Анатомо-физиологические и функциональные особенности женского организма

Спортивные достижения женщин и мужчин имеют различия. Они связаны с разницей размеров тела (роста, массы), состава и строения тканей.

Женщины, в среднем, легче на 8-10 кг, ниже ростом на 8-10 см, имеют меньшую мышечную массу по сравнению с мужчинами: у женщин мышечная масса составляет 30 % массы тела - 18 кг, у мужчин мышечная масса составляет 40 % массы тела – 30 кг. Жировой компонент тела составляет у женщин в среднем 28 – 30 %, а у мужчин около 16 – 20 %. Абсолютное количество жира у женщин также больше приблизительно на 4 – 8 кг. Жир у женщин откладывается в основном в областях бедер, живота и задней поверхности плеч, у мужчин – бедер, голеней, под лопатками и на животе. В процессе спортивной тренировки количество жира уменьшается, но даже у спортсменок – стайеров оно может только достигнуть его уровня у нетренированных мужчин.

В большинстве видов спорта основная часть физической нагрузки связана с перемещением массы собственного тела. Поэтому избыточное содержание жировой ткани в теле составляет дополнительную нагрузку, например, в беге или прыжках, но не в плавании, где большая жировая масса создает выталкивающую силу, облегчая адаптацию к нагрузке, и женщина расходует меньше чем мужчина энергии для прохождения с одинаковой скоростью равных дистанций.

Поскольку жировая ткань почти не содержит воды, общее содержание воды в теле у женщин существенно меньше, чем у мужчин (соответственно около 55% и 70% веса тела).

Женщины по сравнению с мужчинами имеют больший удельный вес жировой ткани. Достаточное количество жира является обязательным условием выработки нормального количества половых гормонов. При избыточном похудании с потерей 10 – 15 % жира, что наблюдается, например, у спортсменок-стайеров, возникает эстрогенная недостаточность и угнетение овариально-менструального цикла.

Женский скелет имеет значительные отличия от мужского. Конечности у женщин относительно короче, чем у мужчин, поэтому у первых короче и чаще шаги при беге. Грудной отдел позвоночника у женщин относительно короче, чем у мужчин, но длиннее шейный и поясничный отделы, что обеспечивает его большую подвижность, этому же способствует повышенная эластичность связочного аппарата. Грудная клетка короче и шире, что обусловливает более высокое расположение диафрагмы. У женщин ширина плеч меньше, чем у мужчин, зато ширина и глубина таза, больше, поэтому меньшая эффективность бега у женщин связана с большими вращательными движениями тазом. Центр тяжести у женщин располагается ниже. В целом женский скелет более легкий, эластичный, подвижный и менее прочный.

Отличия в пропорциях тела женщин: короткие конечности, длинное туловище, широкий таз, узкие плечи. Это обеспечивает большую устойчивость равновесия за счет сравнительно низкого положения центра тяжести, но снижает эффективность движений. Это сказывается на быстроте, ловкости. Хорошая подвижность позвоночника, эластичность связок обуславливают высокий уровень гибкости. У женщин чаще встречается высокий свод стопы и реже плоскостопие, с чем связана красота движений. Общая мышечная сила (сумма максимальных силовых показателей основных мышечных групп) составляет примерно 2/3 величины у мужчин.

Различия в размерах тела и отдельных органов определяют отличия в работоспособности женщин и мужчин. До периода полового созревания, когда различия в размерах и составе тела между мальчиками и девочками минимальны, МПК тоже почти одинаково. У молодых мужчин оно в среднем на 20- 30% больше, чем у женщин того же возраста. По мере старения различия в МПК между мужчинами и женщинами становятся меньше.

Разница между МПК у женщин и мужчин снижается примерно до 15-20%, когда оно приведено к весу тела. В 20-30 лет МПК на 1 кг веса тела у женщин составляет в среднем 35-40 мл/кг/мин, а у мужчин - 45-50 мл/кг/мин. Еще меньше разница, когда МПК относят к весу тощей массы тела, поскольку жировая ткань является метаболически неактивной и почти не потребляет кислорода. Различия в МПК между женщинами и мужчинами практически исчезают, если МПК соотносят с активной мышечной массой.

