Главная > Книга

1

Смотреть полностью

УДК 613.72

ББК75.0

В 14

Издательская программа «Физическая культура и спорт» Руководитель программы - доктор педагогических наук, профессор Ю.Д.Железняк

Рецензенты:

доктор медицинских наук, профессор Н.Д. Овчинников;

доктор медицинских наук, профессор С.А.Полиевский

Вайнбаум Я. С. и др.

В 14 Гигиена физического воспитания и спорта: Учеб. посо­бие для студ. высш. пед. учеб. заведений / Я.С. Вайнбаум, В.И. Коваль, T.А.Родионова. — М.: Издательский центр «Академия», 2002. — 240 с.

ISBN 5-7695-0723-3

В учебном пособии раскрывается понятие гигиены как науки и учеб­ной дисциплины, рассматривается воздействие различных факторов, будь то внешняя среда или физические нагрузки, на здоровье людей, занима­ющихся физической культурой и спортом. Приводятся сведения о гигие­ническом нормировании физических нагрузок при занятиях физической культурой и спортом, о гигиеническом обеспечении занятий физической культурой и спортивных тренировок.

Книга может быть полезна также учителям физкультуры.

УДК 613.72

ББК 75.0

 Вайнбаум Я.С., Коваль В.И., Родионова Т.Д., 2002

ISBN 5-7695-0723-3  Издательский центр «Академия», 2002

Предисловие

В соответствии со ст. 51 Закона РФ «Об образовании» образо­вательное учреждение создает условия, гарантирующие охрану и укрепление здоровья воспитанников и обучающихся. «Основами законодательства Российской Федерации о физической культуре и спорте» (ст. 12) перед образовательными и дошкольными уч­реждениями всех типов поставлены задачи сохранения, укреп­ления и улучшения здоровья учащихся и детей дошкольного воз­раста, формирования у них устойчивой потребности в физиче­ском совершенствовании и здоровом образе жизни. Ведущая роль в реализации этих законодательных актов принадлежит препода­вателю физической культуры. Именно он наиболее компетентен в вопросах возрастной и спортивной физиологии, профилакти­ке болезней и коррекции функциональных нарушений у детей, именно он должен овладеть одним из самых эффективных средств сохранения и укрепления здоровья детей — методикой физичес­кого воспитания.

Поэтому гигиена физического воспитания и спорта как учеб­ная дисциплина имеет большое общеобразовательное и специ­альное значение для студентов и специалистов в области физи­ческой культуры. Она занимает одно из главных мест в ряду других дисциплин учебного плана факультетов физической культуры пе­дагогических вузов, формируя общую и профессиональную куль­туру студентов — будущих педагогов, специалистов в области фи­зической культуры и спорта.

Знания по этой учебной дисциплине во многом помогают пре­дупредить заболевания, скорректировать функциональное состо­яние организма человека средствами физической культуры и спорта, повысить устойчивость организма к действию неблаго­приятных факторов внешней среды.

Гигиена физического воспитания и спорта как отрасль меди­цинских знаний и как отрасль педагогической науки и практики способствует решению общих задач — сохранения, укрепления и повышения уровня здоровья населения страны, формирования гармонического физического развития подрастающего поколения и продления периода активного долголетия взрослого населения.

Знание и соблюдение основных гигиенических принципов, тре­бований и рекомендаций по организации занятий физической культурой и спортом значительно повышают их оздоровитель­ную эффективность и обеспечивают возможность достижения спортсменами высоких спортивных результатов без ущерба для здоровья.

В настоящем учебном пособии приведены основные теорети­ческие положения, отражающие современные научные взгляды и представления о различных факторах внешней среды и их воздей­ствии на здоровье людей, а также о влиянии занятий физической культурой и спортом на здоровье человека. Детально рассмотрены вопросы нормирования физических нагрузок для лиц разного пола и возраста при занятиях физической культурой и спортом, про­блемы гигиенического обеспечения физической культуры и заня­тий отдельными видами спорта. Эти вопросы представлены во вза­имосвязи с оздоровительным принципом и основными задачами физического воспитания.

Глава 1 ГИГИЕНА КАК ОТРАСЛЬ МЕДИЦИНСКОЙ НАУКИ

Гигиена (от греч. hygieinos — здоровый) — одна из старейших об­ластей медицинских знаний, наука, цель которой — охрана здоровья и профилактика заболеваний человека. Это наука о сохранении, ук­реплении и повышении здоровья общества.

С этой целью необходимо изучать влияние различных факторов внешней среды, в том числе физических нагрузок, на функцио­нальное состояние организма человека, состояние его здоровья и работоспособность. Английский ученый Э.А. Парксе считал, что «ос­новная задача этой науки заключается в том, чтобы сделать разви­тие человека наиболее совершенным, упадок жизни — наименее быстрым и смерть — наиболее отдаленной».

Под внешней средой понимается сложный комплекс природ­ных, социальных, бытовых, производственных и других факто­ров, в которых протекает жизнь, труд и отдых человека на протя­жении всей его жизни.

Неблагоприятные изменения условий внешней среды, превы­шающие по своему уровню и качеству приспособительные воз­можности организма человека, могут нарушить сформировавши­еся в процессе онто- и филогенеза взаимоотношения организма человека с внешней средой и привести к формированию различ­ных функциональных отклонений или развитию патологических процессов в организме.

Резкие колебания метеорологических условий, значительное заг­рязнение воздуха, неблагоприятные бытовые и производственные условия, недоброкачественная вода, длительное физическое и пси­хическое перенапряжение, недостаточный или избыточный уро­вень двигательной активности, нерациональное питание — основ­ные факторы, которые могут привести к кратковременному обра­тимому или стойкому нарушению состояния здоровья человека.

Один из ведущих методологических принципов гигиены — прин­цип единства организма и среды: организм и среда рассматривают­ся как неразрывное целое, основные элементы единой системы «организм — среда».

Именно на основе изучения особенностей влияния различных факторов внешней среды на организм человека разрабатываются гигиенические рекомендации, нормы и правила создания благо­приятных условий труда, быта, отдыха и занятий физической куль­турой.

Объектом гигиены выступают различные группы населения, у которых необходимо проводить профилактику различных заболе­ваний. Предметом гигиены как науки является изучение процесса взаимодействия организма с различными факторами внешней среды. В связи с этим гигиенические мероприятия носят вероят­ностный, преимущественно популяционный характер и удовлет­воряют запросы больших групп населения, а не отдельного че­ловека.

Они направлены на повышение устойчивости организма чело­века к возможным неблагоприятным влияниям окружающей сре­ды, улучшения состояния здоровья, физического развития, по­вышения работоспособности и продления активного долголетия. Для этого применяются следующие гигиенические методы:

оптимизация условий и режимов труда и отдыха;

рациональное питание;

оптимизация двигательной активности;

закаливание.

При решении частных гигиенических задач используются са­мые разные методы.

Методы изучения внешней среды и ее влияния на здоровье населения

Условно они делятся на две основные группы: методы, с по­мощью которых изучается гигиеническое состояние факторов внешней среды, и методы, позволяющие оценить реакцию орга­низма на воздействие того или иного внешнего фактора.

Метод санитарного обследования или описания. На основании его результатов объективно оценивается санитарная ситуация, фор­мируется рабочая гипотеза о возможном влиянии гигиенических факторов на здоровье населения. Объектом наблюдения может быть санитарное состояние населенного пункта, спортивных сооруже­ний, дошкольных и школьных общеобразовательных учебных уч­реждений, источников водоснабжения и т.д. Обычно пользуются картами санитарного обследования, в которых перечисляются глав­ные вопросы, подлежащие выяснению. Однако санитарное опи­сание не позволяет получить количественную и качественную оценку факторов внешней среды. В связи с этим широко применя­ется комплекс физических, химических, бактериологических, радиологических, социологических, токсикологических, клини­ческих, физиологических, биохимических и санитарно-статистических, математико-статистических методов исследования.

Результаты исследований сопоставляются с соответствующи­ми гигиеническими нормами и правилами, и на основании этого дается гигиеническое заключение о санитарном состоянии изуча­емого объекта.

Физические методы исследования позволяют оценить микро­климатические условия окружающей среды: уровень освещенно­сти, шума, температуры и влажности, направления и скорости движения воздуха и т. д.

Химические методы исследования необходимы для оценки хи­мического состава воздушной среды и почвы, качества воды, био­логической ценности продуктов питания и т.д.

Бактериологические методы исследования используются для оценки бактериальной обсемененности воздуха, воды, почвы, пищевых продуктов и других объектов, которые могут служить источником или переносчиком возбудителей инфекционных за­болеваний.

Токсикологические методы исследования применяются для оцен­ки действия различных химических веществ на организм человека и установления их предельно допустимых концентраций (ПДК) в воде, воздухе, почве.

Клинические и физиологические методы исследования позволя­ют выявить наиболее ранние неблагоприятные функциональные изменения в организме человека, возникающие при воздействии на него различных факторов внешней среды.

Социологические и санитарно-статистические методы иссле­дования дают возможность оценить количественные взаимодей­ствия между факторами внешней среды и здоровьем и физичес­ким развитием различных групп населения: рождаемость, забо­леваемость, продолжительность жизни, смертность и другие по­казатели.

Метод гигиенического эксперимента позволяет изучить влияние факторов окружающей среды на организм человека или живот­ных как в естественных, так и в лабораторных условиях.

Гигиенические требования реализуются различными путями. Один из них — санитарное законодательство. Для контроля за его выполнением установлен предупредительный и текущий санитар­ный надзор за проектированием и строительством городов, по­селков, промышленных предприятий, спортивных сооружений, различных образовательных учреждений. В Российской Федерации предупредительный и текущий санитарный надзор поручен орга­нам санитарно-эпидемиологического надзора.

Гигиена как отрасль медицинской науки состоит из отдель­ных отраслей: гигиены окружающей среды, гигиены питания, гигиены детей и подростков, гигиены труда, радиационной ги­гиены, военной гигиены, социальной гигиены, гигиены физи­ческой культуры и спорта. Гигиена тесно связана с санитарией. Санитария (от лат. sanitas здоровье) — отрасль здравоохране­ния, содержание которой — разработка и проведение практичес­ких санитарно-гигиенических и противоэпидемических меро­приятий.

Гигиена физического воспитания и спорта

Гигиена физического воспитания и спорта — это наука о влиянии различных факторов, связанных с занятиями физической культурой и спортом, на здоровье занимающихся: условий внешней среды, в которых протекают занятия физическими упражнениями; орга­низации и содержания занятий физическими упражнениями; объ­ема и интенсивности физических нагрузок в процессе занятий физическими упражнениями; характера питания; технического оснащения и экипировки спортсменов.

На основе изучения влияния этих факторов разрабатываются гигиенические рекомендации, нормы и правила. Они обеспечи­вают создание благоприятных условий для занятий физической культурой и спортом, повышения их оздоровительной эффек­тивности, общей и специальной (спортивной) работоспособно­сти, уровня спортивных результатов без ущерба здоровью зани­мающихся.

Цель гигиены физического воспитания и спорта состоит в про­филактике различных заболеваний, связанных с воздействием фак­торов физической культуры и спорта у лиц, занимающихся физи­ческими упражнениями, повышении оздоровительной эффектив­ности занятий физическими упражнениями на основе создания оптимальных условий, организации и содержания занятий физиче­ской культурой и спортом.

Предметом гигиены физического воспитания и спорта как на­уки является изучение процесса взаимодействия организма чело­века с различными факторами физической культуры и спорта.

Основная задача гигиены физического воспитания и спорта со­стоит в разработке мероприятий для предупреждения возможного неблагоприятного влияния различных факторов физической куль­туры и спорта, улучшения состояния здоровья, физического раз­вития, повышения общей и спортивной работоспособности лиц, занимающихся физической культурой и спортом.

К основным гигиеническим средствам, применяемым для это­го, относятся:

оптимизация условий, режимов и содержания, форм и средств, применяемых в процессе занятий физическими упражнениями;

рациональное питание;

оптимизация физических нагрузок в процессе занятий физи­ческими упражнениями;

закаливание.

История возникновения гигиены физического воспитания и спорта насчитывает сотни лет. Уже в далекой древности делались попытки рас­сматривать физическое воспитание как средство оздоровления. Для этого кроме физических упражнений использовались различные общеукрепляющие гигиенические средства (баня, массаж, закаливание и др.).

В XVII в. в трудах К. Славинецкого и Я.Коменского впервые были поставлены вопросы взаимосвязи физического воспитания и гигиены. Физическое воспитание рассматривалось как система воспитания, в ко­торой выделялись и формулировались специальные целенаправленные задачи укрепления здоровья и совершенствования физического разви­тия занимающихся.

Впервые эта система получила научное обоснование в XVIII—XIX вв. в России. Основоположником теории физического образования и воспи­тания стал Петр Францевич Лесгафт. Его научно-педагогическая дея­тельность началась в стенах Петербургской медико-хирургической ака­демии. Он защитил диссертацию доктора медицины (1865), а затем — доктора хирургии (1868). К числу наиболее крупных работ П. Ф.Лесгафта принадлежат «Руководство по физическому воспитанию детей школьно­го возраста», «Семейное воспитание ребенка и его значение», «Об отно­шении анатомии к физическому воспитанию».

П.Ф.Лесгафт заложил медико-биологические основы учения о фи­зическом воспитании, которые послужили предпосылкой не только для разработки теории и методики физического воспитания, но также физио­логии и гигиены физических упражнений и спорта.

Ближайшим последователем Лесгафта был В.В.Гориневский, автор первых отечественных руководств по гигиене физических упражнений.

В дальнейшем научные исследования в области физической культуры и спорта, включая проблемы гигиены и спортивной медицины, велись в институтах физической культуры, где сосредоточились лучшие научные силы страны в данной области знаний, формировались новые идеи и направления, готовились кадры молодых ученых.

Особенно большое значение для развития гигиены физического вос­питания и спорта имело создание кафедр гигиены в двух старейших ин­ститутах физической культуры России, которые возглавили: в Институте им. П. Ф.Лесгафта — А.Ф.Сулима-Самойло (1919) и в Центральном ин­ституте — В.Е.Игнатьев (1920), одновременно бывшие и первыми рек­торами этих институтов.

С 1930 по 1942 г. кафедрой гигиены в Институте физической культуры им. П.Ф. Лесгафта руководил В.А. Волжинский. Именно его труды послу­жили научно-методической основой курса гигиены в институтах физичес­кой культуры и научной работы в этой области. В.А. Волжинский сформу­лировал задачи, содержание гигиены как учебной дисциплины. Им был написан первый учебник гигиены для физкультурных учебных заведений.

В Институте физической культуры им. П.Ф. Лесгафта научные иссле­дования в области гигиены физического воспитания и спорта проводи­лись также и на кафедре физического развития детей, возглавляемой крупным специалистом дошкольной гигиены Л.И. Чулицкой. Широкие исследования проводились и в существовавшей в 30-х годах XX в. гигие­нической лаборатории этого же института. Ею руководил крупнейший ученый в области гигиены физического воспитания и спорта Алексей Алексеевич Минх. Он же возглавил в 1947 г. кафедру гигиены в Цент­ральном институте физической культуры.

В течение многих лет научные исследования в области гигиены физи­ческого воспитания детей и подростков проводились в отделе гигиены физического воспитания НИИ гигиены детей и подростков Министер­ства здравоохранения СССР под руководством А.Г. Сухарева и Л.И. Абросимовой. Сотрудниками отдела разработаны гигиенические рекомендации по закаливанию детей и подростков, нормированию физических нагрузок для школьников разных возрастно-половых групп, обосновано применение различных средств физического воспитания с оздоровитель­ной целью.

В результате многолетних научных исследований в области ги­гиены физического воспитания и спорта определены основные задачи гигиены физических упражнений и спорта: изучение вли­яния условий внешней среды на здоровье занимающихся физи­ческой культурой и спортом и их оздоровление; разработка гиги­енических мероприятий, способствующих укреплению здоровья занимающихся физическими упражнениями и спортом; повыше­ние работоспособности, выносливости, обеспечение роста спортивных достижений.

Эти задачи и определили конкретное содержание курса гигие­ны физического воспитания и спорта как раздела науки и учеб­ной дисциплины: гигиена воздушной среды, воды, почвы, гиги­ена планирования, строительства и эксплуатации спортивных со­оружений, личная гигиена, закаливание, питание спортсменов, гигиена тренировки, гигиеническое обеспечение занятий в от­дельных видах спорта.

В последние годы получены ценные научные данные, позволя­ющие осуществлять гигиеническое обеспечение занятий физичес­кой культурой и спортом с учетом возрастных, половых и про­фессиональных функциональных возможностей и индивидуаль­ных особенностей занимающихся, климатических и других внеш­них факторов.

Занятия физическими упражнениями, независимо от их формы и содержания, обязательно должны содействовать укреплению здо­ровья занимающихся, это полностью соответствует оздоровитель­ной направленности всей системы физического воспитания.

Реализация оздоровительного принципа физического воспита­ния возможна лишь при условии, что педагог по физической куль­туре, тренер по виду спорта будут знакомы с основными положе­ниями гигиены и усвоят, по выражению Ф. Ф. Эрисмана, «гигие­нический способ мышления».

Только зная о возможном неблагоприятном воздействии сни­женной или избыточной двигательной активности, недостаточ­ной или избыточной физической нагрузки, нерационального пи­тания и режима тренировочных занятий, неудовлетворительных условий проведения тренировок, можно получить нужный резуль­тат от занятий физическими упражнениями.

Таким образом, студентам факультетов физической культуры и преподавателям физического воспитания, тренерам необходи­мы знания основ гигиены для правильной организации занятий физическими упражнениями, нормирования физических нагру­зок, организации и материально-технического обеспечения тре­нировочного процесса в отдельных видах спорта, питания зани­мающихся и т.д.

Без соблюдения соответствующих гигиенических норм и тре­бований в процессе занятий физической культурой и спортом нельзя обеспечить оптимальные условия для нормального физи­ческого развития, сохранения и укрепления здоровья занимаю­щихся физическими упражнениями, для повышения спортивных достижений.

Контрольные вопросы и задания

1. Как развивалась гигиена физического воспитания и спорта в Рос­сии?

2. В чем состоит вклад П.Ф.Лесгафта в развитие гигиены физического воспитания и спорта в России?

3. Сформулируйте определение гигиены как науки.

4. Перечислите цели и задачи гигиены.

5. Что является предметом изучения гигиены как науки?

6. Перечислите основные методы гигиенических исследований.

7. Сформулируйте определение гигиены физического воспитания и спорта как науки.

8. Укажите основные цели и задачи гигиены физического воспитания и спорта?

Глава 2 ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ И СПОРТА

Современные научные представления о здоровье

Цель гигиены — здоровье человека. Однако четкого определения здоровья пока нет. Большинство специалистов согласны с форму­лировкой здоровья, данной экспертами Всемирной организации здравоохранения: «Здоровье — это состояние полного физического, ду­шевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических недостатков». По мнению ученого-медика П. В. Бунзена, здоровье — это такое психофизиологическое состояние челове­ка, которое характеризуется не только отсутствием патологических изменений отдельных органов и систем, но и такими функциональ­ными резервами организма человека, которые вполне достаточны для его эффективной биологической и социальной адаптации и со­хранения им высокой физической и умственной работоспособности в естественной среде обитания.

В оценке здоровья выделяются два признака:

социальный как мера трудоспособности, социальной активности, активного преобразующего деятельного отношения человека к миру;

личностный как здоровьесберегающая стратегия индивидуаль­ной жизни человека, степень господства его над собой и обстоя­тельствами жизни.

Кроме этого выделяются и такие признаки индивидуального здоровья, как:

оптимальная реакция организма на условия жизнедеятельно­сти на всех уровнях его организации;

динамическое равновесие организма в целом, его отдельных функциональных адаптивных систем с внешней средой;

способность человека полноценно выполнять основные соци­альные функции;

способность организма человека приспосабливаться, адапти­роваться к постоянно меняющимся условиям существования, под­держивать постоянство своей внутренней среды (гомеостаз), обес­печивать нормальную и разностороннюю жизнедеятельность;

отсутствие болезней, болезненных состояний либо болезнен­ных изменений в организме, т.е. оптимальное функционирование организма без признаков заболеваний или каких-либо функцио­нальных нарушений;

полное нравственное, физическое, психическое и социальное благополучие человека.

Один из важнейших показателей состояния здоровья — уровень функционального развития ведущих адаптивных систем организма человека. По мнению одного из крупнейших гигиенистов России А. Г. Сухарева, индивидуальное здоровье — сложный многомерный динамический процесс постоянного, активного, целесообразного приспособления организма к меняющимся условиям окружающей среды.

Неблагоприятные факторы окружающей среды могут негативно влиять на здоровье как отдельного человека, так и большой группы населения. Благодаря постоянным морфологическим и функ­циональным адаптивным изменениям, связанным с необходимос­тью приспосабливаться к социально-биологическим условиям, из­менениям функционального состояния ведущих адаптивных сис­тем организма, формируется устойчивость организма человека к действию неблагоприятных факторов среды. Одна из важнейших задач физической культуры состоит именно в том, чтобы помочь конкретному человеку выработать высокую устойчивость к действию комплекса неблагоприятных факторов окружающей среды.

Важнейшие элементы здоровья — высокий функциональный уровень ведущих адаптивных систем организма и социальная дее­способность. Наиболее информативный критерий обратимых ран­них изменений в состоянии индивидуального здоровья — функ­циональное состояние ведущих адаптивных систем организма и характер их возрастного развития. Существует несколько опреде­лений понятия «функциональное состояние». Под функциональным состоянием понимается состояние человека в целом с точки зрения эффективности его деятельности и задействованных в ней систем. Признаками нарушения функционального состояния организма служат: ухудшение самочувствия; снижение работоспособности и физической активности; качество сна (появление бессонницы); аппетит; повышенная раздражительность, эмоциональная неус­тойчивость; увеличение массы тела более чем на 10 кг от долж­ной; повышенная частота сердечных сокращений (ЧСС) в покое — более 80 уд/мин; при переходе из положения лежа в положение стоя — более 100 уд/мин; метеочувствительность; появление одыш­ки при выполнении легких физических нагрузок; увеличение по­тливости без физических нагрузок; частые головные боли и голо­вокружение; чувство усталости после ночного сна.

Комплексное воздействие социальных, биологических, эколо­гических факторов при определенных условиях может приводить как к улучшению здоровья человека, так и к его ухудшению, осо­бенно у детей и подростков.

Именно анатомо-физиологические особенности этого возрас­та во многом определяют высокую чувствительность интенсивно растущего организма к комплексу неблагоприятных факторов ок­ружающей среды.

В связи с этим необходимы средства и методы оптимизации морфологического и функционального развития детей и подрост­ков, а также индивидуальной коррекции различных нарушений функционального состояния.

Состояние здоровья школьников и основные тенденции его изменения

В соответствии с Законом РФ «Об образовании» здоровье школь­ников относится к приоритетным направлениям государственной политики в сфере образования. По данным Минздрава России, лишь 14% детей практически здоровы, более 50% имеют различ­ные функциональные отклонения, 35—40% — хронические забо­левания.

Интенсификация учебного процесса в образовательных учреж­дениях (государственных и негосударственных, городских и сель­ских школах, гимназиях и колледжах) ведет к дисгармоничному физическому развитию учащихся (дефицит массы тела, снижение функциональных показателей сердечно-сосудистой, дыхательной и мышечной систем), снижению их работоспособности.

Из миллиона относительно здоровых детей, приходящих в I класс, уже через девять месяцев у каждого четвертого (250 тыс.) выявля­ются отклонения в функциональном состоянии сердечно-сосуди­стой системы. В России лишь 10% выпускников школ могут счи­таться здоровыми. За период обучения в общеобразовательных уч­реждениях среди учащихся в пять раз увеличивается число нару­шений органов зрения, в три раза — патология органов пищева­рения, в пять раз — нарушение осанки, в четыре раза — нервно-психических расстройств.

У 50 % детей школьного возраста отмечаются отклонения в раз­витии опорно-двигательного аппарата; у 25—30% — в сердечно­сосудистой и дыхательной системах; около 70 % детей страдают от гипокинезии. Число абсолютно здоровых детей к окончанию сред­ней школы в 1987 г. составляло 20-25%, в 1994 г. - 10-15%.

Во многом это связано с дефицитом двигательной активности. С первых лет обучения она снижается на 50 % и в дальнейшем про­должает неуклонно падать. В результате более 60 % призывников не достигают необходимого уровня физической подготовленности.

В первый год обучения часто появляются функциональные от­клонения в состоянии здоровья учащихся. Растет число детей 2-й группы здоровья (с 17,1 до 48,2%). При увеличении школьной нагрузки, переходе к новым условиям обучения во II классе повы­шается уровень заболеваемости (число дней, пропущенных по бо­лезни, на одного ребенка возрастает с 3,05 в I классе до 7,06 во II). По мере привыкания к школьной жизни в IV классе здоровье детей несколько улучшается (уровень заболеваемости стабилизи­руется на уровне 3,67 дня на одного ребенка). При переходе к предметному обучению в 10—11 лет вновь учащаются отклонения в состоянии здоровья. Неадекватные эмоционально-стрессовые ре­акции, препубертатная перестройка организма приводят к срыву функциональных механизмов адаптации у 81,5 % учащихся. Растет уровень заболеваемости (до 6,26 дня, пропущенных по болезни, на одного ребенка). Нарушения в состоянии здоровья в дальней­шем не только не компенсируются, а, напротив, усугубляются, достигая максимальных значений к VIII классу (7,08 дня на одно­го ребенка). В структуре заболеваний преобладает хроническая и рецидивирующая патология.

В структуре здоровья детей и подростков одно из первых мест занимают функциональные отклонения. В соответствии с классификацией Института гигиены детей и подростков (1978) дети с функциональными отклонениями относятся ко 2-й группе здоровья. В структуре функциональных отклонений на первом месте эндокринно-обменные расстройства; затем идут нарушения сер­дечно-сосудистой системы, в том числе нейроциркуляторная дистония; функциональные отклонения костно-мышечной системы; расстройства нервной системы и нарушения зрения.

С 1985 по 1997 г. на 2,5—4 кг снизился среднепопуляционный показатель массы тела подростков 15 лет, на 10—12% возросло число подростков с дефицитом массы тела и астеническим тело­сложением, на 0,5—1,5 см уменьшилась длина тела и на 4,5—8,5 см — окружность грудной клетки. Если в 1991 г. выраженный дефицит массы тела был отмечен у 12,4% юношей и 13,5% девушек этого возраста, то к концу 1997 г. у 18,8 и 19,7% соответственно. На 2,7—4,9 кг снизились и силовые возможности подростков (по по­казателям кистевой динамометрии).

Доказана тесная связь физического воспитания и состояния здоровья современных школьников. Усложнение образовательных программ, дефицит свободного времени, предпочтение пассив­ного отдыха — причины значительного дефицита двигательной активности учащихся, что проявляется в ряде неблагоприятных социально-биологических последствий, в частности снижении уровня здоровья и повышении заболеваемости.

Вызывают тревогу «подростки, часто и длительно болеющие», в частности простудными заболеваниями: более 4—6 раз в год. У них отмечен низкий уровень общей неспецифической устойчивости организма к действию метеорологических факторов (пониженной и повышенной температуре воздуха, сквознякам и др.).

За последние десятилетия число здоровых детей и подростков, а также имеющих только функциональные отклонения в стране уменьшилось почти в 1,5 раза, а количество хронически больных школьников возросло до 60 % от общего числа учащихся общеоб­разовательных школ.

Наиболее часты у школьников морфофункциональные рас­стройства — 38—45%, хронические заболевания — 45—61%, на­рушения физического и психического развития, острая заболева­емость (преимущественно простудного характера). Общий уровень заболеваемости школьников (данные по обращаемости) состав­ляет от 3 —4 тыс. случаев, в том числе частота простудных заболе­ваний - 780-950 на 1000 обследованных.

За последнее десятилетие существенно изменилась структура заболеваемости (табл. 1).

Таблица 1

Уровень и структура заболеваемости (по обращаемости) подростков 14-15 лет

(по А.А. Баранову, 1999)

Классы болезней

Число заболевании на 100 детей

Структура заболеваемости,

%

Инфекции и паразитарные болезни

18,1

10,2

Болезни нервной системы и органов чувств

20,0

9,6

11,4

5,4

Болезни органов кровообращения

Болезни органов дыхания

30,5

17,3

Болезни органов пищеварения

30,5

17,3

Заболевания мочеполовых органов

14,4

8,1

Болезни кожи и подкожной клетчатки

26,6

15,1

Болезни костно-мышечной системы

14,4

8,1

Врожденные аномалии и пороки развития

6,7

3,8

Как видно из таблицы 1, первое место в структуре заболевае­мости школьников занимают болезни органов дыхания, пищева­рения и кожи и подкожной клетчатки. Из всех учитываемых забо­леваний и патологических состояний у детей в 90-е годы XX в. в наибольшей степени возросло число заболеваний эндокринной системы, нарушений питания и расстройств с вовлечением им­мунных механизмов. Далее следуют болезни костно-мышечной си­стемы и соединительной ткани; анемии, заболевания системы кро­вообращения; болезни и функциональные расстройства органов пищеварения, патология мочевой системы, болезни аллергичес­кой природы.

В последнее время резко ухудшилось состояние здоровья детей. Число здоровых сократилось с 15—16 до 6—4%, а первоклассни­ков, имеющих морфологические и функциональные нарушения, — с 40,3 до 23,6 %. Соответственно увеличилась доля детей с хроничес­кими болезнями — с 44,6 до 70 %. Среди детей младшего школьного возраста у 19,5% выявлены отклонения в физическом развитии, в том числе обусловленные дефицитом массы тела — 14,5%. Кроме того, у 2,3 % детей отмечена общая задержка физического развития.

Наиболее выраженные сдвиги в состоянии здоровья детей и подростков происходят именно на этапе школьного обучения, что особенно отчетливо прослеживается у учащихся общеобразова­тельных учреждений нового вида. Углубленное изучение предме­тов (повышенный объем образовательной нагрузки в условиях дефицита учебного времени) вызывает у этих школьников значи­тельное психоэмоциональное напряжение, в то время как про­должительность сна, объем двигательной активности и время пре­бывания на свежем воздухе резко сокращаются. Все это в комп­лексе снижает общую неспецифическую резистентность растуще­го организма, приводит к формированию различных функцио­нальных расстройств, ускоряет переход таких нарушений в хро­нические заболевания (табл. 2).

Таблица 2

Распространенность функциональных отклонений среди детей и подростков, обучающихся в массовых школах и школах нового вида на 1000 обследованных (по А. Г. Сухареву, 1997)

Функциональные отклонения

Массовые школы

Школы нового вида

Эндокринной системы, расстройства питания

89,2

632,8

Нервной системы

204,1

248,6

Глаза и его придаточного аппарата

258,1

231,6

Рта, носоглотки, уха и сосцевидного отростка

133,8

90,4

Системы кровообращения

416,2

581,9

Органов пищеварения

132,4

152,8

Костно-мышечной системы и соединительной ткани

193,2

536,7

Причины высокого уровня функциональных нарушений физио­логических функций и систем организма у школьников следует искать прежде всего в возрастно-половых особенностях реактивнос­ти растущего организма, в образе жизни, степени двигательной актив­ности, режиме учебных занятий, степени умственной нагрузки, пределах и объеме информации, воспринимаемой школьниками.

Физическое воспитание и здоровье

Состояние здоровья человека в конечном счете определяется объемом и мощностью адаптационных резервов его организма. Чем выше функциональный резерв, тем ниже «цена» адаптации. Адап­тация организма к новым условиям жизнедеятельности обеспечи­вается не отдельными органами, а скоординированными во вре­мени и пространстве и иерархически соподчиненными между со­бой функциональными системами. Для адаптированной системы характерна экономичность функционирования с целью максималь­ной экономии расхода физиологических ресурсов организма. По­стоянная изменчивость среды обитания определяет динамичность, непрерывность, многогранность и пластичность адаптивных про­цессов. При систематическом воздействии физических упражне­ний их влияние постепенно ослабевает в связи с повышением устойчивости и пластичности регуляторных механизмов, клеточ­ных структур, изменений физико-химических свойств клеток, рас­ширения функционального резерва и адаптационных возможнос­тей организма. Это явление экономизации включения физиологи­ческих систем в процессы биологической адаптации позволяет сохранять постоянство внутренней среды организма (гомеостаз) при действии все более выраженных раздражителей, отвечать на раздражители без патологических реакций, постоянно расширяя функциональные резервы организма.

Основные пути повышения общей неспецифической устойчи­вости организма школьников, в том числе к воздействию небла­гоприятных метеорологических факторов:

• повышение в процессе физического воспитания неспецифи­ческой устойчивости организма к неблагоприятным факторам ок­ружающей среды;

• коррекция процессов биологического роста и развития;

• совершенствование механизмов терморегуляции и закалива­ние организма.

Как известно, здоровье человека зависит от генетических фак­торов, состояния окружающей среды, медицинского обеспече­ния, условий и образа жизни (табл. 3).

Наибольшее значение для здоровья человека имеет образ жиз­ни, а основной элемент здорового образа жизни — высокая физичес­кая культура.

Таблица 3

Факторы, влияющие на здоровье человека (по Э. Н. Вайнеру)

Факторы

Удельный вес, %

Генетические

15-20

Состояние окружающей среды

20-25

Медицинское обеспечение

10-15

Условия и образ жизни

50-55

Здоровый образ жизни — это оптимальный двигательный ре­жим; закаливание; рациональное питание; рациональный режим жизни; отсутствие вредных привычек.

Оздоровительная направленность физической культуры. Физичес­кая культура составляет важную часть общей культуры общества, всю совокупность его достижений в создании и рациональном использовании специальных средств, методов и условий направ­ленного физического совершенствования человека.

Принцип оздоровительной направленности. Для повышения фун­кционального уровня и коррекции функциональных отклонений организма у детей и подростков в процессе физического воспита­ния необходимы:

рост неспецифической устойчивости организма к неблагопри­ятным факторам окружающей среды в процессе физического вос­питания;

стимулирование процессов роста и гармоничное развитие;

совершенствование терморегуляции и закаливание организма.

Научно обоснованное и правильно организованное физичес­кое воспитание должно благотворно влиять на молодой организм: способствовать гармоничному физическому и психическому раз­витию; расширять двигательные возможности; повышать защитно-приспособительные реакции и усиливать устойчивость орга­низма к неблагоприятным воздействиям внешних факторов.

При этом обязательно достижение достаточного оздоровитель­ного эффекта. Благотворное влияние на здоровье — вовсе не авто­матическое следствие решения каждой из частных задач физичес­кого воспитания. Более того, при повышенных физических на­грузках, что закономерно для физического воспитания, часто весь­ма сложно определить грань, отделяющую их позитивный и нега­тивный эффекты. Принцип оздоровительной направленности фи­зического воспитания создает единственно приемлемую исход­ную методологическую установку: не только не вредить, но и (это прежде всего) укреплять, улучшать, совершенствовать здоровье.

Ответственная роль в использовании возможностей, предо­ставляемых физической культурой и спортом, для укрепления здо­ровья принадлежит специалисту физической культуры.

Как одно из важнейших отправных методологических положе­ний физической культуры принцип оздоровительной направленно­сти обязывает:

при выборе средств, форм и методов физического воспитания исходить прежде всего из их возможной оздоровительной эффек­тивности;

планировать и регулировать функциональные физические на­грузки школьников в процессе выполнения физических упражне­ний в соответствии с закономерностями возрастно-полового раз­вития, их функциональными особенностями и возможностями.

Физические упражнения в системе физического воспитания по своему биологическому механизму воздействия на человека пре­доставляют широкие возможности достичь значительного оздоро­вительного эффекта. То же самое относится и к используемым в оздоровительных целях естественным факторам природы (солнеч­ной радиации, водной и воздушной средам) и оптимальным ги­гиеническим условиям.

Однако даже самые рациональные средства физического воспи­тания могут оказаться опасными для здоровья, если нарушается оптимальная мера функциональных нагрузок. Планомерное же уве­личение функциональных нагрузок, адекватных приспособительным возможностям организма, становится мощным фактором по­вышения работоспособности, а вместе с тем и укрепления здоровья.

Чтобы определить оптимальные нагрузки, необходим контроль за состоянием здоровья занимающихся и влиянием на него при­меняемых средств и методов. Обязанности такого контроля лежат на специалисте: педагоге (преподавателе, тренере, инструкторе) и враче, прошедшем специальную врачебно-физкультурную под­готовку. Они несут совместную ответственность за обеспечение са­мого ценного результата физического воспитания — крепкого здо­ровья.

Физическое воспитание — неотъемлемая часть общего воспи­тания личности школьника. Способствуя формированию двига­тельных навыков, совершенствованию таких качеств, как быст­рота, сила, выносливость, ловкость, оно формирует ряд мораль­но-волевых качеств: смелость, решительность, настойчивость.

Наряду с физическими упражнениями большое значение в вос­питании учащихся имеет закаливание организма (воздух, солнце и вода).

Принцип комплексности. Наибольший оздоровительный эффект занятий физической культурой и спортом возможен только при применении широкого комплекса средств (физические упражне­ния, их режим, применение закаливающих процедур, характер и режим питания). Физическая культура имеет большое оздорови­тельное и профилактическое значение не только для здоровых учащихся, но и для тех, у кого имеются некоторые отклонения в физическом развитии, в состоянии опорно-двигательного аппа­рата (дефекты осанки, деформации позвоночника, уплощения стоп), а также различные заболевания внутренних органов, и преж­де всего сердечно-сосудистой системы.

Функции всех систем организма, в том числе сердечно-сосу­дистой и дыхательной, совершенствуются, если тренировка про­водится правильно. Очень важен также гигиенический режим за­нятий: систематичность, регулярность, разносторонность и по­степенное увеличение физических нагрузок. При перерывах в за­нятиях и тренировках необходимо начинать с более легких нагру­зок по сравнению с теми, которые применялись до перерыва. Напряженные упражнения должны чередоваться с легкими, с упражнениями на расслабление. Нагрузки на различные мышеч­ные группы также необходимо чередовать на разных этапах тре­нировки или занятий. В противном случае возможна перетрени­ровка, а в итоге — плохое субъективное состояние спортсменов.

Степень положительных изменений, происходящих в организ­ме под воздействием физических упражнений, пропорциональна (в определенных физиологических границах) объему и интенсив­ности физических нагрузок. Если соблюдаются все необходимые условия (нагрузки не превышают той меры воздействия на орга­низм, за которой начинается переутомление), то чем больше объем нагрузок, тем значительнее и прочнее адаптационные перестрой­ки. Чем интенсивнее физические нагрузки, тем мощнее процессы восстановления.

Двигательную нагрузку необходимо дозировать с учетом индиви­дуальных реакций на нее, суточной и сезонной ритмики основных физиологических функций, умственной и физической работоспо­собности, возрастных морфологических и функциональных особен­ностей, а также климатогеографических и социальных факторов.

Физическое воспитание детей и подростков направлено на об­щее оздоровление. Научно обоснованное и правильно организо­ванное физическое воспитание детей должно благотворно влиять на растущий организм: оно должно способствовать гармоничному физическому и психическому развитию; расширять двигательные возможности; повышать защитно-приспособительные реакции и усиливать устойчивость организма к неблагоприятным воздействи­ям внешних факторов; вырабатывать у детей и подростков опти­мизм и бодрость; создавать условия для высокопродуктивной уче­бы и высокопроизводительного труда.

Основными факторами физической культуры и спорта, оказыва­ющими влияние на организм занимающихся, являются: условия внешней среды, в которых ведутся занятия (температура, влажность и скорость движения воздушных масс, солнечная радиация, освещенность мест занятий и спортивных сооружений, качество воздушной среды, воды); характер двигательной активности (объем, интенсивность и организация); характер питания (достаточность и сбалансирован­ность основных пищевых компонентов, режим питания). Наряду с оздоравливающим влиянием эти факторы при определенных ус­ловиях способны неблагоприятно воздействовать на организм за­нимающегося: вызвать нарушения функционального состояния вплоть до стойкой патологии.

