Опорно-двигательный аппарат состоит из костного скелета, мышц, связок и сухожилий. Мускулатура внутренних органов и сосудов, характеризующаяся медленными сокращениями и большой выносливостью, является гладкой. Мускулатура сердца и скелетная мускулатура – поперечно-полосатые.
Скелетная мускулатура - главный аппарат, при помощи которого совершаются физические упражнения. Она отлично поддается тренировке и быстро совершенствуется.
Хорошо и гармонично развитая мускулатура, обеспечивает способность мышц в широком диапазоне напрягаться, расслабляться и растягиваться помогает человеку иметь прекрасную внешность. К тому же хорошее телосложение, как правило, соответствует и более крепкому здоровью, обеспечивает лучшие функции внутренних органов.
Так, при патологических искривлениях позвоночника, деформациях грудной клетки (а причиной тому бывает слабость мышц спины и плечевого пояса) затрудняется кровоснабжение мозга и т.д. Хорошо же развитая мускулатура является надежной опорой для скелета. Тренированные мышцы спины, например, укрепляют позвоночный столб, разгружают его, беря часть нагрузки на себя, предотвращают «выпадение» межпозвоночных дисков, соскальзывание позвонков.
Слабо развитая дыхательная мускулатура не в состоянии обеспечить хорошую вентиляцию легких, и наоборот, именно активность дыхательной мускулатуры совершенствует систему дыхания в процессе роста и развития организма. Словом, укрепление мышечной системы не только формирует красивую внешность,
но и несет здоровье.
Выполняя свою работу, мышцы нашего тела одновременно совершенствуют и функции практически всех внутренних органов.
В самом деле, если при большой физической активности обменные процессы в мышцах возрастают в десятки раз, то это увеличение должно быть обеспечено ростом активности других органов и систем, и в первую очередь сердечно-сосудистой и дыхательной.
Обязательно вовлекаются в процесс центральная и вегетативная нервные системы, стимулируется работа печени - основной биохимической лаборатории организма, так как многие процессы, осуществляющие деятельность мускулатуры, происходят именно там.
Кроме того, известна и прямая функциональная связь работающих скелетных мышц и сердца посредством гуморальной
(то есть через кровь) регуляции. Установлено, что на каждые 100 мл повышения потребления кислорода мышцами при нагрузке отмечается рост минутного объема сердца на 800 мл, следовательно, можно сказать, что в определенной мере работа мышц «настраивает» работу сердца.
Происходящие в мышцах разнообразные биохимические процессы в конечном итоге отражаются на функции всех органов и систем. Так, в мышцах происходит активное накопление аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая служит аккумулятором энергии в организме, причем процесс накопления ее находится в прямой зависимости от деятельности мышц и поддается тренировке.
Мышцы играют роль вспомогательного фактора кровообращения. Широко известно, что для стимуляции венозного кровотока у больных варикозным расширением вен (болезнь, связанная с врожденной слабостью венозной стенки) полезна дозированная ходьба. Она уменьшает отеки, так как сокращающиеся мышцы ног как бы подгоняют, выжимают и подкачивают венозную кровь к сердцу.
Мышцы человека постоянно вибрируют (даже в состоянии покоя), что помогает сердцу нагнетать кровь и в итоге значительно стимулирует кровообращение.
Эта система вспомогательного кровообращения великолепно поддается тренировке с помощью физических упражнений и, будучи активно включенной в работу, многократно усиливает физическую работоспособность. Отсутствие же регулярных физических нагрузок хотя бы в течение 2-3 дней быстро «растренировывает» систему микронасосов.
Мышечное волокно характеризуется следующими основными физиологическими свойствами: возбудимостью, сократимостью
и растяжимостью. Эти свойства в различном сочетании обеспечивают нервно-мышечные особенности организма и наделяют человека физическими качествами, которые в повседневной жизни
и спорте называют силой, быстротой, выносливостью и т.д. Они отлично развиваются под воздействием физических упражнений.
Сила лучше и быстрее других качеств растет под воздействием физических нагрузок. При этом мышечные волокна увеличиваются
в поперечнике, в них в большом количестве накапливаются энергетические вещества и сократительные белки, мышечная масса растет.
Физическая сила скелетных мышц зависит не только от величины мышечной массы, толщины мышечных волокон и количества участвующих в работе двигательных единиц (нервная клетка
и мышечное волокно, которым она управляет), но и, что очень важно, от согласованности их действий. Хорошо отлаженное, отрегулированное взаимодействие работающих мышц обусловливает правильные координированные движения. Высококоординированные движения в обычной жизни позволяют мышцам работать экономно, когда в движении участвует только минимум нужных двигательных единиц, другие же отдыхают.
