Воздействие температуры воды на организм человека

 

Теплоёмкость воды в 4 раза больше, а теплопроводность в 25 раз выше, чем у воздуха. Поэтому на температуру воды организм человека реагирует значительно сильнее. За счёт этой реакции происходят изменения в различных системах. Организм тренируется переносить перепады температур.

Кровообращение человека в водной среде изменяется в зависимости от температуры воды и длительности её воздействия. Так при воздействии ледяной (0-13°С), холодной (14-22°С) или воды комнатной температуры (23-29°С), а при малых нагрузках и тёплой (до 32°С) воды, реакция организма идёт по следующей схеме: проприорецепторы, реагируя на температуру, повышают тонус периферических сосудов, сужая их (для уменьшения потери организмом тепла), в результате увеличивается количество крови, которое возвращается к сердцу, что приводит к усиленной его работе. В результате преодоления дозированных и посильных нагрузок во время систематических занятий сердечная мышца укрепляется (собственно сердце тренируется).

При работе в воде температурой выше 32°С тело реагирует иначе. Происходит расширение сосудов для предотвращения перегрева организма. Уменьшение тонуса сосудов увеличивает периферическое кровоснабжение, трофику тканей, а уменьшение тонуса мышечных тканей приводит к их размягчению (в том числе рубцовых и контрактурных тканей), уменьшению отёков, увеличению подвижности суставов. При температуре 36-37°С притупляются болевые ощущения. Эти реакции организма эффективно используются в реабилитационных целях, в том числе и при работе с грудными детьми.

Пребывание в воде, особенно в сочетании с активными двигательными упражнениями, является хорошим средством закаливания (t° воды не выше 32°С для детей и 29°С для взрослых). При систематических водных занятиях происходит тренировка организма для быстрой перестройки на работу в условиях, требующих увеличения теплозатрат. Организм, привыкший систематически работать с перепадами температур, адекватно реагирует на подобные изменения в любых ситуациях без стресса и снижения жизненных сил.

Повышенное воспроизводство тепла при плавании требует активизации процессов обмена веществ, что в свою очередь приводит к улучшению роста, развития организма и совершенствованию его систем жизнеобеспечения. Что в детском возрасте имеет особое значение, так как период младенчества (от 0 до года) характеризуется самым быстрым и значительным ростом и развитием организма в целом.

Так же следует отметить, что для большинства людей холодной является вода, температура которой ниже 15° С. Для более закаленных людей - ниже 10°С. Наконец, есть очень закаленные люди, которые плавают в воде холоднее 5°С. Погружение в очень холодную воду может быть настоящим шоком для организма (гипервентиляция является распространенной реакцией на резкое погружение в холодную воду; как правило, человек делает спонтанный глубокий вдох, а затем в течение 1-3 минут не может выровнять дыхание - дышит глубоко и часто, в результате чего снижается концентрация углекислого газа в крови, и повышается рН крови). Делать это можно только здоровым людям, которые регулярно закаляются, и имеют достаточный опыт плавания в холодной воде.

Немало важно отметить и тот факт, что вода обладает более сильным действием на организм, чем воздух. Так, действие воды с температурой около 26°С приравнивается к воздействию воздуха с температурой около 5°С.

Нахождение и движения в воде оказывают специфическое воздействие на организм младенца. Плавание оказывает своеобразное, присущее только этому виду спорта, влияние на организм человека. Находясь в воде, человек испытывает ощущения, во многом сходные с состоянием невесомости, поскольку плотность воды в 769 раз больше плотности воздуха. Это обстоятельство позволяет человеку находиться в ней в расслабленном антигравитационном состоянии, причем в своеобразном — горизонтальном — положении. Чтобы удержаться на поверхности воды и преодолеть вплавь некоторое расстояние, приходится выполнять специфические движения, подобных которым нет ни в каком другом виде спорта. Вода обладает высокой теплопроводностью (в 30 раз больше воздуха), что требует от организма повышенных затрат энергии при выполнении даже легких физических нагрузок. Поэтому плавание, безусловно, является одним из самых эффективных в оздоровительном отношении видов спорта, мощным средством предупреждения и даже исправления начинающихся нарушений телосложения.
Эти особенности так же обусловлены и физическими свойствами воды: ее плотностью, вязкостью, давлением, температурой, теплоемкостью.

