Використання структурованої води у відновній діяльності спортсмена

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1 Відновлення у процесі тренувальної діяльності спортсмена

1.2 Визначення та характеристика води як засобу відновлення працездатності спортсмена

1.3 Тонічна активність м'язової системи як показник працездатності спортсмена

РОЗДІЛ 2. МЕТОДИ ТА ОРГАНІЗАЦІЯ ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1 Методи дослідження

2.2 Організація дослідження

РОЗДІЛ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

3.1 Програма відновлення працездатності спортсменів за допомогою структурованої води

3.2 Вплив структурованої води на організм спортсмена

ВИСНОВКИ

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ДОДАТКИ

ВСТУП

Актуальність теми. З моменту народження і до першого року життя тіло дитини містить 80-85% води. У 18 років вміст води зменшується до 70%. У старості в організмі людини залишається менш, ніж 60% води [12]. Саме в забезпеченні організму якісною водою та в необхідній кількості і полягає секрет збереження здоров'я. Однією із необхідних складових відновлення здоров'я спортсмена є вода як реабілітаційний засіб, в тому числі вживання структурованої води. Дія реабілатаційних процедур визначається фізичними та структурними властивостями води. Рефлекторно, через центральну нервову систему ці подразнення викликають відповідну реакцію збоку всіх органів та систем організму. Процедури з використанням структурованої води в комплексі фізичної реабілітації дозволяють індивідуально підібрати для кожної людини таку процедуру, яка відповідала б її функціональним можливостям та реактивності організму. Дія води заснована на тому, що між людиною і навколишнім середовищем відбувається обмін речовин та енергії.

Одна із задач відновлення за допомогою води, як і інших методів використовуючих природні фактори є досягнення благоприємної реакції організму, що забезпечується правильним дозуванням процедур. Відновлення за допомогою води широко застосовується для загартовування організму, а також при відновленні порушених функцій. Вода змінює процеси обміну речовин, діяльність дихальної, судинної, ендокринної, м'язової систем. Особливо корисною вважається структурована вода, яка за основними фізико-хімічними характеристиками відповідає воді, що міститься у клітинах організму людини.

Об'єкт дослідження: спортсмени у процесі відновлення.

Предмет дослідження: вплив структурованої води на процес відновлення спортсмена.

Гіпотеза роботи: передбачалось, що застосування структурованої води у процесі відновлення спортсмена може привести до:

1. Нормалізації кислотно-лужного балансу внутрішнього середовища організму;

2. Підвищення тонічної активності м'язової системи спортсмена;

3. Підвищення фізичної працездатності спортсмена;

Мета роботи: вивчити особливості впливу структурованої води на процес відновлення спортсмена.

Завдання роботи:

1. Проаналізувати літературні джерела щодо особливостей процесу відновлення спортсмена.

2. Вивчити особливості води як засобу відновлення працездатності спортсмена.

3. Розробити програму відновлення працездатності спортсмена за допомогою структурованої води.

4. Зробити висновки та розробити практичні рекомендації щодо використання структурованої води у процесі відновлення спортсмена.

Теоретичне значення: В результаті аналізу отриманих даних була розроблена програма відновлення працездатності спортсмена за допомогою структурованої води. Розробка та впровадження програми з фізичної реабілітації спорсменів за допомогою структурованої води є доволі актуальною, додає певну новизну у теоретичну складову відновлення працездатності спортсмена та має практичне значення.

Практичне значення: Розроблена автором програма відновлення працездатності спортсмена за допомогою структурованої води може бути рекомендована в практиці спортивної медицини, фізичної реабілітації та сучасного спортивного тренування як ефективний засіб відновлення працездатності спортсмена.

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1 Відновлення у процесі тренувальної діяльності спортсмена

Відновні процеси - найважливіша ланка працездатності спортсмена. Здатність до відновлення при м'язовій діяльності є природною властивістю організму, який істотно визначає його тренованість. Тому швидкість і характер відновлення різних функцій після фізичних навантажень є одним з критеріїв оцінки функціональної підготовленості спортсменів.

Під час м'язової діяльності в організмі спортсменів відбуваються пов'язані один з одним анаболічні і катаболічні процеси, при цьому дисиміляція переважає над асиміляцією. Всяка реакція розщеплення викликає або посилює в організмі реакції ресинтезу, які після припинення трудової діяльності ведуть до переваги процесів асиміляції. У цей час поповнюються витрачені під час тренувальної та змагальної роботи енергоресурси, ліквідується кисневий борг, видаляються продукти розпаду, нормалізуються нейроендокринні, анімальні (соматичні) і вегетативні системи, стабілізується гомеостаз. Вся сукупність відтворюючих в цей період фізіологічних, біохімічних і структурних змін, які забезпечують перехід організму від робочого рівня до вихідного (до робочого) стану, і об'єднується поняттям відновлення [44].

При характеристиці відновних процесів слід виходити з того, що процеси виснаження і відновлення в організмі (діяльному органі) тісно пов'язані між собою і з процесами збудження і гальмування в центральній нервовій системі. Це положення повністю підтверджено експериментальними дослідженнями в яких було встановлено тісний зв'язок між процесами виснаження і відновлення функціональних потенціалів в працюючому органі. Показано також, чим більше енергетичні витрати під час роботи, тим інтенсивніше процеси їх відновлення. Однак, якщо виснаження функціональних потенціалів у процесі роботи перевищує оптимальний рівень, то повного відновлення не відбувається. У цьому випадку фізичне навантаження викликає подальше пригнічення процесів клітинного анаболізму. При невідповідності реакцій оновлення в клітинах катаболічних процесів в організмі можуть виникати структурні зміни, що ведуть до розладу функцій і навіть пошкодження клітин.

Після закінчення фізичних навантажень в організмі людини деякий час зберігаються функціональні зміни, властиві періоду спортивної діяльності, і лише потім починають здійснюватися основні відновні процеси, які носять неоднорідний характер. При цьому важливо підкреслити, що внаслідок функціональних і структурних перебудов, що здійснюються в процесі відновлення, функціональні резерви організму розширюються і настає надвідновлення (суперкомпенсація) [25; 26].