Принцип соответствия объема и характера физических нагрузок возрастно-половым функциональным возможностям и особенностям организма занимающихся — один из важнейших. Рассмотрим некото­рые физиологические механизмы оздоровительного воздействия занятий физической культурой и спортом на организм занимаю­щихся.

Выдающиеся физиологи И.М.Сеченов, И.П.Павлов, Н.Е.Вве­денский, А. А. Ухтомский неоднократно подчеркивали существова­ние тесной связи между здоровьем человека и характером и объемом его мышечной работы. Ограничение объема и интенсивности дви­жений (гипокинезия и гиподинамия) или их избыточный объем и интенсивность (гипердинамия и гиперкинезия) нарушают те­чение всех жизненных процессов. Движение, по словам И. П. Пав­лова, есть главное проявление жизни. Развитие двигательных на­выков в процессе занятий физической культурой и спортом осо­бенно важно для растущего организма ребенка в период создания сложных условных двигательных рефлексов, когда в силу чрезвы­чайной пластичности центральной нервной системы, с одной сто­роны, быстро образуются, совершенствуются и закрепляются важ­нейшие двигательные навыки, с другой - легко создаются такие нежелательные условные рефлексы, как плохая осанка, вызыва­ющая в дальнейшем деформации позвоночника, неправильное дыхание и другие нарушения. Если ребенка не закаливали, у него не развивается должной приспособляемости к меняющимся, час­то неблагоприятным влияниям внешней среды. Организм ребенка плохо сопротивляется воздействию метеорологических факторов внешней среды, что выражается прежде всего в повышенной склонности к простудным заболеваниям.

Физические упражнения влияют не только на двигательную функцию ребенка, их применение стимулирует деятельность всего организма, и в частности коры головного мозга. При выполне­нии физических упражнений растущий организм обогащается все усложняющимися двигательными условно-рефлекторными свя­зями; создаются и закрепляются новые двигательные умения, облегчающие овладение различными трудовыми навыками. Сис­тематические занятия физической культурой и спортом благо­приятно влияют на физическое развитие ребенка и подростка. При этом не только улучшаются такие функциональные показа­тели, как жизненная емкость легких, сила кистей и мышц спи­ны, но благодаря лучшему развитию всего опорно-двигательно­го аппарата происходит более интенсивное увеличение массы и роста ребенка.

Уровень физической подготовленности детей и подростков за­висит от объема их двигательной активности. Развитие основных физических качеств у юных спортсменов на 15—25% выше, чем у их сверстников, не занимающихся спортом. При этом у дево­чек-спортсменок уровень развития всех физических качеств с воз­растом повышается. В отличие от девочек, не занимающихся спортом, у них не снижаются темпы развития физических качеств в 16-17 лет.

Изменения кровообращения при занятиях физической культурой и спортом. В процессе занятий физической культурой и спортом уве­личивается кровоток и соответственно показатели гемодинами-ки, изменяется состояние сердца и кровеносных сосудов. Ком­пенсация энерготрат и более активный газообмен при мышечной деятельности достигаются благодаря увеличению кровотока. Од­новременно более полно используется кислород из артериальной крови и растет артериовенозная разница его содержания. Поэтому минутный объем увеличивается в меньшей мере, чем газообмен. Максимальное потребление кислорода (МПК) превышает потреб­ление кислорода в условиях основного обмена в 10—20 раз. Ми­нутный объем сердца увеличивается при таком предельном уве­личении газообмена лишь в 5—10 раз, с 3—5 до 20—40 л. Повыше­ние минутного объема сердца обеспечивается благодаря росту удар­ного объема, а также ЧСС. Во время занятий ЧСС может достигать 180-240 уд/мин.

По мере нарастания мощности физической нагрузки линейно повышаются величины ЧСС и сердечного выброса (табл. 4).

Таблица 4

Влияние физической нагрузки на сердечный выброс и частоту сокращений сердца

(по В.И.Дубровскому)

Состояние

ЧСС, уд/мин

Сердечный выброс, л/мин

Покой

60

5,5

Умеренная нагрузка

100

10,9

Интенсивная нагрузка

138

15,0

При увеличении кровотока одновременно уменьшается сопро­тивление продвижению крови по сосудистому руслу — так называемое периферическое сопротивление. Это следствие раскрытия в работающих мышцах большего по сравнению с покоем числа капилляров, а также изменения упруговязких свойств сосудистых стенок — снижение сосудистого тонуса. Величина уменьшения периферического сопротивления не всегда зависит от увеличения кровотока. В результате повышается артериальное давление: сис­толическое растет до 200 мм рт. ст. более или менее пропорцио­нально мощности выполняемой работы.

В интенсивно работающих мышцах кровоток возрастает в 15— 20 раз, причем количество функционирующих капилляров может увеличиваться в 50 раз. Во время физической нагрузки кровообра­щение перестраивается в режим максимального удовлетворения потребностей работающих мышц в кислороде.

При систематических занятиях физическими упражнениями значительно нарастает как абсолютный, так и относительный объем крови (объем крови на массу тела — табл. 5).

Таблица 5

Объем крови у лиц с различной физической активностью

(по Sjostrand)

Обследованные

Объем крови

мл

мл/кг

л/м

Женщины

4160

73

2,53

Мужчины

5180

74

2,92

Борцы, тяжелоатлеты

5380

73

3,10

Велогонщики

5580

79

3,18

Бегуны (стайеры)

5580

88

3,28

Изменения функционального состояния органов дыхания при за­нятиях физической культурой и спортом. Объем работы дыхатель­ного аппарата в процессе занятий физической культурой и спортом увеличивается в соответствии с ростом газообмена. Если физи­ческая нагрузка не слишком значительна, между величинами вен­тиляции легких и потребления кислорода обнаруживается линей­ная зависимость. При напряженной физической работе эта зави­симость может нарушаться и тогда вентиляция увеличивается в большей степени. У большинства лиц, занимающихся физичес­кой культурой и спортом, вентиляция легких не бывает больше 100 л/мин. Во время занятий наряду с этим обычно повышается и использование воздуха в легких. В покое вентиляция легких со­ставляет 5—8 л/мин при использовании 3—4% кислорода. Во вре­мя занятий вентиляция увеличивается, составляя уже десятки лит­ров в минуту, использование кислорода оказывается обычно рав­но 4— 8 %. Однако так бывает лишь в упражнениях, выполняемых с участием большей части мускулатуры.

В результате систематических спортивных тренировок у юных спортсменов наблюдается значительное по сравнению со сверст­никами-неспортсменами повышение функционального уровня внешнего дыхания, характеризуемого величиной жизненной ем­кости легких (ЖЕЛ) и времени произвольной задержки дыхания на вдохе и выдохе (табл. 6).

Таблица 6

Особенности функционального состояния органов внешнего дыхания у подростков, занимающихся и не занимающихся спортом (по С. Б. Тихвинскому и Е.В. Евсеевой)

Пол

Группа

ЖЕЛ, мл

Произвольная задержка дыхания, с

на вдохе

на выдохе

12-летние

Мальчики

Спортсмены

3033

70

18

Неспортсмены

2400

61

22

Девочки

Спортсмены

2780

69

21

Неспортсмены

2522

56

13

13-летние

Мальчики

Спортсмены

3353

91

22

Неспортсмены

2760

59

18

Девочки

Спортсмены

3155

75

21

Неспортсмены

2725

47

16

14-летние

Мальчики

Спортсмены

3810

127

27

Неспортсмены

2960

86,8

19,1

Девочки

Спортсмены

3218

76

20

Неспортсмены

2875

76,2

22,2

15-летние

Мальчики

Спортсмены

4642,3

134

29

Неспортсмены

3483

87

23

Девочки

Спортсмены

3206

88

20

Неспортсмены

2900

65

24

У юных спортсменов в покое снижается частота дыхания и уве­личивается вентиляция легких как за счет углубления, так и за счет учащения дыхательных движений. Во время физических уп­ражнений глубина дыхания, как правило, не превышает 30—40% от величины ЖЕЛ, а частота дыхания увеличивается с 10—20 в покое до 30—40 в минуту и более во время занятий.

Ритму дыхания соответствуют аналогичные ритмичные коле­бания в состоянии многих физиологических систем вследствие иррадиации по нервной системе колебаний возбуждения дыха­тельного центра. Поэтому физическая работоспособность оказы­вается неодинаковой в различные фазы дыхательного цикла. Си­ла мышц выше всего при задержке дыхания и в паузе после вы­доха, несколько меньше эта величина на выдохе и еще меньше на вдохе. Время двигательных реакций укорачивается на вдохе (табл.7).

Таблица 7

Изменения работоспособности в различные фазы дыхательного цикла

(по К. М. Смирнову)

Показатель

Вдох

Выдох

Пауза

Становая сила, кг

119

127

133

Время двигательной реакции, мс

394

429

433

Во время занятий физической культурой и спортом повышает­ся диффузионная способность газов, т.е. количество кислорода и, следовательно, углекислого газа, диффундирующие в единицу времени при разнице парциального давления по обе стороны аль­веолярной мембраны в 1 мм рт.ст. Это вызвано раскрытием во время работы большего, чем в покое, числа легочных капилляров. Увеличиваются общая емкость капиллярного русла в малом круге кровообращения и скорость кровотока через легочные капилляры.

Более активная вентиляции легких при занятиях физической культурой и спортом приходится благодаря усилению работы ды­хательных мышц в результате эфферентных влияний из централь­ной нервной системы.

Эндокринные функции при занятиях физической культурой и спортом. В зависимости от мощности физических нагрузок у лиц, занимающихся физической культурой и спортом, увеличивается содержание в крови норадреналина и адреналина, а также кортизона и кортикостерона. В процессе адаптации к физическим на­грузкам, т.е. по мере развития тренированности, эти изменения становятся менее выраженными, а иногда совсем не выявляются. В то же время увеличиваются возможности повысить содержание катехоламинов в крови. Во время предельной физической нагруз­ки у более подготовленных спортсменов содержание норадрена­лина и адреналина в крови выше.

При длительной мышечной работе активность симпатико-адреналовой и гипофизарно-адренокортикальной систем снижа­ется. То же самое происходит с уровнем адреналина и норадреналина в крови. Это связано с меньшей активностью ферментов биосинтеза адреналина в надпочечниках, что может иметь при­чинную связь со снижением уровня глюкокортикоидов. Содер­жание глюкокортикоидов в крови снижается при длительной мышечной работе вследствие повышенной активности гиппокампа, приводящей к угнетению функции гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы. Это защитная реакция орга­низма, предотвращающая исчерпывание его ресурсов, в чем со­стоит сущность физического утомления. Тем не менее утомление при длительной мышечной работе может по-разному выражать­ся в гормональных изменениях. При работе умеренной мощно­сти функции коры надпочечников иногда активизируются лишь в том случае, если продолжение работы требует значительного волевого усилия.

Мышечная работа сопровождается усиленной активностью и ряда других эндокринных желез. В крови повышается концентра­ция глюкогена, сематотропина, альдостерона, вазопрессина, тес-тостерона. Причем если другие изменения можно рассматривать как результат усиления секреции соответствующих гормонов, то увеличение содержания тестостерона сочетается с уменьшением скорости его элиминации из крови во время мышечной работы. Продуцирование альдостерона возрастает при длительных упраж­нениях, сопровождающихся усилением потоотделения. Например, у пловцов в водной среде хорошие возможности для теплоотдачи, и поэтому необходимость в потоотделении незначительна, экс­креция альдостерона не увеличивается при напряженных трени­ровках. При выполнении мышечной работы содержание тиреоидных гормонов щитовидной железы в крови достигает уровня, на­блюдаемого у нетренированных лиц в покое. Очевидно, лишь для тренированного организма, отличающегося высокой экономич­ностью обменных процессов, характерно снижение активности щитовидной железы в покое.

Уровень инсулина в крови снижается во время длительной физической работы, и это результат не только уменьшения его секреции, но и усиления его распада.

Рост концентрации адреналина, норадреналина, глюкогена и сематотропина в крови имеет важное значение для мобилизации энергетических ресурсов организма.

Занятия физическими упражнениями вызывают перестройку в терморегуляции за счет усиления энерготрат и обмена веществ. Так, при тяжелой мышечной работе потребление кислорода и расход энергии возрастают по сравнению с покоем в несколько раз. Обмен веществ в процессе сравнительно легкой физической работы повышается в основном за счет усиления энерготрат в ске­летных мышцах, а также в сердце и мозге, а затраты энергии на работу внутренних органов уменьшаются. При более тяжелых мы­шечных работах расход энергии возрастает на 95%.

Таким образом, потребление кислорода и расход энергии у человека зависят от тяжести мышечной работы (табл. 8).

Таблица 8

Величины потребления кислорода и расхода энергии у человека в состоянии покоя и при различных видах мышечной работы (по А. И. Колотилову и С.А. Косилову)

Вид мышечной деятельности

Потребление кислорода, мл/мин

Расход энергии, ккал/мин

Расход энергии за сутки, ккал/мин

Состояние покоя

180-200

1,0

1400-1700

Мышечная работа средней степени тяжести

500-1500

2,7-7,5

3000-4000

Мышечная работа высокой степени тяжести

1000-3000

5-15

4000-5000

К мышечной работе в условиях оптимального микроклимата, а также к работе в условиях нагревания или охлаждения можно адаптироваться, т. е. сделать ее более экономной по уровню энер­готрат и более переносимой по показателям теплового состояния. Систематическая тренировка в том или ином виде спорта приво­дит к снижению частоты пульса, кровяного давления и поглоще­ния кислорода.

Как видно из таблицы 9, скорость и объем поглощения кисло­рода у лыжников с разной степенью тренированности могут разли­чаться практически в 2-3 раза. Интенсивность энерготрат при лег­коатлетическом беге распределяется следующим образом: 100 м — 300 ккал/мин; 400 м - 180 ккал/мин; 800 м - 120 ккал/мин; мед­ленный бег трусцой — 15 ккал/мин.

Таблица 9

Поглощение кислорода у лиц разной тренированности при передвижении на лыжах

(по А. И. Колотилову и С. А. Косилову)

Лыжники

Поглощение кислорода

Скорость, м/мин

Объем, л/мин

мл/кг массы тела на 100 м

Нетренированные

84

1,795

25,7

Тренированные

192

1,108

7,4

В процессе тренировки детей младшего школьного возраста, направленной на развитие силы мышц, увеличиваются показатели силы мышц — в среднем на 12%, быстроты движений — на 8,7%, общей выносливости - на 1,2%. В группе детей, тренировавших быстроту движения, эти величины улучшаются соответственно на 6,9 и 7,6%, а показатели общей выносливости ухудшаются на 2,5%. У детей, тренировавших общую выносливость, на 28,6 % повыси­лись показатели выносливости, показатели быстроты движения практически не изменились, а мышечная сила возросла на 7,8%.

Таким образом, целенаправленное, правильно дозированное с позиции возрастных функциональных возможностей занятие фи­зическими упражнениями способно вызвать комплексное улуч­шение показателей основных двигательных качеств и значительно повысить функциональные возможности двигательного анализа­тора детей.

Нормализация двигательной активности в процессе занятий физической культурой снижает риск инфаркта на 50%. Известно, что наиболее высокий уровень смертности среди людей с низким уровнем физической подготовленности — 64 случая на 10000 че­ловек. Низкая смертность наблюдается среди лиц со средним уров­нем физической подготовленности, а самая низкая — у людей, чья физическая подготовленность оценивается как очень высокая — 18,6 случая на 10000 человек (В.И.Белов).

Сравним данные о заболеваемости спортсменов и неспортсме­нов (табл.10).

Таблица 10

Частота некоторых заболеваний у спортсменов и практически здоровых рабочих того же возраста (по Н.Д.Гориневской)

Заболевания

Частота заболеваний, %

Спортсмены

Неспортсмены

Органические заболевания сердечно­сосудистой системы

0

1,1

Гипертонические состояния

4,2

10,6

Вегетодистония

3,8

7,7

Заболевания органов пищеварения

2,9

5,6

Хронический тонзиллит

1,6

6,2

Сколиоз

0

12,5

Частота заболеваний гриппом в период эпидемий (на 10 000) и число дней нетрудоспособности (по Н.Д. Гориневской) у спортсме­нов также ниже: соответственно 68 и 2,7, у неспортсменов 130 и 5,8. Различаются эти группы и по длительности заболеваний (табл. 11).

Таблица 11

Длительность заболеваний у спортсменов и неспортсменов разного возраста

(по М.Я.Левину и С.В.Хрущеву)

Группа

Продолжительность заболевания (дни)

ОРИ

Ангина

Гнойничковые поражения кожи

Лимфаденит

10—14-летние

Спортсмены

5,4

7,3

10,5

8,5

Неспортсмены

8,6

11,3

5,6

13,3

15—17-летние

Спортсмены

4,6

7,4

8,5

6,7

Неспортсмены

8,3

10,0

6,9

10,0

Таким образом, у физически тренированных лиц уровень об­щей и инфекционной заболеваемости в 2—3 раза ниже, чем в других группах населения благодаря активации генетического ап­парата клетки, вызывающей усиление синтеза нуклеиновых кис­лот и белков, в том числе и белка митохондрий. Это приводит к увеличению их мощности и повышенному ресинтезу аденазин-трифосфорной кислоты (АТФ) в результате дефицита энергети­ческих образований (макроэргических фосфатов), активизации процессов фосфорилирования и гликолиза. Этот сдвиг и стано­вится сигналом для генетического аппарата клетки.

Таким образом, факторы, определяющие рост и развитие, долж­ны иметь характер физиологического стресса, естественное след­ствие которого — повышение активности физиологической систе­мы, индуцирующей невозвращение этой системы к исходному уровню, ее восстановлению с избытком (И.А. Аршавский).

Среди лиц, не занимавшихся физической культурой, за меди­цинской помощью обращались 58 %, среди занимавшихся нерегу­лярно — 38%, а среди лиц, регулярно занимавшихся физически­ми упражнениями, — лишь 20,8%.

Контрольные вопросы и задания

1. Что понимается под «индивидуальным здоровьем»?

2. Дайте определение понятию «функциональное состояние».

3. Укажите основные признаки нарушения функционального состоя­ния организма.

4. Перечислите основные гигиенические принципы физической куль­туры и спорта.

5. В чем заключается оздоровительное воздействие физической куль­туры и спорта на сердечно-сосудистую систему человека?

6. В чем заключается оздоровительное воздействие физической куль­туры и спорта на дыхательную систему человека?

7. В чем заключается оздоровительное воздействие физической куль­туры и спорта на эндокринную систему человека?

Глава 3 ГИГИЕНА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

Физиологическое значение воздуха для человека

Важнейшие компоненты воздуха обеспечивают жизнедеятель­ность организма человека, участвуя в окислительно-восстанови­тельных процессах на разных уровнях организации организма: клет­ка — ткань — орган — организм.

Воздух принимает все продукты газообмена человека с окру­жающей средой.

Воздух является основной средой, в которой происходит теп­ловой обмен организма человека с окружающей средой: конвек­ционная отдача тепла и испарение влаги из легких, выделяемой при дыхании.

Кроме того, воздух выполняет еще одну, чрезвычайно важ­ную для жизни человека функцию, а именно: разбавление до безопасных концентраций ряда химических загрязнителей, что снижает возможное вредное влияние внешней среды на орга­низм человека.

Воздух — это высокоэффективное и наиболее экологичное оздо­ровительное средство. Он используется как мощный закаливаю­щий фактор в различных оздоровительных системах.

Основные гигиенические показатели качества воздушной среды:

физические свойства воздуха (температура, влажность, скорость движения, атмосферное давление, уровень солнечной радиации, элек­трическое состояние, уровень ионизирующей радиации);

химический состав (концентрация и соотношение химических по­стоянных составляющих, наличие или отсутствие химических заг­рязнителей — посторонних газов, уровень ионизации);

наличие или отсутствие различных механических примесей (орга­нической или неорганической пыли, дыма, сажи);

уровень бактериального загрязнения (наличие или отсутствие микроорганизмов).

Каждый из этих показателей отражает влияние на организм человека конкретных гигиенических факторов воздушной среды и имеет самостоятельное значение в оценке ее качества.

С точки зрения гигиены наибольший практический интерес представляет состояние и качество тропосферы — слоя воздуха, простирающегося до высоты 10—12 км от Земли, поскольку жиз­недеятельность человека протекает именно в тропосфере.

Гигиеническое значение физических свойств воздуха

Основные физические свойства воздуха: температура, влажность, скорость движения, барометрическое давление. Именно температу­ра, влажность и скорость движения влияют на тепловой баланс организма, в значительной мере определяя его теплообмен с ок­ружающей средой (испарение влаги при дыхании, теплоотдаче, конвекции). Теплоотдача происходит при соприкосновении чело­века с поверхностями, имеющими более низкую в сравнении с кожей человека температуру (стеной помещения, защитным ог­раждением), конвекционная — при нагревании воздушных масс, соприкасающихся с поверхностью кожи человека.

Температура воздуха. Это постоянно действующий на человека физический фактор окружающей среды. Основным источником тепла на Земле служит тепловое солнечное излучение, в результа­те которого разогревается почва, которая, в свою очередь, нагре­вает прилегающие к ней слои воздуха.

Температура воздуха зависит главным образом от количества солнечной энергии (суточного и годового), широты и высоты местности над уровнем моря, удаленности от морей и океанов, наличия растительности.

Температура воздуха испытывает суточные и годовые колеба­ния. Например, самый низкий суточный показатель предшествует восходу солнца или совпадает с ним по времени, а самый высо­кий наблюдается в период от 13 до 15 ч.

Основное гигиеническое значение температуры воздуха состоит в ее влиянии на тепловой обмен организма с окружающей средой: высокая температура затрудняет отдачу тепла, низкая, наоборот, повышает ее.

Человек может приспособиться к условиям внешней среды, перенося даже значительные колебания температуры воздуха, что обеспечивается сложными терморегуляторными механизмами. В их основе способность организма человека изменять объем тепла и интенсивность его выработки (разная интенсивность окислитель­но-восстановительных процессов, обеспечивающих выделение энергии и теплопродукции) и теплоотдача во внешнюю среду (изменение диаметра периферических сосудов кожи, перемеще­ние крови в глубоколежащие ткани и внутренние органы).

Если человек находится в условиях низкой температуры, у него усиливается теплопродукция и уменьшается диаметр периферичес­ких сосудов кожи, усиливается приток крови к глубоким тканям и внутренним органам. При повышенной температуре у человека сни­жаются уровень и интенсивность теплопродукции и увеличивается диаметр периферических сосудов кожи, снижается приток крови к глубоким тканям и внутренним органам. В обоих случаях сохраняется оптимальный тепловой баланс организма и окружающей среды.

В основе физической терморегуляции теплового баланса орга­низма лежат различные механизмы теплоотдачи. Основные из них:

излучение тепла с поверхности тела к более холодным окружа­ющим предметам;

конвекция - нагревание воздуха, прилегающего к поверхно­сти тела человека;

испарение влаги с кожи и слизистых оболочек дыхательных путей.

В состоянии покоя и теплового комфорта тепловые потери кон­векцией составляют в среднем 15,3%, излучением — 55,6 и испа­рением - 29,1 %. В условиях высоких или низких температур возду­ха или во время интенсивной физической работы эти величины значительно изменяются.

Однако возможности механизмов терморегуляции далеко не безграничны. При длительном нахождении в неблагоприятных тем­пературных условиях (высокая или низкая температура воздуха) может наступить срыв адаптации механизмов терморегуляции, сопровождающийся нарушением теплового баланса организма и среды. В свою очередь, это может привести к функциональным (перегревание или переохлаждение, тепловой удар) или глубо­ким патологическим нарушениям.

При длительном пребывании человека в условиях высокой тем­пературы повышаются температура тела, ЧСС изменяется, повы­шается или снижается артериальное давление, нарушаются об­менные процессы, особенно водно-солевой, функциональное состояние органов желудочно-кишечного тракта. Одновременно значительно снижается умственная и физическая работоспособ­ность. Например, работоспособность человека при температуре воздуха +24° С снижается на 15% по сравнению с ее уровнем в комфортных условиях, а при температуре +28 °С - уже на 30%.

В этих же условиях выполнение физических упражнений, вы­зывающих увеличение теплопродукции, нарушение теплового ба­ланса, приводящее к перегреванию, развиваются значительно бы­стрее. При выполнении физических упражнений в особо небла­гоприятных метеорологических условиях (высокие температура и влажность, низкая скорость движения воздуха) может наступить значительное перегревание (тепловой удар). В состоянии покоя тепловое равновесие при нормальной влажности воздуха сохра­няется при температуре воздуха +20...+25°С. Во время физиче­ской работы легкой или средней тяжести для обеспечения опти­мального теплового баланса необходима температура воздуха +10...+15°С, а при тяжелой физической работе +5...+10°С.

Выполнение физических упражнений в условиях высокой температуры воздуха приводит к нарушению функционального со­стояния центральной нервной системы занимающихся: ухудша­ются концентрация и устойчивость внимания; нарушается зри­тельно-моторная координация, снижается скорость простой и дифференцировочной зрительно-моторной реакции; подвижность основных нервных процессов в коре головного мозга. Эти из­менения способствуют повышению уровня спортивного травма­тизма.

В условиях жаркого климата снижается иммунобиологическая реактивность организма человека, что приводит к снижению его сопротивляемости различным инфекционным заболеваниям.

Длительное воздействие относительно низких температур воз­духа или кратковременные воздействия особенно низких темпе­ратур вызывают значительные нарушения функционального со­стояния. Например, переохлаждение ног может одновременно сопровождаться и снижением температуры слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Это часто приводит к возникновению различных простудных заболеваний или обострению хронических заболеваний (мышц и связочно-суставного аппарата; ревматизма; радикулита и др.). В результате постоянного охлаждения организ­ма снижается уровень неспецифической иммунобиологической реактивности организма, повышается частота возникновения про­студных и инфекционных заболеваний.

Физические упражнения при пониженных температурах вызы­вают ухудшение эластичности и сократительной способности мышц и связок, что является одной из причин травматических повреж­дений опорно-двигательного аппарата.

Резкое местное охлаждение поверхностных тканей способно вы­звать обморожение. Основные средства профилактики переохлаж­дения организма: оптимальный режим труда и отдыха; рациональ­ное питание; рациональная одежда. Кроме того, согревающее дей­ствие оказывают и активные интенсивные движения. Повысить устойчивость организма к холоду можно с помощью закалива­ния.

Эффективными средствами физической культуры, обладающи­ми выраженным закаливающим эффектом, являются занятия зим­ними видами спорта, круглогодичные учебно-тренировочные за­нятия на открытом воздухе в облегченной одежде.

Для жилых помещений при нормальной влажности воздуха опти­мальна температура +18°С. Если она выше +24...+25°С и ниже +14... +15 ° С при тех же условиях, может нарушиться тепловой ба­ланс. Поэтому она считается гигиенически неблагоприятной.

Для спортивных залов гигиеническая норма — температура +15 °С. Однако она должна дифференцироваться в зависимости от вида спортивной деятельности, «моторной» плотности уроков физи­ческой культуры, интенсивности их проведения и степени трени­рованности занимающихся. Так, для гимнастов-новичков опти­мальны +17 °С, а для хорошо тренированных спортсменов +14...+15°С, в залах для спортивных игр+14...+16 °С, для борьбы +16...+18°С, в закрытых легкоатлетических манежах +15... +17 °С, на открытом воздухе +18...+20° С (при нормальной относитель­ной влажности и скорости движения воздуха 1,5 м/с).

Для ходьбы на лыжах гигиенически оптимальна температура воздуха от -5 до -15 °С, а в тихую сухую погоду она может быть более низкой; для зимней тренировки бегунов на короткие дис­танции —22... —25 °С при скорости движения воздуха не более 5 м/с, марафонцев —18° С.

Влажность воздуха. Наряду с другими гигиеническими факто­рами (температура и скорость движения воздуха) влажность воз­духа оказывает мощное влияние на теплообмен организма с окру­жающей средой.

Под влажностью воздуха понимается содержание водяных па­ров (г) в 1 м3 воздуха.

Основные показатели влажности воздуха:

абсолютная влажность — абсолютное количество водяных па­ров, находящихся в 1 м3 воздуха в конкретное время при конкрет­ной температуре;

максимальная влажность — количество водяных паров, обеспе­чивающих полное насыщении 1 м3 воздуха влагой при конкрет­ной температуре воздуха;

относительная влажность — отношение абсолютной влажности воздуха к максимальной (%);

дефицит насыщения — разность между максимальной и абсо­лютной влажностью воздуха.

Наибольшее гигиеническое значение имеет относительная влаж­ность воздуха: чем она ниже, тем меньше воздух насыщен водя­ными парами и тем интенсивнее испаряется пот с поверхности тела, что усиливает теплоотдачу.

При высокой температуре воздуха (+30... +35 ° С) основной путь отдачи тепла организмом во внешнюю среду — испарение. В таких условиях теплоотдача посредством конвекции и излучения значи­тельно снижена из-за несущественной разности температуры тела и нагретых воздухом окружающих предметов. Из-за этого ухудша­ется общее самочувствие, снижается работоспособность, особен­но во время занятий физическими упражнениями, усиливающи­ми теплообразование.

При низкой температуре и высокой влажности воздуха тепло­отдача во внешнюю среду усиливается благодаря большей тепло­проводности влажного воздуха по сравнению с сухим. Одновре­менно возрастает теплопроводность одежды из-за повышенной влажности воздуха в под одежном пространстве.

Нормальной относительной влажностью воздуха в помещени­ях принято считать 30—60%. При физической работе эта величина не должна превышать 30—40%, а при более высокой температуре (+25 °С) - 20-25%.

Движение воздуха. Воздух почти всегда находится в движении из-за неравномерного его нагревания. И это движение характери­зуется двумя показателями: направлением и скоростью. Направле­ние движения воздуха зависит от того, с какой стороны света дует ветер, и обозначается румбами — начальными буквами сто­рон света: север (С), юг (Ю), восток (В), запад (3). Существуют еще и промежуточные румбы. Таким образом, весь горизонт де­лится на восемь румбов: север, северо-восток, восток, юго-вос­ток, юг, юго-запад, запад, северо-запад.

Для гигиенически рационального размещения строящихся спортивных сооружений важно учитывать преобладающее в дан­ной местности направление ветра. Спортивные сооружения необ­ходимо располагать с наветренной стороны по отношению к ос­новным источникам загрязнения воздуха (промышленным пред­приятиям, сельскохозяйственным объектам, очистным сооруже­ниям, оживленным автомобильным и железнодорожным магист­ралям и т.п.).

Для определения преобладающего направления движения вет­ра в конкретной местности применяется роза ветров, графичес­кое изображение частоты (повторяемости в течение года) направ­ления движения ветров по румбам.

Роза ветров строится следующим образом: на схему наносятся основные и промежуточные румбы, определяется центр их пере­сечения. По линиям румбов откладываются отрезки, длина кото­рых соответствует числу дней с одинаковым направлением ветра; концы отрезков соединяются прямыми линиями. Штиль изобра­жается окружностью в центре розы ветров; радиус окружности соответствует числу безветренных дней.

Скорость движения воздуха. Она определяется расстоянием (в метрах), проходимым массой воздуха в единицу времени (за 1 с). Гигиеническое значение движения воздуха заключается в его вли­янии на тепловой баланс организма. Движение воздуха опреде­ляет уровень теплоотдачи путем конвекции (более холодные массы воздуха удаляют с поверхности тела нагретые его слои) и ис­парения.

Наибольший охлаждающий эффект возникает при высокой относительной влажности и низкой температуре воздуха. Если же относительная влажность воздуха высока и его температура пре­вышает температуру тела, появляется нагревающий эффект. При небольшой относительной влажности движущийся воздух охлаж­дающе действует на организм за счет усиления испарения.

Ветер, оказывая определенное давление на поверхность тела, затрудняет передвижение человека. Это приводит к дополнитель­ному расходу энергии и снижению продуктивности физической работы. Например, сильный встречный ветер замедляет скорость движения на марше на 20—25%. Кроме этого сильный ветер затрудняет дыхание, нарушая его ритм, и увеличивает нагрузку на дыхательные мышцы, что обусловлено необходимостью преодо­ления сопротивления давления встречного ветра при выдохе. При сильном ветре, направленном в спину, несколько затрудняется вдох вследствие некоторого разряжения воздуха. В процессе трени­ровочно-соревновательной деятельности все это может привести к снижению спортивных результатов.

Наиболее благоприятной скоростью движения воздуха в лет­нее время считается 1-4 м/с, а при занятиях спортом в жаркие дни — 2—3 м/с.

В спортивных залах допустима скорость движения воздуха до 0,5 м/с, в залах для борьбы и настольного тенниса она не должна превышать 0,25 м/с, в залах с ванными в крытых бассейнах — 0,2 м/с. В душевых, раздевальных и массажных помещениях она должна быть не более 0,15 м/с.

Атмосферное давление. Воздух, обладая массой и весом, ока­зывает определенное давление на поверхность Земли и находя­щиеся на ней предметы и живые существа, называемое атмо­сферным, или барометрическим.

Атмосферное, или барометрическое, давление на поверхно­сти земного шара непостоянно и неравномерно. Величина его зависит от географических условий, времени года и суток и раз­личных атмосферных явлений. С высотой давление падает, обла­сти высоких давлений совпадают с низкими температурными условиями.

Нормальное давление. Нормальным атмосферным давлением принято считать давление, равное 1 атмосфере (такое давление, которое уравновешивает столб ртути высотой 760 мм при темпе­ратуре 0°С на уровне моря и широте 45°). При этих условиях атмо­сфера давит на 1 см2 поверхности земли с силой, равной 1 кг.

Незначительные колебания атмосферного давления здоровы­ми людьми не ощущаются, а у лиц, имеющих различные откло­нения в состоянии здоровья, ухудшается самочувствие и могут обостряться заболевания.

Пониженное давление. С увеличением высоты атмосферное дав­ление постепенно падает, одновременно снижается парциальное давление кислорода. По мере его падения уменьшается насыщен­ность гемоглобина кислородом и ухудшается снабжение организ­ма кислородом. На небольших высотах (1,5-3,5 км) кислородная недостаточность компенсируется усилением легочной вентиляции, сердечной деятельности, повышением продукции эритроцитов и др. На высоте более 4 км эта компенсация становится недостаточ­ной и развивается гипоксия. Действие пониженного давления про­является в виде так называемой горной болезни: появляются одыш­ка, сердцебиение, посинение и бледность кожных покровов и слизистых оболочек, мышечная слабость, головокружение, тош­нота, рвота. Самые первые признаки горной болезни: нарушения со стороны центральной нервной системы (ухудшение памяти, внимания), ухудшение функционального состояния двигательно­го анализатора (нарушение координации движений).

В процессе постепенной адаптации к пониженному атмосфер­ному давлению в организме формируется комплекс компенсаторно-приспособительных реакций (рост числа эритроцитов, повы­шение уровня гемоглобина, изменение окислительных процессов в организме). Эти реакции обеспечивают сохранение нормальной жизнедеятельности человека в таких условиях. Основное средство профилактики горной болезни — предварительная тренировка в горных условиях или в барокамере.

Повышенное давление. Повышенным считается атмосферное давление, превышающее 760 мм рт. ст. Это основной гигиениче­ский фактор в некоторых видах профессиональной деятельности, например при подводных работах, на подводных лодках.

Повышенное давление приводит к возникновению чувства сдавления, боли в ушах, затруднению выдоха, увеличению ЧСС. Рост парциального давления кислорода и содержания азота, наблюда­емый при повышенном давлении, может оказывать и отравляю­щее воздействие на организм человека.

Ионизация воздуха. Это распад газовых молекул и атомов на отдельные ионы под влиянием различных ионизаторов. В резуль­тате возникают легкие (отрицательно заряженные, отрицатель­ные) и тяжелые (положительно заряженные, положительные) аэроионы.

Количество ионов в воздухе непостоянно, так как одновре­менно с ионообразованием происходит обратный процесс: поте­ря ионов вследствие воссоединения положительных и отрицатель­ных ионов, адсорбции ионов на различных поверхностях (дыха­тельные пути, поверхность тела, одежда и др.) и оседания на различных частичках, взвешенных в воздухе (пыль, дым, туманы и т.п.).

Оседающие легкие аэроионы превращаются в тяжелые ионы, отличающиеся большим размером и малой подвижностью. Это имеет важное гигиеническое значение: в загрязненном воздухе легких ионов всегда значительно меньше, чем в чистом, а тяже­лых, наоборот, больше. Например, в сельских местностях число легких ионов в воздухе достигает 1000 в 1 см3 воздуха, тогда как в промышленных городах с загрязненной атмосферой их количе­ство снижается в 10 раз. Количество легких ионов в плохо венти­лируемых помещениях резко снижается.

Степень и характер ионизации воздуха служат гигиеническим критерием качества воздушной среды.

От характера ионизации воздуха зависят многие физиологи­ческие функции организма. Умеренно повышенные концентрации легких ионов (3000-5000 в 1 см3 воздуха) благоприятно влия­ют на самочувствие и состояние здоровья человека. При значи­тельном преобладании положительных ионов возникает головная боль, ухудшается самочувствие, повышается артериальное давле­ние. Под влиянием курса отрицательных аэроионов улучшается общее самочувствие, сон, аппетит, оптимизируется витаминный и минеральный обмен, повышается устойчивость организма к холоду, а также физическая работоспособность.

Химический состав воздуха

Чистый атмосферный воздух у поверхности Земли имеет сле­дующий химический состав: кислород - 20,93%, углекислота -0,03-0,04, азот - 78,1, аргон, гелий, криптон и др. - около 1 %. Содержание указанных частей в чистом воздухе постоянно. Изме­нения происходят чаще всего за счет ее загрязнения различными выбросами промышленных и сельскохозяйственных предприятий, выхлопными газами автотранспорта. В жилых помещениях измене­ния вызваны прежде всего газообразными продуктами жизнедея­тельности людей и некоторыми бытовыми устройствами (газовые плиты). Так, в выдыхаемом человеком воздухе кислорода содер­жится на 25 % меньше, чем во вдыхаемом, а углекислого газа — в 100 раз больше.

Кислород. Это важнейшая составная часть воздуха. Его биологи­ческое значение для человека состоит прежде всего в обеспече­нии окислительных процессов в организме. Без него невозможна жизнь людей, животных и растений. Взрослый человек в покое поглощает в среднем 12 л кислорода в час, а при физической работе — в 10 с лишним раз больше. Значительное количество кис­лорода воздуха расходуется на окисление органических веществ, содержащихся в нем, воде, почве, и на процессы горения. В нор­мальных условиях концентрация кислорода у поверхности почвы практически постоянна.

В жилых и спортивных сооружениях количество кислорода по­чти не изменяется благодаря естественной и искусственной вен­тиляции.

При нормальном атмосферном давлении вдыхание чистого кислорода полезно и широко применяется в лечебно-профилак­тических целях. Для повышения работоспособности и ускорения восстановительных процессов у спортсменов иногда назначается вдыхание чистого кислорода по специальной схеме.

В крови человека кислород находится преимущественно в хи­мически связанном с гемоглобином состоянии, образуя оксигемоглобин.

Озон. Это химически неустойчивый изомер кислорода. Обще­биологическое значение озона состоит в его способности погло­щать коротковолновую ультрафиолетовую солнечную радиацию, губительно действующую на все живое. Наряду с этим озон погло­щает и длинноволновую инфракрасную радиацию, исходящую от Земли, и тем самым препятствует ее чрезмерному охлаждению (озоновый слой Земли). Под воздействием ультрафиолетовых лу­чей озон разлагается на молекулу и атом кислорода. Озон исполь­зуется в качестве бактерицидного средства при обеззараживании воды. В природе он образуется при электрических разрядах, в про­цессе испарения воды, при действии ультрафиолетовых лучей. В сво­бодной атмосфере наиболее высокие его концентрации наблюда­ются во время грозы, в горах и в хвойных лесах.