К тому же при занятиях плаванием тело человека находится в горизонтальном положении.

Воздействие воды на организм начинается с кожи. Омывая тело пловца, вода очищает кожу, улучшая тем самым ее питание и дыхание. Кроме того, кожа подвергается химическому воздействию содержащихся в воде микроэлементов. Плотность воды примерно в 775 раз больше плотности воздуха, а отсюда затруднение движений, ограничение скорости и большие энергозатраты. При плавании основная мышечная работа затрачивается не на удержание человека на воде, а на преодоление силы лобового сопротивления. Давление воды препятствует выполнению вдоха, а при выдохе в воду приходится преодолевать ее сопротивление, что приводит к повышенной нагрузке на дыхательную мускулатуру. При плавании вырабатывается новый автоматизм дыхания, который характеризуется уменьшением длительности дыхательного цикла, увеличением частоты и минутного объема дыхания. При этом увеличивается легочная вентиляция и жизненная емкость легких.

Вода оказывает воздействие на двигательный аппарат: для поддержания тела на поверхности воды при поднятой голове требуется усилие каждой руки 300-400 г, а при плавании это усилие возрастает несколько десятков раз, увеличивая силу мышц, действуя на все кожные покровы вода одновременно повышает электрическую активность биотоков, напряжения, заставляя все нервные клетки реагировать в полную силу.

Кроме плотности и давления воды существенное влияние на организм при занятиях плаванием оказывает ее теплоемкость. Теплоемкость воды в 4 раза больше и теплопроводность в 25 раз выше, чем воздуха. Поэтому, когда человек находится в воде, его тело излучает на 50-80% больше тепла, чем на воздухе, в связи с чем у него повышается обмен веществ для сохранения теплового баланса в организме.

Анализируя физиологические изменения при плавании и его влияние на организм нужно сказать о двигательной деятельности пловца. Она определяется горизонтальным положением тела, большим сопротивлением движению, выработкой специфических двигательных автоматизмов и новой координации движений, строгой последовательностью работы отдельных мышечных групп, включением в работу преимущественно мышц рук и плечевого пояса (до 70%) и ног при плавании брассом. Под влиянием тренировки у пловцов хорошо развивается сила мышц. Кроме того, горизонтальное положение тела при плавании, давление воды на подкожное венозное русло, глубокое диафрагмальное дыхание способствуют притоку крови к сердцу и в целом существенно облегчают его работу. Поэтому плавательные упражнения при соответствующей дозировке допустимы для лиц с ослабленным сердцем и могут использоваться как одно из средств укрепления и развития сердечно-сосудистой системы

2. Костно-мышечный аппарат.

Вода равномерно распределяет нагрузку на костные структуры, мышцы, связки и суставы, способствует их гармоничному развитию, предотвращая чрезмерное развитие отдельных звеньев этой системы. Двигательный аппарат укрепляется за счет преодоления сопротивления воды.

Плавание в раннем возрасте имеет массу положительных моментов и благотворно влияет на детский организм. На грудничков плавание оказывает укрепляющий эффект - укрепляются мышцы спинки, животика, шейки, ручек и ножек

Результатом систематических занятий становится формирование правильной, красивой осанки, крепкого мышечного корсета для детского позвоночника

Водные упражнения намного эффективнее для совершенствования двигательной системы, чем массаж и поглаживание. Они укрепляют или, наоборот, расслабляют мышцы спины, рук, ног и шеи. Кстати, юные пловцы раньше начинают ползать, вставать на ноги и ходить (что умеет ребенок в 1 год).

В воде снимаются статические нагрузки на скелетную мускулатуру, снижается нагрузка на позвоночник. Эффект «Гидроневесомости», возникающий в воде, освобождает хрящевые межпозвоночные диски от постоянного сдавливания их позвонками. В раскрепощенном состоянии в дисках лучше происходят обмен веществ. Это полезно для развития организма, способствует формированию правильной осанки и является профилактикой сколиоза и мышечной дистонии. Тело преодолевает значительное сопротивление воды, тем самым укрепляя опорно-двигательный аппарат. В то же время, активное движение ног в воде укрепляет стопы и предупреждает развитие плоскостопия. Плотность воды примерно в 775 раз больше плотности воздуха, а отсюда затруднение движений, ограничение скорости и большие энергозатраты.

