Социально биологические основы физической культуры. Социальные основы физической культуры

Физическая культура и спорт в обществе – важный фактор всестороннего развития и воспитания человека, укрепления его здоровья, повышения работоспособности.

Для решения задач физического совершенствования людей требуется подготовка высококвалифицированных кадров – преподавателей и тренеров. Физическое воспитание, спортивная тренировка – это, в первую очередь, социально-педагогические процессы, что определяет ведущую роль педагога. Однако объектом этих процессов является человек со всей сложностью функций его организма, психики, взаимодействия с окружающей средой. Поэтому эффективность занятий физической культурой и спортом во многом зависит от системы соответствия используемых средств и методов тренировки функциональным возможностям, индивидуальным особенностям каждого занимающегося. Только при таком соответствии могут быть достигнуты оздоровительный эффект тренировки, высокие и стабильные спортивные результаты.

Особенно важно это в современных условиях, когда в занятия физической культурой и спортом вовлекаются все более широкие массы людей разного возраста, уровня здоровья, подготовленности, различных профессий.

Здоровье человека определяется как «состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов». С учетом социальной сущности человека здоровье определяют и как «жизнь трудоспособного человека, приспособленного к изменениям окружающей среды» (И.Р.Петров). К этому еще следует добавить, что максимально возможный для данного человека диапазон приспособления может быть значительно расширен благодаря закаливанию, систематическим физическим упражнениям и другим воздействиям.

Организм человека можно рассматривать как единую саморазвивающуюся биологическую систему, в которой все процессы и органы связаны между собой.

Реакцией организма на действие вредных для него факторов, характеризующихся ограничением приспосабливаемости и жизнедеятельности, является болезнь.

Местные и общие изменения при болезни становятся понятными в своей взаимосвязи на основе принципов нервизма и целостности организма. С этих же теоретических позиций любая болезнь является страданием всего организма. Но соотношение местных и общих изменений при болезнях может быть очень разнообразным. В одних случаях общие нарушения в организме вызывают местные поражения различной локализации и тяжести: так, отрицательные эмоции, нарушая нервную регуляцию функций, могут привести и к язвам желудочно-кишечного тракта и к инфаркту миокарда. В других случаях первоначально локализованное повреждение может вызвать тяжелые общие расстройства: так, при ангине микробы из миндалин могут попасть в общий кровоток и вызвать заражение различных органов (нередко со смертельным исходом).

Местные общие расстройства при болезни мобилизуют различные механизмы защиты, направленные на устранение функциональных и структурных нарушений, на восстановление постоянства внутренней среды организма.

Защитные реакции направлены на прекращение действия постоянного раздражителя (например, отдергивание руки от горячего предмета), на удаление вредных веществ из организма (рвота при пищевом отравлении) или на их уничтожение.

Барьерную функцию выполняют, например, кожа и слизистые оболочки. Они являются механическими препятствиями для микробов. Многие секреты, выделяемые железами на поверхность барьеров, обладает антимикробным действием (мезоцим слюны, слезной жидкости, соляная кислота желудка и т.д.). Сложным является так называемый гематоэнцефалический барьер, защищающий центральную нервную систему. Важнейшую барьерную функцию при повреждении тканей играет, в частности, эволюционно выработанный воспалительный процесс.

Из сказанного следует, что барьеры либо предупреждают повреждение в организме, либо препятствуют его дальнейшему распространению.

Приспособительные реакции развиваются в ответ на возникающие при болезни нарушения и обеспечивают единство организма с внешней средой на новом уровне его жизнедеятельности. Активное приспособление в ответ на действие болезнетворного фактора характеризуется мобилизацией функциональных резервов важнейших жизнеобеспечивающих систем, высоким уровнем энергозатрат и жизнедеятельности организма.

Когда организм не может энергетически обеспечить активное приспособление в ответ на действие внешних факторов (очень большая кровопотеря, тяжелая травма), в действие вступает другой универсальный механизм защиты – пассивное приспособление. В его основе лежит запредельное, охранительное торможение центральной нервной системы, при котором существование больного организма обеспечивается резким уменьшением его энергозатрат.

Компенсаторные механизмы включаются при стойком нарушении или выпадении каких-либо функций. Так, при удалении одного из парных органов (почек, надпочечников) функция оставшегося органа повышается. В мобилизации всех форм защиты ведущую роль играет нервная система.

Функциональное состояние организма спортсменов изучается в процессе углубленного медицинского обследования. Для суждения о функциональном состоянии организма используются все методы, включая и инструментальные, принятые в современной медицине. При этом изучается функционирование различных систем и дается комплексная оценка функционального состояния организма в целом.