Двуокись углерода, или углекислый газ. Этот газ образуется в ре­зультате окислительно-восстановительных процессов, протекаю­щих в организме людей и животных, горения топлива, гниения органических веществ.

Количество углекислого газа в атмосфере колеблется от 0,03 до 0,04%. В воздухе городов концентрация углекислого газа увеличи­вается за счет промышленных выбросов — до 0,045%, в жилых и общественных зданиях (при плохой вентиляции) — до 0,6—0,8%. Взрослый человек в покое выделяет в среднем 22 л углекислоты в час, а при физической работе — в 2—3 раза больше.

Признаки ухудшения самочувствия у человека появляются толь­ко при продолжительном вдыхании воздуха, содержащего 1,0— 1,5% углекислого газа, выраженные функциональные изменения — при концентрации 2,0—2,5% и резко выраженные симптомы (го­ловная боль, общая слабость, одышка, сердцебиение, пониже­ние работоспособности) — при 3—4%.

Гигиеническое значение углекислого газа заключается в том, что он служит косвенным показателем общего загрязнения воз­душной среды помещений. Параллельно с увеличением его содер­жания повышаются температура, относительная влажность, за­пыленность воздуха, изменяется его ионный состав, главным об­разом за счет увеличения положительных ионов.

Гигиенической нормой содержания углекислого газа в воздухе жилых и служебных помещений, спортивных залов считается кон­центрация 0,1 %.

Азот. Азот атмосферы — индифферентный для человека газ, он служит как бы разбавителем других газов. Количество азота во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе одинаково. В условиях повы­шенного давления вдыхание азота может оказать наркотическое действие.

Окись углерода. Это газ, образующийся при неполном сгора­нии органических веществ, не обладающий ни цветом, ни запахом. Концентрация окиси углерода в атмосферном воздухе зависит преж­де всего от интенсивности автомобильного движения. В свободной атмосфере ее источником служат выбросы промышленных предприятии и электростанций. Проникая через легочные альвеолы в кровь, она образует с гемоглобином карбооксигемоглобин, в ре­зультате гемоглобин теряет способность переносить кислород. Предельно допустимая среднесуточная концентрация окиси углерода составляет 1,0 мг/м3. Хронические отравления окисью углерода, возникающие при систематическом воздействии незначительных количеств этого яда, могут наблюдаться при дозах менее 0,125 мг на 1 л воздуха.

Первые признаки острого отравления у человека наступают при концентрации газа 0,125 мг/л после 6 ч пребывания в таком воз­духе в спокойном состоянии и через 4 ч — при легкой физической работе. Токсичные дозы окиси углерода в воздухе составляют 0,25 — 0,5 мг/л. При длительном воздействии они вызывают головную боль, головокружение, сердцебиение, тошноту и обморочное со­стояние.

Сернистый газ. Он поступает в атмосферу главным образом в результате сжигания на электростанциях и других предприятиях топлива, богатого серой (каменный уголь). В городах это наибо­лее распространенное химическое вещество, загрязняющее воз­дух. На производстве сернистый газ образуется при обжиге и плав­лении сернистых руд, при крашении тканей и пр. В жилых поме­щениях он может появляться только при топке печей каменным углем.

Токсическое действие сернистого газа выражается в раздраже­нии слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей. При хронических отравлениях наблюдаются конъюнктивиты и катары верхних дыхательных путей и бронхов. Порог ощущения сернис­того газа по запаху лежит в пределах 0,002—0,003 мг/л, концент­рация 0,02 мг/л и больше вызывает раздражение слизистых обо­лочек. Сернистый газ вредно действует на растительность, осо­бенно на хвойные породы деревьев.

Строить спортивные сооружения в местах с загрязненным воз­духом недопустимо, так как в связи с повышением легочной вен­тиляции при выполнении физических упражнений усиливается поступление в организм ядовитых газов.

Механические примеси воздуха. В воздушную среду они поступа­ют в виде дыма, копоти, сажи, измельченных частиц почвы и других твердых веществ. В совокупности все это и формирует то, что называют воздушной пылью.

Запыленность воздуха зависит от характера почвы (песок, гли­на, асфальтированные мостовые и т.п.), ее санитарного состоя­ния (полив, уборка), от загрязнения атмосферы промышленны­ми выбросами, санитарного состояния помещений. Копоть и дым появляются в результате неполного сгорания топлива. На произ­водстве источником пылеобразования служат материалы, дающие при обработке отходы в виде механических частиц. В жилых поме­щениях пыль образуется в результате различных бытовых процес­сов или проникает снаружи.

Вредное действие пыли на организм проявляется прежде всего в механическом раздражении слизистых оболочек верхних дыхатель­ных путей и глаз, вызывая неприятные субъективные ощущения.

Систематическое вдыхание запыленного воздуха вызывает за­болевания органов дыхания. При дыхании через нос на его слизи­стых оболочках задерживается до 40—50% пыли. Часть пыли, по­павшей в легкие, оседает в альвеолах, но в основном она удаляет­ся с выдохом. Легче всего проникают в легкие и задерживаются в них частицы пыли диаметром 0,3—0,5 мк. Таким образом, суб­микроскопическая пыль, долго находящаяся в воздухе во взве­шенном состоянии, наиболее неблагоприятна в гигиеническом отношении.

Электрозаряженность пыли усиливает ее способность прони­кать в легкие и задерживаться в них. По мере увеличения частоты и глубины дыхания, например при физической работе, в легкие попадает больше пыли.

Пыль, содержащая свинец, мышьяк, хром и другие ядовитые вещества, вызывает типичные явления отравления, причем не только при вдыхании, но и в результате проникновения ее через желудочно-кишечный тракт и кожу. Оседая на поверхности кожи и раздражая ее, пыль вызывает кожные заболевания, а также по­нижает потоотделение и испарение вследствие закупорки вывод­ных протоков потовых желез.

Косвенное влияние пыли на здоровье заключается в том, что в запыленном атмосферном воздухе значительно уменьшаются ин­тенсивность солнечной радиации и ионизация воздуха. Кроме того, пыль способствует образованию облачности и туманов и отрица­тельно действует на растительность.

Для профилактики неблагоприятного воздействия пыли на орга­низм человека жилые и общественные здания располагаются по отношению к загрязнителям воздушной среды (электростанци­ям, промышленным предприятиям, автомобильным дорогам) с наветренной стороны. Между ними устраиваются санитарно-защитные зоны шириной 50—1000 м и более, в зависимости от вред­ности загрязнителей.

Для борьбы с запыленностью в жилых, общественных здани­ях, спортивных залах следует проводить систематическую влаж­ную уборку.

Проветривание помещений во время уборки нецелесообразно, так как токи воздуха могут привести к значительному рассеива­нию пыли; проветривать помещения нужно после их уборки. Не­обходимо принимать меры против занесения пыли с улицы в по­мещение с обувью и верхней одеждой. Поэтому в спортивных за­лах нужно всегда быть в специальной одежде и обуви.

На открытых спортивных сооружениях для снижения возмож­ной запыленности воздуха следует использовать специальные не­пылящие грунты или специальные покрытия площадок и систе­матически их поливать.

Микроорганизмы воздуха. Бактериальное загрязнение воздуха, как и других объектов внешней среды (вода, почва и др.), пред­ставляет опасность в эпидемиологическом отношении. В воздуш­ной среде встречаются различные микроорганизмы: бактерии, вирусы, плесневые грибки, дрожжевые клетки.

В воздушную среду микроорганизмы попадают преимущественно с почвенной пылью, однако они сравнительно быстро погибают вследствие высыхания, бактерицидного действия солнечных уль­трафиолетовых лучей.

В жилых помещениях и спортивных залах при недостаточной вентиляции и избыточном скоплении людей бактериальная за­грязненность воздуха может быть значительной.

Количество микробов в воздухе различных помещений являет­ся одним из главных критериев оценки его гигиенического состо­яния.

Наибольшую эпидемиологическую опасность представляют бо­лезнетворные бактерии и вирусы, вызывающие различные ин­фекционные заболевания.

Самым распространенным является воздушно-капельный спо­соб передачи инфекций: в воздух поступает большое количество микробов, при дыхании попадающих в дыхательные пути здоро­вых людей и способных вызвать у них то или иное заболевание. Например, при громком разговоре, а тем более при кашле и чи­хании мельчайшие капельки разбрызгиваются на расстояние 1— 1,5 м и с воздушными течениями распространяются на 8—9 м. Эти капельки могут находиться во взвешенном состоянии в воздухе до 4—5 ч, но в большинстве случаев оседают спустя 40—60 мин.

Пыль, инфицированная микроорганизмами, образуется в ре­зультате высыхания осевших на пол и бытовые предметы мелких инфицированных капелек, выделившихся из дыхательных путей больного человека.

Пылевые частицы с осевшими на них микробами могут дер­жаться в воздухе от нескольких минут до 2 — 4 ч в зависимости от величины. Например, в пыли вирус гриппа и дифтерийные па­лочки сохраняют жизнеспособность в течение 120—150 дней.

Существует известная взаимосвязь: чем больше пыли в воздухе помещений, тем обильнее в нем содержание микрофлоры.

В крытых спортивных сооружениях, несмотря на большие габа­риты, могут также наблюдаться значительная бактериальная за­грязненность и запыленность воздуха. Поэтому устранение пыли в жилищах и спортивных сооружениях — эффективное средство борь­бы с бактериальным загрязнением воздуха.

Контрольные вопросы и задания

1. В чем состоит физиологическое значение воздуха для человека?

2. Укажите основные гигиенические показатели, характеризующие качество воздушной среды.

3. В чем заключается гигиеническое значение физических свойств воз­духа?

4. Назовите химический состав воздуха.

5. Укажите основные механические примеси воздуха и сформулируй­те их гигиеническое значение при занятиях физической культурой и спортом.

Глава 4 ГИГИЕНА ВОДЫ

Роль воды в жизнедеятельности человека

Вода - самое распространенное соединение водорода и кисло­рода в природе. Ее роль в жизни человека чрезвычайно велика и многообразна. Вода необходима прежде всего для поддержания гомеостаза (постоянства внутренней среды) организма.

Организм взрослого человека примерно на 65 % состоит из воды. Она входит в состав клеток, тканей, органов. В организме вода может быть свободной, составляя основу внутриклеточной и вне­клеточной жидкости, входить в состав белков, жиров и углеводов и связанной в составе коллоидных систем. Большая ее часть за­ключена в клетках организма, а остальная - в межклеточной тка­невой жидкости, крови, лимфе, пищеварительных соках и секре­тах различных желез. В крови содержание воды достигает 81%, мышцах - 75, костях - 20%. Вода служит средой для различных биохимических реакций, происходящих в организме человека в процессе различных видов обмена веществ, участвует во всех фи­зико-химических процессах в организме и необходима для введе­ния питательных веществ в растворенном виде в кровь, для асси­миляции и диссимиляции, удаления в растворенном и полура­створенном виде конечных продуктов обмена и обеспечения теп­лового баланса организма путем испарения.

Организм теряет в сутки в среднем 1,5 л воды с мочой, 400-600 мл - с потом, 350-400 мл - с выдыхаемым воздухом и 100-150 мл — с калом.

При оптимальных микроклиматических условиях окружающей среды и легкой физической работе для восполнения потерь воды, происходящих через кожу, легкие и почки, и обеспечения нор­мального протекания физиологических функций человеку в сред­нем требуется 2,2-2,8 л воды в сутки (с учетом поступления воды с пищевыми продуктами). Человек выпивает примерно 1,5 л воды, получает с пищевыми продуктами — 600—900 мл. В результате окис­лительных процессов в организме образуется 300—400 мл воды.

При высокой температуре воздуха и тяжелой физической ра­боте потребность человека в воде из-за усиленного потоотделе­ния увеличивается иногда до 6-8 л. Ограничение в приеме воды представляет большую опасность: нарушается водно-минераль­ный баланс в организме; повышается вязкость крови; задержи­ваются продукты обмена веществ. Все это приводит к значитель­ным неблагоприятным изменениям функционального состояния организма, которые при определенных условиях способны пе­рейти в тяжелые патологические необратимые изменения здоро­вья человека. Потеря 20 % содержащейся в организме воды вызы­вает смерть.

Вода имеет также большое гигиеническое, хозяйственное и промышленное значение. Особое место занимает вода в физиче­ском воспитании и занятиях водными видами спорта. Это одно из наиболее эффективных оздоровительных средств физическо­го воспитания. Вода широко используется для закаливания, ле­чебной физкультуры, личной гигиены занимающихся и как сре­да, в которой проводятся спортивные занятия по водным видам спорта.

Ежедневно человек расходует большое количество воды на при­готовление пищи, поливку улиц, стирку белья и т.д. Величина общего расхода воды населением служит одним из показателей, характеризующих общие санитарные условия жизни. Гигиениче­ски достаточная обеспеченность населения водой служит важным фактором в предупреждении возникновения различных инфек­ционных и неинфекционных заболеваний.

Употребление недоброкачественной воды способно оказать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Это может происходить как при употреблении воды для питья и приготовле­ния пищи, так и при купании и плавании.

Природная вода может стать причиной ряда заболеваний, вы­зываемых недостатком или избытком в ней отдельных химических элементов и соединений, например йода, фтора, марганца, маг­ния.

Вода рек и других открытых водоемов может оказывать небла­гоприятное воздействие на здоровье человека, если загрязнена различными веществами, попадающими в нее с промышленны­ми, бытовыми и сельскохозяйственными сбросами, недостаточ­но очищенными и обеззараженными.

В воде, загрязненной бытовыми и промышленными сточными водами, часто присутствуют токсические органические и неорга­нические соединения, способные вызвать у человека при ее упот­реблении острые и хронические интоксикации. В последнее время довольно часто воду загрязняют радиоактивные соединения, по­падающие в водоемы в результате техногенных катастроф.

Вода из загрязненного радиоактивными веществами водоема, если ее используют для питья, приготовления пищи, купания и хозяйственно-бытовых нужд, опасна как возможный источник лучевых поражений людей.

С водой могут передаваться различные инфекционные заболе­вания (водные инфекции).

Бактериальное загрязнение открытых водоисточников (водо­хранилищ, рек, озер) может происходить за счет сброса в них недостаточно очищенных промышленных и хозяйственно-быто­вых сточных вод (фекальных, кухонных, банно-прачечных), смыва во время весенних паводков, ливней сельскохозяйственных и фе­кальных загрязнений, а также прямого загрязнения воды экскре­ментами больных людей или животных. Инфицирование подзем­ных вод возможно в случаях гигиенически неправильного устрой­ства колодцев, выгребных ям и т.д.

При недостаточной очистке и обеззараживании воды откры­тые и закрытые бассейны могут стать источниками и факторами передачи различных инфекционных заболеваний (кишечных, глаз­ных, кожных и др.).

Качество питьевой воды в нашей стране нормируется специ­альными документами - государственными стандартами. В насто­ящее время действует ГОСТ «Вода питьевая». В соответствии с ним питьевая вода должна отвечать следующим требованиям:

• обладать определенными органолептическими свойствами (быть прозрачной, бесцветной, без посторонних запахов и привкуса);

• иметь определенную температуру и обладать освежающим дей­ствием;

• иметь определенный постоянный химический состав, не со­держать избытка солей, способных оказать вредное влияние на здоровье, быть свободной от ядовитых веществ и радиоактивных загрязнений;

• не содержать патогенных бактерий, яиц и личинок гельминтов.

Водопроводная вода независимо от того, для чего она исполь­зуется (для питья, поливки улиц и т.п.), вода бассейнов должны отвечать всем перечисленным требованиям.

Суммарная потребность в воде в населенном пункте определя­ется ее количеством, необходимым для удовлетворения физиоло­гической потребности в ней людей, а также расходом на гигиени­ческие, хозяйственно-бытовые и производственные цели.

Суточная потребность человека в питьевой воде зависит в ос­новном от температуры воздуха и тяжести физической работы. Необходимо, чтобы количество выпитой и полученной с пищей воды полностью возмещало расход ее организмом за сутки. Наи­более оптимальным питьевым режимом считается такой, когда ее выпивают в достаточном объеме, небольшими порциями, с соблюдением определенного временного режима в течение су­ток, в соответствии с внешними условиями и характером физи­ческой нагрузки. Слишком обильное и беспорядочное употреб­ление воды ведет к перегрузке организма жидкостью, увеличи­вает потоотделение, затрудняет работу сердца, снижает физи­ческую работоспособность. Даже однократный прием избыточ­ного количества воды переполняет на некоторое время кровяное русло и снижает осмотическое давление крови, повышает арте­риальное давление.

Потребность организма человека в воде выражается в ощуще­нии жажды, в основе которой лежит нарушение водно-солевого баланса. Механизм проявления жажды связан с возбуждением «питьевого центра», расположенного в головном мозгу.

В регулировании интенсивности ощущения жажды кроме гу­моральных факторов (химический состав и физико-химические свойства крови) участвуют и нервно-рефлекторные факторы. В их функционировании основное значение имеют осморецепторы, воспринимающие изменения осмотического давления крови и пе­редающие по соответствующим нервным путям сигналы в кору головного мозга о нарушении осмотического давления крови. Эфферентные импульсы центра жажды, изменяя функциональ­ное состояние ряда физиологических систем, включают поведен­ческие механизмы, направленные на утоление жажды.

Ощущение жажды возникает и при высыхании слизистых обо­лочек рта и глотки и не всегда отражает объективную потребность организма в воде.

При значительных потерях воды в результате физической ра­боты средней и большой тяжести или высокой внешней темпера­туре появляется резко выраженное ощущение жажды. В таких си­туациях нельзя искусственно ограничивать объем водопотребления. В противном случае значительно повысятся осмотическое дав­ление крови и ее вязкость, нарушится функциональное состоя­ние сердечно-сосудистой системы.

Потоотделение всегда сопровождается потерей различных ионов, в наибольшей мере это касается ионов калия и натрия. С каждым литром пота выделяется примерно 5 г хлористого натрия. В обычных условиях его потери полностью компенсируются приемом пищи, содержащей достаточные количества хлористого натрия.

При избыточных потерях воды, что часто происходит либо в условиях нагревающего микроклимата, либо при длительной и интенсивной физической работе, резко снижается концентрация ионов натрия и калия в крови и тканях. Это приводит к резкому снижению осмотического давления в крови, что, в свою очередь, вызывает усиление ощущения жажды и побуждает человека к до­полнительному избыточному приему воды. В результате избыточ­ное потоотделение еще больше усиливает ощущение жажды. В та­ких случаях рекомендуется прием охлажденной подсоленной воды, содержащей 0,5-0,75% хлористого натрия.

В спортивной практике чаще всего не возникает надобность в дополнительном приеме хлористого натрия. Это может потребо­ваться лишь в таких видах спорта, которые сопровождаются вы­полнением крайне напряженной длительной физической работы, протекающей в условиях высоких температур и повышенной влажности воздуха, например велосипедном спорте, спортивной ходь­бе, беге на длинные и сверхдлинные дистанции.

У спортсменов нет универсальной схемы питьевого режима. Для каждого вида спорта такой режим разрабатывается с учетом внеш­них метеорологических условий, длительности и интенсивности работы, индивидуальных особенностей спортсменов (возраста, пола, стажа занятий).

Органолептические свойства воды

К ним относятся запах, вкус, цвет и прозрачность, т. е. те свой­ства, которые могут быть определены органами чувств человека. Мутная, окрашенная в какой-либо цвет или имеющая неприят­ный запах и вкус вода неполноценна в санитарно-гигиеническом отношении даже в том случае, если она безвредна для организма человека. Это обусловлено тем, что к мутной, окрашенной и не­приятно пахнущей воде человек испытывает неприятное чувство, достигающее иногда отвращения. Ухудшение свойств воды отри­цательно сказывается на водно-питьевом режиме, рефлекторно влияет на многие физиологические функции, в частности на сек­реторную деятельность желудка.

Прозрачность. Это важный показатель чистоты воды. Под про­зрачностью воды понимается ее способность пропускать свет и делать видимыми предметы, находящиеся на определенной глу­бине. Прозрачность воды определяется количеством содержащих­ся в ней механических и химических примесей.

Мутная вода всегда подозрительна в эпидемиологическом от­ношении, так как в ней создается питательная среда для различ­ных микроорганизмов, а значительная мутность препятствует сво­бодному проникновению в глубь водоема солнечных ультрафио­летовых лучей и их бактерицидному действию на микроорганизмы.

Прозрачность питьевой воды должна быть не менее 30 см, а воды плавательных бассейнов — 20 см.

Цвет. Питьевая вода должна быть бесцветной. Окраска воды, как и ее мутность, делает воду неприятной для питья. Совершен­но бесцветная вода встречается редко, например в подземных во­доносных слоях. В открытых водоемах вода обычно имеет тот или иной оттенок. Желтоватый оттенок чаще всего свидетельствует о наличии в воде солей железа или гуминовых веществ, образую­щихся в процессе гниения или разложения растительных остат­ков. Он характерен для воды болот. Зеленоватый цвет воде прида­ют микроводоросли.

Запах. Чистая питьевая вода не должна иметь никакого запаха. Любой запах указывает на присутствие в воде либо продуктов био­логического распада растительных или животных организмов, либо каких-либо химических соединений, посторонних для питьевой воды. Например, запах сероводорода указывает на возможное на­личие в воде патогенных микроорганизмов. Хотя иногда это лишь следствие избыточного количества в воде солей серной кислоты, например сернистого железа. Это чаще всего характерно для опре­деленных минеральных вод. Фенольный, смоляной и другие запа­хи свидетельствуют о возможном загрязнении воды промышлен­ными сточными водами, запах хлора — об избыточных концент­рациях остаточного хлора, используемого для обеззараживания питьевой воды и воды в плавательных бассейнах (выше 0,5—0,6 мг в 1 л воды).

Вкус. Питьевая вода не должна иметь посторонних привкусов. Вкус воды зависит от ее минерального состава, температуры, концентрации растворенных в ней газов (кислорода и углекис­лого газа). Кипяченая вода менее вкусна вследствие потери газов и двууглекислых солей кальция и магния. Изменения вкуса воды или появление неприятного вкуса свидетельствуют о возможном наличии в ней органических веществ, продуктов распада раз­личных органических веществ животного или растительного про­исхождения.

Температура. Наиболее благоприятной для питьевой воды счи­тается температура +7...+12°С. Такая вода эффективнее утоляет жажду, способствует охлаждению слизистой оболочки полости рта и пищевода и вызывает усиление деятельности слюнных желез.

Прием воды, имеющей температуру 5° С и ниже, приводит к подавлению желудочной секреции, нарушению пищеварения. Очень холодная вода может привести к местному переохлажде­нию носоглотки и простудным заболеваниям, особенно если упот­реблять такую воду в разгоряченном состоянии, например сразу же после тренировочных занятий.

Температура воды имеет большое гигиеническое значение и при купании и плавании. В соответствии с гигиеническими нормативами вода в закрытых плавательных бассейнах (для взрос­лых) должна иметь температуру +25...+26°С, а для детей - не менее +26 °С. Температура воды в естественных водоемах не нор­мируется.

Температура воды служит одним из гигиенических показате­лей ее качества. Чем глубже от поверхности почвы залегает водо­носный слой, тем меньше вероятность проникновения в нее раз­личных загрязнителей. Это объясняется как фильтрацией возмож­ных загрязнителей при их прохождении с поверхностными вода­ми через толстые слои почвы, так и за счет наличия в почве водо­непроницаемых слоев. Одновременно это сопровождается и сни­жением температуры воды по мере удаления водоносного пласта от поверхности почвы и определяется как постоянство температу­ры воды на большой глубине. Вода из глубоких подземных водо­носных слоев всегда имеет более низкую и постоянную температуры, она чище, чем вода из водоносных слоев высокого залега­ния (расположенных близко к поверхности почвы).

Химический состав воды. В природе вода практически всегда со­держит большее или меньшее количество растворенных в ней минеральных солей. Степень и минеральный состав воды опреде­ляются характером почвы или грунтов, прилегающих к водонос­ным слоям или поверхностным водоисточникам.

Количество минеральных солей, содержащихся в воде, выра­жается в мг/л.

Органические вещества. Из них самые важные — вещества жи­вотного происхождения, поскольку именно они могут содержать различные патогенные микробы. Косвенным гигиеническим по­казателем наличия или отсутствия этих веществ в воде служит окисляемость воды.

Окисляемость воды. Это количество кислорода (мг), расходуе­мого на полное окисление органических веществ, содержащихся в 1 л воды (обозначается — мг/л). Чем меньше в воде органических веществ, тем меньше величина расхода кислорода на полное окис­ление содержащихся в 1 л воды органических веществ. Например, окисляемость чистых подземных вод, как правило, не бывает бо­лее 2—4 мг/л, речных — в пределах 7 мг/л.

Одним из показателей возможного присутствия в воде орга­нических веществ служит количество растворенного в ней кис­лорода (мг). В чистых водоемах растворено 3—6 мг/л кислорода, а в загрязненных — намного меньше, вплоть до полного отсут­ствия.

О возможном загрязнении воды органическими веществами животного происхождения свидетельствует наличие аммиака, со­лей азотистой и азотной кислот. Аммиак — это продукт начальных стадий гниения органических веществ животного происхождения, а соли азотной и азотистой кислот - конечные продукты минера­лизации органических веществ. Их наличие указывает на давнее загрязнение воды.

Присутствие в воде солей соляной и серной кислот — показа­тель возможного загрязнения воды экскрементами животных и человека (фекального загрязнения). Обычно в 1 л чистой природ­ной воды содержится не более 20—30 мг хлоридов.

Жесткость воды. Она определяется содержанием в ней солей кальция и магния. Различают воду мягкую, умеренно жесткую и жесткую. Выделяют общую жесткость воды — жесткость сырой воды, устранимую жесткость, уменьшающуюся при кипячении или от­стаивании, и неустранимую, не снижающуюся даже после кипя­чения воды.

В жесткой воде плохо развариваются овощи и мясо, потому что находящиеся в них белки образуют с кальцием и магнием нера­створимые соединения, не усваивающиеся в кишечнике человека.

Такая вода не подходит и для гигиенических процедур: наличие в ней избыточного количества солей препятствует пенообразова­нию, нерастворимые соединения оседают на волосах и затрудня­ют процесс мытья.

Жесткость питьевой воды не должна превышать 7 мг/л. Эту ха­рактеристику можно измерять и в градусах (1 мг/экв жесткости воды равен 2,8°). Жесткой считается вода, имеющая больше 20°, мягкой — менее 10°.

Соли железа. Вода, содержащая железо, безвредна, но в из­быточных количествах оно придает ей горьковатый металличес­кий вкус и желтую или желто-бурую окраску, снижая прозрач­ность. В питьевой воде допускается до 0,5 мг/л железа (в откры­тых водоемах) и 1,0 мг/л (в подземных источниках).

Фтор. Содержащийся в питьевой воде, он оказывает значи­тельное влияние на состояние зубов. При его повышенной кон­центрации возникает флюороз (появление темных пятен на эмали зубов), ведущий к полному их разрушению, а при недостаточном содержании учащается заболеваемость кариесом. В воде должно находиться не более 1,5 мг/л фтора, оптимальное количество — 0,7—1,0 мг/л. Если фтора не хватает, воду искусственно фторируют, т. е. добавляют фтористый натрий.

Эпидемиологическое значение воды

Природная вода из различных источников всегда содержит не­которое количество химических соединений, разнообразную мик­рофлору, яйца гельминтов, вирусы, которые могут быть причи­ной интоксикаций, а также заболеваний эпидемического и энде­мического характера.

Вода — один из путей передачи возбудителей заболеваний, в частности инфекционных. Инфекции, передающиеся преимуще­ственно через воду, называются водными. К ним относятся: брюш­ной тиф, дизентерия, холера, инфекционный гепатит, полиомие­лит, а также инфекционные болезни животных - туляремия и лептоспирозные заболевания. Передаются через воду заболевания кожных покровов и слизистых оболочек (трахома, чесотка, гриб­ковые заболевания, аденовирусные конъюнктивиты и др.). Зара­жение ими возможно при использовании одной и той же воды, при мытье и купании в ванных и бассейнах. Вода может играть важную роль и в передаче возбудителей ряда зоонозных инфек­ций, главным образом среди животных (сап, ящур, сальмонеллезы, сибирская язва — табл. 12).

Загрязнение воды патогенными микробами происходит мно­гими путями. Наиболее распространенный из них — спуск в водо­емы неочищенных сточных вод, в частности инфекционных боль­ниц, ветеринарных лечебниц, промышленных предприятий, перерабатывающих животное сырье, и банно-прачечных предприя­тий. Фекальное загрязнение водоемов, в частности колодцев, мо­жет вызываться кроме этого поверхностными водами в периоды ливневых дождей и таяния снегов, а также почвенными водами, если в них проникают нечистоты из выгребных ям.

Таблица 12

Выживаемость некоторых патогенных микроорганизмов в воде

Возбудители

Среда обитания

Колодез­ная вода (чистая)

Речная вода

Стерильная вода

Лед

Морская вода

Бактерии брюш­ного тифа и паратифов

107-540 дней

7-21 день

167-365 дней

Несколь­ко месяцев

14-15 дней

Бактерии дизенте­рии

10-11 дней

5-6

дней

1-2 месяца

17-24

дня

1-12 дней

Холерный вибри­он

-

От 7 дней до несколь­ких месяцев

Свыше 12 месяцев

Несколь­ко месяцев

До 3 месяцев

Бактерии туляре­мии

12-60 дней

7-31 день

3-15 дней

32 дня

-

Лептоспиры

-

14-21 день

До 7 дней

-

-

Возбудители бру­целлеза

-

-

До 2 месяцев

-

-

Споры сибирской язвы

-

-

Годы

-

-

При центральном водоснабжении становится возможным за­грязнение воды не только в месте ее забора (открытые водоемы), но и в головных сооружениях, а также в водоразводящей сети, чаще всего в случаях нарушения герметичности водопроводных труб и других аварий или подсоединения технических водопрово­дов к водопроводам питьевым.

Водоемы могут загрязняться и выделениями диких животных, главным образом грызунов, которые с мочой и фекалиями мо­гут выделять в воду возбудителей таких, например, болезней, как туляремия и лептоспирозы. Вода, загрязненная патогенными микробами, может вызвать массовые заболевания (эпидемии). Чаще других заражаются поверхностные воды, редко - артези­анские (табл.13).

Таблица 13

Сравнительная гигиеническая оценка поверхностных и подземных источников водоснабжения

Факторы, влияющие на качество воды

Виды источников водоснабжения

Поверхностные

Подземные

грунтовые

артезианские

Влияние

Жизнедеятельность населения (плотность, род занятий)

Очень большое

Большое

Незначитель­ное

Природные (осадки, климат, сезонность)

Очень большое

Большое

Незначитель­ное

Бактериальное загряз­нение

Очень частое

Редкое

Очень редкое

Изменяемость свойств воды

Очень значительное

Значительное

Весьма незна­чительное

Вода искусственных бассейнов при недостаточной очистке и обеззараживании может также быть передатчиком ряда инфекци­онных заболеваний. В загрязненной воде бассейнов часто присут­ствуют стафилококки, стрептококки, возбудители дизентерии, полиомиелита и др.

В естественных водоемах, местах массового купания, при боль­шой скученности посетителей, засорении территории пляжа и загрязнении прибрежной зоны недостаточно очищенными сточ­ными водами также наблюдается значительная бактериальная за­грязненность воды.

Эти обстоятельства необходимо учитывать при выборе мест для купания.

Показатели бактериологического загрязнения воды:

микробное число воды — общее количество микробов, содержа­щихся в 1 мл воды;

титр кишечной палочки — наименьший объем воды, в котором обнаруживается одна кишечная палочка;

индекс кишечной палочки — количество кишечных палочек в 1 л воды.

Микробное число воды показывает, насколько благоприятны или неблагоприятны условия для жизни микробов. В норме в 1 мл водопро­водной воды не должно быть более 100, а в колодезной — более 1000 микробов. В бассейнах допускается до 1000 микробов в 1 мл воды.

Кишечная палочка, обычно обитающая в толстом кишечнике человека и животных, служит показателем свежего загрязнения воды экскрементами животных и человека. В соответствии с гигиеничес­кими нормами титр кишечной палочки для водопроводной питье­вой воды установлен не менее 300 мл (только в этом количестве, а не в меньшем допускается обнаружение одной кишечной палочки). Индекс кишечной палочки — 3 (наличие в 100 мл воды не более трех кишечных палочек). Для колодезной воды титр кишечной па­лочки не должен быть менее 100. Вода бассейнов должна соответ­ствовать качеству питьевой воды, но для нее допускается титр 100.

Гигиеническим показателям качества воды является также на­личие в ней яиц гельминтов. В питьевой воде и воде крытых бас­сейнов яйца гельминтов должны отсутствовать. В открытых бас­сейнах допускается не более 1 яйца гельминта в 1 м3 воды.

Флора и фауна воды. ГОСТ «Вода питьевая» не допускает со­держания в питьевой воде видимых на глаз водных организмов.

Источники водоснабжения. Основные источники водоснабже­ния — закрытые водоемы (подземные воды) и открытые (реки, озера, пруды, водохранилища).

Приводим гигиенические требования к качеству источников цен­трализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения (табл. 14).

Таблица 14

Показатели качества источников централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения

(по ГОСТ 27.61—84)

Определяемые показатели

Показатели качества воды по классу

1-й

2-й

3-й

1. Подземные источники водоснабжения

Мутность, мг/дм3, не более

1,5

1,5

10

Цветность, град, не более

20

20

50

Водородный показатель (рН)

6-9

6-9

6-9

Железо, мг/дм3, не более

0,3

10

20

Марганец, мг/дм3, не более

0,1

1

2

Сероводород, мг/дм3, не более

Отсутствие

3

10

Фтор, мг/дм3, не более

1,5-0,7

1,5-0,7

5

Число бактерий группы кишечной палочки в 1 дм3, не более

3

100

1000

2. Поверхностные источники водоснабжения

Мутность, мг/дм3, не более

20

1500

10000

Цветность, град, не более

35

120

200

Запах при 20 и 60°С, баллы, не более

2

3

4

Водородный показатель (рН)

6,5-8,5

6,5-8,5

6,5-8,5

Железо, мг/дм3, не более

1

3

5

Марганец, мг/дм3, не более

0,1

1

2

Б ПК полное, мг по кислороду/дм3, не более

3

5

7

Число лактозоположительных ки­шечных палочек в 1 дм3 воды, не более

1000

10000

50000

Закрытые водоисточники. Подземные воды образуются преиму­щественно за счет проникновения в почву атмосферных осадков, которые, фильтруясь почвой, скапливаются в рыхлых ее породах (песок и др.), расположенных на водонепроницаемых грунтах (гли­на, гранит и др.). В зависимости от глубины залегания водоносных слоев подземные воды делятся на грунтовые и межпластовые. Грун­товые воды залегают на первом водонепроницаемом грунте, они наиболее близки к поверхности почвы и не защищены сверху во­донепроницаемым слоем почвы. Поэтому они легко загрязняются стоками и отбросами, просачивающимися через почву с поверх­ности с дождевыми и талыми водами. На территории населенных пунктов грунтовые воды, как правило, бывают непригодными для водоснабжения.

Межпластовые воды располагаются в глубоких водоносных сло­ях, между двумя водонепроницаемыми слоями грунта.

Они наиболее надежные и безопасные в гигиеническом отно­шении источники водоснабжения населения.

Подземные воды, выходящие на поверхность, называются клю­чевыми, или родниковыми. Они отличаются наибольшей чистотой и высокими вкусовыми качествами. В них растворены содержащие­ся в почве минеральные соли и углекислый газ, выделяющийся при разложении органических веществ. Поэтому эти воды более минерализованы и насыщены углекислотой, чем вода открытых водоемов, но одновременно они жестче, а их температура ниже.

Открытые водоисточники. Вода открытых водоемов отличается низкой минерализацией. Ее физические свойства обычно хуже, чем у воды из подземных источников. Ее химический состав, фи­зические свойства и бактериальная загрязненность непостоянны и зависят от времени года и ряда местных условий. Во время поло­водья и обильных дождей в них стекают массы воды, смывающие с поверхности почвы различные загрязняющие ее вещества и микроорганизмы (органические вещества, бактерии). Это приво­дит к резкому ухудшению органолептических свойств такой воды. Очень часто открытые водоисточники используются для сброса промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов.

Поэтому межпластовые воды предпочтительнее (как по каче­ству, так и по безопасности), и их можно употреблять для питья в натуральном виде, тогда как вода открытых водоемов и грунтовые воды требуют предварительной очистки и обеззараживания (табл. 15).

Таблица 15

Общие требования к свойствам воды водоемов у пунктов питьевого и культурно-бытового водопользования (по В. А. Покровскому)

Состав и свойства воды водоема

Водопользование

Для централизованного или нецентрализованного хозяй­ственно-питьевого водоснаб­жения

Для купания, спорта и отдыха, водоемы в черте города

Взвешенные вещества

Не должны превышать 0,25 —0,75 мг/л

Плавающие примеси

На поверхности водоема не должны обнаруживаться плавающие пленки, пятна минеральных масел и скопления других примесей

Запахи и привкусы

Вода не должна приобретать запахов и привкусов интенсивностью более 2 баллов

Окраска

Не должна обнаруживаться в столбике 20—10 см

Температура

Температура воды летом не должна повышаться больше чем на 3 °С по сравнению с максимальной

Реакция

Не должна выходить за пределы рН 6,5—8,5

Минеральный состав

Не должен превышать: по плотному остатку нормируется по показателю 1000 мг/л, в том числе хлоридов «привкусы» 350 мг/л и сульфатов 500 мг/л

Растворенный кислород

Не должен быть менее 4 мг/л в любой период года в пробе, отобранной до 12 ч дня

Биохимическая потребность в кислороде

Не должна превышать 3—6 мг/л

Возбудители заболеваний

Не должны содержаться

Ядовитые вещества

Не должны содержаться в концентрациях, могущих оказать прямое и косвенное вредное действие на здоровье населения

Очистка и обеззараживание воды

Очистка воды. Это сложный и многоэтапный процесс. Первый этап — очистка воды от взвешенных частиц отстаиванием в спе­циальных отстойниках (горизонтальных и вертикальных) и фильт­рацией. Для ускорения этих процессов применяется коагуляция — очистка воды с помощью специальных химических соединений — коагулянтов. В качестве коагулянта чаще всего используется сер­нокислый алюминий (глинозем), который, вступая в реакцию с солями кальция и магния, образует с ними гидраты в виде хлопь­ев, оседающих на дно очистных сооружений.

После коагуляции вода фильтруется. Для этого применяются различные фильтры: прямоугольные резервуары площадью 50— 100 м2, загруженные речным кварцевым песком на высоту 0,6—1 м, под которыми находятся поддерживающий слой гравия и дренаж­ные трубы для отвода профильтрованной воды. На поверхности песка скапливаются мелкие хлопья коагулянта, не успевшие осесть в отстойнике, которые уменьшают диаметр пор между песчинка­ми и повышают задерживающую способность фильтра. После 8— 12 ч работы фильтр промывается обратным током воды.

В результате очистки вода делается прозрачной, бесцветной, устраняются запахи, некоторые вредные примеси, задерживают­ся яйца гельминтов и на 95—98% бактерии.

Дезинфекция воды. Это освобождение ее от возбудителей раз­личных инфекционных заболеваний. Наиболее распространенный способ дезинфекции воды — хлорирование газообразным хлором. Для этого применяются хлораторы, обеспечивающие дозировку и непрерывную подачу хлора в резервуары с чистой профильтро­ванной водой или непосредственно в водопроводную сеть. Хлори­рование - один из самых старых, простых, дешевых и достаточно надежных способов обеззараживания воды.

