Дипломная работа по физиологии на тему Анализ морфрфункционального состояния опорно-двигательного аппарата юнных легкоатлетов разной специальности (спринт, марафонский бег, спортивная ходьба).

Введение
Опорно-двигательная система человека в процессе эволюции получила способность к адаптации к
изменяющимся условиям внешней среды. Занятия различными видами спорта являются
существенным фактором, оказывающим воздействие на динамику морфофункционального
состояния опорно-двигательной системы. Под влиянием внешних факторов могут изменяться как
физиологический статус, так и морфологические признаки. Однако адаптационные возможности
организма не беспредельны, спортсмены не всегда и не в полной мере могут приспособиться к
тем или иным условиям среды, физическим нагрузкам, в результате чего возникают проблемы в
опорно-двигательном аппарате. Экстремальные факторы, нарушающие гомеостаз, вызывают в
организме комплекс специфических нарушений и неспецифических адаптивных реакций.
Экстремальные факторы, нарушающие гомеостаз, вызывают в организме комплекс
специфических нарушений и неспецифических адаптивных реакций, метаболических процессов и
снижение иммунитета. Перегрузки (хроническое утомление) опорно-двигательного аппарата
(ОДА) могут иметь разное происхождение: постоянное увеличение тренировочных усилий, не
соответствующее функциональным возможностям спортсмена, его возрасту и полу; резкое
повышение интенсивности нагрузок; изменение техники спортивного навыка без достаточной
адаптации организма.
Внешняя среда производит изменения не непосредственно в тех органах и тканях, на которые она
влияет, а опосредованно, через ряд систем организмами, в первую очередь, через нервную.
Организм реагирует на воздействие внешней среды как целое, деятельность одних органов и
систем теснейшим образом связана с функцией других. Адаптация к физическим нагрузкам во
всех случаях представляет собой реакцию целого организма, однако специфические изменения в
тех или иных функциональных системах могут быть выражены в различной степени. Во время
тренировок, когда происходит адаптация организма к физическим нагрузкам, имеют место
морфофункциональные изменения в тканях ОДА. Эти изменения сохраняются в организме и после
их окончания. Накапливаясь в течение длительного времени, они постепенно приводят к
формированию более экономного типа реагирования микрососудов. Специфика тренировки в том
или ином виде спорта обусловливает дифференцированные преобразования тканей ОДА и
микрососудов. Поэтому показатели состояния системы микроциркуляции могут служить важным
диагностическим критерием приспособленности организма к тому или иному виду физической
деятельности, а также характеризовать функциональное состояние сердечно-сосудистой системы
и ОДА.
Большие физические нагрузки вызывают значительные сдвиги в морфологических структурах, в
химии тканей и органов. У спортсменов патологические сдвиги в процессе выполнения
3
физических упражнений происходят только при нагрузках, граничащих с предельными
возможностями. Это может случиться или на начальном этапе тренировки с применением
больших нагрузок без учета принципа постепенного увеличения их или же при резком
несоответствии возможностей спортсмена тренировочным нагрузкам.
Следует отметить, что одним из видов спорта, который в значительной степени трансформирует
морфофункциональное состояние опорно-двигательной системы, является лёгкая атлетика. Так,
эти изменения можно наблюдать даже внешне. Глядя на атлета, можно предсказать, какую
легкоатлетическую специализацию он для себя выбрал. Так, спринтеры характеризуются развитой
и довольно объёмной мускулатурой, при этом бегуны-марафонцы или легкоатлеты,
занимающиеся спортивной ходьбой, очень лёгкие.
В практике спортивной подготовки отмечается, что врождённые особенности ОДА являются
предпосылками того, в каком виде лёгкой атлетики спортсмен может достичь успехов, а каким
ему не стоит заниматься. На внешние признаки (высокий или невысокий рост, особенности
телосложения) тренеры обращают внимание уже на начальном этапе занятий лёгкой атлетикой и
в зависимости от этого рекомендуют юным спортсменам выбрать для себя определённые
легкоатлетические специализации.
Противоречие. В настоящее время особенности тренировочного процесса в различных
легкоатлетических специализациях изменяются под влиянием развития инноваций в спортивной
деятельности. При этом происходит изменения и в состоянии ОДА спортсменов. Однако работ,
которые учитывают специфику воздействия различных особенностей тренировочного процесса на
морфофункциональное состояние ОДА, к настоящему времени недостаточно, поэтому
необходимы новые исследования в данном направлении.
Исследования влияния физических нагрузок на состояние опорно-двигательной системы
рассматривается в работах А.Н. Арифулина, Е.Н. Букиной, А.В. Гургенова, Р.Н. Дорохова, С.И.