Для изучения функционального состояния систем организма спортсмена его исследуют в условиях покоя и в условиях проведения различных функциональных проб. Данные сопоставляют с нормальными стандартами, полученными при обследовании больших контингентов здоровых людей, не занимающихся спортом. В процессе такого сопоставления устанавливается либо соответствие нормальным стандартам, либо отклонение от них. Отклонение чаще всего является следствием тех функциональных изменений, которые развиваются в процессе спортивной тренировки (например, замедление частоты сердцебиений у хорошо тренированных спортсменов). Однако в некоторых случаях оно может быть связано с утомлением, тренированностью или заболеванием.

Обязательным процессом, без которого немыслима жизнь, является обмен веществ. Он возможен только при условии затрат свободной энергии, т.е. при совершении работы.

Обмен веществ (метаболизм) – это одновременные, но одинаково протекающие по своей интенсивности процессы ассимиляции (анабиоза) и диссимиляции.

За счет ассимиляции происходит накопление пластических веществ, идущих на формирование различных тканей организма (массы тела), и энергетических веществ, необходимых для осуществления всех процессов жизнедеятельности, в том числе движения.

За счет диссимиляции совершаются распад химических веществ, разрушение тканевых элементов тела (старых, отмерших и поврежденных) и освобождение энергии из энергетических веществ, накопленных в процессе ассимиляции.

Оба процесса осуществляются при условии поступления, переработки и усвоения пластических и энергетических веществ (белки, жиры и углеводы), витаминов, минеральных веществ и микроэлементов из внешней среды в виде продуктов питания, а также удаления из организма продуктов распада. То или иное течение обмена веществ зависит от складывающихся в каждый отдельный момент взаимоотношений организма с окружающей средой.

Влияние среды на организм многогранно. Она является поставщиком всех необходимых для его жизнедеятельности и развития веществ, она же служит источником постоянного и бесчисленного потока возмущающих воздействий (раздражений). Существование организма в этих условиях возможно только в том случае, если он своевременно реагирует на все воздействия соответствующими приспособительными реакциями. Эти реакции не должны сопровождаться изменениями функций, выходящими за рамки пределов физических колебаний. В противном случае может нарушиться нормальная жизнедеятельность организма, что вызовет заболевание, а в некоторых случаях даже смерть. Поэтому всеми животными и растительными организмами в процессе формирования взаимоотношений со средой выработана способность не только приобретать новые, наследственно закрепляемые качества, но и сохранять имеющееся постоянство химического состава и функций своего организма, т.е. гомеостаз.

Несмотря на то, что животные и растительные организмы по своему химическому составу (концентрация веществ), в том числе по составу циркулирующих в них жидкостей (кровь, лимфа, тканевая жидкость), и по температуре отличаются от концентрации и температурного режима окружающей их среды, все эти организмы сохраняют свое динамическое неравновесное состояние. Основным выражением этого является способность живых объектов сохранять свой гомеостаз путем использования различных по степени своей активности механизмов приспособления.

Так, для одних представителей живых существ средством сохранения гомеостаза является пассивный способ приспособления к окружающей среде. Они приобрели способность переходить на максимально допустимый низкий уровень функциональной активности. Однако подобный способ приспособления к изменяющимся условиям существования в эволюционном отношении недостаточно надежен, так как неблагоприятные условия могут оставаться без изменения более длительное время, чем то, в течение которого организм в состоянии сохранить свою жизнедеятельность. Поэтому обстоятельства могут сложиться так, что восстановление благоприятных жизненных условий произойдет после утраты организмом способности вернуться из этого состояния к активной жизнедеятельности.

У других представителей живой природы сформировались активные формы приспособления, позволяющие вести поиск более подходящих условий существования, обеспечивающих сохранение гомеостаза. Естественно, активный поиск возможен только в том случае, если живое существо способно перемещаться в окружающем пространстве.

У третьих представителей живого преимущественно развились механизмы активного вмешательства в окружающий их внешний мир. Высшего совершенства подобная форма адаптации достигла у человека в виде трудовой деятельности. Движение выступает здесь не просто как средство перемещения в пространстве, а как тончайший механизм осуществления всех форм трудовой, творческой преобразующей деятельности. Таким образом, движение во всем многообразии своего выражения – наиболее совершенный способ приспособления к окружающей среде и активного воздействия на нее. Это способ активного преобразования.

Организму свойственен принцип целостности, характеризующийся теснейшей взаимосвязью всех его органов и систем. Полноценное движение, обуславливающее приспособление организма к новым условиям среды, в первую очередь мускулатуры, необходимыми для его деятельности продуктами питания, кислородом и при выделении продуктов распада. Это требует координированной деятельности органов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и других, регулируемых нервной системой. Рационально используемая физическая культура, спорт способствуют поддержанию у человека гомеостаза, восполняя ограничение двигательной активности, возникшее как следствие научно-технического процесса.