Процеси відновлення різних функцій в організмі можуть бути розділені на три окремих періоди. До першого (робочого) періоду відносять ті відновні реакції, які здійснюються вже в процесі самої м'язової роботи. Робоче відновлення підтримує функціональний стан організму і допустимі параметри гомеостатичних констант в процесі виконання м'язового навантаження.

Робоче відновлення має різний генезис залежно від напруженості м'язової роботи. При виконанні помірного навантаження надходження кисню до працюючих м'язів і органам покриває кисневий запит організму і ресинтез аденозинтрифосфату здійснюється аеробним шляхом. Відновлення в цих випадках протікає при оптимальному рівні окисно-відновних процесів. Однак при прискоренні, а також у стані «мертвої точки» аеробний ресинтез доповнюється анаеробним обміном.

Змішаний характер ресинтезу аденозинтрифосфату і креатинфосфату по ходу роботи властивий вправам, які знаходяться у зоні великої потужності. При виконанні роботи максимальної і субмаксимальної потужності виникає різка невідповідність між можливостями робочого відновлення і швидкістю ресинтезу фосфагенів. Це одна з причин швидкого розвитку втоми при цих видах навантажень.

Другий період відновлення спостерігається безпосередньо після закінчення роботи легкої та середньої тяжкості протягом декількох десятків хвилин і характеризується відновленням вже названих показників, а також нормалізацією кисневої заборгованості, глікогену, деяких фізіологічних, біохімічних і психофізіологічних констант.

Раннє відновлення лімітується головним чином часом погашення кисневого боргу. Погашення алактатної частини кисневого боргу відбувається досить швидко, протягом декількох хвилин, і пов'язане з ресинтезом аденозинтрифосфату і креатинфосфату. Погашення лактатної частини кисневого боргу обумовлено швидкістю окислення молочної кислоти, рівень якої при тривалій і важкій роботі збільшується в 20-25 разів в порівнянні з вихідним, а ліквідація цієї частини боргу відбувається протягом 1,5-2 годин [37].

Третій період відновлення відзначається після тривалої напруженої роботи і затягується на кілька годин або діб. У цей час нормалізується більшість фізіологічних і біохімічних показників організму, видаляються продукти обміну речовин, відновлюється водно-сольовий баланс, гормони і ферменти. Ці процеси прискорюються правильним режимом тренувань і відпочинку, раціональним харчуванням, застосуванням комплексу медико-біологічних, педагогічних і психологічних реабілітаційних засобів.

Як і будь-який процес, що відбувається в організмі, відновлення регулюється двома основними механізмами - нервовим і гуморальним. При цьому одні автори вказують на провідну роль нервової регуляції при відновленні, інші повідомляють про домінуючий вплив гуморальної. На думку останніх, саме накопичення продуктів обміну речовин і гормональні зміни в процесі фізичних навантажень визначають швидкість, інтенсивність і тривалість відновних процесів.

Перш за все слід мати на увазі, що в цілісному організмі, особливо під час відповідальної і напруженої роботи і після її закінчення, відокремлювати один механізм від іншого не можна. У будь-якому періоді відновлення регуляція цього процесу здійснюється за участі як нервового, так і гуморального механізмів. Разом з тим очевидно, що на різних етапах діяльності людини їх роль не однакова.

Нервовий механізм регуляції, як більш швидкий, насамперед спрямовує і здійснює відновлення в період самої діяльності і в ранньому періоді відновлення. За допомогою нервового механізму переважно регулюється нормалізація внутрішнього середовища організму, головним чином через серцево-судинну і дихальну системи.

Більш повільний гуморальний механізм регуляції забезпечує перш за все відновлення водно-сольового обміну, запасів глюкози і глікогену, а також ферментів і гормонів. Однак в процесі діяльності людини регуляція органів, систем та їх функцій в цілому здійснюється тільки спільним, нервово-гуморальним шляхом.

Численні спостереження за ходом відновлення різних функцій організму людини виявляють деякі особливості в регуляції цих реакцій. При вивченні функцій гемодинаміки в періоді раннього відновлення після навантажень чітко простежувалися своєрідні співвідношення адренергічних і холінергічних впливів на регуляцію серцево-судинної системи. Так, відносно швидке відновлення частоти серцевих скорочень, ударного об'єму крові та часом систоли вказує на переважно адренергічний вплив. Більш повільно регулювалися і нормалізувалися артеріальний кров'яний тиск, час діастоли, тонус м'язових артерій і периферичний опір кровотоку. Такі особливості на даному етапі відновлення забезпечують своєрідну економізацію метаболічних процесів, що виражається в загальному зниженні споживання кисню і акумуляції лактату - холінергічний вплив [45].

Як і всякі системи зі зворотним зв'язком, відновлювальні процеси внаслідок функціональних і структурних перебудов призводять до супервідновлення. Це явище становить одну з найважливіших фізіологічних основ тренування, яке розширюючи функціональні резерви організму, забезпечує зростання сили, швидкості та витривалості.

Основні фізіологічні закономірності відновних процесів зводять до наступного:

1. Їх нерівномірності.

2. Гетерохронності.

3. Фазовому характеру відновлення працездатності.

4. Вибірковості відновлення та її тренуємості.

Отже, відразу після закінчення роботи відновлення йде швидко, а потім швидкість його знижується і спостерігається фаза повільного відновлення. У подальшому було показано, що наявність двох фаз відновлення відзначається, як правило, після важкої фізичної роботи. Після помірних навантажень погашення кисневого боргу носить однофазний характер, тобто спостерігається тільки фаза швидкого відновлення.

Факт нерівномірного відновлення був відзначений у динаміці показників серцево-судинної системи, органів дихання, нервово-м'язового апарату, картини периферичної крові та обміну речовин. Фізіологічні константи організму відновлюються на різних етапах післядії з різною швидкістю. Цей факт становить принципову особливість після робочого функціонального зрушення, яке слід враховувати при регламентації режимів праці та відпочинку і виборі тактики застосування різних засобів рекреації.

