Влияние физических упражнений на сердечно – сосудистую, дыхательную и нервную систему

Введение

    В условиях современного мира с появлением устройств, облегчающих  трудовую деятельность (компьютер, техническое  оборудование) резко сократилась  двигательная активность людей по сравнению  с предыдущими десятилетиями. Это, в конечном итоге, приводит к снижению функциональных возможностей человека, а также к различного рода заболеваниям. Сегодня чисто физический труд не играет существенной роли, его заменяет умственный.

В то же время  вредны и перегрузки. Поэтому и  при умственном, и при физическом труде необходимо заниматься оздоровительной физической культурой, укреплять организм.

Физическая  культура оказывает оздоровительный  и профилактический эффект, что является чрезвычайно важным, так как на сегодняшний день число людей  с различными заболеваниями постоянно растёт.

Таким образом, физическая культура, первостепенной задачей которой является сохранение и укрепление здоровья, должна быть неотъемлемой частью жизни каждого  человека.

Физические  упражнения дают человеку чувство бодрости, жизнерадостности, улучшают настроение, что благотворно сказывается на функции центральной нервной системы, которая, в свою очередь, регулирует все жизненные процессы. Люди, страдающие неврозами, начав заниматься физкультурой, отмечают значительное улучшение эмоционального состояния.    

Для того чтобы понять, почему занятия  физической культурой способствуют укреплению здоровья, необходимо выяснить какое влияние оказывают физические упражнения на различные системы органов человека.

Воздействие физических упражнений  на сердечно - сосудистую систему

    В состав сердечно - сосудистой системы  входят: кровь, сосуды, сердце. Кровь  является одним из важнейших компонентов  данной системы, ее значение велико для нашего организма. Она выполняет ряд функций:

1. Транспортная.
2. Защитная
3. Регуляторная
4. Питательная

Транспортная  функция. Кровь переносит необходимые  для жизнедеятельности органов  и тканей различные вещества, газы и продукты обмена. Транспортная функция осуществляется как плазмой, так и форменными элементами. Последние могут переносить все вещества, входящие в состав крови. Многие из них переносятся в неизмененном виде, другие вступают в нестойкие соединения с различными белками. Благодаря транспорту осуществляется дыхательная функция крови. Кровь осуществляет перенос гормонов, питательных веществ, продуктов обмена, ферментов, различных биологически активных веществ, солей, кислот, щелочей, катионов, анионов, микроэлементов и др. С транспортом связана и экскреторная функция крови — выделение из организма метаболитов, отслуживших свой срок или находящихся в данный момент в избытке веществ.

Защитные функции. Чрезвычайно разнообразны. С наличием в крови лейкоцитов связана специфическая (иммунитет) и неспецифическая (главным образом фагоцитоз) защита организма. В составе крови содержатся все компоненты так называемой системы комплемента, играющей важную роль, как в специфической, так и неспецифической защите. К защитным функциям относится сохранение циркулирующей крови в жидком состоянии и остановка кровотечения (гемостаз) в случае нарушения целостности сосудов.

Гуморальная регуляция  деятельности организма. В первую очередь связана с поступлением в циркулирующую кровь гормонов, биологически активных веществ и продуктов обмена. Благодаря регуляторной функции крови осуществляется сохранение постоянства внутренней среды организма, водного и солевого баланса тканей и температуры тела, контроль за интенсивностью обменных процессов, регуляция гемопоэза и других физиологических функций.

Все форменные  элементы крови — эритроциты, лейкоциты  и тромбоциты — образуются в костном  мозге из единой полипотентной, или  плюрипотентной, стволовой клетки (ПСК).

В костном мозге все  кроветворные клетки собраны в грозди, которые окружены фибробластами  и эндотелиальными клетками. Созревшие  клетки пробивают себе путь среди  расщелин, образованных фибробластами  и эндотелием, в синусы, откуда поступают затем в венозную кровь.