Оздоровительное значение физической культуры общеизвестно. Имеется огромное количество исследований, показывающих положительное влияние физических упражнений на опорно-двигательный аппарат, центральную нервную систему, функции кровообращения, дыхание, выделения, обмен веществ, теплорегуляцию и деятельность органов внутренней секреции. В результате физической тренировки значительно улучшается координация нервной системой двигательных и вегетативных функций; повышаются функциональные возможности многих органов и систем организма, в некоторых случаях в несколько раз. Повышаются функциональные возможности отдельных органов и систем человека, что позволяет значительно легче справляться с повышенными требованиями, предъявляемыми к сердечно-сосудистой, дыхательной и другим системам организма.

Велико значение физических упражнений как средства лечения особенно при заболеваниях опорно-двигательного аппарата.

Изменения в режиме мышечной деятельности могут отражаться как на отдельных двигательных вегетативных функциях организма, так и на общей его устойчивости (резистентности) при действии неблагоприятных факторов внешней среды.

Под влиянием сильных раздражений в организме возникает напряжение – стресс. При этом развивается комплекс изменений, названный общим адаптационным синдромом. Из трех стадий стресса патологические изменения в организме наблюдаются при первой (реакции тревоги) и третьей (истощение) стадиях. Вторая же стадия, повышающая устойчивость организма как к данному фактору, так и к ряду других, представляет собой физиологическое явление.

Важнейшей особенностью влияния мышечных напряжений является то, что при постепенном увеличении нагрузок реакция тревоги проявляется слабо или отсутствует. В организме после нескольких тренировочных занятий начинает развиваться состояние повышенной резистентности как к специфическим, т.е. к тому же фактору, например, мышечным нагрузкам, так и к неспецифическим, т.е. к целому ряду других неблагоприятных воздействий на организм. Третья стадия стресса – истощение – возникает только при чрезмерных для данного организма нагрузках. Таким образом, мышечная работа при весьма большом диапазоне нагрузок оказывает на организм только положительный эффект.

В частности, как было выявлено в опытах на животных организмах и при наблюдениях над людьми, в результате мышечной деятельности неспецифически повышается устойчивость организма ко многим неблагоприятным воздействиям, которым подвергается человек в условиях современной жизни, например, к действию гипоксии, некоторых ядов, радиоактивных веществ, инфекций, перегреванию, охлаждению и др.

При мышечной деятельности может возникать утомление, характеризующееся комплексом изменений в состоянии различных функций организма. Степень выраженности этих изменений, в том числе чувства усталости, тем больше, чем интенсивнее и продолжительнее была проделанная работа.

Утомлением называется особое состояние, возникающее как следствие работы и проявляющееся в ухудшении двигательных и восстановительных функций и их координации, понижении работоспособности и появлении чувства усталости. Это состояние имеет временный характер и исчезает через некоторое время после прекращения работы, т.е. во время отдыха.

Внешние проявления мышечного утомления разнообразны. Они зависят от характера выполняемых физических упражнений, особенностей внешней среды и личных индивидуальных особенностей организма. К внешним проявлениям утомления относятся нарушение координации движения, падение производительности работы, одышка, чрезмерная потливость, покраснение кожных покровов.

Эти внешние проявления обусловлены как ухудшением работы периферических органов, так и расстройством координации их деятельности нервной системой.

Изменение координации функций периферических органов, возникающее через некоторое время после начала работы, происходит в одних случаях еще до снижения работоспособности исполнительных аппаратов и представляет собой как бы профилактическое мероприятие, позволяющее более длительно сохранить высокую эффективность работы. В других случаях оно наступает вследствие расстройства функций нервной системы, которое бывает при сильном утомлении.

Ухудшение функций периферических органов при работе, возникающее в результате неполноценной нервной регуляции, может проявиться в различных формах. Во-первых, могут снижаться показатели деятельности различных органов и систем органов (например, минутный объем крови, потребление кислорода). Во-вторых, вследствие нарушения координации может наблюдаться более высокая, чем необходимо, степень мобилизации функций периферических органов.

В целях сохранения работоспособности периферических исполнительных аппаратов нервная система может изменить формы координации их длительность: заменить работу одних мышечных элементов другими, уменьшить глубину дыхательных движений и т.д.

Несмотря на то, что утомление приводит к временному снижению работоспособности, оно имеет важное биологическое значение, являясь сигналом о частичном истощении ресурсов.