В основі гетерохронності відновлення лежить принцип саморегуляції, що свідчить в даному випадку про те, що неодночасне протікання різних відновних процесів забезпечує найбільш оптимальну діяльність цілісного організму. Відразу після закінчення фізичних навантажень відновлюються алактатна фаза кисневого боргу та фосфагена. Через кілька хвилин відзначається нормалізація пульсу, артеріального тиску, ударного і хвилинного об'єму крові, швидкості кровообігу, тобто тих показників, які забезпечують відновлення лактатної фази кисневого боргу. Через кілька годин після навантажень відновлюються показники зовнішнього дихання, глюкоза і глікоген. Обмін речовин, периферична кров, водно-сольовий баланс, ферменти і гормони відновлюються через кілька діб. Таким чином, в різні часові інтервали відновного періоду функціонального стану організму є неоднозначним. Це слід брати до уваги, плануючи характер навантажень реабілітаційних заходів.

Наступною особливістю після робочих змін є фазність відновлення, яка зокрема виражається в зміні рівня працездатності. В динаміці відновлення працездатності розрізняють три фази:

1. Відразу після напруженої роботи спостерігається тенденція до відновлення до вихідного рівня, що відповідає фазі зниженої працездатності. Повторні навантаження в цей період виробляють витривалість;

2. В подальшому відновлення продовжує збільшуватися, настає надвідновлення, відповідне фазі підвищеної працездатності; повторні навантаження в цю фазу підвищують тренованість;

3. Відновлення до вихідного рівня відповідає фазі вихідної працездатності; повторні навантаження в цей час мало ефективні і лише підтримують стан тренованості [44; 56].

Різний характер діяльності людини надає вибірковий вплив на окремі функції організму, на різні сторони енергетичного обміну. Вибірковість відновних процесів підпорядковується цим самим закономірностям.

Розуміння виборчого характеру навантажень, а також виборчого характеру відновлення дозволяє цілеспрямовано і ефективно керувати руховим апаратом, вегетативними функціями і енергетичним обміном.

Вибірковість відновних процесів після навантажень визначається і характером енергозабезпечення. Після роботи переважно аеробного спрямованості відновні процеси показників зовнішнього дихання, фазової структури серцевого циклу, функціональної стійкості до гіпоксії відбуваються повільніше, ніж після навантажень анаеробного характеру. Така особливість простежується як після окремих занять, так і після тижневих мікроциклів.

Розвиток і вдосконалення довгострокової адаптації під час тренувань до фізичних навантажень проявляється на різних етапах діяльності, а також і в період відновлення. Відновні процеси, що відбуваються в різних органах і системах, схильні до тренуємості. Іншими словами, в ході розвитку адаптованості організму до навантажень відновні процеси поліпшуються, підвищується їх ефективність. У нетренованих осіб відновний період подовжений, а фаза надвідновлення виражена слабо. У висококваліфікованих спортсменів відзначається нетривалий період відновлення і більш значні явища суперкомпенсації.

Аналіз фізіологічних закономірностей відновних процесів свідчить не тільки про певний теоретичний інтерес, а й істотне прикладне їх значення. Важлива роль медико-біологічних особливостей відновлення та їх реалізація в практиці тренувальної діяльності сприятимуть досягненню високих результатів, правильному застосуванню відновлюючих заходів і найголовніше - збереження здоров'я людини.

Всі заходи, спрямовані на прискорення відновних процесів, ділять на педагогічні, психологічні, медичні та реабілітаційні.

У сучасному спортивному тренуванні з великими навантаженнями повторна тренувальна робота виконується, як правило, на фоні загального і локального недовідновлення функціональних можливостей організму спортсмена після попередніх тренувальних навантажень [19; 24].

Специфіка процесу стомлення і відновлення в змагальних і тренувальних умовах залежить від ряду факторів:

1. Виду спорту;

2. Типу м'язового скорочення;

3. Кількості та маси м'язів, що беруть участь у русі;

4. Характеру й інтенсивності виконуваної роботи;

5. Ступеня тренованості, віку і статі.

При однаковому виді діяльності в тих самих осіб розвиток стомлення і можливість його компенсації залежать і від спрямованості тренувальних занять.

Подолання труднощів, зумовлених пошуками оптимального режиму тренувальних навантажень в окремих заняттях і мікроциклах, створення адекватних умов для перебігу відновлювальних і спеціальних адаптаційних процесів може здійснюватися в двох напрямах:

1. Оптимізації планування навчально-тренувального процесу;

2. Направлено-цільовому застосуванні різних засобів відновлення працездатності спортсменів [12].

У спортивній практиці розрізняють два аспекти відновлення. Перший - це використання відновлювальних засобів у період змагання для спрямованого впливу на процеси відновлення не тільки після виступу спортсмена, але і перед початком змагань та в процесі їх проведення.

Другий аспект включає використання засобів відновлення в повсякденному навчально-тренувальному процесі з метою ефективного розвитку рухових якостей і підвищення функціонального стану організму спортсмена. При цьому варто пам'ятати, що відновлювальні засоби самі по собі нерідко служать додатковим фізичним навантаженням, що підсилює їх вплив на організм. Тому знання закономірностей застосування засобів відновлення дає можливість досягти феноменальних спортивних результатів.

Найбільш ефективним є їх сукупне використання у формі визначених комплексів, сформованих з урахуванням специфічних особливостей перебігу відновлювальних процесів у спортсменів різної спеціалізації, рівня підготовленості, етапу тренування й індивідуальних можливостей спортсменів.

У проблемах відновлення центральне місце приділяється педагогічним факторам, що припускають керування працездатністю спортсменів і відновлювальних процесів за допомогою доцільно організованої м'язової діяльності з обліком її спрямованого впливу на організм.

До педагогічних засобів відновлення відносять: підбір, варіативність і особливості поєднання методів і засобів у процесі побудови програми тренувальних занять, різноманітності і особливості поєднання навантажень при побудові мікроциклів.

Педагогічні засоби відновлення працездатності спортсмена базуються на багатоваріантних поєднаннях фізичних вправ, різних за структурою, інтенсивністю впливу на організм, об'єднаних у конкретні програми тренувальних занять.

Вміле використання педагогічних засобів відновлення підвищує працездатність спортсмена, знижує ризик виникнення передпатологічних і патологічних станів, сприяє спортивному довголіттю.