Несмотря на то, что все  клетки крови являются потомками  единой кроветворной клетки, они несут  различные специфические функции, в то же время общность происхождения  наделила их и общими свойствами. Так, все клетки крови, независимо от их специфики, участвуют в транспорте различных веществ, выполняют защитные и регуляторные функции.

Эритроциты 

Эритроциты, или  красные кровяные диски, впервые  обнаружил в крови лягушки Мальпиги (1661), а Левенгук (1673) показал, что они также присутствуют в крови человека и млекопитающих.

В крови человека эритроциты имеют преимущественно  форму двояковогнутого диска. Поверхность  диска в 1,7 раза больше, чем поверхность  тела такого же объема, но сферической  формы; при этом диск умеренно изменяется без растяжения мембраны клетки. Несомненно, форма двояковогнутого диска, увеличивая поверхность эритроцита, обеспечивает транспорт большего количества различных веществ. Кроме того, такая форма позволяет эритроцитам закрепляться в фибриновой сети при образовании тромба. Но главное преимущество заключается в том, что форма двояковогнутого диска обеспечивает прохождение эритроцита через капилляры. При этом эритроцит перекручивается в узкой средней части, его содержимое из более широкого конца перетекает к центру, благодаря чему эритроцит свободно входит в узкий капилляр. Форма эритроцитов здоровых людей весьма вариабельна — от двояковогнутой линзы до тутовой ягоды.

Эритроцит окружен плазматической мембраной, структура которой мало отличается от таковой других клеток. Наряду с тем, что мембрана эритроцита проницаема для катионов Na+ и К+, она особенно хорошо пропускает 02, СО2, Сl- и HCO3-. Цитоскелет в виде проходящих через клетку трубочек и микрофиламентов в эритроците отсутствует, что придает ему эластичность и деформируемость — столь необходимые свойства при прохождении через узкие капилляры.

Размеры эритроцита весьма изменчивы, но в большинстве случаев их диаметр равен 7,5—8,3 мкм, толщина — 2,1 мкм, площадь поверхности — 145 мкм2, объем — 86 мкм3.

В   норме   число   эритроцитов у мужчин равно 4—5*1012/л, или 4 000 000—5 000 000 в 1 мкл. У женщин число эритроцитов меньше и, как правило, не превышает 4,5*1012/л. Прибеременности число эритроцитов может снижаться до 3,5-1012/л и даже до 3,0*1012 /л, и это многие исследователи считают нормой. У человека с массой тела 60 кг общее число эритроцитов равняется 25 триллионам. Если положить все эритроциты одного человека один на другой, то получится «столбик» высотой более 60 км.

В норме число  эритроцитов подвержено незначительным колебаниям. При различных заболеваниях количество эритроцитов может уменьшаться. Подобное состояние носит название «эритропения» и часто сопутствует малокровию или анемии. Увеличение числа эритроцитов обозначается как «эритроцитоз».  

Основные функции  эритроцитов обусловлены наличием в их составе особого белка  хромопротеида — гемоглобина. Молекулярная масса гемоглобина человека равна 68 800. Гемоглобин состоит из белковой (глобин) и железосодержащей (гем) частей. На 1 молекулу глобина приходится 4 молекулы гема.

В крови здорового человека содержание гемоглобина составляет 120—165 г/л (120—150 г/л для женщин и 130—160 г/л для мужчин). У беременных содержание гемоглобина может понижаться до 110 г/л, что не является патологией.

Основное назначение гемоглобина  — транспорт О2 и СО2. Кроме  того, гемоглобин обладает буферными  свойствами, а также способностью связывать некоторые токсичные вещества.