Снижение или прекращение деятельности скелетных мышц, сердца, желез внутренней секреции и других органов происходит всегда при наличии еще некоторого остаточного запаса энергетических и других веществ. Это связано с тем, что как полное, так и частичное, но резкое снижение содержания этих веществ может вызвать перерождение, а в некоторых случаях даже гибель определенных клеток организма. Утомление при работе возникает еще при наличии значительных резервов, приводя к снижению или прекращению деятельности. Эти резервы частично используются человеком в экстренных случаях.

При возникновении эмоциональных состояний существенно изменяются воздействия центральной нервной системы на органы и ткани. При положительных эмоциях усиливается влияние через симпатические нервы. При этом увеличивается секреция катехоламинов-адреналина. Повышение деятельности симпатоадреналиновой системы способствует увеличению степени мобилизации энергетических ресурсов в работающих органах и улучшает деятельность мышц. При отрицательных эмоциях может наблюдаться ухудшение ряда функций организма и снижение работоспособности.

Утомление в процессе мышечной или умственной деятельности, не переходящее определенных пределов, – физиологическое, а не патологическое явление и полезно для организма.

Работа до утомления представляет собой важный фактор роста тренированности, в особенности тогда, когда она связана с развитием выносливости. Физиологический смысл этого явления заключается в том, что тренируясь до наступления утомления, спортсмены адаптируются к повышенным нагрузкам. В случаях же, когда тренировочные упражнения прекращаются до начала возникновения утомления, развитие тренированности приостанавливается. То же происходит и в том случае, если тренировочные занятия приводят к резко выраженной степени утомления. При этом может возникнуть состояние перетренированности. Как ясно из сказанного выше, в спорте следует избегать не утомления «вообще», а лишь чрезмерного его развития. При этом пределы чрезмерности связаны не только с характером выполняемых упражнений, но и с их длительностью.

Мышечная деятельность, как правило, сопровождается временным снижением работоспособности. После окончания работы, в периоде восстановления, нормализуется внутренняя среда организма, восстанавливаются энергетические запасы, различные функции приходят в состояние рабочей готовности. Все эти процессы не только обеспечивают восстановление работоспособности организма, но и способствуют ее временному увеличению.

Восстановительные процессы частично протекают непосредственно во время мышечной деятельности. Примером этого являются окислительные реакции, обеспечивающие ресинтез богатых энергией химических веществ. Однако при работе процессы диссимиляции преобладают над процессами ассимиляции. Лишь при длительной мышечной деятельности, характеризующейся истинным устойчивым состоянием, устанавливается динамическое равновесие между расщеплением химических веществ и их ресинтезом. Нарушение баланса между этими реакциями выражено при работе тем резче, чем больше оказывается ее мощность и чем меньше подготовлен к ней человек.

В восстановительном периоде преобладают процессы ассимиляции. Это обеспечивает пополнение израсходованных при работе энергетических запасов. Сначала они восстанавливаются до исходного уровня, затем на некоторое время становятся выше него и далее вновь понижаются.

В спортивной практике применяются различные средства, ускоряющие восстановительные процессы.

Одним из средств, ускоряющих восстановление после мышечной работы, является активный отдых, т.е. переключение на другой вид деятельности.

Вдыхание увлажненного воздуха ускоряет ликвидацию кислородного долга, в связи с чем повышается интенсивность восстановления работоспособности.

Водные процедуры благоприятно воздействуют на центральную нервную систему. Это объясняется тем, что афферентные импульсы от рецепторов кожи вызывают новые очаги возбуждения в определенных отделах мозга, способствуя установлению оптимальных межцентральных отношений.

Механизм воздействия массажа такой же, как и водных процедур. Афферентные импульсы от кожи и мышц изменяют функциональное состояние центральной нервной системы. Особенно эффективны вибрационный и гидромассаж.

Большую роль в повышении интенсивности восстановительных процессов играет питание. Оно должно быть достаточно калорийным и содержать все необходимые органические и неорганические вещества. Исключительно важна при этом витаминизация организма.

Восстановительные процессы протекают у человека интенсивнее при наличии положительных эмоций. Однако чрезмерное возбуждение после работы отрицательно влияет на восстановление.

Физиологические механизмы и закономерности совершенствования

отдельных систем организма под влиянием направленной физической тренировки

Недостаточность мышечных напряжений на производстве, в быту и при передвижении отрицательно влияет на физиологические функции. Некоторые животные, поставленные в условия полного прекращения движений (акинезии) или резкого ограничения их (гипокинезии), через несколько дней или недель погибают, у других же наблюдаются выраженные отрицательные изменения морфологической структуры тканей и функциональных свойств организма.

Гипокинезия всегда сопровождается атрофией и дегенерацией скелетных мышц. Мышечные волокна становятся тоньше, вес мышц уменьшается. После 30 дней полного прекращения деятельности мышечная сила снижается до 1/3 исходной величины, длительность же цикла одиночного сокращения увеличивается в 1,5-2 раза.