Ефективність навчально-тренувального процесу залежить не тільки від його об'єму, інтенсивності та напруженості, але і всій його структурі, тобто зміни тренувальних навантажень і відпочинку. Більш детальний облік і аналіз основних параметрів підготовки дає можливість об'єктивно і конкретно підбирати рекомендації щодо організації і проведення відновлювальних засобів. Підбір різних відновлювальних засобів необхідно варіювати в залежності від різноманіття завдань тренувального процесу в кожному виді спорту. Виділяють три основних напрями використання засобів керування працездатністю і відновлювальними процесами.

Перший напрям полягає в найшвидшому усунені стомлення, що є наслідком виконаної роботи. При такому підході вдається інтенсифікувати виконання окремих тренувальних вправ, скоротити паузи між вправами, підвищити сумарний об'єм тренувальної роботи в заняттях за визначений проміжок часу, що дозволяє збільшити кількість занять з великими навантаженнями, які включаються в мікроциклі.

Спрямоване використання відновлювальних засобів, органічно пов'язане з величиною і характером навантажень у тренувальних заняттях, дозволяє на 10-15% збільшити об'єм тренувальної роботи в ударних мікроциклах при одночасному поліпшенні якості роботи.

Систематичне використання відновлювальних заходів у першому напрямку сприяє приросту сумарного об'єму тренувальної роботи, спеціальних фізичних якостей і спортивних результатів, підвищує функціональні можливості систем енергозабезпечення. При цьому варто враховувати, що застосування засобів прискорення відновлювальних процесів найбільш доцільним є в процесі навчально-тренувальних занять, спрямованих на удосконалення тактичних дій і техніки виконання складнокоординаційних рухів, розвиток і підвищення спринтерських якостей.

Другий напрям використання відновлювальних засобів заснований на можливості впливу на ланки функціональних систем, які найменше задіяні у виконанні даного тренувального заняття, однак у наступних тренуваннях до них будуть пред'явлені максимальні вимоги. Прискорене виборче відновлення цих функціональних систем підготовлюють їх до наступного заняття, у якому найбільший об'єм фізичного навантаження повинен забезпечуватися за рахунок граничної напруги найменш навантажених на попередньому занятті систем організму.

Доцільно застосовувати в цьому напрямку відновлювальні засоби, що мають виборчу дію. Вони повинні прискорювати відновлення працездатності, пов'язаної з аеробними механізмами енергозабезпечення, і в той же, час підсилювати стомлення, викликане заняттям, у якому виконувалася робота анаеробної спрямованості. Найбільш раціонально призначати відновлювальні процедури в найближчий період, що настає відразу після завершення тренувального заняття. У цьому випадку спостерігається підвищення об'єму і якості тренувального навантаження в наступному занятті.

Третій напрям застосування засобів відновлення припускає попередню стимуляцію працездатності спортсменів перед початком тренувального навантаження. При цьому активізується діяльність функціональних систем, що приймають основну участь у роботі, підвищуючи її об'єм та інтенсивність. Така стимуляція поліпшує загальне самопочуття спортсмена, усуває залишкові явища недовідновлення після попередніх занять [3; 14; 24].

При цьому переважно спрямовуюючий вплив відновлювальних заходів, використовуваних з метою попереднього стимулювання працездатності організму спортсмена, повинен збігатися зі спрямованістю майбутнього тренувального заняття і проводитися у віддалений відновлювальний період після попереднього заняття.

Варто підкреслити, що характер фізіологічних змін в організмі спортсменів під впливом відновлювальних заходів, проведених перед початком тренувального заняття, повинен відповідати змінам, що виникають у ході самого заняття, відрізняючись лише кількісними величинами, обумовленими об'ємом та інтенсивністю виконання тренувальної роботи.

1.2 Визначення та характеристика води як засобу відновлення працездатності спортсмена

тренувальний спортсмен структурований вода

Вода одна з найважливіших сполук в організмі людини. Без води не можуть здійснюватися процеси життєдіяльності, без води неможливе і саме життя. Від вмісту води в організмі залежить фізична працездатність спортсмена, швидкість протікання процесів відновлення, здатність протистояти різноманітним стресам і сам стан здоров'я.

Вода є важливим елементом біосфери, вона визначає всі прояви життя, тому не достатнє вживання води або повне водне голодування викликає з боку організму дуже важкі реакції. При його зневодненні посилюється процес розпаду тканинного білка, порушується водно-сольовий баланс в організмі, а також діяльність органів внутрішньої секреції, нервової і серцево-судинної систем, знижується працездатність, погіршується самопочуття людини. Водне голодування, як правило, через кілька діб призводить до смерті. З цього випливає, що організм потребує постійного надходження певної кількості води. За добу здорова людина повинна вживати не менше 1,5-2,5 літрів рідини.

У той же час цілком очевидно, що нині людство стикається не тільки з проблемою задоволення потреб людини в певному обсязі води, але і з проблемою її якості. Вже стає зрозуміло, що основа для виживання людства на нашій планеті - чиста, придатна для пиття вода. У цьому зв'язку ми хотіли б особливо відзначити, що збереження чистої води на планеті важливіше для людини, ніж винахід і конструювання технічних систем.

Вода - один із найбільш істотних природних компонентів великого біологічного кругообігу. Без їжі, але споживаючи воду, людина здатна прожити близько 2 місяців, без води життя триває всього кілька днів. Вода - життєво необхідний елемент природного середовища. Величезне значення для загартовування організму і підтримки здоров'я мають водні процедури, що дають цілющий ефект при багатьох захворюваннях, а також води мінеральних джерел, геотермальні води.

Життя зароджується в тілі матері, і плід починає свій розвиток, плаваючи у воді, якою наповнений плодовий міхур. Коли приходить час, дитина виштовхується з водами в світ світла, і перше, що йому буде потрібно в цьому світі - материнське молоко. І далі протягом усього життя людині необхідна вода.

Вода виражається простою формулою H2О. Але в дійсності вода - не така проста речовина. Сполуки кисню і водню у воді різноманітні і складні: це НОН - гідрол (суха вода або пар), НОН2 - дигідрол (природна вода), НОН3 - тригідрол (лід або тверда вода) [59].

Вміст води в організмі залежить від віку, статі та поточного функціонального стану. В організмі дорослої людини вода становить приблизно 2/3 маси тіла, або близько 42 кг: у чоловіків - близько 60%, у жінок - 50% загальної маси тіла. У дітей вміст води у перерахунку на 1 кг маси тіла в 2-4 рази більше, ніж у дорослих.

