при составлении закаливающих процедур и планированию годичного тренировочного процесса спортсменов лыжников, гимнастов и пловцов.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены и
обсуждены на следующих научных форумах: 2-ой Международной
научно-практической конференции «Физическая культура и спорт
учащейся молодежи в развивающемся мире» (Шуя, 1996); 3-й
Международной и 6-ой Всероссийской научно-практической
конференции «Экология и охрана окружающей среды» (Владимир,
1996); Международной конференции «Проблемы проектирования
региональных систем физического воспитания» (Тула, 1997V
Международной научной конференции «Физиология спорта -
состояние н перспективы» (Санкт-Петербург, 1999) и на ежегодных
научно-практических конференциях профессорско-
преподавательского состава Владимирского государственного педагогического университета (1997-2000).
Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав, выводов и списка литературы, имеется 13 таблиц и 12 рисунков. Список использованной литературы состоит из 112 отечественных и 55 зарубежных источников.