Для обеззараживания воды применяются также озонирование и обработка ультрафиолетовыми лучами. Бактерицидное действие озона сильнее, чем хлора. Озонирование улучшает вкус и органо-лептические свойства воды. Однако это более дорогой способ, требующий сложной аппаратуры, тщательного ухода за ней и очень хорошей предварительной очистки воды фильтрацией. Поэтому широкого распространения он не получил, как и обеззаражива­ние воды ультрафиолетовыми лучами.

Очистка и обеззараживание воды в полевых условиях. В турист­ском походе могут применяться те же способы, что и на водопро­водных станциях, но в более упрощенном виде. Освобождение воды от взвешенных веществ достигается ее отстаиванием в течение 2— 3 ч или фильтрованием с помощью простейших фильтров (из пес­ка, угля). Самый простой и надежный способ обеззараживания воды в походе — ее кипячение в течение 5 мин. В полевых условиях может применяться и хлорирование воды, лучше после фильтра­ции. Для этого используют хлорную известь.

Доза хлора устанавливается опытным путем. Необходимо, что­бы в 1 л воды находилось 0,3-0,4 мг остаточного хлора в течение 30 мин контакта воды с хлором — летом и 1—2 ч — зимой. Норми­рование качества питьевой воды после хлорирования представле­но в таблице 16.

Можно хлорировать воду непосредственно в шахтном колод­це. Для этого после определения в нем объема воды вносят ра­створ хлорной извести из расчета 1 мл 1%-ного раствора на 1 л воды (см. табл. 16).

Хранение и разбор питьевой воды. Согласно санитарным прави­лам спортивные сооружения снабжаются кипяченой остуженной водой, которая должна храниться в специальных металлических бачках емкостью 25 - 30 л или в графинах. Ежедневно вода заме­няется свежей, а сосуды промываются.

Если баки не чистятся и доступны загрязнению извне, то ки­пяченая вода может оказаться более опасной в эпидемиологиче­ском отношении, чем сырая. Большое гигиеническое значение имеет способ разбора воды: желательно использование пластиковых стаканчиков или фонтанчиков. Воду пьют прямо из струи, бьющей вверх под напором воды в баке или под давлением водо­проводной воды. Струя должна иметь определенный наклон, ис­ключающий обратное попадание воды на трубку, из которой она вытекает, что в значительной мере зависит от давления воды.

Таблица 16

Основные гигиенические требования к безопасности питьевой воды по содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки

Показатель

ПДК

Показатель вредности

Хлор, мг/л:

остаточный свободный остаточный связанный

0,3-0,5

0,8-1,2

Органолептический Органолептический

Хлороформ (при хлори­ровании воды), мг/л

0,22

Санитарно-токсикологический

Озон остаточный, мг/л

0,3

Органолептический

Формальдегид (при озо­нировании воды), мг/л

0,05

Санитарно-токсикологический

Активированная крем­ниевая кислота, мг/л

10

Санитарно-токсикологический

Полифосфаты, мг/л

3,5

Органолептический

Контрольные вопросы и задания

1. В чем состоит роль воды в жизнедеятельности человека?

2. Укажите основные гигиенические требования к питьевой воде.

3. Назовите нормы потребления воды.

4. Перечислите основные органолептические свойства воды.

5. Что определяет жесткость воды?

6. В чем заключается эпидемиологическое значение воды?

7. Перечислите основные источники водоснабжения.

8. Какие основные способы очистки и обеззараживания воды вы зна­ете?

9. Как можно очищать и обеззараживать воду в полевых условиях?

Глава 5 ГИГИЕНА ПОЧВЫ

Почва — один из важнейших элементов экологической сис­темы Земли. Наряду с солнечным светом, водой, температурой окружающей среды она — компонент внешней среды жизнеде­ятельности человека. Будучи одним из элементов биосферы, по­чва во многом определяет гигиеническое состояние внешней среды, оказывая большое влияние на состояние здоровья лю­дей и санитарно-гигиенические условия жизни. Человек, добы­вая из почвы воду, производя различные земляные, в том чис­ле подземные, и сельскохозяйственные работы, постоянно под­вергается различным воздействиям отдельных почвенных фак­торов.

В зависимости от условий они могут оказывать как благопри­ятное, так и неблагоприятное влияние на состояние его здоро­вья. Поэтому почва рассматривается как один из важнейших ги­гиенических факторов.

Почва — природное образование, состоящее из генетически свя­занных между собой горизонтов, формирующихся в результате пре­образования поверхностных слоев земной коры под воздействием воды, воздуха и живых организмов. Почва является одним из элементов биосферы, обеспечивающих циркуляцию химических веществ в систе­ме «окружающая среда — человек».

Почва состоит из материнской породы (минеральные соедине­ния), различных органоминеральных комплексов, органического вещества, гумуса (перегноя), живых организмов, воздуха и поч­венной влаги.

Поверхностный слой почвы представляет собой сложный ком­плекс, на 90—99% состоящий из минеральных соединений и на 1—10% — из органических веществ. Минеральная часть почвы — это в основном песок, глина, известь и ил с входящими в них солями различных металлов (алюминия, кальция, магния и др.), органическая — перегной, или гумус, образующийся из продук­тов разложения и остатков растительных и животных организ­мов. Этот слой почвы содержит огромное количество микроорга­низмов.

В зависимости от геологического строения различают песча­ную почву (80% и более песка), супесчаную, глинистую (свыше 60% глины), суглинистую, солончаковую — богатую хлоридами, черноземную (20% и более перегноя), торфяную и др.

Гигиеническое значение состава и свойств почвы

Почва состоит из твердых частиц и свободных, заполненных воздухом или водой промежутков между ними. К частицам почвы с диаметром более 3 мм относятся камни и гравий, от 1 до 3 мм — крупный песок и менее 1 мм — мелкий песок, глина, пыль и ил.

Механический состав почвы, размеры частиц, их характер оп­ределяют такие ее гигиенические свойства, как пористость, воз-духо- и водопроницаемость, влаго- и теплоемкость, тепловой ре­жим. Почва состоит из крупных (камни, галька, гравий) и мелких частиц (мелкий и глинистый песок). Крупнозернистые почвы (пе­сок, гравий, чернозем), как правило, обладают хорошей воздухо-и водопроницаемостью, а мелкозернистые почвы (глина, торф) — значительной водоемкостью, высокой гигроскопичностью и ка­пиллярностью.

Величина почвенных частиц определяет одно из ее важнейших гигиенических свойств — воздухопроницаемость. Под воздухопро­ницаемостью почвы понимают ее способность в большей или мень­шей мере пропускать воздух. Воздухопроницаемость почвы опреде­ляется прежде всего величиной ее пор. У крупнозернистых почв она выше, чем у мелкозернистых, и поэтому в таких почвах создаются лучшие условия для притока кислорода и окисления органических веществ, что способствует самоочищению от отбросов. В почвен­ном воздухе в связи с разложением в ней органических веществ всегда меньше кислорода, чем в атмосферном воздухе, но больше углекислоты. Почвенный воздух может содержать аммиак, серово­дород и другие продукты распада органического белка животного происхождения.

Следующее важное гигиеническое свойство почвы — влагоемкость. Под влагоемкостью понимают количество влаги, которое мо­жет быть поглощено единицей объема почвы, способность почвы удер­живать в себе воду с помощью сорбционных и капиллярных сил. Эта способность зависит главным образом от общего объема пор, ко­торых в мелкозернистых почвах больше, чем в крупнозернистых, а также от размера самих пор: чем они мельче, тем больше воды поглощает и удерживает почва. Например, торфянистая может удерживать трех-пятикратное количество воды, песчаная — около 20%, глинистая — около 70% воды по массе.

Эти виды почвы обладают также большой гигроскопичностью — способностью притягивать из воздуха водяные пары и конденси­ровать их в своих порах.

От влагоемкости зависит и уровень стояния грунтовых вод от поверхности почвы. Если он высокий, почва заболачивается, фун­даменты и стены зданий отсыревают, влажность воздуха в поме­щениях повышается и оценивается как гигиенически неблагопри­ятная.

На такой почве затруднена тренировка на открытом воздухе, поскольку она долго не просыхает после дождя или полива. Боль­шая влагоемкость характерна преимущественно для глинистых и черноземных почв. Наиболее благоприятна с гигиенической точ­ки зрения большая воздухопроницаемость почвы. Именно она обеспечивает энергичное аэрирование и обильное снабжение почвы кислородом, необходимым для самоочищения. Почвы с низкой водопроницаемостью, плохо проводящие влагу, часто бывают более сырыми и холодными, а в отсутствие естественно­го стока легче заболачиваются. Большая влагоемкость, гигроско­пичность и капиллярность почвы могут вызвать подъем грунто­вых вод и привести к отсыреванию грунта и расположенных на нем зданий.

В гигиеническом отношении наиболее благоприятна почва с большей воздухо- и водопроницаемостью, так как эти свойства способствуют более интенсивному ее самоочищению, обеспечи­вают нормальный тепловой режим приземного слоя атмосферы. Такие почвы, как правило, не заболачиваются.

Этими свойствами в полной мере обладают крупнозернистые почвы. Они, как правило, воздухо- и влагопроницаемы. Поэтому для строительства различных спортивных сооружений необходи­мо выбирать участки земли именно с крупнозернистой почвой.

Температура поверхности почвы оказывает наибольшее влия­ние на температуру приземного слоя воздуха, жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, процессы разложения в ней орга­нических веществ, а также на тепловой режим помещений перво­го этажа и подвалов. Степень нагревания солнцем зависит от ха­рактера почвы, времени года, географической широты и рельефа местности. Так, каменистые и сухие почвы со склоном, обращен­ным на юг и юго-восток, имеют более высокую температуру и быстрее нагреваются.

Темные почвы, богатые перегноем, и сухие прогреваются быст­рее, чем светлые и сырые. Сырая почва — более холодная вслед­ствие большей теплопроводности и значительного теплоизлуче­ния. Почва, покрытая растительностью, меньше нагревается и излучает тепла.

Искусственные покрытия из бетона, камня, асфальта усили­вают излучение тепла, значительно повышая температуру при­земного слоя воздуха. Так, на площадке с обычным грунтом тем­пература почвы составляет в среднем 36,5 °С, воздуха — 22,5°С, тогда как на асфальтированной площадке в тех же условиях эти показатели составляют соответственно 42,0 и 26,3 °С.

Таким образом, асфальтовое и бетонное покрытия спортивных площадок мало пригодны с точки зрения теплового режима. Это также необходимо учитывать при планировании и строительстве различных спортивных сооружений, особенно открытых.

Самоочищение почвы

Почва постоянно загрязняется, в том числе продуктами жиз­недеятельности человека и животных, и если бы она не обладала способностью обезвреживать их, жизнь на Земле стала бы невоз­можна.

Под самоочищением почвы понимается ее способность превра­щать опасные в эпидемиологическом отношении органические веще­ства в неорганические — минеральные соли и газы.

Самоочищение почвы начинается с того, что попавшие в нее органические вещества вместе с содержащимися в них патоген­ными бактериями и яйцами гельминтов фильтруются через нее и адсорбируются ею. Под влиянием биохимических, биологических, геохимических и других процессов загрязнители, проходя через почву, обесцвечиваются, теряют дурной запах, ядовитость, ви­рулентность и другие отрицательные свойства.

Углеводы, содержащиеся в загрязнителях почвы, окисляются в ней до углекислоты и воды; жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты, окисляющиеся также до углекислоты и воды; белки расщепляются на аминокислоты, из которых выделяется азот в форме аммиака, в дальнейшем окисляющийся в азотистую и азотную кислоты.

Разложение и минерализация органических веществ в почве происходят при активном участии микроорганизмов, содержа­щихся в ней. Этот процесс может протекать как аэробно (с кис­лородом воздуха, необходимым для жизни аэробных бактерий), так и анаэробно (без кислорода, с помощью гнилостных бакте­рий).

С гигиенической точки зрения предпочтителен именно аэроб­ный процесс разложения органических веществ: в этом случае не образуются дурнопахнущие газы, ухудшающие гигиенические ка­чества воздуха и воды. Одно из условий аэробного самоочищения почвы — низкий уровень ее загрязнения до объемов, не препят­ствующих достаточному доступу кислорода, необходимого как для окислительных процессов, так и для поддержания жизни самих аэробных бактерий.

Эпидемиологическое значение почвы

Почва — чрезвычайно благоприятная среда обитания для бак­терий, актиномицет, микоплазм, грибов, грибков паразитических, водорослей, лишайников, простейших. В ней находится от 500 до 500 000 простейших микроорганизмов на 1 г почвы.

Степень безопасности почвы, ее возможное неблагоприятное влияние на организм человека, его здоровье зависят от содержа­ния и качества загрязнения ее (табл. 17).

Таблица 17

Комплексное определение гигиенической опасности почвенного фактора

Степень опасности

Характе­ристика почвы

Число личинок и куколок на 25 м2 почвы

Число яиц гельмин­тов в 1 кг почвы

Титр Е. coli1

Титр Сl. perfringens2

Санитар­ное число (число Хлебнико­ва)3

Безопас­ная

Чистая

0

1-10

0

До 10

1,0 и больше

1,0-0,01

0,1 и больше

0,01-0,001

0,98-1,0

0,85-0,98

Относи­тельно безопас­ная

Слабо загряз­ненная

Опасная

Загряз­ненная

10-100

11-100

0,01-0,001

0,001 и меньше

0,70-0,85

Чрезвы­чайно опасная

Сильно загряз­ненная

100 и больше

Более 100

0,001 и меньше

0,0001 и меньше

0,7 и меньше

Примечания. 1. Наименьший вес почвы (г), в которой содержится одна кишеч­ная палочка.

2. Наименьший вес почвы (г), в котором содержится один анаэроб­ный микроорганизм.

3. Отношение почвенного белкового азота (азота гумуса) в мг/кг ко всему количеству органического азота в почве (мг/кг).

Через почву передаются многочисленные инфекционные за­болевания. В этом и состоит ее эпидемиологическое значение. Па­тогенные микробы, попадая в почву с выделениями человека и животных, загрязняют ее. Наибольшего внимания заслуживает роль почвы в передаче патогенных анаэробов. Возбудители столб­няка, газовой гангрены и ботулизма, будучи кишечными сапрофитами теплокровных животных и человека, попадают с фека­лиями в почву и образуют там споры, сохраняющие свою жиз­неспособность годами.

На глубине нескольких сантиметров они уже защищены от гу­бительного воздействия солнечных лучей и размножаются, нахо­дя здесь питательные вещества, влагу, кислород воздуха, прони­кающего в почвенные поры. Многочисленные возбудители болез­ней могут выживать в почве довольно долго (табл. 18).

Если возбудители столбняка или газовой гангрены проникают вместе с частицами почвы в организм через поврежденные при травмах кожные покровы, возникает заражение. Заболевание че­ловека ботулизмом наступает при употреблении в пищу продук­тов или плохо приготовленных консервов, загрязненных почвой, содержащей споры возбудителей ботулизма.

Таблица 18

Сроки выживания в почве патогенных микробов

Возбудители инфекций

Путь проникновения в почву

Срок выживания, дни

Холерный вибрион

Испражнения

Содержимое выгребных ям

Сточные воды

20-210

7-12

2-15

Возбудители брюшно­го тифа

Испражнения

Содержимое выгребных ям

Сточные воды

Кухонные отбросы Домашний мусор

30-100

30-150

6

4

42

Дизентерийная пало­чка

Испражнения

Содержимое выгребных ям Сточные воды

Кухонные отбросы Домашний мусор

20-60

5-12

2-7

5

24

Почва — благоприятная среда и для длительного выживания сибиреязвенных микробов. Возбудители сибирской язвы не толь­ко длительно сохраняются в ней в виде спор, но и при благопри­ятных условиях размножаются. В населенных местах, не имеющих канализации и не подвергающихся систематической очистке, про­исходит постоянное фекальное загрязнение почвы, причем не только ее поверхностных, но и глубинных слоев.

Возбудители брюшного тифа, дизентерии, инфекционного ге­патита и других кишечных инфекций проникают в организм че­ловека из почвы при употреблении в пищу сырых овощей, загряз­ненных почвой, особенно если для ее удобрения использовались фекалии.

Возможен и другой вид передачи этих возбудителей из почвы — посредством воды. Этот путь имеет несравненно большее значе­ние. Дождевые и талые воды смывают фекальные загрязнения с поверхности земли и выносят их в открытые водоемы. Грунтовые воды, растворяя в почве органические вещества вместе с содер­жащимися в них микроорганизмами, также способствуют про­никновению возбудителей инфекционных болезней в источники водоснабжения. Так загрязненная почва становится причиной вод­ных эпидемий, нередко поражающих большие массы людей.

Почва, загрязненная органическими веществами, представля­ет собой благоприятную среду для сохранения и развития микро­бов, яиц гельминтов и личинок насекомых, среди которых могут быть возбудители и передатчики инфекций, гельминтозов и др. Наибольшее количество микробов находится в поверхностном слое почвы (1—2 см), далее число их постепенно уменьшается, и на глубине 4—бмих обычно нет. В населенных пунктах, не имеющих благоустроенных мостовых и канализации, загрязненность почвы бактериями и яйцами гельминтов во дворах и на улицах может быть весьма значительной, особенно в затененных местах Выжи­ваемость в почве возбудителей дизентерии, брюшного тифа, па­ратифа, холеры и гноеродных инфекций обычно исчисляется не­сколькими неделями, но иногда и месяцами Это зависит от фи­зических свойств почвы, наличия питательного материала и об­щего микробного «пейзажа» (видовой конкуренции) (табл. 19)

Таблица 19

Длительность сохранения в почве патогенных микробов

(по К.Д. Пяткину)

Вид бактерий

Средний срок, недели

Максимальный срок, месяцы

Сальмонеллы брюш­ного тифа

2-3

12

Холерный вибрион

1-2

4

Микобактерии тубер­кулеза

13

7

Бруцеллы

0,5-3

2

Пастереллы чумы

0,5

1

Возбудители туляре­мии

1,5

2,5

Опасность заражения, несомненно, существует и при непо­средственном контакте человека с почвой. В таких случаях возмож­ны заболевания столбняком, газовой гангреной, возбудители ко­торых относятся к числу спороносных анаэробов и являются по­стоянными обитателями почвы Споры столбняка встречаются чаще всего в садовой и огородной земле, удобренной навозом, а также в других местах, загрязненных экскрементами животных. При раз­личных травматических повреждениях кожных покровов вместе с частицами почвы и пылью столбнячные споры попадают в по­врежденные ткани и могут вызвать тяжелейшее заболевание, вы­деляя сильнодействующий токсин В целях профилактики необхо­димо даже при небольших повреждениях, царапинах и ссадинах, загрязненных почвой и пылью, немедленно вводить противостолб­нячную сыворотку.

Об этом должны быть хорошо осведомлены спортсмены, так как во время занятий легкой атлетикой, футболом и другими ви­дами спорта возможны повреждения кожных покровов. На заня­тиях в спортивных залах с загрязненными полами также суще­ствует опасность инфицирования кожных повреждений.

В почве, загрязненной выделениями животных, больных си­бирской язвой, или их трупами, могут находиться споры сибирс­кой язвы, которые сохраняются годами. Попав в организм челове­ка, они прорастают и вызывают чаще всего кожную форму забо­левания, реже легочную и кишечную.

Особенно велико значение почвы как специфического факто­ра передачи ряда глистных заболеваний, так называемых геогельминтозов (аскаридоз, анкилостомоз и др.).

Яйца гельминтов могут сохраняться в почве длительное время Гельминты поступают в нее с испражнениями больных в виде яиц и развиваются здесь до стадии личинок. В организм человека яйца и личинки геогельминтов попадают при употреблении гряз­ных овощей и еде руками, загрязненными почвой. Заражение гео­гельминтами-анкилостомами происходит через кожу В почве оби­тают также личинки паразитических насекомых, мух, москитов, слепней и других переносчиков заразных заболеваний.

Бактериальная загрязненность почвы в населенных пунктах должна учитываться при выборе участков для строительства от­крытых спортивных сооружений. Нередко приходится удалять по­верхностный слой почвы и заменять его новым, удовлетворяю­щим не только спортивно-техническим, но и санитарно-эпидемиологическим требованиям. В сельских населенных пунктах кате­горически запрещается отводить под спортивные площадки мес­та, которые использовались ранее для содержания скота.

Решающую роль в предупреждении загрязнения почвы в горо­дах и населенных пунктах играет рациональная система удаления и обезвреживания нечистот и отбросов.

Химическое и радиоактивное загрязнение почвы

В связи с ростом химизации сельского хозяйства актуальное ги­гиеническое значение приобрел вопрос о загрязнении почвы хи­мическими средствами, применяемыми для удобрения почвы и борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений и сорняками Химические вещества, используемые в качестве ми­неральных удобрений, обладают, как правило, незначительной ток­сичностью. Однако на пересыщенной удобрениями почве выраста­ют корнеплоды, содержащие избыточные концентрации нитратов, вызывающие различные тяжелые нарушения здоровья человека

Ядохимикаты, применяемые для борьбы с вредителями и бо­лезнями растений и повышения урожайности, — в большинстве случаев сильнодействующие токсические вещества, иногда обла­дающие канцерогенными и другими вредными свойствами. Их от­рицательное действие на организм человека может проявляться не только при непосредственном контакте с ними в процессе ра­боты, но и в результате их накопления в почве, проникновения из нее в подземные воды, в растения, а с ними в организм жи­вотных и затем с продуктами растительного и животного проис­хождения — в организм человека. Ядохимикаты вызывают различ­ные острые и хронические отравления.

В целях профилактики их неблагоприятного воздействия на организм человека в Российской Федерации установлены пере­чень и дозы допустимых к применению в сельском хозяйстве ядо­химикатов (гексохлоран, метафос и др.) и разработаны правила их использования.

Почва, как уже отмечалось, может подвергаться радиоактив­ному загрязнению. В дальнейшем радиоактивные изотопы посту­пают в растения, а через них — в организм травоядных живот­ных.

Гигиеническое обоснование выбора почв для спортивных сооружений

Механические, физические и химические свойства почвы имеют важное значение для занятий физической культурой и спортом. Еще в глубокой древности люди понимали преимущества незабо­лоченной, сухой и возвышенной местности перед низко располо­женной, заболоченной и сырой. Большое влияние на состояние здоровья человека и лиц, занимающихся спортом и физической культурой, оказывает водный, тепловой и воздушный режимы почвы. Высокое стояние почвенных вод вызывает сырость в спортивных сооружениях, высокую влажность воздуха и, следо­вательно, влияет на микроклимат местности. От теплового режи­ма почвы зависят тепловые свойства приземного слоя воздуха.

Вместе с тем почва (комплекс физико-химических свойств и строения — литосфера) участвует в создании не только жизненно важных условий внешней среды (биосферы), но и дисперсной среды атмосферы. В результате движения воздуха микроэлементы почвы рассеиваются во внешней среде. Они имеют жизненно важ­ное значение для нормальной жизнедеятельности организма че­ловека и особенно физкультурно-спортивной деятельности. При выборе места строительства спортивного сооружения необходимо руководствоваться основными гигиеническими требованиями, предъявляемыми к почве спортивного участка:

•участок не должен быть затопляем дождевыми или талыми водами;

• почва должна быть сухой;

• грунтовые воды должны находиться на глубине не менее 0,7 м;

• для строительства спортивных сооружений наиболее предпоч­тительна крупнозернистая почва;

• почва должна быть эпидемически и токсикологически безо­пасной.

Контрольные вопросы и задания

1 Что такое почва?

2 Укажите основные свойства почвы.

3 Укажите состав и физические свойства почвы

4 Какие виды почв вы знаете?

5 Дайте гигиеническую характеристику почвы

6 В чем состоит эпидемиологическое значение почвы?

7 Какие гигиенические требования предъявляются к почве при пла­нировании и строительстве спортивных сооружений?

Глава 6 ГИГИЕНА ЗАКАЛИВАНИЯ

Закаливание - одно из наиболее мощных и эффективных оздо­ровительных средств физического воспитания. Оно позволяет не только сохранить и укрепить здоровье, но и повысить работоспо­собность.

Под закаливанием понимается повышение устойчивости - адап­тации организма человека к действию различных неблагоприятных климатических факторов (холод, тепло, солнечная радиация) вслед­ствие применения комплекса систематизированных и целенаправ­ленных мероприятий.

Закаливание организуется с профессиональной (производствен­ной) целью (подготовка к работе в определенных климатических условиях на севере, юге, в горах); с целью общего укрепления здоровья; повышения умственной и физической работоспособно­сти; повышения устойчивости организма человека к действию неблагоприятных факторов окружающей среды.

Физиологические основы закаливания

В основе закаливания лежат тренировка центральных и перифе­рических звеньев терморегуляторного аппарата, совершенствова­ние механизмов, регулирующих отдачу и образование тепла. По­стоянное систематическое и целенаправленное строго дозирован­ное воздействие раздражающих факторов приводит к развитию адап­тивных приспособительных реакций, снижающих чувствительность организма к их действию. Это повышает устойчивость организма человека к изменяющимся факторам внешней среды. Ведущая роль в этом принадлежит центральной нервной системе человека.

В процессе онто- и филогенеза в организме человека выработа­лись определенные физиологические и биохимические механиз­мы, обеспечивающие его устойчивость к воздействию комплекса неблагоприятных метеорологических факторов. Организм челове­ка способен эффективно приспосабливаться к изменениям ме­теорологических, температурных условий, выдерживать даже зна­чительные колебания температуры воздуха, сохраняя при этом тепловое равновесие организма.

Тепловой баланс организма достигается в результате сложных терморегуляторных процессов. С одной стороны, происходит оп­тимальное динамическое колебание объема и интенсивности тепло­продукции вследствие изменения интенсивности окислительно-восстановительных процессов, обеспечивающих образование теп­ловой энергии, с другой — одновременная перестройка теплооб­мена организма посредством его теплоотдачи во внешнюю среду.

При низких температурах в организме человека усиливаются механизмы теплопродукции, одновременно уменьшается диаметр сосудов кожи, перераспределение тока крови между кожей и внут­ренними органами.

Диапазон функциональных возможностей механизмов термо­регуляции человека может быть значительно расширен после при­менения комплекса целенаправленных, систематических закали­вающих процедур.

Механизм оздоровительного действия закаливания на субкле­точном уровне идентичен механизму действия физических трени­ровок: создается дефицит АТФ и креатинфосфата и увеличивает­ся потенциал фосфорилирования. Генетический аппарат клеток активизируется, растет производство митохондрий — энергети­ческих «фабрик» клетки.

Увеличиваются энергетическая мощность клетки (мощность митохондрий), выработка АТФ на единицу массы тканей, ликви­дируется ее дефицит, следовательно, развивается адаптация к холоду, гипоксии и физической нагрузке.

В результате закаливания не только совершенствуется терморе­гуляция, но и происходят некоторые изменения в морфологиче­ской структуре и физико-химических свойствах различных тканей организма. Повторные температурные раздражения вызывают утол­щение эпидермиса, уменьшение содержания воды в коже, уплот­нение биологических каллоидов и т.д. Тем самым повышается стой­кость организма по отношению к неблагоприятным метеорологи­ческим факторам внешней среды.

Активизация энергетических процессов способствует нормали­зации жирового и углеводного обменов и играет положительную роль в профилактике атеросклероза, гипертонической болезни, диабета и ожирения.

При закаливании резко активизируются иммунные механизмы. Через центральную нервную систему и ее подкорковые образова­ния (гипоталамус) активизируется функциональное состояние ги­пофиза — эндокринной железы, контролирующей действие всех эндокринных желез. Основное значение в повышении иммуните­та при закаливающих процедурах имеет воздействие гипофиза на вилочковую (зобную) железу и надпочечники. От этой железы за­висит функционирование основных иммунных механизмов — лим­фоцитов и антител, в результате которого значительно повыша­ется устойчивость организма к различным инфекциям, вызывае­мых бактериями и вирусами, улучшается контроль за появлением чужеродных злокачественных клеток, происходит их уничтожение, чем создается препятствие развитию онкологических заболе­ваний.

Функционирование коры надпочечников сопровождается уве­личением образования ее гормона — кортизона. Это усиливает дей­ствие иммунных механизмов, снижает возможность аллергических реакций и заболеваний, повышает адаптационные способности организма к стрессовым воздействиям и, в частности, к таким, как чрезмерная физическая нагрузка, климатические факторы, психические раздражители, чрезмерное нервно-эмоциональное напряжение.

Таким образом, закаливание холодом укрепляет здоровье, по­вышает умственную и физическую работоспособность, устойчи­вость к инфекционным, аллергическим, злокачественным забо­леваниям, атеросклерозу, ожирению, диабету. Спортсменам зака­ливание позволяет быстрее адаптироваться к тренировочным на­грузкам, добиваясь более эффективного их воздействия. Умень­шается опасность неблагоприятного влияния на организм физи­ческих и психических перенапряжений, уменьшается риск сни­жения иммунной защиты на пике спортивной формы.

Результат зависит от вида закаливающего фактора (воздух, вода, солнце), способа его применения (обтирание, купание, душ, пла­вание), двигательной активности в этот период, интенсивности и длительности процедур, уровня закаленности. Особенно важно локальное действие процедур, например закаливание носоглот­ки, ног, грудной клетки для профилактики инфекций верхних дыхательных путей.

Интенсивность процедур должна нарастать постепенно, по­скольку организм быстро адаптируется к закаливающим меро­приятиям. Поэтому их применение должно быть систематическим, ежедневным или даже два раза в день.

Если закаливание нерационально, могут развиться острые и хронические заболевания верхних дыхательных путей (насморк, гайморит, бронхит, тонзиллит, пневмония), почек (нефрит), су­ставов (артрит). Это чаще всего происходит, когда нарушается принцип соответствия силы раздражителя возрастно-половым функциональным возможностям и индивидуальным особенностям организма.

Гигиенические принципы закаливания

Принцип комплексности. Наибольший оздоровительный эффект закаливания возможен только при одновременном целенаправ­ленном применении комплекса различных закаливающих средств (солнце, воздух, вода).

Принцип исходит из физиологической сущности закаливания. Физиологические воздействия на организм каждого применяемо­го средства взаимодополняются в процессе закаливания, что рас­ширяет диапазон компенсаторно-приспособительных реакций организма и усиливает оздоровительное воздействие закаливания.

Принцип систематичности. Средство закаливания окажет оздо­ровительный эффект лишь в том случае, если оно применяется регулярно, без длительных перерывов. Многократные и системати­ческие кратковременные термические воздействия с постепенным увеличением силы раздражения ведут к формированию стойкой адаптации организма человека к конкретному раздражителю. От­ветные рефлекторные реакции существенно изменяются в процес­се закаливания, причем некоторые из них угасают, а взамен них возникают новые, имеющие больший адаптивный эффект. В уста­новлении новых функциональных взаимоотношений организма и окружающей среды ведущую роль играет образование условно-рефлекторных нервных связей, обеспечивающих эффективную при­способляемость организма к меняющимся температурным усло­виям. Закаливающие процедуры необходимо применять изо дня в день, а не от случая к случаю, так как следовые реакции, возни­кающие после отдельных процедур, не закрепляются должным образом. При вынужденных продолжительных перерывах закали­вание возобновляют с более слабых процедур по сравнению с теми, которые применялись в предыдущий раз.

Принцип постепенности: ступенчатое повышение силы воздей­ствующих раздражителей. Например, приступая к водным про­цедурам, необходимо начинать с прохладной воды и постепенно переходить к более холодной.

Принцип оптимальности дозирования процедур. Правильная до­зировка — это та, которая в наибольшей мере соответствует функ­циональным особенностям и возможностям конкретного челове­ка, в том числе и состоянию его здоровья. Поэтому все процедуры и методики закаливания имеют строго возрастной характер. При выборе закаливающего средства главное — сила раздражителя, а не продолжительность его воздействия. В связи с этим чрезмерно увеличивать сеансы закаливания не следует.

Закаливание с помощью низких температур

Физиологические основы закаливания холодом. Основное гигие­ническое значение различных температур окружающей среды со­стоит в их влиянии на тепловой обмен организма с окружающей средой: высокая температура затрудняет отдачу, низкая, наобо­рот, повышает ее. Благодаря совершенству терморегуляторных механизмов, интегрируемых и управляемых центральной нервной системой, человек способен приспособиться к различным темпе­ратурным условиям и может кратковременно переносить даже значительные отклонения от оптимальных температур.

Изменения внешней температуры активизируют физиологиче­ские механизмы выработки тепла и ее отдачи в окружающую сре­ду: человек, с одной стороны, изменяет условия потери тепла, а с другой — эффективно приспосабливается к внешней температу­ре, изменяя количество вырабатываемого тепла.

Изменение величины теплопродукции объясняется химической терморегуляцией. При низкой температуре воздуха (начиная с +15° С) усиливается распад пищевых веществ в организме, служа­щих источником тепловой потенциальной энергии, при высокой же температуре (выше +25 °С) он уменьшается. Активизация об­мена при низкой температуре происходит также благодаря непро­извольному сокращению мускулатуры (мышечное дрожание).

Теплоотдача происходит на основе физической терморегуляции. При температурных раздражениях кожных терморецепторов изме­няется просвет периферических сосудов кожи. Если температура низкая, они суживаются, кровь перемещается в глубоколежащие ткани, к внутренним органам, предохраняя их от охлаждения. Тем­пература кожи при этом понижается, и разница между ней и тем­пературой окружающей среды становится меньше, что снижает отдачу тепла. Если температура воздуха высокая, кровеносные со­суды расширяются, приток крови к периферии увеличивается, тем­пература кожи повышается и происходит усиленная отдача тепла. Основная масса тепла теряется с поверхности кожи в результате:

излучения к более холодным окружающим предметам (около 45%);

конвекции, т.е. послойного нагревания воздуха, прилегающего к телу и находящегося обычно в некотором движении (около 30 %);

испарения влаги с кожи и слизистых оболочек дыхательных путей (около 25%).

Остальное количество тепла расходуется на согревание пищи, вдыхаемого воздуха и теряется с выделениями — до 10%. В состо­янии покоя и теплового комфорта теплопотери конвекцией со­ставляют 15,3%, излучением - 55,6, испарением - 29,1%.

Приведенные величины тепловых потерь приближенны и ха­рактерны для состояния покоя при комнатной температуре. При высокой или низкой температуре окружающей среды и во время физической работы они значительно изменяются. Начиная с тем­пературы +30° С уменьшается отдача тепла посредством излучения и конвекции и увеличивается испарение, которое становится един­ственным путем теплоотдачи при температуре выше +37 °С. Отда­ча тепла конвекцией происходит также при контакте с почвой или другими более холодными поверхностями.

Благодаря регулированию теплообразования и теплоотдачи организм человека способен сохранять постоянство температуры тела при значительных колебаниях температуры окружающей сре­ды, однако пределы терморегуляции далеко не безграничны.

Закаливание проводится при воздействии низких температур окружающей среды на кожу и слизистые оболочки верхних дыха­тельных путей.

Кожа состоит из двух слоев: верхнего — эпидермы (эпители­альных клеток с наружным слоем ороговевших чешуек) и нижне­го — дермы, представляющей собой конгломерат кровеносных и лимфатических сосудов, потовых желез, волосяных мешочков, нервных рецепторов, размещенных в поддерживающей соедини­тельной ткани.

В реакции организма на действие температурного раздражите­ля (воздушная или водная процедура) выделяют три фазы.

В первой фазе (при вдыхании холодного воздуха) в коже и сли­зистых верхних дыхательных путей происходит спазм мелких ар­терий (артериол), снижаются кровоснабжение и температура кожи, благодаря чему уменьшается отдача тепла. Таким образом, сохра­няется постоянная температура тела. У мало закаленных людей пер­вая фаза более выражена как по степени снижения температуры кожи и слизистых оболочек, так и по длительности этой реакции.

Эту особенность реакции организма используют для определе­ния степени закаленности. К коже прикладывают сосуд с холод­ной водой (например, 4 °С) и определяют степень снижения ло­кальной температуры в месте прикосновения и длительность ее восстановления.

Первая фаза реакции на холод служит пусковым механизмом для развития второй фазы. Рефлекторно, через нейроэндокринную систему, усиливается обмен веществ, увеличивается производство энергии скелетными мышцами, печенью, внутренними органами, усиливается кровоснабжение, расширяются сосуды кожи, возрас­тает количество функционирующих в коже капилляров.

Во второй фазе организм сохраняет постоянную температуру тела за счет более интенсивной выработки тепла. Эти процессы особенно важны в механизме закаливания.

При проведении каждой закаливающей процедуры необходи­мо достигнуть этой фазы и не допускать развития третьей фазы, поскольку она появляется вследствие перенапряжения и срыва регуляторно-защитных механизмов и служит признаком передо­зировки закаливающей процедуры. В этой фазе кровоток в коже замедляется, она приобретает синюшный оттенок, появляется «гусиная кожа», человек ощущает неприятный озноб.

Эффект закаливания проявляется в более быстром наступле­нии и стойком удержании второй фазы реакции. По мере закали­вания повышается интенсивность холодового раздражения. Одна­ко существует специфика в развитии физиологических механиз­мов закаливания в зависимости от силы холодового раздражения.

Организм может адаптироваться к действию преимущественно умеренных, но продолжительных охлаждающих факторов (длительное пребывание на воздухе при умеренном понижении тем­пературы, длительное плавание в умеренно холодной воде) или к сильным, но относительно кратковременным холодовым факто­рам (купание в ледяной воде — моржевание).

Первый вид закаливания играет, очевидно, более важную роль в сохранении и улучшении здоровья человека, повышении его устойчивости к действию инфекционных и неинфекционных фак­торов внешней среды. И не только из-за особенностей физиоло­гических реакций, но и в силу большей распространенности ука­занных факторов в быту и производственных условиях и благода­ря доступности закаливания.

Гигиенические нормы закаливания воздухом

Воздушные ванны начинают принимать при температуре в по­мещении +18.. .+20°С, полностью или частично обнажая тело (до трусов, купального костюма). Начав с 10-минутной продолжитель­ности процедуры, ее ежедневно увеличивают на 3—5 мин и до 30—50 мин. В зависимости от возраста и состояния здоровья зака­ливание прекращают при температуре +12...+15° С. Критерием адекватности процедуры функциональным возможностям организ­ма служит самочувствие. Появление чувства озноба, «гусиной кожи» указывает на передозировку закаливающих процедур.

Очень эффективно сочетать закаливание воздухом с одновре­менным выполнением физических упражнений (табл. 20, 21).

Таблица 20

Длительность воздушных ванн с обнажением по пояс в тихую пасмурную погоду

(по В.Н. Сергееву)

Формы двигательной активности

Температура воздуха, °С

+10

+15

+20

+25

Выше +25

Время, мин

Состояние покоя

-

-

15

30

Не ограничивается

Ходьба по равнине:

4 км/ч

6 км/ч

-

30

30

45

45

45

Тоже

»

Подъем в гору (15°) со скоростью 2,5 км/ч

-

30

45

45

»

Подъем в гору (30°)

15

30

45

45

»

Таблица 21

Продолжительность бега трусцой с обнаженным телом в зависимости от температуры и скорости движения воздуха, мин (по В. Н. Сергееву)

Температура воздуха, °С

Закаленные

Малопривычные к холоду

В тихую погоду

Скорость ветра

3-5 м/с

В тихую погоду

Скорость ветра

3-5 м/с

-5...-10

15-40

10-30

Не

проводится

Опасно

0 ...-4

20-60

15-45

10-20

Не проводится

-1... -5

30-100

20-60

15-20

Не проводится

-6...-10

40-120

30-90

20-45

10-20

-11...-15

60-150

40-100

30-60

15-30

При температуре до +15 °С и слабом ветре физические упраж­нения на воздухе начинают в спортивном костюме, а после 10— 15 мин занятий спортивный костюм снимают. В дальнейшем при такой температуре начинают занятия без костюма (в трусах) или обнаженными по пояс. После такой подготовки можно начинать занятия и при более низких температурах (до 0°С) в спортивном костюме с обнажением тела во время занятий (табл. 22). При минусовых температурах (до -15° С) заниматься можно в теплом спортивном костюме, шапочке и перчатках, на 2—5 мин снимая куртку. При более низких температурах занятия на воздухе прово­дят с учетом индивидуальной подготовки, как правило, в куртке.