Захаровой, А.П. Исаева, Е.П. Кальницкой, Е.Н. Комиссаровой, В.Ф. Луткова, С.П. Майфата, Н.В.
Махновской, Н.В. Швыгиной и др.
Исследование влияние различных легкоатлетических специализаций на динамику состояния ОДА
спортсменов представлены в работах В.А. Аикина, С.В. Бабака, В.И. Бобровника, Е.Ю. Грабовской,
Б.С. Иванова, Т.С. Ивановой, В.Н. Коновалова, М.П. Лагутина, С.П. Майфата, А.А. Матищева, С.В.
Тимофеева, Д.Р. Хакимуллиной, и др.
Цель исследования: определить особенности изменения морфофункционального состояния
опорно-двигательной системы легкоатлетов разных специализаций.
Исследование проводилось в 2019 году. В задачи исследования входило:
1. Определить проблемы мониторинга морфофункционального состояния опорнодвигательного аппарата легкоатлетов разных специализаций
2. Рассмотреть влияние легкоатлетических видов спорта на структуру опорно-двигательного
аппарата спортсменов
3. Провести исследование морфофункционального состояния опорно-двигательной системы
легкоатлетов разных специализаций
4
4. Определить различия в морфофункциональном состоянии опорно-двигательной системы
легкоатлетов разных специализаций.
Объект исследования – опорно-двигательная систем легкоатлета
Предмет исследования – особенности морфофункционального состояния опорно-двигательной
системы легкоатлетов различных специализаций.
Гипотеза исследования: существует предположение, что у легкоатлетов разных специализаций
имеются различия я морфофункциональном состоянии опорно-двигательной системы, а именно:
1. Спринтеры обладают более высокими показателями сократительной способности мышц
конечностей по сравнению с аналогичными показателями стайеров и марафонцев.
2. Марафонцы в большей степени подвержены морфофункциональным изменениям
продольного и поперечного сводов стопы.
Методы исследования:
Теоретические: анализ научной литературы и интернет-ресурсов
Эмпирические: наблюдение, анкетирование, проведение диагностических методик.
Методики исследования:
1. Плантография
2. Определение подометрического индекса по Фридлянду
3. Исследование функционального состояния мышц стопы
База исследования:
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что проведён комплексный анализ
морфофункционального состояния ОДА спортсменов с учётом их специализации.
Практическая значимость исследования. Результаты проведённой исследовательской работы
могут быть использованы в тренировочном процессе подготовки легкоатлетов.
Структура работы. Данная исследовательская работа содержит в себе введение, две главы
основной части, заключение, список используемых источников, приложения.
5
Глава 1. Теоретические основы исследования морфофункционального состояния опорнодвигательной системы легкоатлетов разных специализаций
1.1. Проблема мониторинга морфофункционального состояния опорно-двигательного
аппарата легкоатлетов разных специализаций
В современных условиях мониторинга морфофункционального состояния ОДА легкоатлетов
разных специализаций можно обнаружить ряд значимых проблем. Так, проблема профилактики
травм и заболеваний опорно-двигательной системы у легкоатлетов остается актуальной и требует
объединения усилий специалистов различных отраслей. До настоящего времени недостаточно
изученными остаются вопросы, связанные с патофункциональными изменениями в тканях
опорно-двигательной системы, возникающими в результате перенапряжений, в особенности на
ранних этапах заболевания .
Одной из эффективных возможностей мониторинга морфофункционального состояния ОДА
легкоатлетов является электромиографическое исследование мышц нижних конечностей. При
этом был определён рост биоэлектрической активности в зависимости от легкоатлетической
специализации спортсмена. При выполнении дозированной физической нагрузки отмечено
достоверное снижение длительности мышечной активности с ростом специфики выбранного вида
лёгкой атлетики. Провёденные функциональные обследования позволили выделить четыре
формы развития и течения патологического процесса, характерные для перенапряжений ОДС у
легкоатлетов разных специализаций . Особый интерес представляет субклиническая стадия, когда
отсутствуют клинические жалобы. В исследованиях учёных регистрированы разнонаправленные
изменения биоэлектрической активности мышц. Полученные данные свидетельствуют о том, что:
6
1) для проведения профилактических мероприятий необходимо, прежде всего, раннее
выявление функциональных отклонений, подчас субъективно даже не ощущаемых,
тренирующимся спортсменом и влекущих за собой опасность развития патологического процесса,
2) проблема превентивного лечения перенапряжения ОДС требует комплексного поэтапного
решения и не может ограничиваться средствами только медицинской реабилитации .