МПК женщин в ходе спортивной тренировки на выносливость повышается до уровня физически менее подготовленных мужчин.

У спортсменок - представительниц видов спорта на выносливость абсолютные значения МПК существенно больше, чем у других спортсменок, как и МПК на 1 кг веса тела (у рядовых спортсменок в среднем 55-60 мл/кг/мин, а у наиболее выдающихся, особенно у лыжниц, - 70- 75 мл/кг/мин).

МПК, отнесенное к весу тела, у женщин-спортсменок на 20-25% ниже, чем у мужчин-спортсменов (у нетренированных эта разница составляет около 15-20%). Даже при отнесении к весу тощей массы тела МПК у ведущих женщин-марафонцев на 8,6% меньше, чем у мужчин (соответственно 76,5 и 96,6 мл/кг*мин). У финских лыжниц и лыжников - членов национальной команды разница составляет в среднем лишь 3,7% (у женщин - 86,4, у мужчин - 89,8% мл/кг тощей массы тела мин).

В аэробных условиях работы женщины больше, чем мужчины способны утилизировать жиры, поэтому они более приспособлены к работе в большой и умеренных зонах цикличной работы.

Особенности аэробной производительности женщин связаны с более низкими резервами кардиореспираторной системы, т.е. кислородтранспортными возможностями женского организма. По сравнению с мужчинами, они имеют меньший объем, массу и некоторые функциональные показатели сердца (580 см3 не тренированные, 640 – 793 см3 спортсменки), СО (систолический объем крови) – 50 – 60 мл (у мужчин 90 – 120 мл), МОК (минутный объем крови) – 4 л. Меньшему СО сопутствует более высокая (на 6 – 8 ударов) частота сердечных сокращений (ЧСС – 72 – 80 в мин.), и больше чем у мужчин скорость кровотока. При нагрузке МОК возрастает менее эффективным путем – в большей степени за счет прироста ЧСС. У нетренированных женщин МОК может возрастать до 18,5 л /мин (у мужчин до 25 л), СО – до 120 мл, у мужчин до 150 мл. Объем сердца у спортсменок в среднем заметно больше, чем у нетренированных женщин, и достигает размеров сердца у нетренированных мужчин. Максимальный объем сердца обнаружен у лыжницы - 1150 мл и у ватерполиста - 1700 мл. Объем сердца, отнесенный к весу тела, у спортсменок приближается к мужским показателям (до 16 мл/кг).

Максимальная ЧСС у спортсменок ниже, чем у нетренированных женщин (соответственно около 195 и 205 уд/мин). Однако благодаря увеличенному систолическому объему максимальный сердечный выброс у спортсменок больше, чем у неспортсменок. У выдающихся лыжниц он достигает 28- 30 л/мин. Таким образом, как и у мужчин, так и у женщин, тренирующих выносливость, увеличение систолического объема служит главным механизмом повышения кислородтранспортных возможностей организма.

Для женщин характерно меньшее содержание эритроцитов и гемоглобина в крови, меньший объем циркулирующей крови на 1 кг массы тела (эритроциты – 3,8 - 4,5 х 1012 л, Нв – 120 – 140 г/л.). Это связанно с более низким уровнем андрогенов – мужских половых гормонов в крови женщин, которые стимулируют эритропоэз. Концентрация гемоглобина определяет меньшую кислородную емкость артериальной крови – 16,8 об.% (у мужчин – 19,5 об.%).