Таблица 22

Продолжительность пребывания на открытом воздухе с обнаженным телом при различных формах двигательной активности (по В. Н. Сергееву)

Формы двигательной активности

Температура воздуха, °С

+10

+15

+20

+25

Выше +25

Время, мин

Подъем в гору (30°)

15

30

45

45

Тоже

Бег трусцой

15

30

45

45

»

Игра в волейбол

-

15

30

45

»

Игра в футбол

15

30

45

45

»

Прогулочная гребля

-

-

15

30

»

При средней скорости ветра охлаждающее действие воздуха увеличивается на 2-3°С, при значительном ветре - на 5-6°С. Охлаждающе действует сырая погода. В этих случаях надевают ветро- и влагозащитный спортивный костюм. Воздушные ванны сле­дует принимать определенными дозами (табл. 23).

Таблица 23

Дозирование воздушных ванн, мин (по А. П.Лаптеву)

Характери­стика

Температура воздуха, °С

1-я

2-я

3-я

4-я

5-я

6-я

7-я

8-я

9-я

Очень хо­лодные

-7...-4

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

-3...-1

0,5

1,0

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

5,0

6,0

Холодные

0...-4

1,0

1,5

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

6,0

7,0

5-8

1,0

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

Умеренно холодные

9-12

1,5

3,0

4,5

6,0

7,5

9,0

10,5

12,0

13,5

13-16

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

Прохлад­ные

17-18

3,0

6,0

9,0

12,0

15,0

18,0

21,0

24,0

27,0

19-20

4,0

8,0

12,0

16,0

20,0

24,0

28,0

32,0

36,0

Во время воздушных ванн хорошо проводить самомассаж — (поглаживание, растирание, разминание), начав с верхней части головы, затем перейдя к шее, рукам, грудной клетке, животу, спине, пояснице, ногам. Закаливающим действием обладает дли­тельное пребывание на свежем воздухе: прогулки, игры, другие формы активного и пассивного отдыха. Хороший закаливающий эффект дает сон на открытом воздухе или в хорошо проветривае­мой комнате при открытом окне или форточке.

Гигиенические нормы закаливания водой

Вода вследствие большой теплопроводности вызывает более сильное термическое раздражение, чем воздушные ванны той же температуры. Например, при температуре воздуха +24 °С человек в обнаженном виде чувствует себя удовлетворительно, но в воде той же температуры в покое ему становится прохладно, и преж­нее тепловое ощущение восстанавливается при подогреве воды уже до +32... +35 ° С. Температурный фактор является главным при наружном действии воды; механическое же ее воздействие на по­верхность кожи (при приеме душа, во время купания и т.д.) только усиливает термический эффект. Для закаливания применяется прохладная вода (+24...+16° С) и холодная (ниже +16° С).

При закаливании водой применяют: обтирание, душ, облива­ние, купание и плавание. Наиболее интенсивное действие на орга­низм оказывает купание, самое слабое — обтирание. Методика водных закаливающих процедур приведена в таблице 24.

Таблица 24

Схема применения водных закаливающих процедур (по А. П.Лаптеву)

Дни

Температура воды, °С

Время охлаждения, с

Начальный режим (обтирание, обливание, душ, ванна)

1-3-й

+36...+34

180-120

4-7-й

+33...+32

180-120

8-11-й

+32...+30

180-120

12-15-й

+31...+28

150-100

16-20-й

+30...+26

150-90

21-25-й

+29...+24

130-90

26-30-й

+28...+22

120-90

Оптимальный режим (обливание, душ и ванна)

31-35-й

+27...+20

120-80

36-40-й

+26...+18

120-80

41-45-й

+25...+17

120-80

46-50-й

+24...+16

110-70

51-56-й

+23...+15

100-50

57-60-й

+22...+14

90-30

Начинают закаливание водой с обтирания губкой, ладонью или мокрым полотенцем, сначала руки, затем шея, грудь, живот, спина, ноги. Начальная температура воды +28...+30°С обыч­но не вызывает неприятных ощущений. Постепенно она снижает­ся на 1° в день и доводится до+15...+17°С (табл. 25). После обтира­ния кожу энергично растирают сухим полотенцем до появления приятной теплоты. Продолжительность обтирания возрастает с 30 с до 2—3 мин. В воду рекомендуется добавлять соль (3 столо­вые ложки на 1 л воды), водку или одеколон (2—3 чайные лож­ки на 1 л), что усиливает раздражение кожных рецепторов

Таблица 25

Примерная температура воды для влажных обтираний детей, °С

(по А. П.Лаптеву)

Возраст

Начальная

Предельная

Зима

Лето

Зима

Лето

3—6 мес

36

35

30

28

7-12 мес

34

33

28

26

1—3 года

33

32

26

24

4-5 лет

32

30

24

22

6—7 лет

30

28

22

18-20

Обливание может быть местным (рук, затылка, спины, гру­ди, ног) и общим, при котором вода льется на голову и на пле­чи из сосуда (лейка, чайник, ведро, кувшин) на расстоянии 5— 8 см от тела. Схема обливания детей разного возраста представ­лена в таблице 26.

Таблица 26

Примерная температура воды для обливания детей, °С

(по А. П.Лаптеву)

Возраст

Начальная

Предельная

Зима

Лето

Зима

Лето

9-12 мес

36

35

30

28

1—3 года

34

33

28

24-25

4-5 лет

33

32

26

22-24

6-7 лет

32

30

24

20-22

Следует учитывать, что кожа рук и лица более устойчива к низким температурам, чем участки кожи, обычно прикрытые одеж­дой. Ступни ног быстрее адаптируются к закаливанию, чем кожа туловища Охлаждение ног до +10... +15 °С у незакаленных людей сопровождается развитием рефлекторного насморка. После трех­недельного закаливания (обливание ног) подобная реакция не возникает. Это свидетельствует о развитии адаптации организма к холодовым раздражителям, следствием чего становится его высо­кая устойчивость к заболеваниям, в частности к простудным и инфекционным болезням верхних дыхательных путей.

Душ оказывает более интенсивное воздействие на организм по сравнению с обтиранием и обливанием Душ бывает горя­чий (+39...+42°С), теплый (+36...+37°С), индифферентный (+34...+35°С), прохладный (+20...+33°С) и холодный (ниже +20°С), контрастный (чередование воды разной температуры), по силе и характеру падения воды на тело: дождевой, каскадный, круговой, душ Шарко, подводный.

Наиболее распространен дождевой душ, применяемый с це­лью очищения кожи, восстановления работоспособности, зака­ливания.

Наибольший закаливающий эффект достигается с помощью контрастного душа. Под действием теплой воды сосуды расширя­ются, а под влиянием прохладной сужаются, т. е. происходит свое­образная гимнастика сосудов, особенно кожных. Это способству­ет повышению кровотока, улучшению питания тканей. В резуль­тате они становятся более устойчивыми к действию холодового и инфекционных факторов.

Контрастный душ нормализует тонус стенок мелких артери­альных сосудов — артериол, способствуя снятию и предупрежде­нию сосудистых спазмов, что играет важную роль в профилактике и лечении сосудистых неврозов (вегетососудистых дистоний), ги­пертонической болезни. Контрастный душ нормализует функцио­нальное состояние нервной системы, повышает умственную ра­ботоспособность, создает благоприятное эмоциональное состоя­ние. Он безопаснее прохладного или холодного душа, которые могут спровоцировать простудные заболевания. Контрастный душ рекомендуется как занимающимся оздоровительной физкульту­рой, так и спортсменам (табл. 27).

Каскадный душ (падающая с высоты вода — водопад) оказы­вает интенсивное рефлекторное и местное массирующее действие. Благоприятно влияет на вдыхание ионизированного воздуха, об­разовавшегося в результате разбрызгивания воды.

Душ Шарко представляет собой струю воды под давлением, направляемую последовательно на части тела (спина, грудь, жи­вот, руки, ноги), он оказывает закаливающее, массирующее и тонизирующее действие.

Таблица 27

Схема применения контрастного душа

(по А. П.Лаптеву)

Дни

Теплый душ, °С

Продолжи­тельность процедуры, с

Прохлад­ный

душ,°С

Продолжи­тельность процедуры, с

Количество сменяемых (горячих — холодных) процедур

Начальный режим

1-3-й

37-34

90

30-28

120

3-4

4-6-й

37-34

90

27-26

120

3-4

7-10-й

38-39

90

26-25

120

3-4

11-15-й

38-39

90

25-24

120

3-4

16-20-й

40

90-60

24-23

100-80

4-5

Оптимальный режим

21-25-й

40

90-60

23-22

100-80

4-5

26-30-й

40

90-60

22-21

100-80

4-5

31-35-й

41-40

75-60

21-20

80

4-5

36-40-й

41-40

60

20-19

80

4-5

41-45-й

41-40

60

19-18

70

5-6

Специальный режим

46-50-й

41-40

60

17-16

70

5-6

51-55-й

41-40

60

15-14

60

5-6

56-60-й

42-41

45

13-12

45

7-8

Подводный душ-массаж близок по действию к душу Шарко; струёй воды под давлением проводят массаж в ванне. Этот душ используется как восстановительное средство в спорте.

Закаливающим действием обладают местные водные процеду­ры, в частности ножные ванны — это более интенсивная про­цедура, чем обтирание ног. Вода наливается в таз или ведро с таким расчетом, чтобы ноги погружались до нижней трети голени. Начинают ножные ванны с температуры +24... +28 °С продолжи­тельностью до 10 мин и постепенно понижают до +15...+18°С, постоянно поддерживая этот уровень. Применяются также контраст­ные ножные ванны; в одном тазике вода +40...+42°С, в другом — +18...+20°С. Ноги попеременно опускают в тазики 5—6 раз, начи­ная с горячей воды. В горячей воде держат ноги 1 мин, в холодной — 15—20 с. Контрастные ванны, также как и контрастные души, не только обладают закаливающим эффектом, но и вызывают изме­нение тонуса сосудов, улучшая тем самым кровообращение и по­вышая тонус нервной системы.

Наиболее интенсивны из водных процедур — купание и плава­ние. Пребывание в воде само по себе значительно увеличивает энер­готраты, так как вследствие большой теплопроводности воды возра­стает теплоотдача. Например, пребывание в воде с температурой +20 °С без движения в течение 15 мин приводит к потере 100 ккал. Движе­ние в воде, когда преодолевается ее сопротивление, оказывает мас­сирующее действие. Купание в соленой (минеральной) воде (море, озере с соленой водой, бассейнах с минеральной водой) сильнее действует на организм, чем в пресной, так как соленая вода обла­дает большей теплопроводностью и ее химический состав оказыва­ет на рецепторы кожи дополнительное раздражение.

Купание в открытых водоемах начинают при температуре воды +18...+22°Си воздуха+20...+22° С с 2—5 мин, затем длительность процедуры постепенно увеличивают до 10—20 мин и более. Луч­шее время для купания — лето, после утренней зарядки, утром и в 17—18 ч. Повторное купание в течение дня значительно усилива­ет его действие на организм. При трехкратном купании по 2 мин потери тепла в три раза больше, чем при одноразовом в течение 6 мин (табл. 28).

Таблица 28

Продолжительность энергичного плавания в зависимости от температуры воды, мин

(по В. Н. Сергееву)

Температура воды, °С

Закаленные здоровые люди

Незакаленные здоровые люди

Ослабленные, пожилые люди и дети до 15 лет

12

1-2

-

-

13

1-2

-

-

14

1-3

-

-

15

2-3

1-2

-

16

2-5

1-3

-

17

3-7

2-4

1-2

18

4-9

2-5

1-3

19

5-10

3-8

2-4

20

7-13

4-8

2-5

21

10-25

5-10

3-8

22

13-25

7-15

5-10

23

13-25

10-18

6-12

24

15-40

12-20

7-15

25

20-45

15-30

8-18

Зимнее купание (моржевание) — чрезвычайно интенсивный раздражитель, вызывающий напряженную реакцию всего орга­низма (стресс), в первую очередь нейроэндокринной системы (ги­поталамуса, гипофиза, надпочечников). Резкой нагрузке подвер­гаются физиологические и биохимические механизмы терморегу­ляции. Поэтому зимнее купание должно быть строго дозировано, проводиться под обязательным врачебным контролем.

Продолжительность купания в первом сезоне не должна пре­вышать 20 с, во втором — 40—50 с, в третьем — 60—70 с. Перед плаванием рекомендуется разминка в теплом помещении, откуда в тренировочном костюме переходят к месту купания. Не следует погружаться в воду разогревшимся после нагрузки. В воде необхо­димо интенсивно двигаться, а после выхода из нее вытереться, растереться и в спортивном костюме перейти в раздевалку, чтобы выполнить физические упражнения для восстановления кровооб­ращения в тканях. Зимние купания рекомендуется проводить че­рез день.

Рациональные зимние купания оказывают благоприятное вли­яние на здоровье, однако их не следует рекомендовать как массо­вое средство закаливания, поскольку для этого необходимо хоро­шее состояние здоровья, большая предварительная подготовка обычными средствами закаливания, наличие соответствующих мест купания и условий, систематический врачебный контроль. Зим­нее купание нельзя проводить в одиночку, так как могут возник­нуть осложнения (судороги, обморок, слабость).

Закаливание солнечным излучением

Закаливание солнцем — один из наиболее древних и распро­страненных методов. Прием солнечных или, точнее, воздушно-солнечных ванн оказывает общеукрепляющее профилактическое и лечебное действие.

Солнечный свет состоит из видимых (красных, желтых, зеленых, голубых, синих, фиолетовых) и невидимых (инфракрасных, уль­трафиолетовых) лучей. Длина инфракрасных лучей более 700 ммк, видимых - 400-760 ммк, ультрафиолетовых - 180-400 ммк. В ат­мосфере задерживается около 40 % инфракрасных, 60 % видимых и 99 % ультрафиолетовых лучей. Чем ближе солнце к зениту, тем меньший путь в атмосфере проходят солнечные лучи и тем выше их биологическая активность.

Поглощению и рассеиванию солнечных лучей в атмосфере спо­собствуют атмосферная пыль, дым, водяные пары. Чем чище и прозрачнее атмосфера, тем большая часть лучей доходит до зем­ли, поэтому в городе, где воздух запылен и задымлен, солнечная радиация слабее, чем в сельской местности.

Интенсивность действующей на человека солнечной радиации в значительной мере зависит от способности окружающей местности отражать свет (альбедо). Хорошо отражают солнечные лучи песок, вода, снег (особенно в горах), тогда как трава, вскопанная земля в большей мере их поглощают. Поэтому интенсивность солнечного облучения на песчаном пляже в два раза сильнее, чем на травяном.

Закаливание действием солнечного излучения (загорание) широко распространено. Причем объем и интенсивность его ис­пользования, несмотря на призывы врачей осторожно относиться к этому фактору, как правило, значительно превышают целесо­образные и безопасные пределы. Этому способствует то обстоя­тельство, что процесс загорания происходит во внешне комфорт­ных условиях, не требующих физических усилий. Бытует мнение, что сильный загар полезен для здоровья, эстетически привлека­телен. Однако проблема загара гораздо серьезнее, чем она пред­ставляется большинству людей.

Человек нуждается в определенной дозе солнечного (ультра­фиолетового) облучения. Недостаточный его уровень затрудняет образование в организме витамина D и тем способствует разви­тию у детей гиповитаминоза D. Кожа становится бледной, ее кро­воснабжение ухудшается, защитные возможности снижаются, иммунные механизмы ослабляются. Поэтому людям, живущим на Севере, работающим под землей, спортсменам, тренирующимся в закрытых помещениях, рекомендуется систематически прини­мать искусственное ультрафиолетовое облучение (кварц).

Диапазон полезной для здоровья дозы солнечной радиации относительно невелик. Минимум ее определяется как величина, требующаяся для ликвидации дефицита; оптимум и макси­мум — в зависимости от реакции организма или количества по­лучаемых калорий тепла. При облучении, соответствующем од­ной биологической дозе, у людей наблюдаются благоприятные реакции, проявляющиеся в экономизации и активации физио­логических функций. Интенсивное и длительное солнечное об­лучение приводит к нарушению формирования соединительно-тканных волокон (коллагеновых) в дерме, потере эластичности кожи и образованию преждевременных морщин. Нарушается пи­тание кожи, она становится тонкой и сухой, развиваются ее ат­рофия и старение.

Ультрафиолетовые лучи разрушают нити дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) — генетического субстрата клеток. Случай­ное соединение разорванных нитей ДНК может привести к обра­зованию злокачественных клеток. Большинство случаев рака кожи вызваны чрезмерным пребыванием на открытом воздухе при зна­чительном воздействии ультрафиолетовых лучей.

Большие дозы ультрафиолетовых лучей нарушают функцию иммунной системы, что создает условия для развития злокаче­ственных заболеваний. В экспериментах на животных установлено, что ультрафиолетовое облучение в относительно небольших дозах нарушает защитную функцию лимфоцитов.

Загар кожи полезной функции для здоровья не несет, а явля­ется как бы защитой организма от ультрафиолетовых лучей. Сол­нечное облучение головы может вызвать опасное для жизни ос­ложнение - солнечный удар, механизм которого связан с раздра­жением оболочки мозга и нарушением кровообращения в мозго­вой ткани.

Основа гигиенически правильного дозирования солнечных ванн — обеспечение постепенного привыкания организма к дей­ствию солнечных лучей. При закаливании здоровых лиц обычно применяется минутный способ дозировки солнечных ванн. Про­должительность сеансов устанавливают, сообразуясь с временем года, географическими условиями и т.д. (табл. 29).

Начинать принимать солнечно-воздушные ванны лучше в те­чение 2—3 дней в тени. Вначале на коже появится тепловая эри­тема, вызванная действием инфракрасных лучей, а через 4-12 ч ультрафиолетовая эритема. Тепловая эритема бледнеет и исчезает через 1 ч, а ультрафиолетовая — через 24—48 ч.

Лучшее время для загорания летом на юге — утром, до 10 ч, и в 17-19 ч и в средних широтах - до 11 ч и в 16-18 ч. Принимать ванну нужно не раньше чем через 30—40 мин после еды. При приеме солнечной ванны в горизонтальном положении ноги дол­жны быть направлены в сторону солнца. Обязателен головной убор или зонт. Благоприятный эффект солнечных ванн сохраняется в течение нескольких недель, поэтому их рекомендуется принимать не только летом, но и ранней осенью. Солнечные ванны должны приниматься в вертикальном положении во время движения, что увеличивает площадь облучения. При появлении признаков пере­дозировки (озноб, кожные ожоги, слабость, тошнота, повыше­ние температуры, головные боли, сердцебиение, нарушение сна) прием солнечных ванн должен быть прекращен. При ожогах кожу смазывают одеколоном, вазелином.

Таблица 29

Комплекс закаливающих процедур для школьников

(по А. П.Лаптеву)

Процедура

Условия выполнения

Время года

Лето

Осень - зима

Воздушные ван­ны

Температура воздуха, °С

+16...+22

14-20

Продолжительность, мин

От 30

10-45

Солнечно-воздушные ванны

Температура воздуха, °С

+16...+22

-

Продолжительность, мин

5-40

-

Обтирание

Температура воздуха, °С

+18...+20

+18...+20

Температура воды, °С

+16...+32

+14...+32

Продолжительность, мин

1-1,5

1-1.5

Обливание из душа

Температура воздуха, °С

+18...+20

+18...+20

Температура воды, °С

+16...+33

+16...+34

Продолжительность, мин

1-1,5

1-1,5

Купание в от­крытом водоеме

Температура воздуха, °С

Не ниже +18

-

Температура воды, °С

Не ниже +18

-

Продолжительность, мин

3-15

-

Прогулки и игры на воздухе

Продолжительность, ч

Без

ограничений

2-3,5

Сон на воздухе

Продолжительность, ч

Без

ограничений

1

При систематических занятиях спортом на открытом воздухе необходимость в специальном приеме солнечных ванн, как и воз­душных, значительно уменьшается.

Особую осторожность в закаливании солнцем следует прояв­лять в соревновательный период, когда спортсмен испытывает очень большие физические нагрузки. В данной ситуации выбор дозировки закаливания строго индивидуален, он зависит от уров­ня физического развития и состояния здоровья спортсмена, про­должительности пребывания на открытом воздухе, характера по­годы и т.д. С учетом всех этих данных можно устанавливать более короткие сеансы солнечных ванн, назначая их преимущественно на ранние утренние часы или на вторую половину дня (в зависи­мости от времени тренировки). Нельзя принимать солнечные ван­ны непосредственно перед тренировкой и выступлением в сорев­нованиях. Между окончанием ванны и началом тренировки долж­но пройти не менее 3 ч.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое закаливание?

2. Укажите физиологические основы закаливания.

3. Как нормируется закаливание воздухом?

4. Как нормируется закаливание водой?

5. В чем сущность закаливания солнечными лучами?

6. Как нормируется закаливание солнечными лучами?

Глава 7 ГИГИЕНА ПИТАНИЯ

Питание — один из основных гигиенических факторов внеш­ней среды, непрерывно воздействующих на организм. Именно через питание человек вступает в самый тесный контакт со всеми хими­ческими веществами растительного и животного происхождения, входящими в биосферу земного шара. Посредством питания обес­печивается непрерывность хода двух взаимно противоположных и взаимно связанных процессов ассимиляции и диссимиляции.

Питание — сложный процесс поступления, переваривания, всасы­вания и усвоения в организме пищевых веществ, необходимых для покрытия его энергетических трат, построения и возобновления кле­ток и тканей организма, регуляции физиологических функций орга­низма.

Питание служит одним из средств активного целенаправлен­ного воздействия на организм, сохранения, формирования и ук­репления здоровья человека.

С помощью питания можно добиваться таких изменений в ос­новных жизненных функциях организма человека, которые рань­ше объяснялись исключительно различиями в конституции и на­следственных признаках. Полноценность пищевого рациона во многом определяет состояние здоровья населения, оказывая влия­ние на рост и физическое развитие, трудоспособность, адаптаци­онные возможности, заболеваемость и продолжительность жизни.

В гигиене принят термин «рациональное питание», означаю­щий питание, построенное на научных основах, способное пол­ностью обеспечить потребность в пище в количественном и каче­ственном отношениях.

Основные гигиенические требования к пище состоят в том, что она должна:

• полностью возмещать энергетические траты организма;

• содержать все необходимые пищевые вещества (белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества и воду) для постро­ения тканей, органов и нормального протекания всех физиологи­ческих процессов;

• быть разнообразной (состоять из различных продуктов живот­ного и растительного происхождения);

• обладать приятными вкусом, запахом и внешним видом;

• быть легкоусвояемой;

• быть доброкачественной.

Основные гигиенические средства оптимизации питания:

нормирование энергетической «стоимости» питания для вос­становления энергетических трат;

нормирование питания по содержанию основных пищевых ингредиентов (белки, жиры, углеводы, вода, микроэлементы, минералы, витамины) для обеспечения основных физиологиче­ских функций организма и для обеспечения пластических про­цессов.

Понятие о достаточном и сбалансированном питании

Основа жизнедеятельности любой биологической системы -обмен веществ между ней и внешней средой. Повседневная пища должна содержать в достаточном количестве и оптимальном соот­ношении все необходимые организму вещества. Для построения, восстановления клеток и тканей, обмена веществ и энергии орга­низму человека требуется около 70 химических соединений. Пища человека должна быть химически разнообразной, содержать все необходимые питательные вещества в определенном соотноше­нии. Из-за химически однообразной несбалансированной пищи нарушается обмен веществ в организме.

Теоретической основой современной науки о питании являет­ся концепция сбалансированного питания, сформулированная академиком АМН А. А. Покровским. Согласно этой концепции обеспечение нормальной жизнедеятельности возможно при усло­вии снабжения организма необходимым количеством энергии, бел­ков, углеводов, жиров, витаминов, минеральных веществ, воды в нужных для организма соотношениях.

Сбалансированное питание — это питание, обеспечивающее организм всеми необходимыми ему пищевыми веществами в стро­го определенных соотношениях, корреляционные зависимости между усвоением пищи и степенью сбалансированности ее хи­мического состава. На основе концепции сбалансированного пи­тания построена схема определения пищевой ценности отдель­ных продуктов питания, разработаны нормы потребности чело­века в пищевых веществах. В рационе здорового человека при среднем уровне энерготрат оптимально следующее соотношение белков, жиров и углеводов 1:1:4(5), позволяющее максимально удовлетворить энергетические и пластические потребности орга­низма. При усиленных энерготратах содержание белков в пище необходимо уменьшать, увеличивая количество жиров и углево­дов: белки должны составлять 12—13% общей калорийности пи­щевого рациона; жиры - 30—50%. При тяжелой физической ра­боте содержание белков в пищевом рационе может быть сниже­но до 11%, жиров — до 33% (для южный районов — 27—28, северных — 38—40%).

Согласно концепции А. А. Покровского обеспечение нормаль­ной жизнедеятельности человека возможно не только при усло­вии его снабжения адекватными количествами энергии и белка, но и при соблюдении строгих соотношений незаменимых пище­вых факторов, каждому из которых принадлежит специфическая роль в обмене веществ.

Питание принято считать нормальным тогда, когда пища по­крывает потребности взрослого человека. В результате масса тела постоянна, организм функционирует нормально. Полноценный пищевой рацион ребенка должен обеспечивать прогрессивный прирост показателей массы и длины тела и развитие соответ­ственно возрасту всех его систем и органов. Это достаточное или лучше сказать — полноценное питание можно противопоставить неполноценному или недостаточному. Всемирная организация здравоохранения рекомендует различать четыре следующие ос­новные формы патологических состояний, вызываемых неудов­летворительным в гигиеническом отношении пищевым рацио­ном: недоедание — потребление в течение более или менее про­должительного времени недостаточного по калорийности коли­чества пищи; специфическая форма недостаточности — состоя­ние, вызванное относительным или абсолютным недостатком в рационе одного или нескольких пищевых веществ; переедание — потребление избыточного количества пищи; несбалансирован­ность — неправильное соотношение в рационе необходимых пи­щевых веществ.

Давая гигиеническую оценку питания населения, необходи­мо обращать особое внимание на содержание тех пищевых ве­ществ, химические структуры которых не синтезируются фер­ментными системами организма. Эти вещества, называемые не­заменимыми факторами питания, необходимы для нормального обмена, причем к их числу относятся некоторые амино- и поли­ненасыщенные жирные кислоты, витамины и минеральные эле­менты.

Наряду с концепцией сбалансированности питания А.А.Пок­ровский установил закон соответствия ферментных наборов орга­низма химической структуре пищевого рациона.

Основные гигиенические принципы построения любого рацио­на питания. Пища должна:

по калорийности удовлетворять энергетические потребности человека;

содержать в достаточном количестве все вещества, необходи­мые для пластических целей и регуляции физиологических функ­ций;

быть сбалансированной по содержанию различных пищевых веществ, количество которых должно находиться в определенных соотношениях;

соответствовать ферментному статусу организма;

быть безвредной (не содержать токсичных веществ и патоген­ных бактерий).

Физиологическая роль и гигиеническое значение белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ

Белки, жиры, углеводы, витамины — основные пищевые ве­щества в рационе человека. Пищевыми веществами называют та­кие химические соединения или отдельные элементы, которые необходимы организму для его биологического развития, для нор­мального протекания всех жизненно важных процессов.

Белки — это высокомолекулярные азотистые соединения, ос­новная и обязательная часть всех организмов. Белковые вещества участвуют во всех жизненно важных процессах. Например, об­мен веществ обеспечивается ферментами, по своей природе от­носящимися к белкам. Белками являются и сократительные струк­туры, необходимые для выполнения сократительной функции мышц — актомиозин; опорные ткани организма — коллаген костей, хрящей, сухожилий; покровные ткани организма — кожа, ногти, волосы.

Среди многочисленных пищевых веществ белкам принадлежит наиболее важная роль. Они служат источником незаменимых ами­нокислот и так называемого неспецифического азота, необходи­мого для синтеза белков. От уровня снабжения белками в большой степени зависят состояние здоровья, физическое развитие, фи­зическая работоспособность, а у детей раннего возраста — и ум­ственное развитие. Достаточность белка в пищевом рационе и его высокое качество позволяют создать оптимальные условия внут­ренней среды организма, необходимые для роста, развития, нор­мальной жизнедеятельности человека и его работоспособности. Под влиянием белковой недостаточности могут развиваться такие па­тологические состояния, как отек и ожирение печени; наруше­ние функционального состояния органов внутренней секреции, особенно половых желез, надпочечников и гипофиза; нарушение условно-рефлекторной деятельности и процессов внутреннего торможения; снижение иммунитета; алиментарная дистрофия. Белки состоят из углерода, кислорода, водорода, фосфора, серы и азота, входящих в состав аминокислот — основных структурных компонентов белка. Белки различаются уровнем содержания ами­нокислот и последовательности их соединения. Различают белки животные и растительные.

В отличие от жиров и углеводов белки содержат кроме углеро­да, водорода и кислорода еще азот — 16%. Поэтому их называют азотсодержащими пищевыми веществами. Белки нужны живот­ному организму в готовом виде, так как синтезировать их, по­добно растениям, из неорганических веществ почвы и воздуха он не может. Источником белка для человека служат пищевые вещества животного и растительного происхождения. Белки не­обходимы прежде всего как пластический материал, это их ос­новная функция: они составляют в целом 45% плотного остатка организма.

Белки входят также в состав гормонов, эритроцитов, некото­рых антител, обладая высокой реактивностью.

В процессе жизнедеятельности происходит постоянное ста­рение и отмирание отдельных клеточных структур, и белки пищи служат строительным материалом для их восстановления. Окис­ление в организме 1 г белка дает 4,1 ккал энергии. В этом и заключается его энергетическая функция. Большое значение имеет белок для высшей нервной деятельности человека. Нор­мальное содержание белка в пище улучшает регуляторную функ­цию коры головного мозга, повышает тонус центральной нерв­ной системы.

При недостатке белка в питании возникает ряд патологических изменений: замедляются рост и развитие организма, уменьшает­ся вес; нарушается образование гормонов; снижаются реактив­ность и устойчивость организма к инфекциям и интоксикациям.

Питательная ценность белков пищи зависит прежде всего от их аминокислотного состава и полноты утилизации в организме. Из­вестны 22 аминокислоты, каждая имеет особое значение. Отсут­ствие или недостаток какой-либо из них ведет к нарушению от­дельных функций организма (рост, кроветворение, вес, синтез белка и др.). Особенно ценны следующие аминокислоты: лизин, гистидин, триптофан, фенилаланин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, валин. Для маленьких детей большое значение имеет гистидин.

Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме и заменяться другими. Их называют незаменимыми. В зависимости от содержания заменимых и незаменимых аминокислот пищевые белки разделяются на полноценные, аминокислотный состав ко­торых близок к аминокислотному составу белков человеческого тела и содержит в достаточном количестве все незаменимые ами­нокислоты, и на неполноценные, в которых отсутствуют одна или несколько незаменимых аминокислот. Наиболее полноценны бел­ки животного происхождения, особенно белки желтка куриного яйца, мяса и рыбы. Из растительных белков высокой биологичес­кой ценностью обладают белки сои и в несколько меньшей степе­ни — фасоли, картофеля и риса. Неполноценные белки содержат­ся в горохе, хлебе, кукурузе и некоторых других растительных продуктах.

Физиолого-гигиенические нормы потребности в белках. Эти нор­мы исходят из минимального количества белка, которое способно поддержать азотистое равновесие организма человека, т.е. ко­личество азота, введенного в организм с белками пищи, равно количеству азота, выведенного из него с мочой за сутки.

Суточное потребление пищевого белка должно полностью обес­печивать азотистое равновесие организма при полном удовлетво­рении энергетических потребностей организма, обеспечивать не­прикосновенность белков тела, поддерживать высокую работо­способность организма и сопротивляемость его неблагоприятным факторам внешней среды. Белки в отличие от жиров и углеводов не откладываются в организме про запас и должны ежедневно вво­диться с пищей в достаточном количестве.

Физиологическая суточная норма белка зависит от возраста, пола и профессиональной деятельности. Например, для мужчин она составляет 96—132 г, для женщин — 82—92 г. Это нормы для жителей больших городов. Для жителей малых городов и сел, за­нимающихся более тяжелой физической работой, норма суточно­го потребления белка увеличивается на 6 г. Интенсивность мы­шечной деятельности не влияет на обмен азота, но необходимо обеспечить достаточное для таких форм физической работы раз­витие мышечной системы и поддерживать ее высокую работоспо­собность (табл.30).

Таблица 30

Рекомендуемые величины суточного потребления белка для взрослого населения, г (рекомендации Министерства здравоохранения СССР)

Группы по характеру

Возраст, лет

Потребление белков

Мужчины

Женщины

Всего

Животных

Всего

Животных

Труд, не свя­занный с физи­ческой нагрузкой

18-40

96

58

82

49

40-60

89

53

75

45

Механизирован­ный труд и сфера обслуживания, где невысокая физическая нагрузка

18-40

99

54

84

46

40-60

92

50

77

43

Механизирован­ный труд и сфера обслуживания, где значительная физическая нагрузка

18-40

102

56

86

47

40-60

93

51

79

44

Механизирован­ный труд, где большая физи­ческая нагрузка

18-40

108

54

92

46

40-60

100

50

85

43

Пенсионный возраст

60-70

80

48

71

43

70 и более

75

45

68

41

Взрослому человеку в обычных условиях жизни при легкой ра­боте требуется в сутки в среднем 1,3—1,4 г белка на 1 кг веса тела, а при физической работе — 1,5 г и более (в зависимости от тяже­сти труда).

Содержание белка в дневном рационе детей должно быть выше, чем у взрослых (2,0—3,0 г), что связано с бурным физическим развитием и половым созреванием (табл. 31, 32).

Таблица 31

Потребность в белках детей и подростков

(по В. А. Покровскому)

Возраст,

лет

Количество белков, г/день

Возраст, лет

Количество белков, г/день

всего

в том числе животных

всего

в том числе животных

0,5-1

25

20-25

7-10

80

48

1-1,5

48

36

11-13

96

58

1,5-2

53

40

14-17 (юноши)

106

64

3-4

63

44

14-17 (девушки)

93

56

5-6

72

47

В дневном рационе спортсменов количество белка должно со­ставлять 15—17%, или 1,6—2,2 г на 1 кг массы тела.

Белки животного происхождения в суточном рационе взрос­лых должны занимать 40—50% от общего количества потребляе­мых белков, спортсменов — 50-60, детей — 60—80%. Избыточное потребление белков вредно для организма, так как затрудняются процессы пищеварения и выделения продуктов распада (аммиа­ка, мочевины) через почки.

Таблица 32

Суточная потребность в пищевых белках у школьников разного возраста

(по Н.И.Волкову)

Возраст, лет

Потребность в белке, г/кг массы тела

6-10

1,2

11-14

1,0

15-17

0,8

Жиры состоят из нейтрального жира — триглицеридов жирных кислот (олеиновой, пальмитиновой, стеариновой и др.) и жироподобных веществ — липоидов. Главная роль жиров заключается в доставке энергии. При окислении 1 г жира в организме человек получает в 2,2 раза больше энергии (2,3 ккал), чем при окислении углеводов и белков.

Жиры выполняют и пластическую функцию, являясь струк­турным элементом протоплазмы клеток. В жирах находятся необ­ходимые для жизни жирорастворимые витамины A, D, Е, К.

Липоиды входят также в состав клеточных мембран, гормо­нов, нервных волокон и оказывают существенное влияние на ре­гуляцию жирового обмена. Жир обладает низкой теплопроводно­стью, благодаря чему, находясь в подкожно-жировой клетчатке, предохраняет организм от охлаждения.

Питательная ценность различных жиров и жироподобных ве­ществ неодинакова (табл. 33).

Таблица 33

Характеристика некоторых пищевых жиров

Вид жира

Всасываемость,

%

Содержание, %

Токоферолы,

г/л

Линолевая кислота

Фосфатиды

Молочный

93-98

0,6-3,6

До 0,3

0,03

Баранье сало

74-84

3,0-4,0

-

-

Говяжий

75-88

До 4,0

-

0,01

Свиное сало

95

3,8

До 1,0

0,03

Подсолнеч­ное масло

95-98

54,0

-

0,7-1,2

Животные жиры имеют более богатый по сравнению с расти­тельными жирами витаминный состав. В растительных маслах со­держится только витамин Е, но зато в отличие от животных жи­ров они содержат больше полиненасыщенных жирных кислот.

В жирах присутствуют как насыщенные жирные кислоты (паль­митиновая, стеариновая и др.), так и полиненасыщенные (олеи­новая, линолевая и др.). Полиненасыщенные жирные кислоты биохимически значительно более активны, чем насыщенные, интен­сивнее окисляются и лучше используются в энергетическом об­мене.

Линолевая, линоленовая и арахидоновая жирные кислоты, не синтезируемые в организме человека, относятся к числу важ­нейших, поскольку необходимы для предупреждения атероскле­роза. В день достаточно употреблять с пищей 20 — 30 г раститель­ного масла. Полиненасыщенные жирные кислоты значительно повышают усвояемость жиров.

Жироподобные вещества. Наибольшее значение из них имеют фосфатиды и стерины. Фосфатиды содержат соли фосфорной кис­лоты, в частности лецитин, который наряду с другими фосфатидами входит в состав нервной ткани, клеточных оболочек. Основ­ными источниками фосфатидов служат говядина, сливки, печень, яичный белок, бобовые.

Стерины участвуют в образовании гормонов, желчных кислот и некоторых других биологически ценных веществ. Наиболее ва­жен из них холестерин, который входит в состав всех клеток и придает им гидрофильность, т. е. способность удерживать воду. Хо­лестерин является структурным элементом нервных волокон.

У здоровых людей около 80 % необходимого холестерина син­тезируется печенью и лишь 20 % поступает извне с пищей, а по­этому излишнее ограничение содержащих его продуктов (масла, яиц, печени) нецелесообразно. Это необходимо лишь больным с определенными заболеваниями и лицам старшего и пожилого воз­раста.

По происхождению все жиры подразделяются на полноцен­ные (животные) и неполноценные (растительные). Основными источниками животных жиров служат сливочное масло и сало, ими богаты сливки, сметана, жирное молоко, жирные сорта сы­ра, растительных жиров - подсолнечное, кукурузное, оливковое масла.

Растительное масло должно быть обязательным компонентом в питании спортсменов, у которых повышен расход витамина Е; оно необходимо для жирового обмена, поскольку нормализует белково-жировые компоненты крови, предупреждая развитие ате­росклероза.

Переваривание и усвоение жиров в организме человека про­исходит в кишечнике при активном участии ферментов, синтези­руемых печенью и поджелудочной железой, а также стенками са­мого кишечника. Жиры — основные источники энергии для чело­века при длительной физической работе умеренной интенсивно­сти. Продолжительная безжировая диета может привести к значи­тельным нарушениям функционального состояния человека. Но жиры животного происхождения могут принести значительный вред здоровью человека в случае их избыточного потребления, вызвав развитие и прогрессирование одного из тяжелейших забо­леваний - атеросклероза. Поэтому гигиенисты питания разрабо­тали нормативы потребления жира для различных групп населе­ния (возрастных, половых, профессиональных, населения раз­личных климатогеографических зон).