Существенные изменения при гипокинезии происходят в деятельности нервной системы и сенсорных систем. Это – расстройства двигательных функций (например, увеличение амплитуды колебаний центра тяжести и нарушение координации при ходьбе).

В результате длительной гипокинезии происходят выраженные изменения в системе кровообращения: уменьшаются размеры сердца, снижается ударный и минутный объем крови, учащается пульс и т.д.

При гипокинезии в покое внешнее дыхание характеризуется уменьшением объема легочной вентиляции, а основной обмен снижен на 15-20%. Наблюдается также снижение функций эндокринных желез, в частности надпочечников.

При тренировке происходят значительные морфологические и функциональные изменения во всех звеньях двигательного аппарата. Увеличивается масса и объем скелетных мышц. В них повышается содержание белков саркоплазмы и сократительного белка миофибрилла – миозина.

В тренированном организме увеличены запасы углеводов, что очень важно для повышения работоспособности. Увеличивается жизненная емкость легких (ЖЕЛ) и максимальная вентиляция легких. У тренированных увеличен коэффициент использования кислорода из вдыхаемого воздуха.

Систематическая тренировка, особенно длительная циклическая работа, сопровождается биохимическими, морфологическими и функциональными изменениями сердца и сосудов.

Одновременно с гипертрофией стенок сердца увеличивается объем его полостей. У спортсменов он составляет в среднем около 1000 см 3 , у не занимающихся спортом на 30-40% меньше. Частота сердцебиений у тренированных, как правило, реже, чем у лиц, не занимающихся спортом. У спортсменов мужчин пульс составляет в среднем 55 уд/мин., у женщин – 59, у не занимающихся спортом – 70. Увеличивается также резервный объем крови. Он обеспечивает повышение сердечного выброса при мышечной работе.

Общее количество крови в организме при развитии тренированности несколько увеличивается. Содержание в ней эритроцитов и гемоглобина повышается.

Обмен веществ и энергии

Отличительным признаком живых организмов являются энергетические траты и постоянный обмен веществ с окружающей их внешней средой.

Питательными веществами, снабжающими организм энергией и строительными материалами, являются белки, жиры и углеводы. Кроме того, для нормального протекания обмена веществ в организме необходимо поступление витаминов, воды и минеральных солей.

Обмен веществ в организме является сложной системой связанных друг с другом реакций расщепления (диссимиляции) и синтеза (ассимиляции) органических веществ. При реакциях диссимиляции происходит освобождение потенциальной химической энергии, которая обеспечивает деятельность всех органов и выполнение важнейшей работы. Реакции синтеза требуют для своего осуществления притока энергии извне. Все химические реакции в организме, в том числе переваривание пищи, окислительно-восстановительные и другие процессы осуществляются при участи биологических катализаторов (ферментов).

Белки являются основным пластическим материалом, из которого построены клетки и ткани организма, например, в составе скелетных мышц находится около 20% белка. При окислении 1г белка выделяется 4,1 ккал.

Углеводы служат в организме основным источником энергии. При окислении 1г углеводов освобождается 4,1 ккал. энергии. Для окисления углеводов требуется значительно меньше кислорода, чем для окисления жиров. Это особенно повышает роль углеводов при мышечной деятельности.

Жиры обладают более высокой энергетической ценностью – 1г жиров при окислении выделяет 9,3 ккал. Общее количество жира у человека составляет в среднем 10-12% веса тела, при ожирении оно может достигать 40-50%.

Энергозатраты при физической работе резко увеличиваются. Например, при ходьбе расходуется энергии на 80-100% больше по сравнению с покоем, при беге – на 400% и более.

Работники умственного труда затрачивают в сутки 3000-3500 ккал., в то же время занимающиеся тяжелым физическим трудом и спортсмены затрачивают до 7000 ккал и более в сутки.

Энергозатраты при работе, которые рассчитывают на единицу времени или на единицу пути, прямо пропорциональны ее мощности. Суммарный же расход энергии зависит не только от мощности работы, но и от ее длительности.

При выполнении человеком механической работы КПД может достигать 20-25%. Остальная освобождающаяся в организме энергия превратится в тепло.

Мышечная работа необходима для нормальной жизнедеятельности организма. Количество энергии, затрачиваемое непосредственно на мышечную деятельность, должно быть не менее 1200-1300 ккал. в сутки.

Кровь и кровообращение

Кровь – это особая жидкая ткань красного цвета, слабощелочной реакции, постоянно движущаяся по кровеносным сосудам живого организма. Кровь состоит из плазмы и взвешенных в ней форменных элементов – красных кровяных телец (эритроцитов), белых кровяных телец (лейкоцитов), кровяных пластинок (тромбоцитов). В 1мм 3 крови в норме содержится 4,5-5 млн. эритроцитов, 6-8 тыс. лейкоцитов, 200-300 тыс. тромбоцитов.