При плавании основная мышечная работа затрачивается не на удержание человека на воде, а на преодоление силы лобового сопротивления.

Расход энергии при плавании на различные дистанции зависит от их длины и мощности работы. На дистанциях 100 - 1500 м он составляет в среднем от 100 до 500 к/кал
И, конечно же, анализируя физиологические изменения при плавании и его влияние на организм нужно сказать о двигательной деятельности пловца.

Она определяется горизонтальным положением тела, большим сопротивлением движению, выработкой специфических двигательных автоматизмов и новых координации движений, строгой последовательностью работы отдельных мышечных групп, включением в работу преимущественного мышц рук и плечевого пояса (до 70 %) и ног при плавании брассом. Под влиянием тренировки у пловцов хорошо развивается сила мышц.

При плавании основные мышечные группы выполняют динамическую работу и в зависимости от дистанции должны быть адаптированы к работе, как в аэробных, так и в анаэробных условиях.

Кроме того, горизонтальное положение тела при плавании облегчает работу сердца, улучшает расслабление мышц и функции суставов.

При плавании человек находится в состоянии гидростатической невесомости, что разгружает опорно-двигательный аппарат от давления на него веса тела - это создает условия для нормирования нарушений осанки, увеличивает двигательные возможности и содействует их развитию. Показатель суммарной подвижности в суставах пловцов значительно выше, чем у спортсменов других специализаций. Выполнение плавательных движений руками и ногами вовлекают в работу почти все мышцы тела, что способствует гармоничному развитию мускулатуры.

Также необходимо отметить, что при занятиях плаванием практически отсутствует опасность травмирования опорно-двигательного аппарата.

В воде происходит полная проработка всех мышц, независимо от выбранного стиля плавания. Равномерная работа мышц всего тела способствует формированию гармоничной фигуры, плавных обтекаемых форм без резких выпячиваний и углов.

Во время плавания чередуются напряжение и расслабление разных мышц, это увеличивает их работоспособность и силу. Плавание требует координации всех двигающихся мышц. При этом вода создает большее сопротивление, чем воздух, значит, чтобы плыть, человеку приходится напрягаться сильнее. Поэтому в результате плавания формируются более сильные и эластичные мышцы. В тоже время во время плавания тело поддерживается водой так, что не возникает чрезмерной нагрузки ни на одну группу мышц или суставов.

В воде уменьшается статическое напряжение тела, снижается нагрузка на позвоночник, он правильно формируется, вырабатывается хорошая осанка. Активное движение ног в воде укрепляет стопы и предупреждает развитие плоскостопия.

Плаванье помогает суставам оставаться гибкими, особенно в шее, плечах и бедрах. Показатель суммарной подвижности в суставах пловцов значительно выше, чем у спортсменов других специализаций. Характерной особенностью плавания является то, что тело воде не имеет твердой опоры. Такое положение значительно увеличивает его двигательные возможности и содействует их развитию. Действие мышц при отсутствии твердой опоры способствует более длительному сохранению эпифизарных хрящей в костях конечностей, а, следовательно, и продолжению роста тела пловца в целом. Занятия плаванием гармонически развивают основные качества: силу, быстроту, ловкость, выносливость.

Еще одной особенностью плавания является относительная невесомость тела в условиях водной среды. Вес тела человека нейтрализуется выталкивающей силой воды. Взвешенное состояние тела в воде разгружает опорно-двигательный аппарат от статической нагрузки и способствует правильному процессу физического формирования человека. Создаются условия для корригирования нарушенной осанки, для восстановления двигательных функций, утраченных вследствие травм, и для предупреждения их последствий.

3. Сердечно - сосудистая система.

 

Во время плавательных движений активизируется кровообращение, укрепляются стенки сосудов и мышца сердца. Дополнительное воздействие воды вызывает более активное движение крови по сосудам.