Физиолого-гигиенические нормы суточного потребления жиров. В РФ они почти такие же, как и для белков: на 1 г белка должен приходиться примерно 1 г жира. Суточная норма потребления жира для лиц, занятых преимущественно умственным трудом, со­ставляет для мужчин 84-90 г, для лиц, занимающихся преиму­щественно физическим трудом, — 103—145 г; для женщин — соот­ветственно 70-77 и 81-102 г. При этом примерно 70% от общего количества потребляемых жиров должны составлять жиры живот­ного происхождения (табл. 34, 35).

При нормальной массе тела количество жиров должно покры­вать 30% дневного рациона, что соответствует 1,3-1,5 г на 1 кг массы тела. Лицам с избыточной массой тела эти нормы целесообразно уменьшить вдвое, у спортсменов, тренирующихся на выносливость, количество жира в периоды объемных тренировок увеличивается до 35 % к общему суточному калоражу (см. табл. 34).

Углеводы — это обширный, наиболее распространенный на Земле класс органических соединений, входящих в состав всех организмов. Углеводы и их производные служат структурным и пластическим материалом поставщика энергии и регулируют ряд биохимических процессов. По классификации ВОЗ углеводы де­лятся на усвояемые организмом человека и неусвояемые. Неус­вояемые углеводы образуют группу так называемых балластных веществ — пищевые волокна, играющие огромную роль в поддержании нормальной регуляции пищеварения. Средняя величи­на теплоты при сгорании углеводов — 4,1 ккал/г. Взаимодействуя с другими веществами пищи, углеводы влияют на доступность их организму и на потребность организма в этих веществах, на­пример белоксберегающее действие углеводов. Углеводы снижа­ют потребность организма человека в белках, препятствуя ис­пользованию аминокислот в качестве энергетического материала и усиливая посредством инсулина использование аминокис­лот для синтеза белка.

Таблица 34

Нормативы жирового питания для различных групп взрослого населения

(по В. А. Покровскому)

Группа

Количество жиров, г/день

Мужчины

Женщины

всего

в том числе животных

всего

в том числе животных

Студенты

113

68

96

58

Спортсмены в период сорев­нований

154-171

77-86

120-137

60-69,

Беременные женщины

-

-

109

65

Кормящие ма­тери

-

-

120

72

Таблица 35

Нормативы жирового питания для лиц разного возраста и пола

(по В. А. Покровскому)

Возраст, лет

Количество жиров, г/день

Мужчины

Женщины

всего

в том числе животных

всего

в том числе животных

18-40

96

58

82

49

41-60

89

53

75

45

61-70

80

48

71

43

71 и больше

75

45

68

41

В организме человека глюкоза используется преимущественно скелетными мышцами, в них она окисляется. При этом выделяет­ся определенное количество энергии или депонируется в виде гликогена. Некоторое количество глюкозы усваивается и сердеч­ной мышцей, а также мозговой тканью, но значительного накоп­ления глюкозы в виде гликогена в них не происходит. Запасы гли­когена, депонированные в различных органах организма челове­ка, расходуются на удовлетворение биологических потребностей тех тканей, в которых он депонирован, и только гликоген пече­ни, превращаясь в глюкозу, используется для нужд всего орга­низма и поддерживает постоянство концентрации сахара в крови. Основные источники углеводов - преимущественно раститель­ные продукты (мучные изделия, крупы, сладости), а сами они служат основным источником энергии в организме человека. При физической работе они расходуются в первую очередь, и только по истощении их запасов в обмен веществ включаются жиры. Ра­бота скелетных мышц сопровождается значительным потребле­нием углеводов. К числу полисахаридов, содержащихся в расти­тельных продуктах, относится целлюлоза, или так называемая клетчатка, которая входит в состав клеточных оболочек. Она со­держится в зернах злаков, хлебе грубого помола, бобовых, свек­ле, репе, редьке. В связи с тем что в пищеварительном тракте человека нет фермента, расщепляющего клетчатку, она не пере­варивается и не усваивается.

Однако, раздражая слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, усиливая перистальтику кишечника и секрецию пище­варительных желез, клетчатка играет важную роль в процессе пищеварения: она способствует механическому передвижению пищи в желудочно-кишечном тракте и его нормальному опо­рожнению. При недостатке клетчатки в пищевом рационе сни­жается моторная функция кишечника, нарушаются процессы всасывания различных веществ в толстом кишечнике, возника­ют запоры, сопровождающиеся усилением процессов брожения и гниения в толстом отделе кишечника, что вызывает интоксика­цию организма.

Физиолого-гигиенические нормы потребления углеводов в соответ­ствии с Нормами физиологической потребности в пищевых ве­ществах и энергии для различных групп населения СССР, приня­тыми в 1982 г., взрослый человек при физическом труде средней тяжести в сутки должен получать 344-440 г усвояемых углеводов (табл. 36, 37).

Таблица 36

Нормативы углеводного питания для лиц разного возраста и пола

(по В. А. Покровскому)

Возраст, лет

Количество, г/день

Мужчины

Женщины

18-40

382

329

41-60

355

303

61-70

320

228

71 и старше

300

277

Студенты

451

383

Спортсмены в период соревнований

615-583

477-546

Таблица 37

Потребность в углеводах детей и подростков (по В. А. Покровскому)

Возраст, лет

Количество, г/день

Возраст, лет

Количество,

г/день

0,5-1

113

7-10

324

1-1,5

160

11-13

382

1,5-2

192

14—17 (девушки)

422

3-4

233

14—17 (юноши)

367

5-6

252

При особо тяжелом физическом труде потребность в углеводах достигает 602 г; у лиц, занятых преимущественно умственным трудом, - 297-378 г. У женщин 18-59 лет потребность в углеводах примерно на 15% ниже, чем у мужчин. В 75-летнем возрасте эти различия у мужчин и женщин исчезают. Углеводы должны покрывать 50—55% потребности организма в энергии. На 1 кг веса тела требуется 5—8г углеводов, т.е. в 4—5 раз больше, чем белка или жира. Для спортсменов суточные нормы потребления углево­дов увеличиваются до 700 ч/сут и более.

Микроэлементы — это химические элементы, находящиеся в тканях организма человека в концентрациях 1:100 000 и меньше. К микроэлементам относят также химические элементы, в низ­ких концентрациях содержащиеся в воде, почве и т.д. Некоторые микроэлементы абсолютно необходимы для важнейших процессов жизнедеятельности организма человека, а также для нормаль­ного протекания многих метаболических процессов (табл. 38). Мик­роэлементы, постоянно входящие в состав организма человека и имеющие определенное значение для его жизнедеятельности, называют биогенными элементами.

Таблица 38

Физиолого-гигиеническая оценка основных микроэлементов

Микроэлемент

Физиологическая роль и биологическое действие; роль в патологии человека

Алюминий

Способствует развитию и регенерации эпителиальной, соединительной и костной тканей; воздействует на активность пищеварительных желез и ферментов

Бром

Участвует в регуляции деятельности нервной системы, воздействует на функцию половых желез и щитовидную железу. Чрезмерное накопление в организме вызывает кожные заболевания (бромодерма и угнетение центральной нервной системы)

Железо

Участвует в дыхании, кроветворении, иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях; при нарушении обмена развиваются железодефицитная анемия, гемосидероз и гемохромотоз

Йод

Необходим для функционирования щитовидной железы; недостаточное поступление провоцирует развитие энде­мического зоба

Кобальт

Стимулирует процессы кроветворения; участвует в син­тезе белков, в регуляции углеводного обмена

Марганец

Влияет на развитие скелета, участвует в реакциях имму­нитета, кроветворении, тканевом дыхании; его недоста­ток вызывает истощение, задержку роста и развития скелета

Медь

Способствует росту и развитию, участвует в кроветворе­нии, иммунных реакциях, тканевом дыхании

Молибден

Входит в состав ферментов, влияет на рост; избыток вы­зывает молибденоз

Фтор

Повышает устойчивость зубов к кариесу, стимулирует кроветворение и иммунитет, участвует в развитии скелета; избыток вызывает флюороз

Цинк

Участвует в процессе кроветворения, в деятельности же­лез внутренней секреции; при недостатке — задержка роста

К биогенным элементам относят кислород, углерод, водо­род, натрий, кальций, фосфор, калий, серу, хлор, марганец, железо, цинк, медь, йод, фтор, молибден, кобальт, ванадий, селен. По значению для жизнедеятельности организма человека микроэлементы делятся на абсолютно необходимые (железо, цинк, медь, йод, фтор, марганец, кобальт) и вероятно необхо­димые (алюминий, хром, молибден, селен). Большинство мик­роэлементов входит в состав ферментов, витаминов, гормонов, различных пигментов, содержащих железо, это прежде всего та­кие микроэлементы, как гемоглобин, миоглобин, гемосидерин, трансферрин.

Основным источником микроэлементов для человека служат пищевые продукты растительного и животного происхождения (табл.39).

Таблица 39

Основные пути поступления, содержание в пищевом рационе и суточная потребность в основных микроэлементах

Микроэлемент

Основные источники поступления в организм человека

Содержание в пищевом рационе, мг

Алюминий

Хлебопродукты

20-100

Бром

Хлебопродукты, молоко, бобовые

0,4-1,0

Железо

Фасоль, гречневая крупа, печень, мясо, овощи, фрукты, хлебопродукты

15-40

Йод

Молоко, овощи, мясо, яйца, морепродукты

0,04-0,2

Кобальт

Молочные, хлебопродукты, овощи, говяжья печень, бобовые

0,01-0,1

Марганец

Хлебопродукты, овощи, печень, почки

4-36

Медь

Хлебопродукты, печень, фрукты, картофель, орехи, грибы, бобы сои, кофе, листья чая

2-10

Молибден

Хлебопродукты, бобовые, печень, почки

0,1-0,6

Фтор

Вода, овощи, молоко

0,4-1,8

Цинк

Хлебопродукты, мясо, овощи

6-30

Питьевая вода лишь на 1-10% покрывает суточную потреб­ность в таких микроэлементах, как цинк, медь, йод, марганец, молибден, кобальт, и лишь для отдельных микроэлементов (же­лезо, хром) может служить основным источником поступления их в организм. Содержание различных микроэлементов в пище­вом рационе зависит от геохимических условий местности, в которой были получены пищевые продукты, а также от набора пищевых продуктов, входящих в рацион человека. С возрастом содержание многих микроэлементов (алюминий, хлор, фтор, хром) в тканях организма увеличивается, причем в период ин­тенсивного роста и развития организма это нарастание идет срав­нительно быстро, а к 15-20 годам замедляется или прекращает­ся. Функции микроэлементов в организме весьма ответственны и многообразны.

Растущему организму особенно нужны некоторые биогенные микроэлементы. Наиболее важны в этом отношении алиментарная (пищевая) обеспеченность ребенка, время года. Время года оказывает определенное влияние на баланс микроэлементов у здоровых детей. Например, весной создается отрицательный ба­ланс железа в связи с недостаточным поступлением этого микро­элемента с пищей.

Пища должна покрывать потребности организма в натрии, ка­лии, кальции, магнии, железе, фосфоре в относительно больших количествах (макроэлементы), а в ряде других элементов (микро­элементов) - 1 мг/кг и менее: йоде, фторе, цинке, меди, мар­ганце, кобальте и др. (табл. 39—43).

Таблица 40

Суточная потребность в основных минеральных веществах у детей в зависимости от возраста

(по С. Polonovcki)

Минеральное вещество

Суточная потребность в минеральных веществах, г

1-3 года

4-6 лет

7-10 лет

11-13лет

14-17 лет

Натрий

1,0-2,0

1,5-2,5

2,5-3,0

3,0-5,0

4,0-6,0

Хлориды

2,0-2,5

2,0-3,0

3,0-4,0

4,0-6,0

4,0-6,0

Калий

0,5-1,0

0,5-1,0

0,5-1,0

1,0-3,0

2,0-4,0

Фосфор

1,5

1,5

2,0

2,5

2,0

Кальций

1,0

1,0

1,2

1,5

1,4

Магний

0,14

0,22

0,36

0,40

0,53

Железо

8,0

8,0

10,0

15,0

15,0

Таблица 41

Рекомендуемые количества минеральных веществ для детей 8—17 лет, мг

(по Н. И. Волкову)

Минеральное вещество

8-10 лет

11-14 лет

15-17 лет

мальч.

девоч.

мальч.

девоч.

мальч.

девоч.

Кальций

1000

1000

1200

1200

1200

1200

Марганец

350

300

400

300

400

350

Фосфор

800

800

1200

1200

1600

1600

Железо

10

10

12

15

12

15

Цинк

12

10

15

12

15

12

Таблица 42

Рекомендуемые количества важнейших витаминов для детей 8—17 лет

(по Н.И.Волкову)

Витамины, мг

8-10 лет

11-14 лет

15-17 лет

мальч.

девоч.

мальч.

девоч.

мальч.

девоч.

В1

1,2

1,0

1,5

1,1

1,6

1,3

В2

1,5

1,1

1,8

1,3

1,8

1,7

В6

1,8

1,4

2,0

1,5

2,0

1,8

Фолиевая кис­лота

150

100

200

180

300

150

В12

1,5

2,0

2,0

2,0

3,0

3,0

С

50,0

50,0

60,0

60,0

75,0

75,0

А

1000,0

700,0

1000,0

800,0

1000,0

900,0

D

5,0

5,0

10,0

10,0

5,0

5,0

Е

5,0

8,0

10,0

8,0

12,0

12,0

К

60,0

50,0

65,0

60,0

70,0

65,0

Пантотеновая кислота

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

8,0

Таблица 43

Нормативы витаминного питания для лиц разного возраста и пола, мг/день

(по В. А. Покровскому)

Возраст,

лет

В1

В2

РР

В6

С

А

муж.

жен.

муж.

жен.

муж.

жен.

муж.

жен.

муж.

жен.

муж.

жен.

18-40

1,7

1,4

2,2

2,2

18

18

2,0

2,0

70,0

70,0

1,5

1,5

41-60

1,6

1,3

2,1

2,1

17,0

17,0

1,8

1,8

65,0

65,0

Суточная потребность взрослого человека в минеральных ве­ществах

(по В.А. Покровскому), мг

Кальций.......

800-1000

Марганец

5-10

Фосфор.........

1000-1500

Хром...............

2-2 5

Натрий .........

4000-6000

Медь...............

2

Калий ...........

2500-5000

Кобальт..........

0,1-0,2

Хлориды.......

5000-7000

Молибден ......

0,5

Магний.........

300-500

Селен .............

0,5

Железо..........

15

Фториды ........

0,5-1,0

Цинк.............

10-15

Иодиды..........

0,1-0.2

Натрий — основной микроэлемент, поддерживающий осмоти­ческое давление крови, лимфы, тканевых жидкостей. Человек по­требляет его в виде хлористого натрия (поваренной соли) в коли­честве 6—12 г/сут; при тренировках в условиях высоких темпера­тур, приводящих к выделению большого количества пота и поте­ре натрия суточная потребность в хлористом натрии у спортсмена возрастает до 30—35 г.

Кальций входит в состав костей, зубов, ионы кальция прини­мают участие в процессах свертываемости крови, он играет важ­ную роль в обеспечении функции нервно-мышечной возбудимости и в ряде других биологических процессов. Основные пищевые ис­точники кальция: молоко и молочные продукты, капуста, шпинат и др. Суточная норма потребления кальция для взрослых — 0,8 г, для детей — 1, для подростков — 1,5, для спортсменов скоростно-силовых видов спорта — 2—2,5г, а в видах спорта, требующих значительной физической выносливости, — 1,8—2,0 г.

Фосфор. С его помощью строится костная, мышечная и нерв­ная ткани. Фосфатные соединения — аденозинтрифосфатная кис­лота и ее производные (креатинфосфат) — необходимы для мы­шечного сокращения. Основные пищевые источники фосфора: яйца, рыба, мясо. Суточная потребность в фосфоре примерно в два раза превышает потребность в кальции и составляет для взрос­лого 1,6 г, для детей — 1,5—2,0, для спортсменов скоростно-силовых видов спорта — 2,5—3,5, в видах спорта на выносливость — 2,0-2,5 г.

Калий, будучи в составе внутриклеточной жидкости, играет важную роль в натриево-калиевом «насосе» мышечного сокраще­ния, участвуя в процессах деполяризации и реполяризации мем­бран мышечных волокон. Он необходим для поддержания осмоти­ческого равновесия между внутриклеточной и внеклеточной жид­костями. Недостаточность калия может проявиться в нарушениях реполяризации в сердечной мышце, ритма сердечных сокраще­ний, задержке жидкости в тканях. При обильном потовыделении потери калия значительно возрастают.

Основные пищевые источники калия: картофель, курага, моло­ко, яйца, овощи, фрукты. Суточная потребность в калии составля­ет 2— 3 г, для спортсменов — 4—6 г. Организм хорошо усваивает его из овощных и фруктовых соков, компотов, овощных супов и в мень­шей степени из минеральной воды и химических препаратов.

Железо играет важную роль в процессах кроветворения и транс­порте кислорода с кровью, входя в состав гемоглобина. Основные пищевые источники железа: печень, яйца, яблоки, шпинат и др. В пищевых продуктах содержание железа всегда должно быть в несколько раз больше необходимого количества, так как оно пло­хо усваивается в желудочно-кишечном тракте человека. Суточная потребность в железе составляет 15—20 мг, для спортсменов — 30—40 мг. При недостаточном потреблении железа с пищей сни­жается количество гемоглобина в эритроцитах, развивается ане­мия (малокровие), кислородная емкость крови уменьшается, т.е. снижается количество кислорода, которое способна переносить кровь. У спортсменов даже при относительно небольшой анемии значительно снижается физическая работоспособность. Для вос­становления количества железа в организме желательно прини­мать препараты железа.

Йод входит в состав гормона щитовидной железы, регулирую­щей обменные процессы. Недостаточное его поступление в орга­низм с пищей ведет к развитию эндемического зоба и нарушению функционального состояния организма. Суточная потребность в йоде здорового взрослого человека составляет 100—200 мг. Основ­ные пищевые источники йода в рационе человека: мясо и море-продукты (печень морских рыб, тресковый жир, морская капус­та), молоко, яйца.

Фтор содержится в основном в костной ткани (кости и зубы). Недостаточное или избыточное его поступление в организм вы­зывает различные нарушения дентина и отражается прежде всего на состоянии зубов. Суточная потребность во фторе здорового взрос­лого человека составляет примерно 3—1 мг. Основные пищевые источники фтора: питьевая вода и продукты.

Ионы меди находятся в различных органах и тканях. Ионы меди, входящие в состав окислительных ферментов, участвуют в крове­творении и тканевом дыхании. Суточная потребность в меди у взрос­лого здорового человека составляет 100 мг. Основные ее источни­ки меди в пище: печень, орехи.

Ионы кобальта участвуют в кроветворении. Ион кобальта вхо­дит в состав витамина B12. Основные пищевые источники: крас­ный перец, печень, почки, яйца, некоторые виды рыб, капуста, морковь.

Ионы марганца участвуют в формировании костной ткани, кроветворении; регулировании процессов роста, физического и полового развития; деятельности отдельных ферментов; препят­ствуют развитию гиповитаминоза В1. При нормальном смешан­ном пищевом рационе суточная потребность взрослого человека в нем полностью удовлетворяется.

Ионы цинка входят в состав некоторых ферментов и принима­ют определенное участие в процессе оплодотворения. Суточная потребность в них у взрослого человека при обычном разнообраз­ном питании полностью удовлетворяется. Основные пищевые ис­точники ионов цинка: мясо, печень, коровье масло, грибы, бо­бовые, зерна злаков.

Вода. Суточная потребность человека в ней зависит от ряда факторов: метеорологических условий внешней среды; степени физического труда; характера пищи. Потребность в воде возраста­ет при употреблении жирной, концентрированной, соленой и содержащей острые приправы пищи. В обычных условиях при лег­кой физической работе суточная потребность организма взросло­го человека в среднем составляет 30—40 мл воды на 1 кг веса тела.

Витамины - это различные по химическому составу органи­ческие соединения, необходимые организму для образования фер­ментов. Они делятся на две группы: растворимые в воде (С, Р, витамины группы В) и растворимые в жирах (A, D, Е, К).

Основным пищевым источником жирорастворимых витаминов служат животные и растительные жиры (сливочное и раститель­ное масло, рыбий жир и др.); водорастворимых — фрукты, ово­щи, злаки, цитрусовые, ягоды смородины, шиповника.

Обязательное условие обеспечения организма достаточным ко­личеством и набором витаминов — разнообразная пища, в том числе свежие овощи и фрукты. Зимой и весной количество вита­минов в пище уменьшается, что связано со снижением объема потребляемых свежих овощей и фруктов и количества витаминов в хранящихся с осени продуктах. Количество витаминов (особен­но С и А) уменьшается и при длительной термической кулинар­ной обработке.

При выполнении физических упражнений расход витаминов особенно велик, поэтому в пищевом рационе спортсменов, сба­лансированном по энергетической ценности и содержанию бел­ков, жиров и углеводов, может не хватать витаминов, особенно в видах спорта на выносливость в зимнее и весеннее время (ян­варь—апрель). Для восстановления дефицита целесообразно при­нимать таблетированные препараты витаминов.

Особенно тщательно следует следить за восстановлением вита­минного дефицита во время напряженных тренировок, в период адаптации к новым условиям, например при выезде в среднегорье, во время соревнований.

Витамин С (аскорбиновая кислота). Значение этого витамина в жизнедеятельности организма человека чрезвычайно многообраз­но. Он участвует в синтезе проколлагена и переходе его в колла­ген, выполняющих роль опорных структур в различных тканях орга­низма, в том числе для нормализации проницаемости капилля­ров. Аскорбиновая кислота обладает высокой окислительно-вос­становительной активностью при воздействии на недоокисленные продукты межуточного обмена.

Витамин С в организме человека активизирует деятельность отдельных ферментов и гормонов, улучшает усвоение аминокис­лот, стимулирует процесс кроветворения, фагоцитарную актив­ность лейкоцитов, способствует выработке антител, благодаря чему повышается сопротивляемость организма инфекциям.

Организм человека не обладает способностью синтезировать витамин С, поэтому необходим его ежедневный прием с пищей. При отсутствии этого витамина развивается цинга.

Суточная потребность в витамине С для мужчин до 40 лет со­ставляет 50—100 мг, женщин — 65—85 в зависимости от тяжести физической работы, детей — 30—70 мг.

Потребность в витамине С увеличивается при значительном психическом напряжении, тяжелой физической работе, в усло­виях жаркого и холодного климата. Спортсменам рекомендуется дополнительно принимать аскорбиновую кислоту для повыше­ния уровня физической работоспособности и ускорения восста­новительных процессов, а также в зимне-весенний период (100— 200 мг в таблетках), когда содержание его в пище значительно снижается.

Основные пищевые источники витамина С — овощи и фрукты, особенно сухие плоды шиповника, черная смородина, красный перец, петрушка, укроп, щавель, зеленый лук, томаты, лимоны, апельсины, мандарины, капуста.

Витамин Р (рутин). Усиливает действие аскорбиновой кисло­ты, способствует восстановлению дегидроаскорбиновой кислоты в аскорбиновую. Основная его функция — уменьшение проницае­мости капилляров, но только в присутствии витамина С, потреб­ность в котором при этом уменьшается. Совместно с аскорбино­вой кислотой витамин Р участвует в процессах окисления и восстановления. Основные пищевые источники: черная смородина, лимоны, апельсины, красный перец, виноград, плоды шиповни­ка, красной смородины. Суточная потребность организма здоро­вого взрослого человека в витамине составляет 25 — 50 мг, детей — 10-25мг.

Витамин PP. В организме человека он участвует в переносе элек­тронов водорода от окисляющихся субстратов в процессе клеточ­ного дыхания, обеспечивает его нормальный рост и развитие. Ос­новные пищевые источники: говядина, печень, почки, сердце, рыба (лосось, сельдь). Зерновые продукты содержат витамин РР в неусвояемой форме.

Суточная потребность здорового взрослого человека в витамине РР составляет 14-25 мг, детей — 5-20, спортсменов - 6-8 мг.

Витамин Н (биотин). В качестве кофермента участвует в реак­циях карбоксилирования, в синтезе жирных кислот и стеринов. Основные пищевые источники этого витамина: яичный желток, бобовые (горох, соя), печень, сердце, почки.

Суточная потребность здорового взрослого человека в биотине составляет 2—3 мкг на 1 кг веса тела (150—200 мкг).

Витамин В1 (тиамин) участвует в биохимических процессах углеводного обмена, окислительном декарбоксилировании кетокислот, обеспечении нормального роста. Он играет важную роль в деятельности нервной системы человека, обменных процессах в коре головного мозга и периферических нервных волокон. Поэтому его недостаток в пище приводит в первую очередь к нарушению дея­тельности нервной ткани, а затем к ее дегенерации. Витамин В1 участвует также в азотистом обмене и в меньшей степени — в жи­ровом и минеральном. Потребность человека в витамине В1 возра­стает при физической нагрузке и нервном напряжении.

Суточная потребность в витамине В1 здоровых мужчин в возра­сте до 40 лет составляет 1,4-2,4 мг, женщин - 1,4-1,9 (в более старшем возрасте нормы несколько ниже), детей — 0,5—2,0, спорт­сменов — 6—8 мг. Суточные нормы приема возрастают также при высокой внешней температуре (из-за потери с потом), при рабо­те на холоде и в случае значительного потребления углеводов, чтобы обеспечить процесс их расщепления. Основные пищевые источники: зерна злаков и хлебопродукты (ржаной и пшеничный хлеб грубого помола), бобовые (горох, фасоль), гречневая и ов­сяная крупа, пивные дрожжи, печень, почки.

Витамин В2 (рибофлавин) в организме человека участвует в ос­новных окислительно-восстановительных процессах (окислении жирных кислот), влияет на рост и развитие детского организма, обеспечивает световое и цветовое зрение. Этот витамин входит в состав ферментов, играющих важную роль в процессах биологи­ческого окисления. Он стимулирует рост и регенерацию тканей, участвует в синтезе гемоглобина.

При его недостатке в пище снижается интенсивность окисли­тельно-восстановительных процессов, ухудшаются использование белка пищи, всасываемость жиров, падает вес, возникает сла­бость, снижается физическая работоспособность, нарушается зре­ние. Основные пищевые источники рибофлавина: пивные дрож­жи, яйца, сыр, творог, молоко, гречневая крупа, бобовые, хлеб грубого помола, печень, почки.

Суточная потребность здорового взрослого человека в витами­не В6 составляет 1,9—3,0 мг, детей — 1,0—3,0, спортсменов — 6— 8 мг.

Витамин B5 (пантотеновая кислота) способствует синтезу ко­фермента А, обмену жирных кислот и стеаринов. Основные пи­щевые источники: бобовые и зерновые культуры, картофель, пе­чень, яйца, рыба (лосось, семга).

Суточная потребность здорового взрослого человека в витами­не В5 составляет примерно 10 мг.

Витамин В6 (пиродоксин) участвует в азотистом обмене, в син­тезе серотонина и обмене жиров, в построении ферментов, свя­занных с обменом аминокислот, обеспечивает нормальный рост. При его недостатке в суточном пищевом рационе человека нару­шается образование полиненасыщенных жирных кислот. Он не­обходим для нормальной деятельности центральной нервной си­стемы.

Суточная потребность в нем здорового взрослого человека в зависимости от возраста, пола и тяжести работы составляет 1,5— 2,8, детей — 0,5—2,0 мг. Основные пищевые источники: дрожжи, печень, почки, мясо, сельдь, треска, тунец, лосось, зерна бобо­вых и злаков.

Витамин В9 (фолиевая кислота). Необходим для обмена одноуг­леродных соединений, синтеза нуклеиновых кислот, кроветворе­ния (гемопоэз). Суточная потребность здорового взрослого чело­века в нем составляет 400 мкг, беременных — 800, кормящих — 600, детей — 50—400 мкг. Основные пищевые источники: салат, капуста, шпинат, петрушка, томаты, морковь, пшеница, рожь, печень, почки, говядина, яичный желток.

Витамин В12 (цианкобаламин) представляет собой сложное ком­плексное соединение с большой биологической активностью. Он участвует в кроветворении (гемопоэзе), в ряде обменных процес­сов (переносе метильных групп, синтезе нуклеиновых кислот), улучшает состояние центральной нервной системы, положитель­но влияет на регенерацию нервных волокон и нервно-мышечных окончаний.

Суточная потребность здорового взрослого человека в нем со­ставляет 2 мкг, беременных — 3, кормящих — 2,5, детей — 0,5— 2,0 мкг. Основные пищевые источники: печень рыб, почки и пе­чень рогатого скота, говядина, свинина, творог, молоко, яйца.

Витамин А (ретинол) — один из важнейших витаминов роста, необходимых для поддержания защитной функции слизистых обо­лочек и кожи, различных видов обмена веществ, а главное — для обеспечения нормального зрения. Витамин А входит в состав зри­тельных пигментов палочек сетчатки (родопсина) и колбочек (йодопсина). Поэтому лица, работа которых связана с особым напряжением зрения, необходимостью различать цвета и быстро адаптироваться к переходу от света к темноте, нуждаются в боль­шем количестве (2—2,5 мг) этого витамина. Это же относится к спортсменам (стрелкам, баскетболистам, фехтовальщикам и др.). Основные пищевые источники: печень трески, медицинский ры­бий жир, летнее сливочное масло, жирный сыр, сельдь, печень, почки, желтки яиц, сметана, сливки, молоко. Источником каро­тина служат овощи и фрукты желто- и красно-оранжевого цвета: морковь, помидоры, тыква, дыня, красный перец, плоды ши­повника, абрикосы, сливы, а также салат, щавель, капуста, зеле­ный горошек.

Суточная потребность здорового взрослого человека в витами­не А составляет 1,5 мг (5000 ME), спортсменов — 4—5, беремен­ных и кормящих женщин — 2,0 (6600 ME), детей и подростков — 0,5-1,5 мг (1650-5000 ME).

Витамин D (кальциферол) представляет собой группу витами­нов, сходных по химической структуре и биологическому значе­нию. Их основная роль — регулировать обмен фосфора и кальция в организме человека: обеспечить всасывание фосфора и кальция в тонком кишечнике и реабсорбцию (всасывание) фосфора в по­чечных канальцах и перенос кальция из крови в костную ткань. При недостатке этого витамина нарушается отложение фосфора и кальция в костях, они становятся мягкими и хрупкими. У детей это проявляется в тяжелом заболевании — рахите.

Суточная потребность в нем взрослого здорового человека со­ставляет 2,5 мкг (100 ME), беременных и кормящих женщин — 400—500 ME, детей — 500 ME. Основные пищевые источники: рыбий жир, печень рыб (трески, камбалы, морского окуня), икра, яичный желток.

Витамин Е (токоферол). Под этим названием объединен ряд со­единений, близких по химической структуре и биологическому действию. Витамин Е предохраняет ненасыщенные липиды клеточ­ных и субклеточных мембран от свободнорадикального окисления, способствуют сперматогенезу, развитию плода и течению беремен­ности; участвует в окислительных процессах, способствует накоп­лению жирорастворимых витаминов, защищает от окисления не­насыщенные жирные кислоты. Суточная потребность в нем взрос­лого здорового человека составляет 10—20 мг, детей — 0,5 мг/кг веса. Основные пищевые источники: растительные масла (подсол­нечное, соевое, хлопковое, кукурузное), зеленые листья овощей.

Витамин К (филлохины) называют антигеморрагическим вита­мином, так как он участвует в процессах синтеза протромбина, способствует нормализации свертывания крови, снижает крово­точивость сосудов, связанную с гипопротромбинэмией. Суточная потребность в нем взрослого здорового человека составляет 0,2— 0,3 мг, новорожденных детей - 1-12 мкг, беременных - 2-5 мг. Основные пищевые источники: шпинат, капуста, томаты, печень.

Контрольные вопросы и задания

1. Укажите основные гигиенические требования к пище.

2. Что такое достаточное и сбалансированное питание?

3. Каковы основные гигиенические принципы построения рациона питания?

4. Какова физиологическая роль белков и их гигиеническое значение?

5. Какова физиологическая роль жиров и их гигиеническое значение?

6. Какова физиологическая роль углеводов и их гигиеническое значе­ние?

7. Какова физиологическая роль витаминов и их гигиеническое значе­ние?

8. Какова физиологическая роль минеральных веществ и их гигиени­ческое значение?

Глава 8 ОСОБЕННОСТИ ПИТАНИЯ ПРИ ЗАНЯТИЯХ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРОЙ И СПОРТОМ

Во время тренировочных занятий и особенно соревнований, когда спортсмен испытывает высокое физическое и нервно-пси­хическое напряжение, сопровождающееся значительной актива­цией всех метаболических процессов, потребность его организма в энергии и отдельных пищевых веществах возрастает.

Поэтому при занятиях физкультурой и спортом питание должно:

полностью возмещать расходуемое спортсменом количество энергии и пищевых веществ;

способствовать повышению его специальной спортивной ра­ботоспособности;

ускорять восстановительные процессы после тренировок или соревнований.

Это достигается прежде всего введением в суточный пищевой рацион спортсмена относительно больших количеств белка и уг­леводов и некоторым ограничением жира. Соотношение белков, жиров и углеводов должно составлять 1:0,8:4 (или 5), а не 1:1:4, как в питании лиц, не занимающихся спортом. Повышенная по­требность в белке объясняется необходимостью развития муску­латуры спортсмена, а также увеличивающимся распадом белков в мышцах во время физической работы.

В суточном пищевом рационе спортсменов должно содержаться 2—2,5г белка, 1,6—2,3 г жира, 9—13 г углеводов на 1 кг веса тела.

Калорийность суточного рациона спортсменов определяется прежде всего их энерготратами на тренировках и при выступле­нии в соревнованиях. В зависимости от специализации вида спорта они могут составлять от 3000 (шахматисты) до 6500 ккал (у спорт­сменов, занимающихся видами спорта, связанными с длитель­ными и значительными физическими нагрузками).

Энерготраты при занятиях физкультурой и спортом

На протяжении всей жизни в организме человека происходит энергетический обмен с окружающей средой, состоящий в про­изводстве и расходовании энергии. Энергия необходима организ­му для обеспечения процессов жизнедеятельности в клетках, тка­нях и органах, для поддержания постоянства температуры тела, для выполнения внешней механической работы.

Наименьший расход энергии у человека отмечается во время сна — примерно 0,9 ккал/мин/кг. Почти такой же расход энергии происходит в покое в положении лежа утром натощак в комфорт­ных условиях (уровень основного обмена). Энергия основного об­мена расходуется на процессы жизнедеятельности в клетках и тка­нях и на поддержание постоянства температуры тела.

Общий расход энергии у человека за сутки складывается из энергии основного обмена, энергии специфически динамическо­го действия пищи (энергия, затраченная на пищеварение) и энер­гии, затраченной на механическую работу. Например, для челове­ка массой 60 кг основной обмен в сутки равен 50 ккал/ч х 24 ч = 1440 ккал. Тренированный спортсмен с высоким аэробным «по­толком» (80 мл/кг/мин) может расходовать 0,36 ккал/кг/мин, что при массе тела 60 кг будет составлять 21—22 ккал/мин, или 1250— 1300 ккал/ч. Расчет суточных энерготрат проводится следующим образом. Определяется суммарное суточное время (мин), затрачи­ваемое на определенную деятельность. Затем полученная величина (для каждого вида деятельности) умножается на величину относи­тельного расхода энергии для данного вида деятельности (табл. 44) и полученная величина умножается на вес спортсмена.

Таблица 44

Относительный расход энергии (на 1 кг массы тела) в минуту

Вид деятельности

Расход энергии, ккал

Вид деятельности

Расход энергии, ккал

Сон

0,93

Бег со скоростью 18 км/ч

10,78

Сидение в покое

1,43

Бег со скоростью 15 км/ч

11,25

Медленная ходьба

2,86

Бег спокойный и средний

6,15

Бег на 60 м

39,0

Ходьба на лыжах со скоростью 7,2 км/ч

6,04

Бег на 100 м

45,0

Ходьба на лыжах со скоростью 8 км/ч

8,57

Бег со скоростью 200 м/мин

10,05

Ходьба на лыжах со скоростью 9 км/ч

9,02

Бег со скоростью

325 м/мин

37,5

Ходьба на лыжах со скоростью 12 км/ч

12,0

Бег со скоростью 400 м/мин

85,0

Ходьба на лыжах со скоростью 15 км/ч

15,45

Бег со скоростью 8 км/мин

8,13

Бег на коньках (203 м/мин)

7,8

Бег со скоростью 9 км/мин

9,0

Бег на коньках (324 м/мин)

12,7

Бокс (боевая стойка с легким сгибанием в коленях)

4,36

Плавание (10 м/мин)

3,0

Бокс (работа с легкой грушей)

7,75

Плавание (20 м/мин)

4,25

Бокс (бой с тенью)

10,52

Плавание (50 м/мин)

10,2

Бокс (работа с мешком)

12,84

Плавание (60 м/мин)

25,8

Борьба

12,0-16,0

Плавание (70 м/мин)

31,0

Гребля 50 м/мин

2,58

Метания

11,0

Затраты энергии лыжником на преодоление 85 км лыжной трас­сы могут достигать 6000—7000 ккал, а 70 км — 4500—6000 ккал. У женщин предельные возможности расхода энергии на 20—25% меньше, чем у мужчин.

В мышечных волокнах запас энергии (в АТФ и креатинфосфате) составляет 5—10 ккал, и его не хватит на преодоление даже дистанции 100 м. Для восстановления фосфатных соединений в организме используется энергия питательных веществ, гликогена и жира, запасы которых в организме человека равняются соответ­ственно 1200 и 5000 ккал.

За счет анаэробного распада гликогена (гликолиза) может об­разоваться до 45 ккал. В результате сгорания питательных веществ (при аэробном процессе) величина вырабатываемой энергии за­висит от количества поступающего кислорода. Если максималь­ное потребление кислорода (МПК) достигает 6 л в 1 мин, то может быть выработано 30 ккал/мин. При продолжительной рабо­те количество энергии зависит также от порога анаэробного об­мена. Если он равен 90% при МПК 6 л/мин, то энергия, образу­ющаяся только за счет окисления, будет составлять 27 ккал/мин. Благодаря гликолизу организм обеспечивается энергией при фи­зической работе, длящейся около 1—2 мин, после чего основную роль начинает играть аэробный процесс вырабатывания энергии.

Например, в беге на 100 м 80-85 % энергии вырабатывается за счет анаэробного процесса, в беге на 300—400 м (в зависимости от подготовленности спортсмена), плавании на 100 м, беге на коньках на 500 м - на 60-70% за счет анаэробных источников и на 30-40% за счет аэробных. В беге на 600-800 м, плавании на 200 м, гребле на байдарках и каноэ на 500 м, беге на коньках на 1500 м производство энергии за счет анаэробных и аэробных ис­точников примерно равно. На более длинных дистанциях преоб­ладает энергообеспечение за счет аэробного процесса.

Анаэробное образование энергии путем гликолиза происходит неэкономно, с большими тратами гликогена, так как использует­ся только часть содержащейся в нем энергии (молочная кислота — продукт распада при гликолизе - содержит еще значительные за­пасы энергии). При аэробном процессе гликоген распадается до углекислого газа и воды и аккумулированная энергия использует­ся полностью.

Во время преимущественно аэробной работы 50—60% энергии обеспечивается за счет окисления жира и 40—50% — гликогена. Если интенсивность физической работы превышает порог анаэробного обмена (ПАНО), включаются анаэробные механизмы энергообес­печения и увеличивается расход гликогена. Если интенсивность ра­боты соответствует 25—30% индивидуального МПК (ЧСС — 100— 120 уд/мин), то гликогена хватает на 8-10 ч работы, при интен­сивности, соответствующей 75—85% МПК, — лишь на 1,5 ч.