Эритроциты выполняют важную функцию – транспортируют кислород из легких к тканям тела и переносят углекислый газ из тканей в легкие. Они напоминают тончайшую губку, все поры которой заполнены особым веществом – гемоглобином, легко захватывающим и также легко отдающим кислород и углекислоту.

Лейкоциты выполняют преимущественно защитную функцию, уничтожая чужеродные для организма белки, в том числе болезнетворные микробы, а также играют значительную роль и в обмене веществ, особенно белковом и жировом.

Тромбоциты играют важную роль в сложном процессе свертывания крови.

В плазме растворены гормоны, минеральные соли, питательные и другие вещества, которыми она снабжает ткани, а также содержатся продукты распада, удаленные из тканей. Плазма крови транспортирует к легким СО 2 – один из конечных продуктов окислительных реакций в тканях тела.

Количество крови составляет 7-8% от веса тела. В покое 40-50% крови выключается из кровообращения и находится в «кровяных депо»: в печени, селезенке, в сосудах кожи, мышц, легких. В случае необходимости (например, при мышечной работе) запасной объем крови включается в кровообращение.

Кровь в организме выполняет следующие функции: трофическую (питательную) – переносит О 2 , питательные вещества; регуляторную – переносит гормоны, воздействует своим гидростатическим давлением на определенные нервные окончания; теплообмена – охлаждает работающие мышцы и другие перегретые ткани и нагревает недостаточно теплые ткани; защитную – борется с инородными телами, закупоривает места повреждения тела.

Все люди по биологическим свойствам крови делятся на 4 группы.

К I(0) группе относится кровь, эритроциты которой не склеиваются в плазме или сыворотке других групп крови. Кровь I группы можно переливать всем людям.

Ко II(А) группе относится кровь, эритроциты которой склеиваются в плазме или сыворотке крови I и III групп. Кровь этой группы совместима с кровью II и IV групп.

К III(В) группе относится кровь, несовместимая с кровью I и II групп.

К IV(AB) группе относится кровь, которую можно переливать только людям, имеющим ту же, IV, группу крови.

Кровообращение осуществляется по кровеносным сосудам под воздействием разности давления в артериях и венах. Артерии – кровеносные сосуды, по которым кровь движется от сердца. Вены имеют тонкие и мягкие стенки и клапаны, которые пропускают кровь только в сторону сердца.

Сердце и сердечно-сосудистая система

Сердце – главный орган кровеносной системы, представляющий собой полый мышечный орган, совершающий ритмичные сокращения, благодаря которому происходит процесс кровообращения в организме.

Деятельность сердца состоит из трех фаз: сокращение предсердий, сокращение желудочков и общего расслабления сердца. Вес сердца 270-300 г, объем 500-750 см 3 . В процессе регулярных занятий физкультурой и спортом, как правило, происходит увеличение массы сердечной мышцы и размеров сердца до 350-500 г и 1000-1200 см 3 соответственно.

Показателями работоспособности сердца являются частота пульса, кровяное давление, систолический объем крови, минутный объем крови.

Пульс – волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка.

Кровяное давление создается силой сокращения желудочков сердца и силой стенок сосудов. Максимальное давление наблюдается в аорте, самое низкое в венах при впадении их в правое предсердие. Разность давления обеспечивает непрерывный ток крови по кровеносным сосудам.

Систолический объем крови – количество крови, выбрасываемое левым желудочком сердца при каждом его сокращении.

Минутный объем – количество крови, выбрасываемое желудочком в течение 1 минуты.

В результате занятий физкультурой и спортом показатели работоспособности изменяются в лучшую сторону. У тренированного человека, как правило, в покое пульс и кровяное давление ниже нормы. В то же время при интенсивной физической работе пульс может достигать 200-240 ударов в минуту, а давление быстрее поднимается, дольше остается высоким, поддерживая высокую работоспособность, и быстрее возвращается к норме.

Систолический объем крови достигает у спортсменов 230 мл., у нетренированных – 130 мл. Минутный объем у спортсменов – 35-42 л., у нетренированных – 22-25 л.

Сердечно-сосудистая система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Левая половина сердца обслуживает большой круг кровообращения, правая – малый. Большой круг, начиная от левого желудочка сердца, проходит через ткани всех органов и возвращается в правое предсердие. Из правого предсердия кровь переходит в правый желудочек, а оттуда начинается малый круг кровообращения, который проходит через легкие, где венозная кровь, отдавая углекислый газ и насыщаясь О 2 , превращается в артериальную и направляется в левое предсердие. Из левого предсердия кровь переходит в левый желудочек и оттуда снова в большой круг кровообращения.