Гемолизом называется разрыв оболочки эритроцитов и выход гемоглобина в плазму, благодаря чему кровь приобретает лаковый цвет. В искусственных условиях гемолиз эритроцитов может быть вызван помещением их в гипотонический раствор. Для здоровых людей минимальная граница осмотической стойкости соответствует раствору, содержащему 0,42—0,48% NaCl, полный же гемолиз (максимальная граница стойкости) происходит при концентрации 0,30— 0,34% NaCl. При анемиях границы минимальной и максимальной стойкости смещаются в сторону повышения концентрации гипотонического раствора. При сильном встряхивании ампулы с кровью также наблюдается разрушение мембраны эритроцитов — механический гемолиз. Он может проявляться у больных с протезированием клапанного аппарата сердца и сосудов. Кроме того, механический гемолиз иногда возникает при длительной ходьбе (маршевая гемоглобинурия) из-за травмирования эритроцитов в капиллярах стоп.

Если эритроциты заморозить, а потом отогреть, то возникает гемолиз, получивший наименование термического. Наконец, при переливании несовместимой крови и наличии аутоантител к эритроцитам развивается иммунный гемолиз. Последний является причиной возникновения анемий и нередко сопровождается выделением гемоглобина и его производных с мочой (гемоглобинурия).

Лейкоциты

Лейкоциты, или  белые кровяные тельца, представляют собой образования различной  формы и величины. По строению лейкоциты  делят на две большие группы: зернистые, или гранулоциты, и незернистые, или агранулоциты. К гранулоцитам относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, к агранулоцитам — лимфоциты и моноциты. Свое наименование клетки зернистого ряда получили от способности окрашиваться красками: эозинофилы воспринимают кислую краску (эозин), базофилы — щелочную (гематоксилин), а нейтрофилы — и ту, и другую.

В норме количество лейкоцитов у взрослых людей колеблется от 4,5 до 8,5 тыс. в 1 мм3, или 4,5—8,5*109/л.

Увеличение числа лейкоцитов носит название лейкоцитоза, уменьшение — лейкопении. Лейкоцитозы могут  быть физиологические и патологические, тогда как лейкопении встречаются только при патологии. 

Различают следующие виды физиологических лейкоцитозов:

Пищевой. Возникает после  приема пищи. При этом число лейкоцитов увеличивается незначительно (в среднем на 1—3 тыс. в мкл) и редко выходит за границу верхней физиологической нормы. При пищевом лейкоцитозе большое количество лейкоцитов скапливается в подслизистой основе тонкой кишки. Здесь они осуществляют защитную функцию — препятствуют попаданию чужеродных агентов в кровь и лимфу. Пищевой лейкоцитоз носит перераспределительный характер и обеспечивается поступлением лейкоцитов в кровоток из депо крови.

Миогенный. Наблюдается после  выполнения тяжелой мышечной работы. Число лейкоцитов при этом может  возрастать в 3—5 раз. Огромное количество лейкоцитов при физической нагрузке скапливается в мышцах. Миогенный лейкоцитоз носит как перераспределительный, так и истинный характер, так как при нем наблюдается усиление костномозгового кроветворения.

Эмоциональный. Как и лейкоцитоз при болевом раздражении, носит  перераспределительный характер и редко достигает высоких показателей.

При беременности. Большое  количество лейкоцитов скапливается в подслизистой основе матки. Этот лейкоцитоз в основном носит местный характер. Его физиологический смысл состоит не только в предупреждении попадания инфекции в организм роженицы, но и в стимулировании сократительной функции матки.

Лейкопении  встречаются только при патологических состояниях. Особенно тяжелая лейкопения может наблюдаться в случае поражения костного мозга — острых лейкозах и лучевой болезни. При этом изменяется функциональная активность лейкоцитов, что приводит к нарушениям в специфической и неспецифической защите, попутным заболеваниям, часто инфекционного характера, и даже смерти.

Лейкоцитарная формула

В норме и  патологии учитывается не только количество лейкоцитов, но и их процентное соотношение, получившее наименование лейкоцитарной формулы, или лейкограммы.