Вода нерівномірно розподіляється серед окремих тканин, її зміст варіюється від 0,3% в зубній емалі до 99% в біологічних рідинах. Половина всієї води організму доводиться на м'язи, близько 1/8 - на скелет, 1/20 - на кров.

Вміст води в організмі змінюється протягом життя людини: найбільша кількість - в ембріоні (до 97%), найменша - в старіючому організмі (до 50%). Близько 63% води організму знаходиться всередині клітин. Це внутрішньоклітинна вода. Решта води становить біологічні рідини організму: плазма, міжклітинна рідина, лімфа та ін. Це позаклітинна вода. В організмі вода знаходиться в різних станах, тому надає різний вплив на біохімічні процеси.

Залежно від ступеня пов'язаності виділяють наступні три стани води: вільна, гідратаційна та іммобілізована.

Вільна вода становить основу багатьох біологічних рідин: крові, лімфи, слини, сечі тощо. Вона бере участь в обміні речовин між клітинами тіла і зовнішнім середовищем, в доставці поживних речовин, видаленні продуктів внутрішньоклітинного обміну, в підтримці температури тіла, а також виконує механічну роль, сприяючи ковзанню тертьових поверхонь суглобів. Крім того, вона проявляє властивості унікального розчинника речовин. При затримці в організмі вільна вода збирається під шкірою і утворює набряки. При її втраті зменшується об'єм плазми крові, кровопостачання тканин, а отже, доставка до них кисню і поживних речовин, що впливає на діяльність мозку, серцево-судинної системи і скелетних м'язів.

Гідратаційна вода входить до складу гідратних оболонок неорганічних іонів, білків, полісахаридів, нуклеїнових кислот. Вона бере участь у формуванні просторових структур більшості біополімерів. Гідратаційна вода не замерзає при температурі нижче 0°С і не проявляє властивостей розчинника. Протягом життя її кількість майже не змінюється. Тільки при старінні організм втрачає цю воду. Втрата гідратаційної води призводить до "усихання" тканин, зокрема до зморщування шкіри.

Іммобілізована вода зосереджена в замкнутих структурах різних молекул або мембран, але не входить до складу їх гідратних оболонок. Ця вода знаходиться в порах, пронизуючи біологічні мембрани і рибосоми, в ядрах, мітохондріях, інших структурах, які міцно з ними пов'язана. На відміну від гідратаційної іммобілізована вода замерзає при температурі нижче 0°С, розчиняє речовини і бере участь в реакціях обміну.

Між різними видами води існує динамічна рівновага з можливістю їх взаємопереходів. Наприклад, зміст гідратаційної води може збільшуватися за рахунок її іммобілізаційної та вільної фракцій.

Вода бере участь в наступних процесах:

1. В розчиненні багатьох речовин, що сприяє збільшенню швидкості хімічних реакцій;

2. У транспорті речовин при засвоєнні їжі в шлунково-кишковому тракті, доставці поживних речовин до клітин організму і виділення з організму продуктів обміну з сечею і потом;

3. У підтримці структур і функцій клітинних органел; завдяки цій властивості досягається тонка впорядкованість хімічних процесів в організмі; збільшення кількості води в організмі може викликати, наприклад, набухання мітохондрій, що веде до зміни енергоутворення у них;

4. В біохімічних реакціях обміну вуглеводів, ліпідів, білків, аденозинтрифосфата (гідроліз, гідратація, дегідрування); наприклад, реакція розпаду аденозинтрифосфата протікає за участю води і називається гідролізом аденозинтрифосфата;

5. У підтримці кислотно-лужної рівноваги середовища організму, так як вода частково дисоціює на іони Н+ і ОН- ;

6. У створенні осмотичного тиску, залежного від концентрації органічних і неорганічних речовин, розчинених у ній, а також від гідратації білків;

7. У механічному захисті тертьових поверхонь (в якості мастила), таких як суглоби, зв'язки, м'язи;

8. У процесах терморегуляції організму, так як близько 50% віддаваємого тепла виділяється з організму шляхом випаровування води.

Таким чином, вода підтримує динамічну сталість хімічного складу, осмотичного тиску, метаболічних реакцій і температури тіла, що забезпечує постійність внутрішнього середовища (гомеостаз) та кислотно-лужну рівновагу організму.

Особливої уваги заслуговує природна вода, яка включає в себе, крім кисню, різні корисні органічні речовини і певну кількість радіоактивного випромінювання. Більш того, завдяки унікальному хімічному складу природна вода викликає особливі реакції в організмі. Тому берегти і охороняти природну воду - наше першочергове завдання.

Однак перш ніж використовувати природну воду для пиття, необхідно визначити її склад. Вода, що містить велику кількість вапняку, називається жорсткою, а та, що містить малу кількість його, називається м'якою.

В організмі людини постійно відбувається обмін речовин. При цьому вода розкладається на складові елементи: з легень вона виходить при видиху у формі пари; виділяється у вигляді поту майже з 3 мільйонів пор, розташованих на поверхні тіла; виходить із сечових органів і прямої кишки.

В організмі людини вода знаходиться як поза клітинами, так і всередині їх. Міжклітинна вода (вода плазми крові і лімфи) становить 15-20% загальної маси тіла, а внутрішньоклітинна - 50%. Обидва цих великих водовмісники розмежовані клітинними мембранами, за допомогою яких відбувається не тільки фізико-хімічне, але й біологічне перевтілення.

Позаклітинна рідина містить хлористий натрій і певну кількість білкових молекул, якими не можна нехтувати. У внутрішньоклітинній рідині дуже мало хлористого натрію і відносна велика кількість калію. Еритроцити багаті хлором і калієм. В організмі людини міститься велика кількість калію і порівняно мало натрію.

Позаклітинна рідина складається з циркулюючої крові, лімфи, кишкових соків, спиномозкової рідини, рідкого середовища ока і вуха, суглобової і навколосуглобових рідин.

Лімфа являє собою циркулюючу форму міжклітинної рідини. Прискорення току лімфи підвищує інтенсивність і динаміку обмінних процесів, а уповільнення і застій лімфатичної рідини заглушають життя клітин і тканин. Міжклітинна рідина містить невеликий відсоток білкових молекул, який значно збільшується при захворюваннях нирок, особливо у випадку ліпідного нефриту.