Когда в организме истощаются запасы гликогена, работа может продолжаться уже только за счет сгорания жирных кислот на отно­сительно низком уровне интенсивности. Гликоген печени для вос­полнения мышечных энерготрат во время физической нагрузки практически не используется, он лишь пополняет сахар в крови, питающий центральную нервную систему. В норме в 1 л крови со­держится 1-2 г глюкозы (120 мг%), а во всей крови - 5-6 г. Если концентрация сахара в крови снизится до 0,5 г на 1 л (50 мг%), возникает острая недостаточность питания мозга (гипогликеми-ческая кома) с обмороками, слабостью, что может вызвать даже смертельный исход. Снижение содержания сахара в крови до 0,7 г на 1 л вызывает ощущение утомления, причиной которого явля­ется недостаточность питания центральной нервной системы. На работу скелетных мышц расходуется 3—4г сахара в 1 мин. Если бы на это использовался сахар крови, гипогликемическая кома раз­вивалась бы через 1 мин. Поэтому во время нагрузки переход глю­козы из крови в мышцы тормозится путем блокирования производства инсулина, обеспечивающего этот процесс, и выработки ферментов, затрудняющих переход глюкозы в мышцы за счет ос­мотического давления.

В спорте энерготраты зависят и от специализации, вида спорта. В зависимости от характера обеспечения энерготрат в процессе занятий выделяют три группы видов спорта:

1) преимущественно аэробная группа (бег на длинные дистан­ции, бег на лыжах, ориентирование, велосипедный спорт, пла­вание, ходьба); тренировки требуют длительной работы и боль­ших энерготрат (6000—7000 ккал в сутки);

2) аэробно-анаэробная группа (бег на средние дистанции, спортивные игры, гребля, борьба); на тренировках выполняется как длительная, так и относительно кратковременная работа (по­вторный метод), расход энергии — 5000—6000 ккал в сутки;

3) анаэробная группа (прыжки, спринтерский бег).

Экономичность энерготрат организма спортсменов в спорте обусловлена и рациональностью спортивной техники. Например, высокотехничный лыжник при движении с равной скоростью с малотехничным затрачивает меньше энергии, а при одинаковых энерготратах развивает большую скорость. Он эффективнее расхо­дует энергию на механическую работу, тогда как в количестве энергии, превращаемой в тепло, существенной разницы нет. Энер­гетические траты восполняются за счет питания. Калорийность и состав суточного рациона для представителей различных спортив­ных специальностей неодинаковы (табл. 45).

Таблица 45

Калорийность и состав суточного рациона для представителей различных спортивных специальностей (по Н. Н. Яковлеву)

Вид спорта

Белки, г

Жиры, г

Углеводы, г

Калории (нетто)

Гимнастика

2,2-2,4

1,5-1,6

9,6-9,5

60-65

Плавание

2,1-2,3

2,0-2,1

8,0-9,0

60-65

Фехтование

2,0-2,3

1,5-1,6

9,0-10,0

60-65

Тяжелая атлетика

2,4-2,5

2,0-2,3

10,0-11,0

70-75

Борьба и бокс

2,4-2,5

2,0-2,1

9,0-10,0

65-70

Гребля

2,1-2,3

2,0-2,1

10,0-11,0

68-74

Футбол

2,3-2,4

1,8-1,9

9,0-10,0

63-67

Баскетбол и волейбол

2,1-2,3

1,7-1,8

9,0-10,0

62-64

Конькобежный спорт

2,0-2,1

2,0-2,1

9,0-9,6

64-67

Лыжный спорт:

короткие дистанции,

слалом,

прыжки

длинные дистанции

2,0-2,1

2,1-2,3

1,9-2,0

2,0-2,1

9,5-10,5

10,5-11,0

65-70

70-73

Легкая атлетика:

бег на короткие и средние дистанции, прыжки, метания

2,4-2,5

1,7-1,8

9,5-10,0

65-70

бег на длинные дистанции и спортивная ходьба

2,0-2,3

2,0-2,1

10,5-11,5

70-76

бег на сверхдлинные дистанции

2,4-2,5

2,1-2,3

11,0-13,0

75-85

Примечание. Чтобы получить суточную калорийность и состав рациона спорт­сменов, указанные в таблице цифры следует умножить на массу тела спортсмена.

При этом энергетическая стоимость пищевого рациона спорт­смена определяется в зависимости и от решаемых им задач удер­жания, снижения или увеличения массы тела, обеспечения опре­деленных соотношений основных тканей организма (костной, мышечной и жировой). В первом случае он должен быть равен энер­готратам, во втором — ниже, в третьем — выше их. Для нормали­зации массы необходимо сочетание физической активности и ог­раничения калорийности пищи.

Общие гигиенические требования к режиму питания

Функциональное состояние организма человека, уровень его умственной и физической работоспособности во многом зависят не только от общей калорийности дневного рациона, но и от рацио­нального распорядка приема пищи в течение суток. У взрослых 3 -4 приема пищи; у детей дошкольного возраста —4—5. Три основ­ных приема пищи — завтрак, обед и ужин; четвертым может быть второй завтрак (между завтраком и обедом) или полдник (между обедом и ужином) в зависимости от традиций и условий жизни.

Общие гигиенические требования к режиму питания — посто­янное время приема пищи и пропорциональное по времени суток соотношение их содержания и калорийности. Эти правила обусловлены особенностями биоритмов обменных процессов челове­ка. Организм вырабатывает условный рефлекс на время еды, что способствует более эффективному пищеварению в результате суммирования условного («реакция на время») и безусловного (реак­ция на саму пищу) рефлексов. Частые изменения ритма приема пищи ведут к нарушению нервной регуляции процесса пищеварения. В результате развиваются функциональные и органические заболевания желудочно-кишечного тракта.

Оптимальная калорическая стоимость дневного рациона долж­на быть примерно следующей: завтрак —30—35%, второй завтрак или полдник- 10-15%, обед-35-40%, ужин-15-20%. Основ­ную часть белковых и жирных продуктов (мясо, рыбу, яйца, сме­тану, масло и т.п.) целесообразно принимать в первую половину дня (на завтрак и обед). Ужин должен быть преимущественно уг­леводным (винегреты, каши) и содержать только легкоперевариваемые и легкоусвояемые белки (творог, сыр, кефир, простоква­ша, молоко). Каждый прием пищи должен включать овощи или фрукты, желательно в свежем виде (овощные салаты, гарниры, фруктовый десерт). При умеренных энерготратах количество хлеб­ных продуктов в пищевом рационе в течение дня не должно пре­вышать 250-350 г.

Относительное содержание белков в завтраке должно быть боль­ше - 20-22%, жиров - 35, углеводов - 43-45% (в дневном рационе — 15, 30 и 55% соответственно). Белки стимулируют ак­тивность метаболических процессов в организме, повышают ак­тивность нервной и гормональной систем. Целесообразно вклю­чать в завтрак овощи, содержащие клетчатку, стимулирующую моторную функцию желудочно-кишечного тракта. Рекомендуется натощак выпивать ложку растительного масла, которое также по­вышает двигательную деятельность кишечника, способствует опо­рожнению желчного пузыря, выделению желчи, что улучшает пи­щеварение и предупреждает развитие воспалительного заболевания желчного пузыря (холецистита).

При четырехразовом питании второй завтрак или полдник дол­жен состоять из легкоперевариваемых продуктов: фруктового сока, молока, кефира, фруктов.

Обед должен содержать до 40 % калорий всего дневного пище­вого рациона. Превышение этого уровня вызывает физиологиче­ское перенапряжение органов пищеварения, особенно секретор­ных систем желудочно-кишечного тракта, неполное переварива­ние и усвоение пищи в тонком кишечнике, что может привести к усилению процессов гниения и брожения остатков пищи в тол­стом отделе кишечника.

На ужин нужно относительно меньше белков и жиров, осо­бенно нежелателен прием тугоплавких жиров (бараньего, говяжь­его), требующих интенсивного пищеварения. Предпочтительны овощные блюда (винегреты), каши, фрукты, нежирные сорта сыра, творог, кефир, причем за 3—4 ч до сна: за это время основ­ное пищеварение заканчивается.

Пища не должна быть очень горячей или холодной. В против­ном случае это может отрицательно повлиять на состояние слизи­стых ротовой полости, пищевода, моторной и секреторной функ­ций желудка. Рекомендуется есть медленно, тщательно пережевы­вая пищу. Это позволяет утолить чувство голода меньшим количе­ством пищи.

Для снижения массы тела объем дневного пищевого рациона должен составлять на 1000 ккал в день меньше суточных энерго­трат. Более значительное ограничение суточного калоража неже­лательно, так как в этом случает снижение массы тела будет происходить за счет не только жировых запасов, но и мышечной ткани.

Режим питания при занятиях физкультурой и спортом

Для спортсменов предпочтителен четырехразовый (завтрак, обед, полдник и ужин) прием пищи, а в некоторых видах спорта и дополнительное питание на тренировке (на дистанции). Опти­мально следующее примерное распределение калоража суточного рациона: завтрак — 25—30%, обед — 30—35, полдник — 15, ужин — 25—30%. Указанные величины могут меняться в зависимости от времени основных тренировок (табл. 46).

Таблица 46

Распределение суточной калорийности по приемам пищи, %

Тренировка

Завтрак

Обед

Полдник (необязательно)

Ужин

Утренняя

30-35

35-40

5

25-30

Вечерняя

35-40

30-35

-

25-30

У спортсменов по сравнению с лицами, не занимающимися спортом, относительная калорийная «стоимость» завтрака и обе­да несколько снижена, а ужина — увеличена.

У спортсменов обычно через 1,5—2 ч после завтрака начинает­ся утренняя тренировка. Если завтрак был обильный, плотный, он требует длительного пищеварения — 3—4 ч, нарушается функ­циональное состояние органов желудочно-кишечного тракта, сни­жается физическая работоспособность. Это происходит вследствие распределения крови между органами пищеварения, в которых идет процесс пищеварения, и скелетными мышцами, выполняю­щими значительную физическую работу. Физическая работа, с одной стороны, вызывает рефлекторное торможение процесса пищеварения, а с другой — процесс пищеварения повышает активность парасимпатического отдела вегетативной нервной сис­темы и снижает активность ее симпатического отдела. А именно его высокая функциональная активность во многом обеспечивает эффективную мышечную работу.

Энерготраты спортсменов в отдельные дни недели по сравне­нию с лицами, не занимающимися спортом, значительно выше, что обусловлено характером построения тренировочного цикла. В день развивающей тренировки они могут достигать 6000—7000 ккал, а в день отдыха резко снижаться — до 2500—3000 ккал. Калорическая «стоимость» пищевого рациона спортсменов должна строиться с учетом величины их средних энерготрат в день и за неделю. Реаль­ные энерготраты могут значительно превышать калорическую «сто­имость» дневного пищевого рациона или быть значительно ниже, поэтому калорическая «стоимость» и содержание пищевого раци­она должны быть относительно стабильны, а энерготраты в не­дельном тренировочном микроцикле по дням могут значительно варьировать.

Между занятиями физическими упражнениями и следующим непосредственно за ним приемом пищи для восстановления функ­ции кровообращения после значительной физической нагрузки и перераспределения крови от работающих скелетных мышц к органам пищеварения устанавливается временной интервал 30 — 40 мин.

Питание спортсменов может изменяться и в зависимости от периода и задач тренировки — базисное питание в подготовитель­ный период (период накопления), питание в предсоревнователь-ный и соревновательный периоды (период реализации). Особен­ности питания в разные периоды тренировки зависят и от вида спорта, в частности от целевой направленности тренировочных и соревновательных нагрузок, определяющих характер расходова­ния питательных веществ в мышцах.

При нагрузках преимущественно аэробной направленности продолжительностью до 1,5 ч физиологически целесообразен сме­шанный пищевой рацион с пропорциональным соотношением белков, жиров и углеводов. Перед тренировкой продолжительно­стью 2,0—2,5 ч за 2—3 дня до нее следует перейти на преимуще­ственно углеводную диету, что позволит создать необходимые для предстоящей работы запасы гликогена в мышцах. Готовясь к рабо­те той же направленности, но более длительной (свыше 3 ч), нужно вначале несколько снизить запасы гликогена в мышцах с помо­щью преимущественно белково-жировой диеты, проведенной за 3 дня до тренировки, и анаэробных нагрузок, а затем эти запасы увеличить с помощью преимущественно углеводной диеты в те­чение 2—3 дней.

При тренировках преимущественно анаэробного характера (скоростно-силовая работа) физиологически целесообразна сме­шанная диета, чтобы создать достаточные запасы гликогена. Ана­эробные нагрузки вызывают повышенный расход гликогена (энер­гия обеспечивается неэкономным, неполным его распадом). На соревнованиях такие нагрузки выполняются в меньшем объеме, чем на тренировках, поэтому необходимы относительно неболь­шие запасы гликогена (0,5-1,0%), что достигается преимуще­ственно белково-жировой диетой, назначаемой за 2—3 дня до соревнований.

Перед соревнованиями по игровым видам спорта снижать за­пасы гликогена в скелетных мышцах не следует, так как эти на­грузки имеют преимущественно анаэробный характер и, как пра­вило, продолжительны во времени.

Преимущественно белково-жировую или углеводную диету можно применять не более 2-3 дней, поскольку возможны нару­шения основных обменных процессов. Перед длительной трени­ровкой или соревнованиями целесообразен прием раствора глю­козы с лимоном. Глюкоза улучшает всасывание воды в желудке. Прием раствора глюкозы повышенной концентрации (30—40%) непосредственно на дистанции задерживает жидкость в желудке, что может вызвать определенный дискомфорт. Поэтому растворы сахара необходимо давать на дистанции с учетом индивидуальной переносимости (10 или 40%).

Спортивные занятия должны начинаться не менее чем через 2 ч после приема пищи, соревнования — через 3,5 ч. После окон­чания тренировочных занятий пищу следует принимать спустя 30-40 мин.

Особенности питания спортсменов

Для спортсменов-новичков, у которых величина тренировоч­ных нагрузок в день значительно меньше, чем у высококвалифи­цированных спортсменов, а следовательно, меньше и расход энер­гии, суточные нормы потребления белка несколько снижаются — до 1,5— 2 г на 1 кг веса. Однако независимо от специализации и квалификации спортсмена белки должны обеспечивать не менее 17% общей калорийности пищевого рациона.

Животные жиры должны составлять 80—85% от всех жиров пищи, остальное — растительные масла, так как они содержат ненасыщенные жирные кислоты, столь необходимые организму. Наиболее велика потребность в растительных маслах у представи­телей видов спорта, выполняющих длительные интенсивные фи­зические нагрузки (бег на длинные и сверхдлинные дистанции, спортивная ходьба, велогонки по шоссе, лыжный спорт).

Углеводная часть пищевого рациона спортсменов должна со­стоять на 64% из крахмала и на 36% из более простых сахаров, например из сахара и глюкозы. Специфика спортивной деятельности обусловливает повышенную по сравнению с неспортсме­нами потребность спортсменов в витаминах (табл. 47).

Таблица 47

Суточная потребность спортсменов в витаминах в разные периоды тренировочного цикла, мг (по Н. Н. Яковлеву)

Вид

деятельности

Спортсмены, выполняющие кратковременные скоростные и силовые нагрузки (спринтеры, метатели, прыгуны, гимнасты, тяжелоатлеты и т д.)

Спортсмены, выполняющие длительные нагрузки на выносливость

B1

В2

РР

Е

С

А

В1

В2

РР

Е

С

А

Активный от­дых

2,5

2

20

3

75

2

3

2

20

3

100

2

Тренировки

5

2,5

20

3

150

3

10

5

25

6

250

3

Соревнования

10

5

25

3

250

2

15

5

25

6

300

2

Витамин В1 значительно повышает спортивную работоспособ­ность и снижает утомление при выполнении большой физиче­ской работы. Его суточная норма для спортсменов на тренировоч­ных сборах и во время соревнований составляет 5—10 мг.

Перед тренировочными сборами и крупными соревнованиями необходима комплексная витаминизация. Для этого в течение пер­вых пяти дней сбора спортсмены (а марафонцы, скороходы и ве­логонщики по шоссе — в течение 10 дней) должны ежедневно принимать по 4 поливитаминных драже и по 4—8 драже с витами­ном Е и после этого перейти на обычные нормы.

Питание спортсменов строится в соответствии с особенностя­ми энерготрат при различных спортивных нагрузках (табл. 48). На­пример, для выполнения скоростных нагрузок (бег на короткие дистанции, прыжки, метания, спортивные игры) необходимы бел­ки, углеводы и фосфор, длительных нагрузок, требующих от спорт­смена высокой выносливости (бег на длинные дистанции, лыж­ный спорт и т.п.), — большое количество углеводов и витаминов группы В и С. Развитие силовых качеств требует пищевого рациона, богатого белками. В видах спорта, в которых к функциональному состоянию нервной системы предъявляются повышенные физио­логические требования (гимнастика, фехтование, горнолыжный спорт, бокс и пр.), суточный пищевой рацион должен быть богат белками, фосфором и витамином b), а в видах спорта, сопровож­дающихся большой теплопотерей (плавание, зимние виды), — жи­рами. В видах спорта, где высокие физиологические требования предъявляются преимущественно к органу зрения (стрельба, фех­тование), повышается обеспечение организма спортсмена вита­мином А.

Питание на тренировочных сборах. Его калорийность составля­ет в среднем 3500-5000 ккал в день (см. табл. 48).

Таблица 48

Калорийность суточного рациона спортсменов весом 65—70 кг в разных видах спорта

(по А.А. Минху)

Вид спорта

Калорийность, ккал

Туризм

3600-4000

Бег на короткие дистанции, гимнастика, метание копья, диска, фехтование

3800-4200

Стрельба

4000-4200

Баскетбол, волейбол, бокс, борьба, гимнастика, тяжелая атлетика

4200-4500

Конный спорт

4300-4800

Горнолыжный спорт

4400-4500

Лыжный спорт (короткие дистанции, слалом, прыжки)

4400-4700

Плавание, футбол, хоккей

4400-4800

Велосипедный спорт

4500-5200

Водное поло

До 5000

Бег на длинные и сверхдлинные дистанции

5000-5500

Гребля

5400-5600

Распределение суточного пищевого рациона в течение дня за­висит от того, на какое время суток приходится основная спортив­ная нагрузка. Если это время между завтраком и обедом, завтрак должен быть высококалорийным (30-35%), небольшим по объе­му, легкоусваиваемым, богатым сахаром, фосфором и витами­ном С и пищевыми веществами, повышающими функциональное состояние центральной нервной системы. Он не должен содер­жать жиров с высокой точкой плавления и пищевых продуктов с большим количеством клетчатки. В него желательно включать мясо, колбасные изделия, сыр, какао или кофе, овощи (картофель, помидоры, морковь, зеленый и репчатый лук).

Калорийность обеда должна составлять 35—40% всего суточ­ного калоража пищевого рациона. Обед должен включать большой объем белков животного происхождения (мясо), большое коли­чество углеводов и жиров. Именно во время обеда потребляются пищевые продукты, содержащие трудноусваиваемые вещества, бо­гатые клетчаткой, а также продукты, наиболее долго задержива­ющиеся в желудке (свинина, баранина, богатые клетчаткой ово­щи — капуста, бобовые).

Основное физиологическое назначение ужина — восстановле­ние энерготрат, не восполненных во время обеда, подготовка орга­низма спортсмена к предстоящим нагрузкам. Его калорийность — 25—30%. Ужин должен способствовать восстановлению тканевых белков и восполнению в организме утраченных за день углевод­ных запасов, поэтому в него включаются каши (овсяная), творог и изделия из него, овощи, богатые витамином В, (капуста, ка­бачки, помидоры), рыбные блюда.

Для обеспечения полноценного ночного сна нужно избегать продуктов, долго задерживающихся в желудке, вызывающих чрез­мерное возбуждение центральной нервной системы, резкое уси­ление деятельности желудочно-кишечного тракта (ветчины, жир­ной свинины, шпика, баранины, мяса, сыра, шоколада, какао, острых приправ).

Если основные тренировочные занятия или соревнования про­исходят во второй половине дня (между обедом и ужином), обед должен состоять из продуктов, не обременительных для желудка. Продукты, богатые клетчаткой, включают в пищевой рацион ужи­на, а продукты, долго задерживающиеся в желудке, — в завтрак. Относительная калорийность обеда снижается до 30—35%, кало­рийность завтрака и ужина соответственно повышается.

Особенности питания при тренировках в жарком климате. К не­посредственному физиологическому влиянию на организм спорт­смена физической работы здесь присоединяется и влияние ряда неблагоприятных специфических климатических факторов (высо­кая температура и большая относительная влажность воздуха, ин­тенсивная солнечная радиация). Поэтому в условиях жаркого кли­мата повышается потребность организма в белках, витаминах и минеральных солях.

Спортсмены испытывают особенно сильную жажду и для ее утоления выпивают излишнее количество воды. Поэтому питье­вой режим спортсменов регламентируется, широко применяются жидкости, богатые солями, витаминами и органическими кисло­тами: фруктовые соки, вода, подкисленная лимонным соком с добавлением поваренной соли (4—7 г на 1 л воды).

Особое значение приобретает разнообразие пищи, использо­вание острых приправ, что повышает аппетит. Одновременно ме­няется и режим питания. Завтрак должен проходить в более раннее время. Он должен быть небольшим по объему и легко усвоя­емым, но высококалорийным.

Обед, приходящийся на самое жаркое время суток, должен иметь минимально достаточный объем и калорийность (неболь­шие количества крепкого бульона или холодные овощные и фрук­товые супы, нежирное мясо или рыба, компоты).

В связи с уменьшением объема и калоража обеда после часо­вого отдыха, ближе к вечерней тренировке, рекомендуется лег­кий полдник (кофе, чай с лимоном или компот с булочкой или печеньем).

Ужин должен быть относительно более калорийным, чем завт­рак и обед, и проходить за 2,5 ч до сна.

Особенности питания спортсменов во время соревнований. В день соревнований на завтрак следует подавать продукты преимуще­ственно углеводистые, легкоусваиваемые, богатые фосфором и витамином С. А на обед, чтобы обеспечить максимальное восста­новление функционального состояния после соревнований, — про­дукты, содержащие животные белки и углеводы. При этом нужно выбирать продукты, богатые крахмалом, чтобы вода из кишечни­ка постепенно всасывалась, а запасы гликогена печени лучше ус­ваивались и пополнялись. Если соревнования проходят в вечернее время, обед должен быть легкоусваиваемым, малообъемным, но высококалорийным, и заканчиваться не менее чем за 3 ч до со­ревнований.

Особенности питания спортсмена перед стартом. Для повы­шения физической работоспособности спортсмена применяется набор специальных пищевых средств (витамины, лимонная и глю-таминовая кислоты, сахар и глюкоза). При силовых и скорост­ных нагрузках принимаются поливитаминные драже — 1—2 за 30—40 мин до старта, при длительных нагрузках на выносли­вость — 2—4 за 10—15 мин до старта.

Питание спортсмена на дистанции. При длительных спортив­ных нагрузках, сопровождающихся большими энергетическими тратами (марафонский бег, бег на лыжах на 50—100 км, велогон­ки, дальние заплывы), правильно построенное питание — наибо­лее эффективное средство сохранения и поддержания физической прботоспособности спортсменов.

Основные физиологические требования к питанию спортсме­на на дистанции. Пища должна:

достаточно быстро восполнять энергетические запасы;

содержать сахар и глюкозу;

включать в себя большие количества витамина С;

содержать минеральные соли, что снижает потери воды орга­низмом;

быть жидкой или полужидкой, не требующей разжевывания;

быть не очень холодной.

При беге на марафонские дистанции, дальних заплывах, беге на лыжах на 50—100 км и велогонках по шоссе принимать пищу следует 1—2 раза. Для этого на дистанции организуются стацио­нарные и подвижные питательные пункты. В марафонском беге стационарные питательные пункты располагаются на 12—15, 20— 22, 27—30, 36—39-м км дистанции, в лыжных гонках на 50 км — на 20-25, 30-35, 40-45-м км, на пологих спусках, где физиче­ская нагрузка лыжника несколько снижается. Стационарные пи­тательные пункты располагаются ближе к концу дистанции, ког­да потребность в питании значительно повышается. В велогонках питание на дистанции организуется из специальных термосов, укрепляемых на раме или руле велосипеда.

В марафонском беге, лыжных гонках питание на дистанции должно подаваться только в бумажных или пластмассовых сосудах. Это удобно и безопасно.

Питание спортсменов в восстановительном периоде. После значи­тельных и длительных физических нагрузок необходимо их быстрое восстановление. Для восполнения запасов углеводов лучшее сред­ство — прием сахара или глюкозы на финише. Это способствует не только накоплению гликогена в печени, но и ускоряет восстановле­ние ее нормального функционального состояния после нагрузки.

В течение двух-трех дней после соревновании в пищевом раци­оне несколько снижается количество жиров и увеличивается ко­личество растительного масла — до 20—25% всех жиров, пища обогащается углеводами и витаминами.

Особенности питания юных спортсменов. Поскольку у детей и подростков бурно проходят физическое и половое развитие, об­мен веществ и энергетическое обеспечение физической работы, у них возникает повышенная потребность в ряде питательных веществ (табл. 49).

Таблица 49

Физиологические потребности детей и подростков в основных питательных веществах

Вещество

Возраст

1-3 года

4-6

лет

6 лет

7-10 лет

11-13 лет

14—17 лет

Мал.

Дев.

Мал.

Дев.

Энергия, ккал

1540

1970

2000

2350

2750

2500

3000

2600

Белки, г (всего)

53

68

69

77

90

82

98

90

В том числе животные, г

37

44

45

46

54

49

59

54

Жиры, г

53

68

67

79

92

84

100

90

Углеводы, г

212

272

285

335

390

355

425

360

Минеральные вещества, г

Кальций

800

900

1000

1100

1200

1200

1200

1200

Фосфор

800

1350

1500

1650

1800

1800

1800

1800

Магний

150

200

250

250

300

300

300

300

Железо

10

10

12

12

15

18

15

18

Цинк

Йод

5 0,06

8 0,07

10 0,08

10 0,1

15

0,1

12

0,1

15

0,13

12 0,13

Витамины

С, мг

45

50

60

60

70

70

70

70

А, мкг ретинолового эквивалента

450

500

500

700

1000

800

1000

800

Е, мг окоферолового эквивалента

5

7

10

10

12

0

15

12

D, мкг

10

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

2,5

В1 мг

0,8

0,9

1,0

1,2

1,4

1,3

1,5

1,3

В2 мг

0,9

1,0

1,2

1,4

1,7

1,5

1,8

1,5

В6 мг

0,9

1,3

1,3

1,6

1,8

1,6

2,0

1,6

Неоцин, мг неоци-нового эквивалента

10

11

13

15

19

17

20

17

В12, мг

1

1,5

1,5

2,0

3,0

3,0

3,0

3,0

У юных спортсменов потребность в белке несколько выше, чем у их сверстников, не занимающихся спортом, особенно в период тренировок, связанных с развитием скоростно-силовых качеств, необходимостью увеличения мышечной массы, а также при вы­полнении напряженных физических нагрузок. Поэтому в их суточ­ном пищевом рационе должно быть не менее 60 % белка, 28 - 30 % жиров, в том числе 20—25% растительных.

Углеводный обмен юных спортсменов характеризуется высо­кой интенсивностью. Организм ребенка не обладает способностью быстро мобилизовать углеводные ресурсы организма и длительно поддерживать необходимую при выполнении физической работы интенсивность углеводного обмена. При усиленной мышечной работе соотношение белков и углеводов в их суточном пищевом рационе может быть изменено в сторону повышения углеводов до 1:5, однако на непродолжительное время.

Основную массу углеводов (65—70%) они должны получать с пищей в виде полисахаридов (крахмал), 25—30% — простых и легкоусваиваемых углеводов (сахара, фруктоза, глюкоза) и 5 % — неусваиваемых (балластных веществ), необходимых для нормаль­ного функционирования кишечника.

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите основные функции питания при занятиях физкультурой и спортом.

2. В чем заключается особенность питания спортсменов?

3. Перечислите особенности питания на тренировочных сборах?

4. Каковы особенности питания при тренировках в условиях жаркого климата?

5. Каковы особенности питания спортсменов во время соревнований?

6. Каковы особенности питания спортсмена перед стартом?

7. Каковы особенности питания спортсмена на дистанции?

8. Каковы особенности питание спортсмена в восстановительном пе­риоде?

9. Каковы особенности питания юных спортсменов?

Глава 9 ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Одно из условий эффективного и безопасного выполнения любой деятельности человека — определенное и достаточное материально-техническое обеспечение, создание определенных и необходимых условий для реализации какой-либо деятельнос­ти. Это достигается с помощью специальных спортивных соору­жений.

Спортивное сооружение — это специализированное сооружение, обеспечивающее проведение занятий массовой оздоровительной фи­зической культурой, учебно-тренировочной работы и спортивных соревнований.

Спортивные сооружения подразделяются на основные, вспо­могательные и сооружения для зрителей. Основные сооружения предназначаются непосредственно для занятий физической куль­турой и спортом, вспомогательные — для обслуживания занима­ющихся и участников соревнований (гардеробы, душевые, массажные, бани, судейские комнаты, помещения для размеще­ния административных, хозяйственных, инженерно-технических служб).

Сооружения для зрителей включают: трибуны, павильоны, фойе, буфеты, санузлы.

В зависимости от функционального назначения выделяют от­дельные (для одного вида спорта) и комплексные сооружения (несколько сооружений, объединенных территориально). В зави­симости от масштаба спортивные сооружения в городе подразде­ляются на микрорайонные, районные, межрайонные, общегород­ские, республиканские и центральные. Кроме общих территори­альных существуют спортивные сооружения при школах, учеб­ных заведениях, оздоровительных лагерях, санаториях и домах от­дыха, ведомственные спортивные сооружения.

Состав отдельных спортивных сооружений и их комплексов, а также количество в них мест для зрителей устанавливаются в за­висимости от численности населения, проживающего в конкрет­ном населенном пункте, значения спортивного сооружения в физкультурно-спортивном обслуживании населения.

Основным элементом структуры стадиона служит спортивное ядро (футбольное поле с трибунами для зрителей, беговая дорожка и секторы для занятий легкой атлетикой). К комплексным со­оружениям относится и школьная спортивная площадка, также имеющая в своем составе школьное спортивное ядро со скамей­ками для зрителей.

Спортивные сооружения должны отвечать определенным ги­гиеническим требованиям, обеспечивающим оптимальные усло­вия лицам, занимающимся физической культурой и спортом. Эти требования регламентируются соответствующими строительными и санитарными нормами и правилами Министерства здравоохра­нения РФ, отраслевыми нормативно-методическими документа­ми Государственного комитета по физической культуре, спорту и туризму.

Гигиенические требования ко всем спортивным сооружениям независимо от их типа нормируют следующие элементы:

место расположения спортивных сооружений в черте населен­ного пункта;

ориентацию спортивных сооружений;

транспортную доступность;

планировку;

состояние окружающей среды (воздуха, воды, почвы);

характер озеленения и площадь зеленых насаждений;

уровень интенсивности шума;

микроклимат спортивных сооружений (относительная темпе­ратура и влажность, скорость движения воздуха).

Основные гигиенические требования к расположению, ориентации и планировке спортивных сооружений

Спортивные сооружения строятся с наветренной стороны (с уче­том розы ветров) от промышленных и жилищно-бытовых объек­тов, загрязняющих воздух (промышленных предприятий, круп­ных автомагистралей, свалок) на расстоянии, установленном для каждого объекта, загрязняющего воздух (санитарно-защитная зона).

Особое внимание при строительстве спортивных сооружений уделяется выбору участка застройки, оценке характера почвы на нем. Загрязнение почвы не должно достигать степени, при кото­рой теряется ее способность к самоочищению и минерализации содержащихся в ней органических веществ. Уровень грунтовых вод на предполагаемом участке строительства спортивных со­оружений должен быть ниже 0,7 м поверхности открытых спортив­ных сооружений или их самой низкой части, например ванны бассейна.

При проектировании спортивных сооружений учитываются климатические условия региона будущего строительства. В южных районах тренировочные залы и подсобные помещения спортив­ных сооружений лучше располагать в отдельных павильонах. Это позволяет обеспечить лучшее сквозное проветривание спортив­ных сооружений, избежать перегревания воздуха в них.

В северных районах спортивные сооружения лучше располагать длинной осью по господствующему направлению ветра. Однако окна нежелательно располагать с наветренной стороны, так как это может привести к значительному снижению температуры воз­духа в спортивных сооружениях при сильном ветре. С наветренной стороны лучше отводить помещения, предназначенные для их технического обслуживания.

Основные гигиенические требования к строительным материалам

К строительным материалам, применяемым при строительстве спортивных сооружений, предъявляются следующие основные гигиенические требования:

низкая теплопроводность;

низкая звукопроводность;

малая гигроскопичность;

достаточная воздухопроницаемость.

Исходя из этих требований и выбираются основные строи­тельные материалы для возведения стен и перекрытий спортив­ных сооружений, различные отделочные и облицовочные мате­риалы.

При строительстве спортивных сооружений наиболее широко используются железобетон и кирпич, для отделки и облицовки помещений — полимерные материалы. Их выбор обусловлен тем, что они обладают хорошими звуко- и термоизоляционными свой­ствами, удобны для уборки.

Для полов в спортивных залах применяются деревянные по­крытия, в раздевалках, гардеробах, буфетных, массажных комна­тах, коридорах — линолеум, обладающий хорошими теплоизоля­ционными качествами. Такое покрытие позволяет систематически проводить влажную уборку полов при помощи уборочных машин. Допускается применение линолеума и в спортивных залах. В поме­щениях, требующих хорошей гидроизоляции (душевых, туалетах, ванных), пол покрывается керамической плиткой.

В легкоатлетических и футбольных манежах и крытых стадио­нах широко применяются покрытия из синтетических материа­лов, обладающих высокими упругостью и эластичностью.

Стены спортивных залов окрашиваются красками и лаками на высоту не менее 1,8 м. Это значительно облегчает влажную уборку. Для окраски стен спортивных сооружений применяют краски пре­имущественно светлых тонов с матовой поверхностью, не даю­щие бликов.

Выбор конкретных отделочных материалов, применяемых при строительстве спортивных сооружений, строится на основе сле­дующих основных гигиенических требований. Они должны быть:

безвредными для здоровья человека;

достаточно долговечными;

с высокими тепло-, звуко- и гидроизоляционными свойст­вами;

удобными при уборке.

Транспортная доступность спортивных сооружении. К ним долж­ны вести удобные подъездные пути, а расстояние до остановки общественного транспорта не должно превышать 500 м.

Характер озеленения спортивных сооружений и площадь зеленых насаждений. Зеленые насаждения снижают загрязненность воздуха спортивных сооружений на 40—60% летом и 10—15% зимой, за­щищают их от ветра. В соответствии с гигиеническими нормами и правилами ширина зеленых насаждений по периметру земельно­го участка должна быть не менее 10 м. При этом используются такие виды деревьев и кустарников, которые обладают хорошей пылезащитной способностью.

Ориентация спортивных сооружений. При строительстве спортив­ных сооружений обязательно учитывается их ориентация по сто­ронам света. От этого зависит величина солнечной радиации, по­ступающей через окна в отдельные помещения спортивных со­оружений.

Гигиенически оптимальной считается ориентация окон спор­тивных сооружений на юг и юго-восток, расположение длин­ной оси крытого спортивного сооружения с востока на запад или с северо-востока на юго-запад. Для южных районов гигие­нически наиболее неблагоприятной считается ориентация окон спортивных сооружений на запад или юго-запад, так как это приводит к перегреву помещений солнечными лучами в жаркое время дня.

При ориентации спортивных сооружений по сторонам света учитывается и слепящее действие прямых солнечных лучей. По­этому площадки для спортивных игр, а также спортивное ядро стадиона ориентируются по продольным осям в направлении се­вер—юг с допустимым отклонением не выше 20°. Места для тол­кания ядра, метания диска, молота, копья ориентируются на се­вер, северо-восток или восток.

Боковые световые проемы спортивных залов, крытых катков и залов ванн бассейнов при одностороннем естественном освеще­нии ориентируются в центральных и северных районах на юго-восток, а при устройстве световых проемов в спортивных залах с двух сторон, стена с наибольшей площадью световых проемов в центральных и северных районах ориентируется на юго-восток, в южных — на север.

Основные гигиенические требования к освещению спортивных сооружений

Во многих видах спорта тренировочная и спортивная деятель­ность спортсменов сопровождается значительным напряжением у них зрительного анализатора, особенно его периферического звена — глаза. Резкое переутомление глаз может возникать у них при недостаточном или нерациональном освещении, что приво­дит к снижению специальной спортивной работоспособности, являясь, в свою очередь, одной из причин спортивного травма­тизма.

В спортивных сооружениях применяется естественное и искус­ственное освещение. Освещение спортивных сооружений должно отвечать следующим основным гигиеническим требованиям, а именно:

достаточным по уровню, равномерным, без блескости;

спектр искусственного освещения должен приближаться к днев­ному свету;

искусственное освещение должно быть равномерным, немер­цающим.

Единицей освещенности считается люкс (лк) — освещенность 1 м2 поверхности, на которую падает и равномерно распределяет­ся световой поток в 1 люмен (единица светового потока). Прямое естественное освещение должны иметь спортивные залы, залы ванн бассейнов, крытые катки, кабинеты врача, служебные помеще­ния (табл.50).

Таблица 50

Значение коэффициента для расчета площади световых проемов

Назначение помещения

Значение коэффициента

При боковом освещении

При верхнем освещении

Односторон­нее

Двусторон­нее

Зенитными фонарями

Другими видами фонарей

Спортивные залы для легкой атлетики и спортивных игр

0,2-0,22

0,17-0,18

0,12-0,13

0,14-0,15

Залы крытых ванн бассейнов, в том числе гребных

0,14-0,15

0,12-0,13

0,08-0,09

0,10-0,11

Залы крытых катков с искусственным льдом

0,12-0,13

0,10-0,11

0,07-0,08

0,08-0,09

Основной показатель реального уровня естественного освеще­ния спортивного сооружения — коэффициент естественной осве­щенности (КЕО).

Коэффициент естественной освещенности — это отношение освещенности спортивного сооружения в конкретной точке к уров­ню наружной освещенности, выраженное в процентах.

Естественное освещение спортивных сооружений. Его источник — солнечные лучи. Уровень естественного освещения спортивных со­оружений зависит от их ориентации, устройства и площади окон, качества и чистоты оконного стекла. Оптимальной высотой верхне­го края окон от потолка помещения, обеспечивающей наиболее глубокое проникновение солнечного света в спортивное помеще­ние, считается расстояние 15—30 см. Подоконники должны распо­лагаться не ниже 0,75—0,9 м от пола помещения. В спортивных за­лах оконные проемы размещаются в продольных стенах, с подо­конниками на уровне не ниже 2 м от пола. В спортивных залах пре­дусматривается боковое освещение только в одной из стен, при этом не допускается его западная и юго-западная ориентация.

Еще один из широко применяемых в гигиенической практике показателей освещенности спортивных сооружений — световой коэффициент. Это отношение общей площади окон к общей пло­щади пола спортивного сооружения. Световой коэффициент вы­ражается дробью, в числителе которой — общая площадь окон (без рам и оконных переплетов) (м2), в знаменателе — общая пло­щадь пола (м2).

Для спортивных залов световой коэффициент составляет не менее 1/6, для плавательных бассейнов — 1/5—1/6, раздевалок, душевых- 1/10-1/11.

Искусственное освещение спортивных сооружений. Для этого ис­пользуются люминесцентные лампы.

В сравнении с лампами накаливания люминесцентные лампы имеют следующие основные преимущества:

• их световой спектр значительно ближе к солнечному, чем у ламп накаливания;

• они дают более «мягкий», рассеянный и равномерный свет с почти полным отсутствием теней и бликов на освещаемой поверх­ности;

• их яркость во много раз меньше, чем у ламп накаливания (это позволяет применять их в спортивных сооружениях без абажуров).