В крови здорового  человека могут встречаться зрелые и юные формы лейкоцитов, однако в норме обнаружить их удается  лишь у самой многочисленной группы — нейтрофилов. К ним относятся  юные и палочкоядерные нейтрофилы. Юные нейтрофилы, или миелоциты, имеют довольно крупное бобовидное ядро, палочкоядерные — содержат ядро, не разделенное на отдельные сегменты. Зрелые, или сегментоядерные, нейтрофилы имеют ядро, разделенное на 2 или 3 сегмента. Чем больше сегментов в ядре, тем старее нейтрофил. Увеличение количества юных и палочкоядерных нейтрофилов свидетельствует об омоложении крови и носит название сдвига лейкоцитарной формулы влево, снижение количества этих клеток свидетельствует о старении крови и называется сдвигом лейкоцитарной формулы вправо. Сдвиг влево часто наблюдается при лейкозах (белокровие), инфекционных и воспалительных заболеваниях.

Тромбоциты

Тромбоциты, или  кровяные пластинки, образуются из гигантских клеток красного костного мозга —  мегакариоцитов. В костном мозге  мегакариоциты плотно прижаты к промежуткам между фибробластами и эндотелиальными клетками, через которые их цитоплазма выдается наружу и служит материалом для образования тромбоцитов. В кровотоке тромбоциты имеют круглую или слегка овальную форму, диаметр их не превышает 2—3 мкм. У тромбоцита нет ядра, но имеется большое количество гранул (до 200) различного строения. При соприкосновении с поверхностью, отличающейся по своим свойствам от эндотелия, тромбоцит активируется, распластывается и у него появляется до 10 зазубрин и отростков, которые могут в 5—10 раз превышать диаметр тромбоцита. Наличие этих отростков важно для остановки кровотечения.

В норме число  тромбоцитов у здорового человека составляет 2—4-1011 /л, или 200—400 тыс. в 1 мкл. Увеличение числа тромбоцитов носит наименование «тромбоцитоз», уменьшение — «тромбоцитопения». В естественных условиях число тромбоцитов подвержено значительным колебаниям (количество их возрастает при болевом раздражении, физической нагрузке, стрессе), но редко выходит за пределы нормы. Как правило, тромбоцитопения является признаком патологии и наблюдается при лучевой болезни, врожденных и приобретенных заболеваниях системы крови.

Основное назначение тромбоцитов  — участие в процессе гемостаза (см. раздел 6.4). Важная роль в этой реакции принадлежит так называемым тромбоцитарным факторам, которые сосредоточены главным образом в гранулах и мембране тромбоцитов. Часть из них обозначают буквой Р (от слова platelet — пластинка) и арабской цифрой (Р1, Р2 и т. д.). Наиболее важными являются Р3, или частичный (неполный) тромбопластин, представляющий осколок клеточной мембраны; Р4, или антигепариновый фактор; Р5, или фибриноген тромбоцитов; АДФ; контрактильный белок тромбастенин (напоминающий актомиозин), вазоконстрикторные факторы — серотонин, адреналин, норадреналин и др. Значительная роль в гемостазе отводится тромбоксану А2 (ТхА2), который синтезируется из арахидоновой кислоты, входящей в состав клеточных мембран (в том числе и тромбоцитов) под влиянием фермента тромбоксансинтетазы.

На поверхности тромбоцитов  находятся гликопротеиновые образования, выполняющие функции рецепторов. Часть из них «замаскирована» и экспрессируется после активации тромбоцита стимулирующими агентами — АДФ, адреналином, коллагеном, микрофибриллами и др.

Тромбоциты принимают  участие в защите организма от чужеродных агентов. Они обладают фагоцитарной активностью, содержат IgG, являются источником лизоцима и β-лизинов, способных разрушать мембрану некоторых бактерий. Кроме того, в их составе обнаружены пептидные факторы, вызывающие превращение «нулевых» лимфоцитов (0-лимфоциты) в Т- и В-лимфоциты. Эти соединения в процессе активации тромбоцитов выделяются в кровь и при травме сосудов защищают организм от попадания болезнетворных микроорганизмов.