Плавание и ныряние положительно воздействует на сердечно-сосудистую систему, помогает стимулировать кровоснабжение органов и нормализовать артериальное давление

Горизонтальное положение во время плавания - это своеобразное состояние невесомости, которое активизирует кровоток, развивая и укрепляя сердечно-сосудистую систему. Давление воды, действуя на многочисленные кровеносные сосуды кожного покрова, облегчает кровообращение и деятельность сердца.

Плавание благоприятно влияет на сердечно-сосудистую систему. Горизонтальное положение тела, а также циклические движение, связанные с работой мышц, давление воды на подкожное русло, глубокое диафрагмальное дыхание и взвешенное состояние тела – все это способствует притоку крови к сердцу и в целом существенно облегчает его работы. В результате занятий плаванием снижается систолическое давление, повышается эластичность сосудов, увеличивается ударный объем сердца.
У систематически занимающихся плаванием отмечается физиологическое урежение пульса до 60 и менее ударов в минуту. При этом сердечная мышца работает мощно и экономно.
Таким образом, в результате занятий плаванием в сердечно-сосудистой системе происходят положительные изменения (в виде усиления сократительной способности мышечной стенки сосудов и улучшение работы сердца), которые ведут к более быстрому транспортированию крови, насыщенной кислородом, к периферическим участкам тела и внутренним органам, что способствует активизации общего обмена веществ.
    У регулярно плавающих людей возрастает сила сердечных мышц, увеличивается мощность сердца (объем крови, выталкиваемый сердцем за один цикл его деятельности), количество сердечных сокращений в минуту уменьшается. У тренированных пловцов ЧСС в состоянии покоя 50-60 или даже 40-45 сокращений в минуту, тогда как у обычных здоровых людей ЧСС от 65 до 75. При этом, работая с предельной интенсивностью, сердце пловца способно развить темп до 200 сокращений в минуту, а объем крови, нагнетаемый в аорту, увеличивается с 4-6 литров до 35-40 литров в минуту.Как мы видим, плавание способствует усилению деятельности сердечно-сосудистой системы, но при этом работа сердца протекает в благоприятных условиях. Давление воды облегчает отток крови от периферии к сердцу. Поэтому занятия плаванием показаны пожилым и даже людям с ослабленным сердцем.

Система крови

Во время купания, когда у ребенка немного затруднено дыхание и организму не хватает кислорода, детский организм дополнительно выделяет красные кровяные тельца (эритроциты), что способствует росту уровня гемоглобина Так же необходимо остановиться на изменениях в крови. При нахождении человека в воде у него увеличивается количество форменных элементов крови: эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина. Это наблюдается даже после одноразового пребывания в воде. Через 1,5-2 часа после занятия состав крови фактически достигает нормального уровня. Однако уровень форменных элементов крови при регулярных занятиях повышается длительное время.

 

5. Система органов дыхания.

 

Плавание углубляет дыхательные движения, делает их более редкими. Усиливается дренажная функция легких, что способствует профилактике инфекционных заболеваний. Продувание носоглотки более активно ее очищает. Насморк и простуды у таких детей – редкость.

Давление воды на область грудной клетки способствует увеличению глубины выдоха, за которым обычно следует и глубокий вдох. А глубокое дыхание - мощное профилактическое средство, предупреждающее заболевания верхних дыхательных путей. Глубокие вдохи и выдохи во время плавания как бы «проветривают» легкие, благодаря чему изгоняются бактерии и устраняются благоприятные условия для их активизации. Кроме того, вынырнув и отфыркиваясь от воды, ребенок очищает носоглотку, что позволяет эффективно бороться с насморком и некоторыми легочными заболеваниями.

Когда ребенок ныряет, затекающая вода прочищает гайморовы пазухи. А это профилактика насморка у новорожденного. Также промывается детский носик, удаляются все бактерии, пылевые частицы и возможные аллергены

Давление воды препятствует выполнению вдоха, а при выдохе в воду приходится преодолевать ее сопротивление, что приводит к повышенной нагрузке на дыхательную мускулатуру. При плавании вырабатывается новый автоматизм дыхания, который характеризуется уменьшением длительности дыхательного цикла, увеличением частоты и минутного объема дыхания. При этом увеличивается легочная вентиляция и жизненная емкость легких.