В соответствии с гигиеническими нормативами коэффициент пульсации уровня освещенности на плоскостных сооружениях для спортивных игр не должен быть более 15%, тенниса и хоккея — не более 10%, легкой атлетики, бега на коньках и фигурного ка­тания - не более 20%.

Освещенность спортивных сооружений оценивается в горизон­тальной, а в некоторых спортивных сооружениях и в вертикаль­ной плоскостях. Минимальной уровень горизонтальной освещен­ности спортивных залов, в бассейнах (на поверхности пола зала и поверхности воды бассейна) должен быть соответственно не ме­нее 150 и 50 лк, спортивных арен — не меньше 1000 лк, трибун для зрителей — 500 лк.

Основные гигиенические требования к отоплению и вентиляции спортивных сооружений

Для различных спортивных помещений в соответствии с их функциональным назначением и со спецификой вида спорта и связанного с этим характера спортивных тренировок, возрастно-половых функциональных, психофизиологических и квалифика­ционных различий занимающихся установлены свои гигиениче­ские нормы температуры воздушной среды.

Оптимальные микроклиматические условия в крытых спортив­ных сооружениях создаются с помощью систем отопления и вен­тиляции.

В спортивных сооружениях применяется, как правило, цент­ральное отопление (водяное, паровое или воздушное).

Основные гигиенические требования к системе отопления спортивных сооружений. Она должна позволять:

• поддерживать в отдельных помещениях нужную равномерную температуру воздуха при любых колебаниях температуры наруж­ного воздуха;

• поддерживать необходимое качество воздушной среды.

Система отопления спортивных сооружений должна обеспечи­вать в них определенную температуру даже в самую холодную для данной местности погоду. Величина гигиенически оптимальных температур для различных спортивных сооружений зависит и от возможного количества присутствующих зрителей. Например, оп­тимальная температура воздуха для спортивных залов при отсут­ствии мест для зрителей составляет 15° С, для крытых катков — 14°С, для огневой зоны крытых тиров — 18° С.

В спортивных залах вместимостью до 800 зрителей температу­ра воздуха для холодного периода года должна быть 18° С и не более чем на 3 °С выше этой температуры в теплый период года. В залах вместимостью более 800 зрителей расчетная температура в холодный период года составляет 18°С, в теплый — не выше 25 °С. Расчетная температура для раздевалок и душевых, сани­тарных узлов — 25 °С, физкультурно-оздоровительных сооруже­ний — не менее 18°С.

Микроклиматические условия в спортивных сооружениях во многом зависят и от относительной влажности и подвижности (скорости движения) воздуха. Гигиенически оптимальная отно­сительная влажность воздуха в спортивных сооружениях составляет в холодный период года 40—45%,в теплый — 50—55 %. В спортив­ном сооружении, в зонах нахождения занимающихся, подвижность воздуха должна быть не более 0,3 м/с, в спортивных залах для борь­бы, настольного тенниса и в крытых катках — не более 0,5 м/с. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает водяное отоп­ление низкого давления

В спортивных залах радиаторы отопления должны закрывать­ся защитными решетками, находящимися в одной плоскости со стеной.

В плавательных бассейнах рекомендовано применять воздуш­ное отопление, так как подаваемый через систему отопления на­гретый воздух имеет низкую влажность, что позволяет одновре­менно снизить относительную влажность воздуха в зале ванн.

Для своевременного удаления избытка тепла, влаги и вредных газообразных загрязнителей воздуха, образующихся в результате деятельности спортсменов и зрителей, спортивные сооружения оборудуются специальными системами вентиляции, естественной и искусственной.

Эффективность работы вентиляционных систем в спортивных сооружениях, их способность обеспечить поддержание чистоты воздуха в помещениях оценивается по обеспечению для каждого занимающегося или болельщика необходимого объема воздуха (воздушный куб) и его регулярной сменой наружным воздухом.

В соответствии с гигиеническими требованиями в спортивных залах воздушный куб равен 30 м3, объем вентиляции — 90 м3 на человека в час. Иначе говоря, требуется такая мощность вентиля­ционных систем, которая бы могла обеспечить не менее чем трех­кратный обмен воздуха в них за час. Например, в спортивных за­лах, в залах ванн крытых бассейнов для воздухообмена предусмат­ривается подача не менее 80 м3 наружного воздуха в час на одного занимающегося и 20 м3 — на одно зрительное место.

Естественная вентиляция. В спортивных помещениях она осу­ществляется за счет инфильтрации воздуха, возникающей вслед­ствие различий величин температуры наружного воздуха и темпе­ратуры воздуха внутри помещений. Чем больше различий (пере­пад) в величине температур внутри и вне помещений, тем выше интенсивность инфильтрации воздуха. Но даже при оптимальных условиях она способна обеспечить лишь 0,5-кратный воздухооб­мен в спортивных сооружениях крытого типа за час. При отсут­ствии искусственной вентиляции закрытые спортивные сооруже­ния проветриваются преимущественно через форточки и фрамуги С гигиенической точки зрения фрамуги более целесообразны, так как через них воздух вначале попадает в верхнюю зону спортив­ных помещений, там прогревается, а затем уже нагретый посту­пает в зону дыхания посетителей спортивных сооружений или спортсменов. Тем самым обеспечивается защита занимающихся от возможных простудных заболеваний. В соответствии с гигиени­ческими нормами общая площадь фрамуг в спортивных помеще­ниях должна составлять не менее 1/50 общей площади их пола.

Искусственная система вентиляции. Искусственной называется такая система вентиляции, при которой воздух перемещается как внутрь спортивного помещения, так и из него при помощи раз­личных вентиляторов

Выделяется местная и центральная искусственная вентиляции. Местная предназначена для вентиляции воздуха только в одном помещении. Например, в окнах или проемах стен, лучше в даль­нем от двери углу, устанавливается вентилятор, с помощью кото­рого воздух либо удаляется (вытяжка) из помещения, либо пода­ется (приток) в него.

Центральная искусственная вентиляция — это комплекс спе­циальных сооружений и технических устройств, обеспечивающих воздухом все крытое спортивное сооружение. Она может быть при­точной, вытяжной или приточно-вытяжной. Приточно-вытяжная вентиляция в спортивных сооружениях обычно устраивается по следующей схеме, наружный воздух с помощью вентилятора по­ступает в приточную камеру, в ней он механически очищается от пылевых частиц, а в холодное время еще и подогревается и через вентиляционные каналы подается в помещения.

Для удаления загрязненного воздуха оборудуется сеть вытяж­ных каналов Они выводятся в общий коллектор на потолочном перекрытии спортивных сооружений, и уже из него воздух удаля­ется при помощи мощного вентилятора. С гигиенической точки зрения в спортивном зале целесообразнее располагать приточные и вытяжные отверстия искусственной вентиляции на противопо­ложных торцовых стенах. Такое решение исключает образование в отдельных помещениях застойных зон загрязненного воздуха. Наи­лучшим вариантом искусственной вентиляции в спортивных со­оружениях считается приточно-вытяжная вентиляция. В них обыч­но она оборудуется с некоторым преобладанием притока воздуха. В некоторых помещениях (душевые, санузлы) оборудуется толь­ко вытяжная искусственная вентиляция, в них она должна обес­печить не менее чем 10-кратный воздухообмен, в санитарных узлах — 100 м3/ч вытяжки воздуха на 1 унитаз или писсуар. Сис­темы вентиляции основных и вспомогательных помещений долж­ны быть раздельными.

Современная и гигиенически наиболее приемлемая система искусственной вентиляции спортивных сооружений — кондицио­нирование воздуха. Она автоматически поддерживает в течение достаточного времени заданные оптимальные параметры воздуш­ной среды температуру, относительную влажность, скорость дви­жения (подвижности) и чистоту воздуха. Воздух, поступающий в кондиционер, подогревается или охлаждается, осушается или, наоборот, увлажняется, очищается от пыли и бактерий и подает­ся в помещение с заданной определенной скоростью

Основные гигиенические требования к открытым водоемам

В открытом водоеме место для размещения бассейна выбирает­ся с учетом тех же гигиенических требований, что и для других открытых спортивных сооружений (удаленность от основных ис­точников загрязнения воздуха и почвы, шума, наличие и доста­точная площадь зеленых насаждений, удобные подъездные пути). Дополнительно учитываются гигиеническое состояние воды и берегов открытого водоема, скорость движения в нем воды.

Открытые естественные бассейны лучше размещать на реках, обладающих большой способностью к самоочищению воды. В озе­рах и прудах бассейны устраиваются только в том случае, если они не загрязняются хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами; в них не купают скот, не стирают белье и т. д. Естественные бассейны располагаются на расстоянии 200—250 м выше по течению от источников загрязнения (сброс сточных вод, причалы и т. д. ). Это позволяет защитить от возможного попада­ния в них с помощью ветра или волн различных загрязнений. В со­ответствии с гигиеническими нормами и правилами на поверх­ности воды открытых естественных бассейнов не должно быть видимых загрязнений. Прозрачность воды должна позволять ви­деть белый круг диаметром 20 см на глубине 4 м. Дно водоема, на котором расположен бассейн, должно быть чистым, желательно песчаным, полого спускающимся, с чистым дном (без коряг, свай, ям). Глубина естественных бассейнов для занятия спортивным плаванием рекомендуется не менее 1,7 м; для прыжков в воду с высоты 5 м — 3,8 м; с высоты 10 м — 4,5 м.

Бассейны следует располагать на солнечной стороне водоема. Длинная ось бассейна должна быть направлена по течению реки, а вышка для прыжков располагаться на находящейся выше по течению воды водоема торцовой стороне бассейна, стартовые тум­бочки — на противоположной стороне.

Основные гигиенические требования к искусственным бассейнам

Закрытые искусственные бассейны — наиболее сложные и до­рогостоящие спортивные сооружения для круглогодичных трени­ровок в любой климато-географической зоне страны.

При выборе участка для строительства искусственного бассей­на руководствуются санитарно-гигиеническими требованиями, аналогичными требованиям, предъявляемым к земельному участ­ку для строительства открытых спортивных сооружений других ти­пов удаленность от источников загрязнения воздуха и шума; на­личие и достаточная площадь зеленых насаждений по периметру сооружения и на территории участка. Уровень грунтовых вод на участке строительства искусственного бассейна должен быть не менее чем на 0,7 м ниже самой низкой точки бассейна Искусст­венные бассейны оборудуются специальной системой смены и очистки воды. Для строительства ванн бассейнов используют раз­личные виды бетона. Внутренняя поверхность стен ванн бассей­нов покрывается слоем гидроизоляции (штукатурная, плиточная).

Постоянная принудительная циркуляция воды в бассейне че­рез различные фильтры, системы обеззараживания и подогрева позволяет поддерживать состояние воды, соответствующее гигие­ническим требованиям.

Наиболее распространенным и дешевым способом обеззара­живания воды считается хлорирование. Уровень остаточного хло­ра в воде искусственного бассейна должен быть не меньше 0,2— 0,4 мг/л

Однако такая доза остаточного хлора оказывает раздражающее действие на конъюнктиву глаза. Для защиты глаз применяются специальные очки. Остаточный хлор, содержащийся в воде бас­сейнов, оказывает и незначительное бактерицидное (убивающее бактерии) действие на микрофлору слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Это в некоторой мере может снижать риск возникновения респираторных заболеваний.

Для обеззараживания воды бассейнов используются и другие средства, например ультрафиолетовое облучение, озонирование, химические средства (медный купорос).

Длина ванн бассейнов может быть 25 м (малые) и 50 м (боль­шие), ширина - 10, 12, 15, 21 и 25 м, ширина дорожки - не меньше 2,25 м.

С внутренней стороны ванна бассейна облицовывается кафель­ной плиткой. Вдоль стен на уровне поверхности воды оборудуют­ся специальные желоба для слива в канализацию поверхностного загрязненного слоя воды. По периметру оборудуются подогревае­мые дорожки шириной 1,5 — 2 м и температурой 28 — 31 °С. Трибу­ны для зрителей отделяют от дорожек специальным барьером.

Температура воды в бассейнах нормируется. Например, для плавания она должна составлять 26—27 °С; для прыжков в воду и игры в водное поло — 28 °С.

Нормируется и прозрачность воды бассейнов. Уровень прозрач­ности должен быть таким, чтобы можно было видеть белый диск диаметром 20 см в любом месте дна.

Световой коэффициент зала бассейна должен быть не менее 1/6, уровень искусственного освещения — не менее 150 лк, а в бассей­нах для прыжков в воду уровень вертикального освещения не может быть меньше 75 лк. Температура воздуха в зале бассейна долж­на составлять 26—27°С, скорость движения воздуха — до 0,2 м/с; мощность приточно-вытяжной вентиляции в зале бассейна долж­на обеспечивать не менее чем 2—2,5-кратную смену воздуха в по­мещении в час. Вспомогательные помещения бассейна должны располагаться в строго определенной последовательности: внача­ле гардероб для верхней одежды, затем раздевалки с туалетом и только затем — душевые. Перед непосредственным выходом в зал оборудуются ножные ванны.

Основные гигиенические требования к физкультурно-оздоровительным сооружениям

Физкультурно-оздоровительные сооружения должны отвечать общим гигиеническим требованиям, предъявляемым ко всем спортивным сооружениям. Место для их размещения выбирается с учетом тех же гигиенических требований, что и для других от­крытых спортивных сооружений (удаленность от основных источ­ников загрязнения воздуха и почвы, шума, наличие и достаточ­ная площадь зеленых насаждений, наличие удобных подъездных путей).

Место будущего строительства физкультурно-оздоровительных сооружений отводится с наветренной стороны от основных за­грязнителей воздуха (промышленные предприятия, автомагист­рали и т.д.). Санитарная зона между ними и промышленными объектами должна составлять не менее 1000 м. Физкультурно-оз­доровительные сооружения должны иметь специально оборудо­ванные автостоянки. Существует несколько видов физкультурно-оздоровительных сооружений. Наиболее распространенные виды сооружений, предназначенные для кратковременного пребыва­ния занимающихся, — лесопарки и пляжи.

Лесопарк. Это благоустроенный лес, имеющий определенную ландшафтно-планировочную структуру, предназначенный для свободного кратковременного активного отдыха населения. На территории лесопарка выделяются участки для активного (купа­ние, спортивные игры) и пассивного отдыха. Для активного от­дыха выделяется территория лесопарка из расчета 100—130 м2 на одного отдыхающего при общей площади 600—900 м2. Расстояние между зонами активного и пассивного отдыха не должно быть меньше 280-300 м.

Пляжи. В соответствии с гигиеническими нормами и правила­ми пляж оборудуется исходя из нормируемой величины площади пляжа на одного отдыхающего. На морских пляжах площадь на одного отдыхающего должна составлять не менее 5 м2, речных и озерных — не менее 8 м2. Для предупреждения попадания на пля­жи загрязнений их располагают выше по течению от основных источников загрязнения воды, на значительном удалении от при­чалов судов, мест сброса сточных вод.

Например, морские пляжи располагаются на расстоянии не менее 1000 м от портовых сооружений. Независимо от их типа пляжи разбиваются на определенные функциональные зоны: об­служивания (вход, гардеробы, кафе, буфеты, медпункты, пункт проката); отдыха (парковая и прибрежная части пляжа); спортив­ную (с площадками для игр); детскую; купания. Лесопарки и пля­жи должны иметь достаточный уровень санитарного благоустрой­ства.

Важное гигиеническое значение имеет доступность или отда­ленность физкультурно-оздоровительных сооружений от мест про­живания населения. Время, затрачиваемое на дорогу от дома к физкультурно-оздоровительному сооружению, и продолжительность самого занятия должны быть в соотношении не менее чем 1 : 6.

Физкультурно-оздоровительные сооружения для населения го­родов и населенных пунктов городского типа делятся на микро­районные, районные, межрайонные и общегородские.

Микрорайонные физкультурно-оздоровительные сооружения должны иметь радиус обслуживания не более 400—500 м. Они состоят из комплексной площадки для гимнастики и легкой ат­летики, площадки для волейбола, баскетбола, настольного тен­ниса.

Районные физкультурно-оздоровительные сооружения распо­лагаются в пределах 20-минутной ходьбы от самого удаленного от них жилого массива данного района. Они предназначены для об­служивания населения жилого района города. Кроме спортивного ядра и спортивно-игровых площадок они могут включать в себя и площадку для общей физической подготовки, спортзал.

В зимнее время на территории физкультурно-оздоровительных сооружений оборудуются поля для хоккея, катания на коньках.

Общегородские физкультурно-оздоровительные сооружения предназначены для обслуживания населения всего города с уче­том оптимальной транспортной доступности в пределах не более 30 мин. Они могут включать в себя лыжные, горнолыжные, греб­ную, водно-моторную базы, автомотоклуб и др.

Физкультурно-спортивные сооружения районного и межрай­онного, общегородского центров оборудуются местами для зри­телей.

В сельской местности сооружения районного центра размеща­ются в пределах 120-минутной транспортной доступности от ос­новных мест проживания жителей района. Они могут включать в себя также крытый бассейн.

Открытые и крытые ванны для оздоровительного плавания, купания, общеразвивающих упражнений и игр на воде, а также для обучения не умеющих плавать могут оборудоваться в отдельных зданиях, в зданиях спортивных бассейнов, могут быть при­строенными или встроенными в другие здания.

Пропускная способность ванны бассейна для оздоровительно­го плавания определяется из расчета 5,5 м2 площади поверхности воды на одного человека (при размерах ванны бассейна 25х11 ми глубине в мелководной части — не менее 1,2 м, а в глубоком — не менее 1,45 м). Ванны для обучения плаванию должны иметь раз­меры 10х6 м (при глубине от 0,9 до 1,25 м) из расчета 20 м2 площади поверхности воды на одного обучающегося.

Контрольные вопросы и задания

1. Каковы основные гигиенические требования ко всем спортивным сооружениям?

2. Перечислите основные гигиенические требования к расположению, ориентации и планировке спортивных сооружений.

3. Каковы основные гигиенические требования к освещению спортив­ных сооружений?

4. Перечислите, какие гигиенические требования предъявляются к естественному освещению спортивных сооружений.

5. Каковы гигиенические требования к искусственному освещению спортивных сооружений?

6. Каковы основные гигиенические требования к вентиляции спортив­ных сооружений?

7. Каковы основные гигиенические требования к открытым водоемам?

8. Каковы основные гигиенические требования к искусственным бас­сейнам?

Глава 10 ГИГИЕНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ПРИ ЗАНЯТИЯХ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРОЙ

Гигиеническое нормирование физических нагрузок, определе­ние оптимальных их величин для лиц разного пола и возраста основаны на результатах комплексного изучения реакции орга­низма спортсмена на дозированную физическую нагрузку.

Гигиенически оптимальной величиной физических нагрузок счи­тается такая нагрузка, которая еще не оказывает существенного отрицательного влияния на функциональное состояние организма человека.

Основополагающий принцип гигиенического нормирования физических нагрузок школьников при занятиях физической куль­турой — соответствие мощности и объема выполняемых физичес­ких нагрузок возрастно-половым функциональным возможностям растущего организма.

Прежде всего учитываются половые и возрастные функцио­нальные возможности и особенности школьников, в частности характер возрастного развития ведущих адаптивных систем орга­низма и отдельных физических качеств, их сенситивные периоды.

Основные особенности возрастного развития физических качеств школьников. Уровень развития основных физических качеств у маль­чиков от 8 до 17 лет постоянно повышается, а у девочек происхо­дит неравномерно, бывают периоды задержки темпа развития и даже их снижения (табл. 51, 52).

Половые различия физиологической адаптации школьников к фи­зическим нагрузкам. Девочки по сравнению со сверстниками-маль­чиками имеют ряд функциональных особенностей, сводящихся к меньшей физической работоспособности вследствие более низ­кого уровня развития аэробных и анаэробных механизмов энерго­продукции.

У девочек значительно хуже развиты функциональные систе­мы аэробного энергообеспечения. При физической нагрузке уме­ренной и большой мощности у них это проявляется в меньших величинах МПК и физической работоспособности (PWC170). На всех возрастных этапах развития в обеспечении мышечной энер­гетики у девочек сохраняется более высокая роль окислительных процессов. В этом смысле «женский» тип энергообеспечения ближе к «детскому». Это одна из биологических основ известной большей в сравнении со сверстниками-мужчинами физической выносливо­сти женщин именно при умеренных физических нагрузках.

Таблица 51

Периоды наибольшего прироста физических качеств у школьников 10-17 лет

Физическое качество

Возраст, лет

Девочки

Мальчики

Сила

10-14, 15-16

13-16

Быстрота

10-13, 15-16

11-14, 15-16

Скоростно-силовые качества

10-13, 15-16

11-16

Выносливость

15-16

15-17

Вместе с тем известно тормозящее влияние больших физиче­ских нагрузок на иммунореактивность организма девочек. Умерен­ная же дозированная мышечная деятельность девочек на уроке физкультуры, по объему и интенсивности соответствующая их возрастным функциональным возможностям, резко повышает уровень их умственной работоспособности.

Причем при всех прочих условиях величина сдвигов умствен­ной работоспособности у девочек после уроков физической куль­туры, соответствующих их функциональным возможностям, выше, чем у мальчиков. Это указывает на большее оздоровительное зна­чение оптимально организованной двигательной активности для девочек, чем для их сверстников — мальчиков.

Как известно, у школьников всех возрастных групп реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем на пробегание дис­танций с различной скоростью имеют четкие половые различия. Например, если после бега на дистанции и у мальчиков, и у дево­чек примерно одинаковое увеличение ЧСС — до 200—240 уд/мин, то длительность восстановительного процесса (по частоте пуль­са) у девочек значительно больше. Например, к 10-й мин восста­новительного периода у девочек ЧСС была на 10—20 ударов боль­ше. Сдвиги максимального и минимального артериального давле­ния в ответ на физическую нагрузку у девочек всех возрастных групп также выражены в большей степени.

Коэффициент использования кислорода у них также на 15% ниже. Наибольшие различия в величине указанного показателя наблюдаются в 15 лет.

Таблица 52

Снижение темпов развития физических качеств у девочек 8-17 лет по сравнению с мальчиками этого же возраста

Возраст, лет

Разница, %

Показатели силы

8-10, 14

20

11-13

10-15

15-17

34-39

Показатели скоростно-силовых качеств

8-12

8

13-14

10-15

15-17

22-24

Показатели скорости

8-10, 13

5-6

11-12

2

14-16

10

17

15

Показатели выносливости

12-13

6-9

14-16

15

17

21

Изменение ЧСС при задержке дыхания на выдохе по сравне­нию с покоем имеет четкую корреляционную взаимосвязь с показателями физической подготовленности детей. ЧСС по-разному изменяется в ответ на такую функциональную нагрузку у мальчи­ков и девочек. Например, учащение пульса при задержке дыхания у девочек сочетается с хорошими показателями физической под­готовленности, а у мальчиков наоборот. Это указывает на разные механизмы адаптации к недостатку кислорода, т.е. на регуляцию сердечно-легочных взаимосвязей. Доказано, что у женщин слабее сердечно-легочные взаимосвязи, их сердечные центры менее чув­ствительны к влияниям легочных центров. Таким образом, орга­низация и методика физического воспитания школьников, набор средств и методов физического воспитания, объем и интенсивность физических нагрузок детей и подростков должны соответ­ствовать не только возрастным, но и половым функциональным возможностям школьников.

Гигиеническое нормирование двигательной активности школьников

Двигательной активностью в гигиене называют сумму движе­ний, выполняемых человеком в процессе жизнедеятельности. Двига­тельная активность детей и подростков условно делится на три части, выполняемая:

в процессе физического воспитания и во время обучения;

в процессе общественно полезной трудовой деятельности;

в свободное время.

Эти составляющие, дополняя друг друга, обеспечивают опре­деленный уровень суточной двигательной активности школьни­ков разных возрастно-половых групп.

Влияние двигательной активности на здоровье школьников. Между суточной двигательной активностью и здоровьем школьников существует тесная взаимосвязь. Дефицит движения, или гипокинезия, вызывает многообразные морфологические и функцио­нальные изменения организма. Комплекс таких изменений от­носится к предпатологическим и патологическим состояниям. Ведущими признаками гипокинезии служат нарушение механиз­мов саморегуляции физиологических функций; снижение функ­циональных возможностей организма; нарушение деятельности опорно-двигательного аппарата; деятельности вегетативных фун­кций.

Понятием «гипокинезия» обозначается также ограничение ко­личества и объема движений, связанных с перемещением тела в пространстве, обусловленное образом жизни, особенностями про­фессиональной деятельности.

Основные причины гипокинезии у школьников:

• ограничения двигательной активности, связанные с режимом обучения и перегруженностью учебной программы;

• отсутствие систематических и достаточных занятий физиче­скими упражнениями;

• хронические заболевания и дефекты развития, ограничива­ющие двигательную активность.

У школьников 6-8 лет гипокинезия наблюдается у каждого второго, среди 9—12-летних она не отмечена только у 30%, ею не страдают только 25 % старшеклассников.

Чрезмерная двигательная активность обозначается термином «гиперкинезия». Одна из ее основных причин — ранняя спортив­ная специализация детей. Для гиперкинезии характерен специфи­ческий комплекс функциональных нарушений и изменений со­

стояния здоровья: центральной нервной системы и нейрорегуляторного аппарата. При этом происходит истощение симпатико-адреналовой системы и снижение общего неспецифического им­мунитета организма.

Оздоровительный эффект суточной двигательной активности школьников прежде всего зависит от ее суммарной величины, т.е. от организации не только физического воспитания, но и всего учебно-воспитательного процесса, а также организации свобод­ного времени школьником.

Одно из условий формирования здоровья конкретного школь­ника — привычная для него суточная двигательная активность, включающая в себя самые различные формы, методы и средства физического воспитания в определенных гигиенически рацио­нальных соотношениях. Привычной считается такая двигатель­ная активность, которая устойчиво проявляется в процессе жиз­недеятельности.

Методы изучения и оценки двигательной активности. В повсед­невной жизни школьник выполняет разные движения (ходит, бегает, прыгает, т.е. перемещается в пространстве), трудовые и игровые двигательные действия, так же сопровождающиеся раз­личными изменениями положения его тела в пространстве.

На эти двигательные акты школьник затрачивает определен­ные физические усилия, сопровождающиеся постоянными мы­шечными сокращениями различной интенсивности, при этом накопленная выделяемая в скелетных мышцах химическая энер­гия преобразуется в механическую работу.

В связи с этим самым информативным и точным методом ги­гиенической оценки как количественной, так и качественной дви­гательной активности служит определение величин энергетичес­ких трат. Наиболее точен, но одновременно и наиболее дорогос­тоящ — метод непрямой калориметрии, т. е. определение количе­ства потребляемого организмом кислорода.

В гигиенической практике чаще применяется расчетный способ определения величин энергетических затрат. Для этого изучаются такие показатели, как:

продолжительность по времени (в минутах, часах или в про­центах по отношению к продолжительности суток) двигательно­го компонента в суточном бюджете времени;

число перемещений тела в пространстве (локомоций) за еди­ницу времени;

сумма движений (локомоций), выраженная в величине прой­денного за сутки расстояния (в км).

Эти показатели позволяют получить достаточно объективную и надежную информацию о характере и объеме двигательной ак­тивности школьников. При этом не требуется использование спе­циального дорогостоящего оборудования.

В гигиенических исследованиях, посвященных нормированию двигательной активности, широко используются методы непре­рывной регистрации ЧСС, определения пульсовой «стоимости» различных видов деятельности, суммарной величины двигатель­ной активности за сутки с помощью телеметрических устройств.

Хронометраж. В гигиене физического воспитания хронометраж используется для изучения и оценки суточного режима школьни­ков, а не самой двигательной активности.

Методика хронометража основана на регистрации деятельно­сти конкретного школьника в определенный отрезок времени дня или даже в течение суток. Хронометраж применяется тогда, когда школьник находится в организованном коллективе. Возможности хронометража свободного времени школьников ограничены, по­этому такие наблюдения рекомендуется дополнять данными са­монаблюдения школьника, полученными либо самим учащимся, либо исследователем.

Шагометрия — это подсчет локомоций школьника с помощью специальных приборов. В практике широко применяются простые шагомеры разных типов. При каждом шаге школьника подвижная часть прибора — анкерное устройство — приводит в движение счет­чик, соединенный с циферблатом прибора.

Все гигиенические нормативы двигательной активности школь­ников рассчитаны по отношению к суточному циклу жизнедея­тельности, т.е. на 24 ч. Иногда для гигиенической характеристики физической активности школьников избираются более продолжи­тельные интервалы наблюдений — неделя, месяц, учебная четверть. Но такими данными можно пользоваться лишь для сравнительной оценки различных вариантов двигательной активности школьников.

Формирование двигательной активности школьников

Двигательная активность является важнейшим компонентом образа жизни и поведения школьников, она определяется как социально-экономическими условиями и уровнем культуры об­щества, так и организацией физического воспитания, а также и индивидуально-типологическими особенностями высшей нервной деятельности, особенностями телосложения и функциональными особенностями и возможностями школьников.

Уровень привычной двигательной активности может не соот­ветствовать биологической потребности организма в движениях и существующим возрастно-половым гигиеническим нормам (гар­моническое физическое развитие, повышение функционального состояния ведущих адаптивных систем организма, сохранение и укрепление здоровья).

Основные факторы, формирующие привычную двигательную ак­тивность школьников. Все факторы, определяющие тот или иной уровень привычной двигательной активности школьников, условно делятся на три группы: биологические, социальные и гигиени­ческие.

Биологические факторы. Ведущие биологические факторы, фор­мирующие потребность организма человека в движениях, — воз­раст и пол.

Среднесуточная активность школьников, выраженная числом локомоций и объемом физической работы, выполненной при ходь­бе, с возрастом увеличивается. Например, если мальчики 8—9 лет при свободном режиме делают за сутки 21 ±0,6 тыс. шагов, а в 10— 11 лет - 24±0,5, то в 14—15 лет уже 28,7±0,3 тыс. шагов. Объем работы при ходьбе у мальчиков 8—9 лет равен 560 кДж/сут, а в 14—15 лет — 1470 кДж/сут, т.е. он увеличивается почти в 3 раза.

Уровень двигательной активности девочек 8—9 лет практиче­ски такой же, как и мальчиков. Однако с возрастом различия приобретают существенный характер. Например, у девочек 14— 15 лет среднесуточное число шагов меньше на 4,9 тыс., а объем выполненной работы — на 217 кДж.

С возрастом увеличиваются энергетические потребности школь­ников. У мальчиков 9 и 10 лет они не отличаются и составляют 9000 кДж/сут, а у девочек — отличаются и составляют соответ­ственно 4940 и 8900 кДж/сут. В период так называемого пубертатного скачка показатели основного обмена и среднесуточные величины энергозатрат чрезвычайно изменчивы. У мальчиков они прогрессив­но увеличиваются с возрастом (особенно в пубертатном периоде), тогда как у девочек они достигают максимума в 11 лет и в дальней­шем практически не меняются или даже несколько снижаются.

Возрастные изменения количественных показателей суточной двигательной активности обусловлены генетическим кодом и яв­ляются биологической особенностью растущего организма.

Другой биологический фактор, формирующий привычную дви­гательную активность, — постоянство внутренней среды организма.

Уровень суточной двигательной активности, способствующей нормальному росту, биологическому развитию и сохранению и укреплению здоровья, считается физиологической нормой и при­меняется в качестве гигиенического критерия для оптимизации организации физического воспитания школьников разных возрастно-половых групп.

Социальные факторы влияют на величину привычной двига­тельной активности школьников: образ жизни, организация учеб­но-воспитательного процесса, физическое воспитание.

У школьников, не занимающихся спортом или другими до­полнительными формами физического воспитания, наименьшая двигательная активность. Особенно резко она снижается у перво­классников. У них на 30—40% число локомоций меньше, чем у сверстников, не посещающих школу. Уровень суточной двигательной активности снижается у старшеклассников во время выпуск­ных экзаменов в школе, а у выпускников школ — при подготовке к вступительным экзаменам в вуз.

Формированию устойчивой положительной мотивации школь­ников к активной двигательной деятельности способствует в пер­вую очередь образ жизни семьи, ее двигательный режим. В подрост­ковом возрасте одним из важнейших социальных факторов, фор­мирующих привычную двигательную активность, становятся массо­вые физкультурно-спортивные мероприятия и создание благопри­ятных условий для регулярных тренировочных занятий различны­ми видами спорта с учетом интересов самих школьников. Установ­ка на регулярные занятия физической культурой — обязательное условие формирования и поддержания здорового образа жизни.

Гигиенические факторы. К важнейшим гигиеническим факто­рам, формирующим привычную двигательную активность школь­ников, относятся:

благоприятные гигиенические факторы (рациональный суточ­ный режим; правильное чередование труда и отдыха, физической и умственной работы; разнообразие используемых средств и форм физического воспитания; нормальные гигиенические условия окру­жающей среды; наличие достаточных гигиенических навыков; правильный образ жизни семьи);

неблагоприятные гигиенические факторы (учебная перегрузка в школе и дома; нарушение режима дня; отсутствие условий для правильной организации физического воспитания; наличие вред­ных привычек; неблагоприятный психологический климат в се­мье и классе).

Сочетание неблагоприятных социальных, биологических и ги­гиенических факторов, формирующих привычную двигательную активность школьников, приводит к формированию у них очень низкого ее уровня и, как следствие, к увеличению риска различ­ных нарушений морфологического и функционального развития, возникновению различных хронических заболеваний.

Основные гигиенические принципы оптимизации двигательной активности школьников. Гигиенически оптимальная двигательная активность школьников может быть достигнута при соблюдении двух основополагающих принципов:

1) целенаправленной коррекции суммарной суточной двигатель­ной активности средствами физического воспитания в пределах гигиенических возрастно-половых норм;

2) использования такой гигиенически обоснованной модели процесса физического воспитания, которая бы в наибольшей мере соответствовала возрастным, половым и индивидуальным функ­циональным особенностям и возможностям школьников.

Реализовать эти гигиенические принципы можно, используя комплексную модель физического воспитания школьников, со­держащую разные средства, формы и методы физического воспи­тания (утреннюю гигиеническую гимнастику, гимнастику до уро­ков, физкультминутки на уроках, динамический час, внекласс­ные и внешкольные формы массовой физкультурно-оздоровительной работы, урок физической культуры).

Гигиенические возрастно-половые нормативы двигательной активности школьников

Гигиеническая норма двигательной активности школьников — это научно обоснованные, количественные ее параметры, которые соот­ветствуют биологической потребности растущего организма в дви­жениях и, реализуясь в повседневной жизни, способствуют гармони­ческому физическому развитию, сохранению и укреплению здоровья школьников.

У каждого школьника индивидуальная потребность в суточ­ной двигательной активности. Она зависит от возраста, пола, состояния здоровья, индивидуально-типологических особенно­стей высшей нервной деятельности, местных климатических ус­ловий, организации учебно-воспитательного процесса, режима дня и многих других факторов. Меру двигательной активности, учитывающую все перечисленные индивидуальные особенности и оказывающую благоприятное влияние как на клеточном, тка­невом и органном уровне, так и на уровне целостного организ­ма, следует называть гигиенической нормой. При гигиенически оптимальной величине двигательной активности достигается гар­моническое взаимодействие в системе «организм — окружающая среда».

Биологическими критериями оптимальной двигательной актив­ности считаются экономичность и надежность функционирования всех систем организма, его способность адекватно реагировать на постоянно меняющиеся социальные, биологические и гигиениче­ские условия окружающей среды. Нарушения гомеостатического равновесия организма, избыточное напряжение механизмов са­морегуляции его ведущих адаптивных систем, проявляющиеся в его неадекватных приспособительных реакциях, указывают на не­соответствие двигательной активности величине ее гигиеничес­кой нормы.

Гигиеническая норма суточной двигательной активности по каждому показателю представляет собой определенный предел — от минимально необходимой величины (нижняя граница) до мак­симально допустимой (верхняя граница). За пределами данных величин двигательная активность оценивается или как гипокинезия, или как гиперкинезия. Приводим шкалу оценки суточной двигательной активности детей и подростков по шести возрастно-половым группам (табл. 53).

Таблица 53

Шкала оценки суммарной суточной двигательной активности детей 5—17 лет (по А. Г. Сухареву)

Оценка двигательной активности

Возраст,

лет

Гипокинезия

Гигиеническая

Гиперкинезия

(менее)

норма

(более)

5-6

7,5

8,6-10,5

13

9

11-15

20

4

4,5-5,5

6

7-10

8

10,6-12,5

15

10

15-20,5

25

3,5

4-5

5,5

11-14

мальчики

10

12,6-14,5

17

15

20-25

30

3

3,5-4,5

5

девочки

10

12,6-13,5

16

12

17-23

28

3

3,5-4,5

5

15-17

мальчики

12

14,6-16,5

20

20

25-30

35

2,5

3-4

4,5

девочки

11

13,6-14,5

18

15

20-25

30

3

3,5-4,5

3,5

Примечание. Первые строки — энерготраты, МДж; вторые — локомоции, тыс. шагов; третьи — продолжительность двигательного компонента, ч.

Применение этих и подобных (табл. 54) гигиенических норма­тивов учителем физической культуры позволит на научной осно­ве разрабатывать новые или совершенствовать традиционные фор­мы организации физического воспитания школьников, оптими­зировать их двигательную активность, чтобы достичь максимально­го оздоровительного эффекта.

Располагая количественной характеристикой суточной двига­тельной активности школьника, можно предсказать ее возмож­ное и наиболее вероятное влияние на его организм.

Гигиеническое нормирование циклических нагрузок

В физическом воспитании школьников используется большой арсенал физических упражнений как циклического (бег, плавание, лыжные гонки и др.), так ациклического (прыжки, метания, подтягивание и др.) и игрового характера. В процессе занятий физи­ческими упражнениями наибольшее значение имеет обоснование нормирования физических нагрузок циклического характера, фор­мирующих физическую выносливость школьников, так как они вызывают наибольшее напряжение вегетативных функций организма. Нагрузки ациклического характера, формирующие главным обра­зом силу, координацию, ловкость и другие физические качества, вызывая значительно меньшее напряжение вегетативной сферы, оказывают и меньшее тренирующее воздействие на организм.

Таблица 54

Допустимые границы колебаний возрастной нормы суммарных локомоции

(по А. Г. Сухареву)

Число шагов, тыс. /сут

Возраст, лет

Девочки

Мальчики

3

9-13

9-13

4

9-13

9-13

5

11-15

11-15

7

14-18

14-18

8

16-20

16-20

9

16-20

16-20

10

16-20

17-21

11

17-21

20-24

12

18-22

20-24

13

18-22

21-25

15

21-25

24-28

16

20-24

25-29

17

20-24

25-29

18

19-23

26-30

К циклической деятельности относится такая физическая дея­тельность, при которой действия, одинаковые по структуре, сте­реотипно повторяются. Из всех видов циклической деятельности бег для детей — самый естественный вид движения, поэтому бе­говые нагрузки широко применяются в оздоровительных целях.

Они способствуют развитию общей выносливости, повышают физическую работоспособность, увеличивают функциональные резервы и расширяют адаптационные возможности детского орга­низма к факторам внешней среды.

Под выносливостью понимают способность человека к дли­тельному выполнению какой-либо физической деятельности без снижения ее эффективности. Показателем выносливости служит время, в течение которого человек может поддерживать заданную интенсивность физической нагрузки. Для измерения выносливо­сти используют прямой и косвенный способы. При прямом спо­собе школьнику предлагают выполнить какое-либо задание, на­пример бегать с определенной скоростью, и устанавливают пре­дельное время работы до начала снижения скорости бега с дан­ной интенсивностью. Применяя этот метод, В. Г. Фролов показал, что мальчики 7 лет могут пробежать со скоростью 60 % от макси­мальной 864 м, а девочки — лишь 715м.

Этот способ сложен и требует специальной аппаратуры, по­этому чаще используют косвенный метод. Примером может слу­жить обычное в спортивной практике определение выносливости по времени пробегания