Позаклітинна рідина схожа за хімічним складом з морською водою, а внутрішньоклітинна - зберігає свою хімічну індивідуальність, фіксуючи калій і відмовляючись від натрію і кальцію. Вода - найдоступніший і чудовий засіб, що дозволяє зміцнювати здоров'я і боротися з різними недугами.

Обмін води знаходиться під контролем ендокринної та нервової систем. Окремі гормони регулюють виділення води з організму. Основним регулятором є гормон гіпофіза - вазопресин, або антидіуретичний гормон, який зменшує виведення рідини нирками (діурез) за рахунок скорочення судин нирок. Секреція цього гормону підвищується при зниженні об'єму плазми крові, що сприяє затриманню води в організмі та нормалізує об'єм плазми крові. Такі зміни спостерігаються при фізичних навантаженнях, коли відбувається зниження обсягу плазми крові за рахунок інтенсивного потовиділення [23].

Обмін води регулює також гормон коркової речовини надниркових залоз - альдостерон, який забезпечує затримку натрію в плазмі крові. Вміст натрію в плазмі крові безпосередньо впливає на вміст у ній води. При виконанні фізичних навантажень, які викликають зменшення обсягу плазми крові та вмісту натрію, концентрація альдостерону в крові підвищується. Це призводить до посилення зворотного всмоктування натрію нирками (реабсорбції) і затримки води в організмі. Виділення води нирками стимулює гормон тироксин, паратгормон і статеві гормони.

При зниженні вмісту води в плазмі крові відбувається рефлекторне збудження ділянок кори головного мозку, що викликає відчуття спраги. Таким чином центральна нервова система регулює водний баланс в організмі.

При м'язовій діяльності значно збільшується зневоднення організму. Пов'язано це зі збільшенням швидкості метаболічних процесів і посиленням потовиділення, яке при окремих видах роботи може збільшитися до 90%. При фізичних навантаженнях на витривалість, наприклад при марафонському бігу, в умовах підвищеної температури спортсмен втрачає близько 2-3 л води на годину. Якщо зневоднення досягає 4-5% маси тіла, то працездатність такого спортсмена знижується на 30%. Зневоднення практично не впливає на результативність виконання короткочасної м'язової роботи (спринтерський біг, стрибки, важка атлетика) [35;58].

Для попередження зневоднення організму при спортивній діяльності необхідно своєчасне заповнення запасів води відповідно її втрат. При визначенні кількості доповнючої рідини під час тривалої роботи слід виходити з величини потовиділення, яке варіюється залежно від інтенсивності роботи, температури навколишнього середовища та маси тіла спортсмена.

У спортсменів не завжди виникає відчуття спраги при реальній необхідності відшкодування рідини. Тому кількість необхідної води спортсмен може визначити шляхом зважування: втрата 0,5 кг маси тіла відповідає втраті 378 мл води.

За добу спортсмен в середньому втрачає з сечею 1000-1500 мл води, з потом 500-1000 мл, із повітрям, що видихається - 350 мл, із калом - 100-150 мл. При важкій фізичній роботі, спортивних вправах, при високій температурі навколишнього середовища втрата води різко зростає (до 5000-8000 мл та більше на день).

Потреба спортсмена у воді визначається умовами навколишнього середовища, рівнем обмінних процесів в організмі, м'язовою роботою, кількістю і якістю спожитої їжі. У нормальних умовах потреба дорослої людини у воді становить у межах 40 г/кг, дитини грудного віку - 120-150 г/кг. Добова потреба в рідині дорослої людини в умовах нормальної температури при помірному фізичному навантаженні складає в середньому 1750-2200 мл, однак у чистому вигляді (вода, чай, компот) її необхідно в середньому лише 800-1000 мл. Решту кількості води людина отримує з першими стравами - 250-500 мл, другими стравами та іншими продуктами харчування - 600-700 мл. Крім того, в самому організмі за рахунок процесів біохімічного окислення утвориться 300-400 г води [12].

Особливо багаті на воду овочі, ягоди, різні фрукти (в них 80-90% води). У борошняних стравах кількість води становить 2/3-4/5 їх маси, у свіжому хлібі - до 1/3 маси. Вільної води мало в жирній їжі, сухарях, яйцях, сирі, рисі.

Також важливе значення має дотримання раціонального питного режиму. Безладне, у великій кількості пиття часто недостатньо вгамовує спрагу. Надмірне вживання води приводить до стану водної інтоксикації, надмірного навантаження на серце і нирки. Постійне переповнення шлунка водою рефлекторно підвищує діяльність потових залоз, посилює потовиділення. При цьому травлення їжі у шлунку погіршується.

Необхідно стримуватися від надмірного і частого пиття. Пити воду рекомендується невеликими порціями через 20-30 хвилин, оскільки всмоктування її та надходження в тканини починаються не відразу, а через 10-15 хвилин.

Обмін води в організмі тісно пов'язаний з обміном мінеральних солей. Підвищене введення і виділення води приводить до збідніння організму солями, оскільки вони виводяться з потом. Внаслідок цього колоїдні (від грецької коllо - клей і eidos - вигляд) речовини крові втрачають здатність зв'язувати воду, і, незважаючи на посилене пиття, вона не затримується в організмі. У цих випадках потрібно пити не прісну воду, а підсолену (вода повинна містити 0,5% кухонної солі), оскільки солі натрію сприяють утриманню води в організмі та навпаки, солі калію і кальцію сприяють виділенню води з організму і підвищують сечовиділення.

Кислотно-лужний стан (кислотно-лужну рівновагу; кислотно-лужний баланс; кислотно-основну рівновагу) - одне з найважливіших гомеостатичних властивостей внутрішнього середовища організму, що характеризується відносною сталістю співвідношення водневих і гідроксильних іонів і визначає оптимальний характер обмінних процесів і фізіологічних функцій [37].

Основою внутрішнього середовища є вода, молекули якої при дисоціації дають Н + і ОН-іони. Співвідношення їх концентрації визначає актуальну реакцію рідин, насамперед крові.