Современные возможности функционального мониторинга легкоатлетов разных специализаций
позволило исследователям определить характер патогенетических изменений, которые могут
происходить при перегрузках. Нарушение метаболической активности тканей происходит
значительно раньше возникновения клинических признаков перенапряжения. Можно
предположить, что часто повторяющиеся и интенсивные тренировочные нагрузки спринтеров
приводят пучки мышечных волокон в состояние гипертонуса, в результате чего происходят
спазматические явления в сосудах, осуществляющих кровоснабжение данной мышцы .
Многие исследователи считают, что при перенапряжениях ОДА нарушается функциональное
состояние нервно-мышечного аппарата, выражающееся в изменении интегрированной
биоэлектрической активности мышц. При этом регистрировали как увеличение электрогенеза, так
и его снижение. Столь разнонаправленные реакции, по всей видимости, обусловлены
разнородностью изучаемых нозологических форм перенапряжений ОДА.
Острые формы перенапряжений у легкоатлетов-спринтеров характеризуются наличием
выраженного болевого синдрома, первично возникшего в тех или иных отделах нижней
конечности, вместе с тем биоэлектрическая активность мышц, вовлеченных в перенапряжение,
уже заметно снижена, особенно при поражениях мышечно-сухожильного аппарата и суставов.
Показано, что уже через 3-4 дня после возникновения травмы или перенапряжения в коленном
суставе обнаруживаются атрофические изменения в четырехглавой мышце бедра в виде очагов
микролиза. По-видимому, эти изменения на фоне развивающегося асептического воспаления и
приводят к снижению биоэлектрической активности мышц. Существенную роль в этом может
играть и наличие болевого синдрома .
При хронических поражениях ОДС клиническая симптоматика была выражена незначительно.
Отмечалось снижение функциональной активности мускулатуры бедра, установленное на
основании электромиографических исследований.
Важнейшей проблемой мониторинга состояния ОДА легкоатлетов разных специализаций в
настоящее время является создание системы лечебных профилактических мероприятий, которые
способствовали бы раннему выявлению неблагоприятных влияний специальных физических
нагрузок на ОДА, своевременному стимулированию регенераторных и компенсаторных
возможностей организма спортсмена и возвращению его к полноценной тренировочной
деятельности. Однако большая часть исследований, опубликованных в научной литературе,
посвящена методам лечения уже выраженных и сформировавшихся патологий. Процесс
выздоровления в этом случае может затягиваться на длительное время: от 0,5 до 2 лет. С другой
стороны, в литературе имеются сведения о возможности предотвращения дальнейшего развития
перенапряжения ОДС при применении лечебных мероприятий на его ранних стадиях. Подобный
терапевтический подход, на наш взгляд, правомерно охарактеризовать как «превентивное
лечение» .
7
Полученные в ходе мониторинга данные свидетельствуют о том, что проблема превентивного
лечения перенапряжения ОДА легкоатлетов с учётом из специализации требует комплексного
поэтапного решения и не может ограничиваться средствами только медицинской реабилитации .
Для проведения профилактических мероприятий необходимо, прежде всего, раннее выявление
функциональных отклонений, подчас субъективно даже не ощущаемых тренирующимся
спортсменом и влекущих за собой опасность развития патологического процесса. Подобный
подход, по нашему мнению, целесообразно использовать в диспансерах для обследований не
только легкоатлетов, но и представителей других профессий, связанных с чрезмерными
физическими нагрузками .
1.2. Влияние легкоатлетических видов спорта на структуру опорно-двигательного аппарата
спортсменов
К настоящему времени проведено электронно-микроскопическое исследование скелетных мышц
у легкоатлетов, специализирующихся в спринте и в беге на длинные дистанции. Общими для всех
обследованных спортсменов являются те особенности ультраструктурной организации волокон
скелетных мышц, которые свидетельствуют об их адаптации к повышенной мышечной
активности. Выявлена специфика ультраструктурной организации скелетных мышечных волокон в
связи со спортивной специализацией легкоатлетов . Скоростно-силовые тренировки у спринтеров
вызывают гипертрофию миофибрилл; чаще других спортсменов они демонстрируют дилатацию
цистерн в саркоплазматическом ретикулуме, появление зернистых включений в
митохондриальном матриксе. У стайеров саркоплазма мышечных волокон резко увеличивается в
объеме. Иногда нагрузка на выносливость у стайеров вызывает весьма существенные нарушения
в структуре мышечных волокон вплоть до их некроза. В мышцах этих спортсменов наиболее
отчетливо наблюдаются процессы внутриклеточной регенерации.
Внешний облик легкоатлета часто прямо указывает на его специализацию в спорте. У каждого
спортсмена развиваются те особенности телосложения, которые типичны для определённого
вида лёгкой атлетики. Основу изменений составляет деятельность различных типов мышечных
волокон .