Механизм положительного воздействия плавания на органы дыхания заключается в активной тренировке дыхательной мускулатуры, увеличении подвижности грудной клетки, легочной вентиляции, жизненной емкости легких, потребления кислорода кровью. При плавании в дыхании участвуют самые отдаленные участки легких, и в результате исключаются застойные явления в них.

Кроме того, плавание с задержкой дыхания, ныряние, погружение под воду тренируют устойчивость к гипоксии.

Все выше сказанное позволяет сделать вывод, что плавание является эффективным средством укрепления и развития дыхательной системы.

Плавание способствует повышению силы дыхательных мышц и увеличению их тонуса, усиливает вентиляцию легких, способствует увеличению жизненного объема легких.

Дыхание пловца согласовано с движениями его конечностей. Один цикл движений руками как правило выполняется за один вдох и выдох. Так как при плавании тратится много энергии, потребность в кислороде растет. Именно поэтому пловец стремится максимально полно использовать каждый вдох. Более полному выдоху способствует давление воды на грудную клетку, оно же способствует развитию мышц, расширяющих грудную клетку.

В итоге занятий плаванием увеличивается жизненная емкость легких и повышаются функциональные возможности дыхательной системы, увеличивается количество и эластичность альвеол.

В результате систематических занятий плаванием также увеличивается показатель максимального потребления кислорода Пловцы установили своеобразный рекорд потребления кислорода в минуту – 5 литров.

Техника дыхания

В основе дыхания при плавании лежит умение делать вдох, находясь над водой, и делать выдох под водой. Хотя выдох не так важен. Главное уметь делать вдох, находясь над водой.

Способов плавания всего четыре, но основа дыхания одна - вдохнуть над водой. Казалось бы, ничего сложного, но дело в том, что во время плавания, кроме того, что человек активно движется, его грудная клетка работает, преодолевая давление воды, и понятно, что для того, чтобы сделать вдох, необходимо приложение гораздо больших усилий, чем в повседневной жизни.

Это объясняет, почему для развития выносливости плавание гораздо эффективнее, чем бег. В единоборствах часто используют плавание для повышения выносливости. Этот способ не получил широкого распространения только потому, что далеко не у каждого есть возможность регулярно заниматься плаванием, да еще и в любой сезон.

Научиться правильному дыханию при плавании хотя и сложно, но вполне возможно. Просто нужно все время контролировать себя во время дыхания, и дышать нужно, прилагая усилия. Это значит, делать вдох сильно, а делая выдох, выдыхать воздух всеми легкими. Ведь нужно держать ровный ритм дыхания, так как это очень важно.

Ведь если вдохнуть столько, сколько нужно, а выдохнуть больше или меньше положенного, это будет неполный цикл дыхания, что конечно дает рваный цикл дыхания, что в свою очередь не позволит сделать полноценный вдох. И нужно всего несколько таких циклов, чтобы почувствовалась нехватка кислорода. И вот, проплыв всего десяток-полтора метров, человек начинает задыхаться.

Правильное дыхание при плавании: простые рекомендации

* Нужно постоянно следить, чтобы дыхание соответствовало движениям, оставаясь ровным и ритмичным.

* Вдох должен быть в два раза короче выдоха. То есть, делается короткий и мощный вдох, а выдох - в два раза длиннее, чем вдох.

* Между вдохом и выдохом обязательно задерживать дыхание.

* Для сохранения высокой скорости плавания нужно делать глубокие редкие вдохи, выполняя несколько движений на выдохе. Это делается потому, что при вдохе резко снижается скорость, так как возрастает сопротивление воды.

* И последнее: никто не застрахован от попадания воды в дыхательные пути. Но если овладеть искусством держать ровный ритм дыхания, то вполне возможно откашляться, не прерывая процесса плавания и даже не сбивая ровного дыхания.

Выделительная система.

Активные движения мышц вызывают усиленную работу сердца, ускоряют кровоток, способствуют продуктивной работе почек, выводящих шлаки и вредные вещества.