Актуальною називають існуючу в організмі в даних умовах кислотність або лужність внутрішнього середовища. Від актуальної реакції середовища залежить функціонування більшості білків, так як електронейтральність білкової молекули визначається її ізоелектричною точкою, що прямо пов'язано з кислотністю середовища. Актуальна реакція середовища визначає активність ферментів, для більшості з яких властиві свої оптимальні значення реакції середовища. Кислотно-лужний стан внутрішнього середовища визначає в тканинах напрям і інтенсивність процесів окислення і відновлення, розщеплення і синтезу білків, вуглеводів і жирів, нуклеїнових кислот, активність вітамінів і мікроелементів. Зміни актуальної реакції середовища крім метаболізму впливають і на функції клітин, органів і систем, наприклад серця і судин, нервової системи та м'язів, легенів і нирок. Кислотно-лужний стан середовища визначає і біофізичні властивості клітин і молекул, наприклад, проникність мембран і збудливість, ступінь дисперсності колоїдів та ін.

У свою чергу, кислотно-лужний стан як інтегральний параметр внутрішнього середовища залежить від стану клітинного метаболізму, газотранспортної функції крові, процесів харчування та зовнішнього дихання, водно-сольового обміну.

Внутрішньоклітинне середовище для більшості клітин нейтральне, тому що це забезпечує оптимальну можливість утворення субстрат-ферментних комплексів. Позаклітинна рідина і кров мають злегка лужну реакцію, що полегшує нейтралізацію та видалення з клітин кислих метаболітів і Н-іонів.

Існує важливий показник якості води - кислотність рН або водневий показник.

рН пов'язане з концентрацією іонів водню в середовищі, вимірюється за допомогою простого приладу «рН -метра» і дає нам поняття про кислотні або лужні властивості води: рН < 7 - кисле середовище; рН = 7 - нейтральне середовище; рН > 7 - лужне середовище. Це дуже важливий показник, причому не тільки для звичайної людини, але і для організму спортсмена.

У рідких середовищах організму перебуває певна концентрація протонів водню (Н+) і гідроксильних іонів (ОН-). Протони водню (Н+) утворюються в основному при дисоціації (розпаді на іони) кислот. Сильні кислоти дисоціюють на іони майже повністю, слабкі - тільки частково. Гідроксили (ОН-) утворюються при дисоціації основ або складних органічних сполук, що мають ОН- - групи:

Молекули води також збільшують концентрацію Н+ і ОН- в середовищі. Вода є слабким електролітом і частково дисоціює на іони. Протони водню легко гідратуються молекулами води з утворенням гідроксонію Н3O+. Однак для простоти викладу його позначають як протон H+.

Концентрація вільних протонів водню у водному середовищі визначає її кислотність, а концентрація гідроксилів - основність або лужність середовища. Співвідношення концентрації вільних протонів водню і концентрації гідроксилів [Н+]/[ОН-] визначає активну реакцію середовища, тобто її кислотно-основний стан. Сталість активної реакції внутрішнього середовища організму називається кислотно-основною (лужною) рівновагою. Якщо концентрація Н+ більше, ніж ОН-, то водне середовище кисле. Якщо гідроксилів більше, ніж протонів водню, - середовище лужне. При однаковій їх концентрації середовище нейтральне. Для більш точної характеристики активної реакції середовища використовують водневий показник (рН).

Вимірювання електропровідності води дозволило встановити, що при кімнатній температурі (22°С) на іони розпадається тільки одна десятимільйонна частина 1 моля води. При цьому утворюється 10-7 г·іон·л-1 водневих іонів (Н+) і 10-7 г·іон·л-1 - гідроксильних (ОН-). Помноження концентрації іонів водню і гідроксилу являє собою іонний добуток води, постійне при певній температурі і що становить 1·10-14: КН2O = [Н+]·[ОН-] = 10-7·10-7=1·10-14. Отже, як би не змінювалися значення концентрацій Н+ і ОН-, їх помноження при 22°С завжди залишається 1·10-14, тому можна визначати концентрацію одного з іонів, якщо відома концентрація іншого іона.

Для характеристики активної реакції середовища прийнято використовувати концентрацію Н+ в середовищі, яку позначають як водневий показник, або рН, що представляє собою негативний десятковий логарифм концентрації протонів водню, узятий з оберненим знаком:

рН = -lg [Н+].

За допомогою рН кислотність середовища виражається цілими числами. Так, наприклад, якщо концентрація Н+ в середовищі дорівнює 1·10-7 моль, то рН дорівнює 7:

рН = -lg [10-7] = 7.

Для визначення кислотності або основності середовища використовується шкала рН, на якій показана залежність між істинною концентрацією Н+ і ОН-в межах від 1·10 до 1·10-14 моль і величиною рН. Із зменшенням концентрації Н+ збільшується значення рН, а кислотність водного середовища зменшується. При цьому концентрація ОН- і лужність середовища збільшуються. Розчини, у яких рН дорівнює 7, - нейтральні, менше 7 - кислі, більше 7 - основні. Шкала рН - логарифмічна, тому зміна рН на одиницю викликає 10-кратну зміну істинної концентрації Н+ в розчині.

Визначення рН крові і сечі спортсмена є важливим діагностичним показником в практиці спорту, так як при фізичних навантаженнях спостерігаються значні зміни рН внутрішнього середовища організму, що впливає на майже всі біологічні процеси. Більшість біохімічних процесів протікає в строго визначеному діапазоні рН [1].

Кислотно-основна рівновага - це необхідна умова для нормальної життєдіяльності всіх клітин організму. Зміна рН крові від 7,36 до 6,80 у нетренованому організмі може привести до його загибелі.

При фізичних навантаженнях посилюється метаболізм, у тому числі тих процесів, які призводять до накопичення кислих продуктів. У скелетних м'язах у процесі гліколізу (анаеробного окислення глюкози) накопичується молочна кислота. Вона надходить у кров і може змінювати кислотно-лужну рівновагу організму. При помірних аеробних фізичних навантаженнях молочна кислота утворюється в незначній кількості, тому істотної зміни рН крові не спостерігається. Інтенсивні фізичні навантаження анаеробної спрямованості, особливо спринтерські дистанції в бігу і плаванні, призводять до значного накопичення молочної кислоти у скелетних м'язах і виходу її в кров. При цьому в скелетних м'язах і крові рН знижується до 7,0 або навіть до 6,5. Закислення внутрішнього середовища організму називається ацидозом.