Регуляторами тромбоцитопоэза  являются тромбоцитопоэтины кратковременного и длительного действия. Они образуются в костном мозге, селезенке, печени, а также входят в состав мегакариоцитов и тромбоцитов. Тромбоцитопоэтины кратковременного действия усиливают отшнуровку кровяных пластинок от мегакариоцитов и ускоряют их поступление в кровь; тромбоцитопоэтины длительного действия способствуют переходу предшественников гигантских клеток костного мозга в зрелые мегакариоциты. На активность тромбоцитопоэтинов непосредственное влияние оказывают ИЛ-6 и ИЛ-11.

Сердце - это центральный орган ССС  человека, располагается в грудной  клетке. Сердце является источником движения крови, насос и мотор в одном органе. Работа сердца состоит из отдельных фаз: сокращение сердца -  систола, расслабления – диастола.     

Работа  сердечной мышцы тесно связана  с работой всех остальных мышц: чем больше они «трудятся», тем больше нужно работать и сердцу. Ясно, что, развивая и тренируя свои мышцы во время занятий физическими упражнениями, мы также развиваем и укрепляем сердечную мышцу. Так, учеными установлено, что в покое  у людей, не занимающихся физической культурой и спортом, при каждом сокращении сердце выбрасывает 50-60 см³ крови. У людей, систематически занимающихся физическими упражнениями, в покое при каждом сокращении сердце выбрасывает до 80 см³ крови.    

Нетренированное сердце отвечает на физическую нагрузку резким учащением сокращений, а тренированное (даже при большой физической нагрузке) бьется значительно реже, но зато начинает сильнее сокращаться и полностью обеспечивает усиленную потребность организма в кислороде. Сердце меньше устает, лучше питается, нуждается в меньшем отдыхе.     

У тех, кто постоянно занимается физической культурой, сердце легче приспосабливается к новым условиям работы.

Важными показателями, оценивающими состояние  ССС, являются ЧСС (частота сердечных  сокращений) и АД (артериальное давление).

Пульс является важным, простым и информативным показателем состояния организма. Частота пульса – интегральный показатель сдвигов в организме, он довольно точно представляет уровень физической нагрузки. Для оценки реакции  ССС используется проба с 20 приседаниями, ортостатическая проба.

При изменении положения тела с горизонтального  до вертикального, изменяются условия  циркуляции крови, на которые ССС  реагирует учащением пульса, что  служит для оценки адаптационной  реакции.  У обследуемого лежа измеряется ЧСС (уд/мин), после чего он спокойно встает.  В первые 15 с после вставания снова измеряется ЧСС. По разнице ЧСС лежа и стоя как раз и судят о состоянии ССС на небольшую нагрузку при изменении положения тела. Так, разница до 10 уд/мин свидетельствует о хорошем физическом состоянии и тренированности, а более 20 уд/мин – о переутомлении и неудовлетворительном состоянии.

Так же используется проба с 20 приседаниями.  В состоянии покоя, в положении  сидя, подсчитывается пульс в течение 10 с. Затем проделываются 20 приседаний за 30 с. После приседаний в положении сидя подсчитывается пульс в первые 10 с. Учитывается не только  ЧСС, но и то, как быстро  пульс сможет восстановиться до исходного состояния.  Чем быстрее это произойдет, тем лучше состояние ССС.

Под влиянием длительной и систематической тренировки заметные изменения происходят в функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы. Своеобразные, неповторимые при других состояниях изменения касаются пульса, дыхания, артериального давления. Ряд признаков имеет существенное значение для оценки состояния тренированности.

Для хорошо тренированных  спортсменов в состоянии покоя характерен замедленный пульс (спортивная брадикардия) и замедленный ритм дыхания (спортивное брадипноэ). Редкий пульс (от 60 до 40 ударов в минуту), одновременное урежение ритма дыхания (до 6—12 дыханий в минуту) — довольно частое явление у хорошо тренированных спортсменов. В. Н. Коваленко сообщил, что он наблюдал мастера спорта по лыжам, у которого утром в постели частота пульса была 28 ударов в минуту. В день исследования этот спортсмен показал высокий результат, выиграв первенство Белоруссии на дистанции 30 км.