Дыхательная система

Дыхательный аппарат человека состоит из легких, находящихся в грудной клетке; воздухоносных путей – полость носа, носоглотка, трахея, бронхи – и дыхательной мускулатуры.

Атмосферный воздух попадает через нос и рот в трахею, переходит в правый и левый бронхи, которые древовидно разветвляются. Из мелких бронхов воздух через бронхиолы заполняет легочные пузырьки – альвеолы, стенки которых состоят из эпителиальных клеток и опорной соединительной ткани. Сквозь альвеолярную мембрану происходит обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью, протекающей по капиллярам, оплетающим легочные пузырьки.

Обновление воздуха в альвеолах происходит благодаря изменениям объема грудной клетки в результате сокращения межреберных мышц и диафрагмы. Важное значение имеет герметически замкнутая плевральная полость, точнее плевральная щель. Она образована висцеральным (покрывающим легкое) и париетальным (выстилающим изнутри грудную клетку) листками плевры и заполнена небольшим количеством жидкости.

Суммарная величина воздуха, которую могут вместить легкие при максимальном вдохе, называется общей емкостью легких и состоит из четырех компонентов.

Дыхательный объем – количество воздуха, проходящее через легкие при одном вдохе (выдохе). В покое он равен 350-800 мл., при мышечной работе может достигать 1-2 л.

Резервный объем воздуха – воздух, который дополнительно можно вдохнуть после обычного вдоха.

Резервный объем воздуха – объем воздуха, который дополнительно можно выдохнуть после обычного выдоха.

Остаточным называется объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после максимального вдоха. Величина ЖЕЛ зависит от роста, веса, физического развития и многих других факторов и колеблется в широких пределах от 1500 до 7500 мл. Средние величины ЖЕЛ у мужчин 3800-4200 мл., у женщин 3000-3500 мл.

Количественным показателем легочной вентиляции является минутный объем дыхания (МОД). Он равен произведению дыхательного объема на число вдохов в минуту. При мышечной работе легочная вентиляция может увеличиваться по сравнению с уровнем покоя в 25-30 раз.

Количество О 2 , необходимое для окислительных процессов, обеспечивающих ту или иную работу, называется кислородным запросом. Различают суммарный и минутный кислородный запрос.

Максимальное потребление О 2 (МПК) – наибольшее количество О 2 , которое может усвоить организм при предельно тяжелой для него работе и находится в прямой зависимости от степени физической тренированности.

У не занимающихся спортом людей предел МПК находится на уровне 2-3,5 л/мин. У спортсменов МПК может достигать 4 л/мин и более у женщин; у мужчин – 6 л/мин и более.

Кислородный долг – количество кислорода необходимое для окисления продуктов обмена веществ, накопившихся при физической работе. Кислородный долг возникает в том случае, когда кислородный запрос человека выше потолка потребления кислорода. У нетренированных людей кислородный долг находится в пределах 10 л, у тренированных может достигать 20 л и более.

Опорно-двигательный аппарат

Опорно-двигательный аппарат состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий. Костей насчитывается около 200.

Занятия спортом увеличивают прочность ткани, способствуют более прочному прикреплению к костям мышечных сухожилий, укрепляют позвоночник, способствуют расширению грудной клетки и выработке хорошей осанки.

Главная функция суставов – осуществление движений. Вместе с этим они выполняют роль своеобразных тормозов, гасящих инерцию движения. Суставы при занятии спортом развиваются, повышается эластичность их связок и мышечных сухожилий, увеличивается их гибкость.

Мышечная система обеспечивает движение человека, вертикальное положение тела, функцию внутренних органов в определенном положении, дыхательные движения, усиление кровообращения и лимфообращения, терморегуляцию организма вместе с другими системами. У человека насчитывается более 600 мышц. Они составляют у мужчин 35-40% веса тела (у спортсменов 50% и более), у женщин несколько меньше.

Мышца состоит из пучков мышечных волокон, идущих параллельно друг другу. Сокращение мышцы вызывается импульсом, идущим от ЦНС. Мышца всегда находится в состоянии некоторого сокращения, называемого тонусом. Мышцы богато снабжены сосудами, в результате чего в них совершается энергетический обмен веществ. В мышцах различают активно сокращающуюся часть – брюшко и пассивную часть, при помощи которой она прикрепляется к костям – сухожилия. Мышцы бывают самой разнообразной формы – короткие, широкие, длинные, толстые или тонкие. Форма мышцы зависит от функции, которую она выполняет.