Способность рабочих мышц утилизировать кислород из крови и адекватно распределять сердечный выброс у спортсменок выше, чем у нетренированных женщин, и такая же, как у спортсменов. Поскольку содержание О2 в артериальной крови у спортсменок ниже, АВР-О2 у них также меньше, чем у спортсменов, но больше, чем у нетренированных женщин. Максимальная системная АВР-О2 у квалифицированных спортсменок, тренирующих выносливость, составляет в среднем 13 мл О2/100 мл крови (у спортсменов 15,5 мл О2/100 мл). Как уже говорилось, эта разница предопределяется более низкой концентрацией гемоглобина в крови у женщин, что ведет к сниженному содержанию О2 в артериальной крови. Кислородная емкость венозной крови у женщин соответствует таковой у мужчин.

Дефицит гемоглобина компенсируется в организме женщин за счет увеличения МОК. Поскольку содержание гемоглобина в крови у женщин ниже, чем у мужчин, у них меньше и АВР-О2 при выполнении одинаковых абсолютных и относительных аэробных нагрузок. Следовательно, сердце у женщин должно прокачивать большее количество крови, чтобы транспортировать такое же количество кислорода, что и у мужчин. Поэтому МОК на каждый литр потребляемого О2 во время аэробной работы у женщин в среднем на 10-15% больше, чем у мужчин.

Из-за уменьшенного систолического объема увеличение сердечного выброса (МОК) у женщин в большей мере, чем у мужчин, происходит за счет роста ЧСС. Даже при одинаковой относительной аэробной нагрузке ЧСС у женщин в среднем на 10 уд/мин больше, чем у мужчин. При выполнении одинаковой абсолютной аэробной нагрузки разница в ЧСС составляет 20-40 уд/мин. Как и у мужчин, ЧСС у тренированных женщин ниже, чем у нетренированных, при выполнении ими одинаковой субмаксимальной аэробной работы. Концентрация лактата в крови у женщин выше, чем у мужчин, при выполнении одинаковой абсолютной мощности немаксимальной аэробной работы. В этом случае женщины работают на более высоком относительном уровне потребления О2 (%МПК), т. е. ближе к своему «кислородному потолку», чем мужчины. Поэтому при одинаковой физической мощности работы физиологическая нагрузка у женщин может быть выше анаэробного порога, а у мужчин ниже. Спортивная тренировка повышает аэробные возможности и, следовательно, анаэробный порог. При выполнении одинаковой аэробной работы концентрация лактата в крови у спортсменок ниже, чем у нетренированных женщин. Вместе с тем анаэробный порог у женщин ниже, чем у мужчин той же специализации

У женщин ниже содержание миоглобина в мышцах, чем у мужчин.

У женщин меньше резервы внешнего дыхания. Это связано с меньшим объектом грудной клетки, легких, меньшей силой дыхательных мышц. Величина ЖЕЛ ниже, чем у мужчин, в среднем на 1 л (3,0 – 3,2 л). Соответственно меньше глубина дыхания, но больше – частота (18 – 20). МОД в покое составляет 3 – 5 л / мин., 6 – 8 у мужчин. Рабочее увеличение МОД составляет 80 % от максимума у мужчин и достигается менее эффективным путем – за счет большего увеличение частоты дыхания. Это способствует более выраженному утомлению дыхательных мышц. Женщины уступают мужчинам по величине максимальной вентиляции легких. МВЛ на 20 % ниже мужской.

Систематическая тренировка выносливости на протяжении нескольких недель и месяцев может вызывать очень значительный прирост МПК (до 25-30% у ранее не тренированных женщин). Причем между относительным приростом МПК и его исходным уровнем выявляется обратная зависимость: чем ниже исходное МПК, тем больше оно увеличивается в результате тренировки. Судя по этим данным, тренируемость максимальных аэробных возможностей у женщин и мужчин в принципе одинаковая, хотя абсолютные приросты у женщин меньше, а индивидуальная вариативность тренировочных эффектов больше, чем у мужчин.

Анаэробная производительность у женщин также ниже, чем у мужчин. Резервы АТФ и КрФ на 20 % ниже в связи с меньшим объемом мышечной массы. Резервы анаэробного гликолиза и гликогенолиза меньше, что проявляется максимальной концентрацией молочной кислоты в крови.