Наряду с  урежением пульса и дыхания обычно у спортсменов отмечают тенденцию  к снижению максимального артериального  давления — до 100 мм рт. ст. и ниже, что соответствует нижней границе  известных норм. Минимальное артериальное давление не меняется или незначительно понижается. Пульсовое давление в состоянии покоя у тренированных по сравнению с нетренированными всегда несколько повышено. Таким образом, несмотря на редкий пульс, минутный объем сердца не уменьшается. Подобное состояние отражает экономную работу органов кровообращения и дыхания, которые с меньшей затратой энергии обеспечивают потребность в кровообращении. Тренированному сердцу свойственно выполнять работу не столько за счет учащения сердечных сокращений, сколько за счет увеличения ударного объема. Указанные изменения являются результатом улучшения нервной регуляции кровообращения и дыхания в целом, что происходит путем выработки условнорефлекторных связей в период тренировки. Имеют значение характерные изменения в тонусе вегетативного отдела нервной системы (повышение тонуса блуждающего нерва).

Необходимо  уделять большое внимание изучению у спортсменов гипертонических  состояний. По данным Н. И. Вольнова, число  спортсменов с повышенным артериальным давлением (свыше 130/80 мм рт. ст.) довольно велико; это требует тщательного изучения причини мер предупреждения.

Исследованиями  последнего времени показано, что  гипертрофия сердца сама по себе не может являться обязательным показателем  тренированности прежде всего потому, что далеко не у всех спортсменов сердца подвергаются рабочей гипертрофии.

С. П. Летунов, Р. Е. Мотылянская и Н. Д. Граевская  на основании изучения форм и размеров сердца ведущих спортсменов Советского Союза рекомендуют выделять три  фазы его гипертрофических изменений.

В первой фазе (первый тип спортивного сердца) гипертрофия выражена настолько слабо, что форма и размеры сердца изменяются весьма незначительно. Все размеры сердца (диаметры, площадь и объем), как правило, находятся в пределах, близких или слегка превышающих величины, наблюдаемые у лиц, не занимающихся спортом. К этой группе они отнесли 20,1% всех обследованных спортсменов. Такое сердце нормальных размеров и формы наблюдали даже у спортсменов с большим спортивным стажем.

Во второй фазе (второй тип спортивного сердца) отмечена выраженная гипертрофия левого желудочка; последний удлинен и имеет шарообразную форму. Размеры сердца нередко увеличиваются, особенно его продольный размер и площадь; левая граница соответственно смещается влево и вниз, верхушечный толчок может быть смещен в шестое межреберье и находиться по средне ключичной линии. К этой группе они отнесли наибольшую часть обследованных спортсменов— 62,2%. Такого характера изменения наблюдали у спортсменов, ведущих в течение продолжительного времени усиленную тренировку с частым использованием максимальных нагрузок.

В третьей фазе (третий тип спортивного сердца) гипертрофируется не только левый, но и правый желудочек. При этом размеры  сердца увеличиваются чаще, чем в  первой и во второй фазах, но далеко не всегда. К этой группе было отнесено 17,7% всех обследованных спортсменов. Такого рода изменения наблюдали у спортсменов, ведущих напряженную тренировку с недостаточно постепенным повышением нагрузки, чрезмерно частым использованием максимальных напряжений и недостаточным отдыхом, т. е., по-видимому, у них были погрешности в методах и плане тренировочных занятий.

Исследованиями  более позднего времени доказано, что спортивному сердцу свойственна  или одновременная гипертрофия  правого и левого желудочков, или  гипертрофия преимущественно правого желудочка; изолированной гипертрофии левого желудочка не бывает (Ж. А. Тесленко, В. В. Булычев).