Мышечная система функционирует не изолированно. Все мышечные группы прикрепляются к костному аппарату скелета посредствам сухожилий и связок. Развиваясь, мускулатура укрепляет эти образования. Кости становятся более прочными и массивными, сухожилия и связки – крепкими и эластичными. Толщина трубчатых костей возрастает за счет новых наслоений костной ткани, вырабатываемой надкостницей, продукция которой увеличивается
с увеличением физической нагрузки. В костях накапливается больше солей кальция, фосфора, питательных веществ. Чем больше прочность скелета, тем надежнее защищены внутренние органы
от внешних повреждений.
Увеличивается способность мышц к растяжению, в результате возросшей эластичности связок совершенствуются движения, увеличивается их амплитуда, расширяются возможности адаптации человека к различной физической работе.
Таким образом, хорошо и гармонично развитая при помощи физических упражнений мускулатура обеспечивает человеку
не только прекрасную внешность, но и лучшую функцию внутренних органов. Происходящие в мышцах разнообразные процессы
в конечном итоге благоприятно отражаются на работе всех органов
и систем. Физические нагрузки способствуют укреплению связок, сухожилий, костей и увеличению их прочности.
Влияние физической активности на нейроэндокринную систему внешне слабо выражено. По этой причине приходится иной раз сталкиваться с утверждением, будто физическая активность идет
в ущерб интеллектуальному развитию, так как работающие мышцы, усиливая потребление крови, забирают ее у мозга, и деятельность последнего от этого якобы ухудшается.
Результаты научных исследований говорят о другом. В связи
с физической нагрузкой кровоток в мышцах действительно увеличивается многократно. Но мозг при этом совершенно не страдает, поскольку кровоток увеличивается в результате возросшего минутного объема сердца и частично вследствие перераспределения крови. Установлено, что в состоянии покоя скелетные мышцы потребляют 21% минутного объема кровообращения, органы брюшной полости - 24%, а мозг - 13%. И если минутный объем сердца составит 5800 мл, то абсолютные цифры потребления крови будут соответственно для скелетных мышц – 1200 мл, органов брюшной полости - 1400 мл, а мозга – 750 мл в минуту. При средней физической нагрузке (минутный объем приближенно равен 17500 мл) скелетные мышцы получают 71% (12500 мл), органы брюшной полости - 3% (600 мл), мозг - 4% (750 мл). Таким образом, уменьшился лишь процент потребления крови от общего возросшего кровотока, абсолютная же величина мозгового кровотока практически не изменяется при любых физических нагрузках.
Некоторые исследователи считают, что мозговой кровоток даже улучшается под воздействием физической деятельности и связанной с ней гипервентиляцией легких, поскольку верхушки легких, ритмически заполняясь воздухом при нормальном увеличении дыхания, массируют крупные сосуды, отходящие от аорты и питающие мозг, что стимулирует продвижение крови к мозгу.
Под влиянием регулярных физических нагрузок кровоснабжение мозга не только не страдает, но даже улучшается. Систематические занятия физкультурой улучшают общее состояние нервной системы
на всех ее уровнях (кора головного мозга, подкорка, нервно-мышечный аппарат). При этом отмечаются большая сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов, поскольку нормализуются процессы возбуждения и торможения, составляющие основу физической деятельности мозга. В результате частых повторений определенных двигательных приемов создаются новые очаги возбуждения, между которыми устанавливается временная условно-рефлекторная связь. Появление таких стойких центров возбуждения в коре головного мозга помогает подавлять другие патологические очаги возбуждения, связанные, к примеру, с болезнью и поддерживающие ее. Так, при некоторых неврозах физкультура заставляет отступить болезнь.
Физическая активность расширяет пластичность нервной системы, ее способность приспосабливать организм к новой обстановке, новым видам деятельности и исключительно благотворно влияет на психическую деятельность человека: повышается его эмоциональный тонус, появляется бодрость, жизнерадостность, уверенность в себе.
Исключительно большое влияние оказывает физкультура на вегетативную нервную систему, управляющую функцией внутренних органов. Она состоит из двух отделов: симпатического и парасимпатического.
Симпатический отдел нервной системы тесно связан с надпочечниками, выделяющими биологически активные вещества: адреналин и норадреналин. Симпатико-адреналовая система играет основную роль в механизме адаптации к стрессовым ситуациям.