Розрізняють метаболічний ацидоз, що виявляється при зміні обміну речовин, наприклад при м'язовій діяльності, голодуванні, деяких патологічних станах, і дихальний ацидоз, що виникає при порушенні процесів дихання.

Розвиток метаболічного ацидозу під впливом фізичних навантажень частіше спостерігається у нетренованих людей. Ацидотичний стан може супроводжуватися больовими відчуттями в м'язах і зниженням фізичної працездатності. Ацидоз є чинником, що викликає стомлення організму. Після припинення роботи рН м'язів і крові швидко нормалізується (в межах 30 хв). Больові відчуття, пов'язані зі зміною рН внутрішнього середовища організму при фізичних навантаженнях, також зникають в цей період часу.

Для запобігання розвитку ацидозу спортсмени перед стартом, особливо бігуни на короткі дистанції, іноді проводять гіпервентиляцію легенів. Гіпервентиляція - глибоке й інтенсивне дихання протягом декількох секунд - знижує концентрацію СO2 в легенях і крові, що викликає підвищення рН крові до 7,6 або залуження. Залуження внутрішнього середовища організму називається алкалозом. Цей стан може спостерігатися також при надмірному надходженні в організм з їжею лужних речовин або при втраті кислих компонентів. Алкалоз може виникати при підйомі на висоту більше 3000 м або тренуванні у високогір'ї через зниження вмісту кислих продуктів у крові.

У високотренованих спортсменів при розвитку метаболічного ацидозу зазвичай зберігається висока працездатність за рахунок адаптації фізіологічних систем організму до змін внутрішнього середовища, а також за рахунок великої ефективності роботи хімічних буферних систем, які перешкоджають зміни рН середовища [23].

У природній воді приблизно 5% молекул води пов'язані водневими зв'язками в асоціативний структуру, інші 95% молекул не пов'язані ніякими водневими зв'язками і розташовуються хаотично. Звичайна вода і структурована вода, тобто вода яка має певну структуру та відрізняються один від одного вмістом в них солей, мінералів та інших домішок. Дві води, що мають однаковий елементний склад, по впливу на рослини, птахів, тварин і організм людини, тобто на біологічні об'єкти, можуть надавати абсолютно різний вплив. Все залежить від форми сполуки молекул в регулярну асоціативну структуру, при якій з'являються властивості, які можуть позитивно впливати на біологічні об'єкти.

Термін структурована вода, тобто вода з регулярною структурою був введений відносно давно і пов'язаний з кластерною моделлю будови води.

Особливості фізичних властивостей води і численні короткоживучі водневі зв'язки між сусідніми атомами водню і кисню в молекулі води створюють сприятливі можливості для утворення особливих структур-асоціатів (кластерів), що сприймають, зберігають і передають саму різну інформацію.

Структурною одиницею такої води є кластер, що складається з клатратів, природа яких обумовлена дальніми кулоновскими силами. У структурі кластерів закодована інформація про взаємодії, що мали місце з даними молекулами води. У водних кластерах за рахунок взаємодії між ковалентними і водневими зв'язками між атомами кисню і атомами водню може відбуватися міграція протона (Н+) з естафетного механізму, що призводять до делокалізації протона в межах кластеру.

Вода, що складається з безлічі кластерів різних типів, утворює ієрархічну просторову рідкокристалічну структуру, яка може сприймати і зберігати величезні обсяги інформації.

Вода структурується, тобто набуває особливої регулярної структури при впливі багатьох структурируючих факторів, наприклад, при заморожуванні-відтаванні води (вважається, що в такій воді зберігаються "крижані" кластери), впливі постійного магнітного або електромагнітного поля, при поляризації молекул води та ін. До числа факторів, що призводять до зміни структури і властивостей води, відносяться різні випромінювання і поля (електричні, магнітні, гравітаційні і, можливо, ряд інших, ще не відомих, зокрема, пов'язаних з біоенергетичним впливом людини), механічні дії (перемішування різної інтенсивності, струшування, течія в різних режимах і т.д.), а також їх всілякі поєднання. Така структурована вода стає активною і несе нові властивості.

Говорячи про мертву і живу воду, мається на увазі розчини, отриманий шляхом електролізу. При цьому мова йде про два види розчинів.

Розчин анодної зони в російськомовній науковій та медичній літературі називається анолітом, або електроактивованим розчином аноліта, а в народі іменується мертвою водою.

Розчин катодної зони в російськомовній медичній та науковій літературі називається католітом, або електроактивованим розчином католіта, а в народі іменується живою водою.

Обидва ці розчину - активовані. У зарубіжній літературі вони носять інші назви. На Німеччині їх називають іонізованими, в Японії та Америці живу воду іменують редуцированою, а мертву - кислою.

Про те, хто і як відкрив дивовижні властивості живої та мертвої води, як завжди у випадку будь-якого великого відкриття, ведеться багато суперечок.

Швидше за все, перший електролізер сконструювала природа: дивовижні властивості різних лікувальних вод були відомі вже в глибокій старовині. Може бути, серед них були і отримані шляхом електролізу в природній електролізної камері землі. Виникнення такого геодезичного електролізера цілком можливо при наявності в землі мінеральних порід, що є прообразами анода і катода і володіють властивостями легко віддавати або одержувати електрони. Наприклад, лікувальні джерела, в надрах яких є пласти мінералів, які мають велику різниця електродних потенціалів, таких як цинк і мідь або кальцій і нікель, цілком можуть служити анодом і катодом у підземному електролізері, причому цинк в такому природному електролізері віддає електрони, а мідь бере [4;29;34;41].

Таким чином, лікувальні властивості деяких вод можна пояснити не тільки унікальним мінеральним складом, але і властивостями активованих розчинів, які є результатом електролізу.

Доказом цьому є те, що багато вод мають таку ж властивість, що і жива вода, але з часом вони втрачають лікувальну силу.

1.3 Тонічна активність м'язової системи як показник працездатності спортсмена

Тест “Тонічна активність м'язової системи” дає можливість визначити рівень енергії спортсмена та за цими даними визначити її працездатність.