Следует иметь  в виду, что все три фазы изменений  сердца спортсменов имеют динамический и в значительной степени обратимый  характер. В условиях изменений тренировочного режима удавалось наблюдать переход одной фазы изменений в другую. Выключение спортсмена на длительный срок из тренировок и участий в соревнованиях может привести к обратному развитию мышцы сердца; спустя некоторое время характерные для спортивного сердца признаки могут полностью исчезнуть. Гипертрофия мышцы сердца обратима, если будут сняты причины ее гиперфункции (С. С. Вайль). Этим спортивное сердце отличается от патологически измененного, в котором органические изменения и их последствия носят стойкий и, как правило, необратимый характер.

Практически врачу  следует всегда иметь в виду возможные  варианты так называемого спортивного  сердца. Важно правильно диагностировать  здоровое гипертрофированное

сердце, уметь  отличать его от патологических форм. Всякого рода значительные отклонения от нормы размеров и формы сердца у лиц, занимающихся спортом, подлежат тщательной проверке, и диагноз должен быть уточнен.

Представляют  интерес изменения формы и  расположения сердца под влиянием различного характера физических упражнений. Такого рода исследования проведены М. А. Джафаровым под руководством М. Ф. Иваницкого — крупного анатома, создателя оригинального направления в отечественной анатомии — динамической анатомии. При помощи рентгенологических методов исследования М. А. Джафаров изучал изменения сердца и диафрагмы при выполнении гимнастических упражнений. Он установил, что во время упражнений сердце значительно меняет свою форму и перемещается в грудной клетке в пределах 10 см.

Физические  упражнения и система дыхания

   Если  сердце представляет собой насос, перекачивающий кровь и обеспечивающий ее доставку ко всем тканям, то легкие - главный  орган дыхательной системы - насыщают эту кровь кислородом.    

Физические  упражнения увеличивают поступление  кислорода   
в организм, активизируют функцию дыхания. При вдохе легче осуществляется доставка кислорода из воздуха к легким и далее через кровь ко всем тканям организма, при выдохе удаляются продукты обмена, и в первую очередь углекислота.    

Под влиянием физических упражнений увеличивается количество воздуха, вентилируемого легкими. Дыхательные  мышцы, которые в значительной мере обусловливают качество вдоха, становятся сильнее, реберные хрящи эластичнее. Увеличивается экскурсия грудной клетки, которая определяется разностью ее окружности на полном вдохе и полном выдохе.    

Основные  физиологические характеристики дыхания:

Жизненная емкость  легких (ЖЕЛ) – объем воздуха, полученный при максимальном выдохе, сделанный  после максимального вдоха.

1. Мощность вдоха-выдоха.
2. Частота дыхания
3. Легочный газообмен.

    Если  у людей, не занимающихся физическими  упражнениями, экскурсия грудной  клетки равняется 4-6 см, то у физкультурников  она составляет 8-10 см. Физические упражнения повышают потребность организма  в кислороде и заставляют легкие усиленно работать. Благодаря этому объем легких значительно увеличивается, они могут пропускать большие массы воздуха, что ведет к обогащению крови кислородом. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) измеряется специальным прибором - спирометром, который определяет в кубических сантиметрах объем выдыхаемого воздуха после максимального вдоха. Чем больше этот объем, тем лучше развит дыхательный аппарат. У нетренированных людей средняя величина ЖЕЛ равна 3-4 л, у тренированных до 6 л.    

Хорошо  развитый дыхательный аппарат - надежная гарантия полноценной жизнедеятельности клеток. Ведь известно, что гибель клеток организма в конечном итоге связана с недостатком снабжения их кислородом. И напротив, многочисленными исследованиями установлено, что чем больше способность организма усваивать кислород, тем выше физическая работоспособность человека. Тренированный аппарат внешнего дыхания (легкие, бронхи, дыхательные мышцы) - это первый этап на пути к улучшению здоровья.     

У тренированного человека система внешнего дыхания работает более экономично. Так, частота дыхания с 15-18 вдохов в минуту снижается до 8-10, при этом несколько возрастает его глубина.   
Из одного и того же объема воздуха, пропущенного через легкие, извлекается большее количество кислорода.