Органы пищеварения и выделения

К органам пищеварения относятся ротовая полость, желудок, двенадцатиперстная кишка, тонкие и толстые кишки. В ротовой полости и желудке происходит физическая и химическая обработка пищи, в других отделах – только химическая. В тонких кишках, в основном, заканчивается переваривание пищи и всасывание питательных веществ в кровь. Дополнительное расщепление происходит в толстых кишках.

К органам выделения относятся желудочно-кишечный тракт, легкие, почки, потовые, сальные, слезные и некоторые другие железы.

Желудочно-кишечный тракт выводит из организма через прямую кишку остатки непереваренной пищи, слизи и др. Через легкие удаляются газообразные продукты обмена веществ. Основную функцию освобождения организма от конечных продуктов обмена веществ осуществляют почки, легкие и потовые железы. Почки осуществляют несколько функций: поддерживают нормальную концентрацию воды, солей и ряда других веществ; регулируют кислотно-щелочное равновесие и осмотическое давление в тканях тела; удаляют из организма конечные продукты белкового обмена и чужеродные вещества.

Через потовые железы в состоянии покоя выделяется 20-40 мл пота. Но при нагрузках, например, на марше со скоростью 5 км/ч, с грузом 10 кг у людей наблюдалось выделение пота в количестве от 1000 до 1700 мл в час.

Сенсорные системы

В зависимости от характера раздражителей можно условно разделить все сенсорные системы на несколько групп, реагирующих на следующие виды раздражений:

механические (тактильный, болевой, двигательный, вестибулярный анализаторы и др.);

химические (вкусовой, обонятельный анализаторы);

световые (зрительный анализатор);

звуковые (слуховой анализатор);

температурные.

По среде, из которой воспринимаются раздражения, сенсорные системы делятся на две главные группы:

внешние (зрительная, слуховая, обонятельная, вкусовая и тактильная (осязательная));

внутренние – химическая (реагирующая на изменение химического состава крови и ткани), баростезическая (реагирующая на изменение давления, например, в кровеносных сосудах).

В результате систематической физической тренировки функции многих анализаторов улучшаются. Так, у тяжелоатлетов и боксеров наблюдается высокая чувствительность двигательного анализатора при движениях в локтевом и плечевом суставах, у лыжников, прыгунов и слаломистов – при движениях в голеностопных суставах. Совершенствование функций зрительного аппарата (увеличение поля зрения) отмечается у представителей спортивных игр. Функции вестибулярной сенсорной системы улучшаются в результате тренировки в гимнастических упражнениях, плавании и др.

Железы внутренней секреции

К железам внутренней секреции относятся гипофиз, щитовидная железа, поджелудочная железа, половые железы, надпочечники.

Все вместе железы внутренней секреции образуют эндокринную систему. Ее центр – один из участков головного мозга, называемой гипоталамусом. Главная его особенность состоит в том, что он одновременно относится и к эндокринной, и к нервной системам. С помощью специальных гормонов гипоталамус регулирует деятельность гипофиза, а последний с помощью своих гормонов – деятельность других желез.

Эндокринная система работает нормально лишь при условии, если на каждом ее «этаже» известно, что происходит на других «этажах». Такую информацию обеспечивают прямая и обратная связь.

Нервная система

Нервная система делится на центральную и периферическую. К ЦНС относятся спинной и головной мозг; к периферической – нервные волокна, нервы, соединяющие нервные клетки между собой, а также нервные клетки во всех органах человека. Нервная система условно делится на соматическую и вегетативную. Соматическая обеспечивает регуляцию двигательного аппарата, вегетативная обеспечивает и регулирует протекание процессов обмена веществ и работу внутренних органов и систем.

Различают афферентные (центростремительные, чувствительные) нервы, возбуждение по которым от разных участков нашего тела идет в ЦНС. Другая группа нервов – эфферентные (центробежные, двигательные). По ним возбуждение идет от ЦНС к рабочим органам.

Гуморальная и нервная регуляция деятельности организма

Гуморальный механизм осуществляется за счет химических веществ, находящихся в циркулирующих в организме жидкостях (крови, лимфе, тканевой жидкости). Химическими регуляторами функций могут быть различные вещества, но важнейшими являются гормоны. Они оказывают влияние на течение обмена веществ, формирование органов и тканей, могут «запускать» деятельность различных органов и, наконец, координировать интенсивность функций организма или его органов.

Отличительной чертой гуморальной регуляции является то, что химический регулятор, попадая в кровоток, поступает ко всем органам и тканям, независимо от того, участвует он в регуляции функций или нет. Скорость распространения гормона соответствует скорости кровотока.

Между гормонами проявляется принцип саморегуляции. Так, если гормон поджелудочной железы (инсулин) способствует снижению уровня сахара в крови, то гормон мозгового слоя надпочечников (адреналин) – его увеличению.

Нервный механизм регуляции эволюционно более молодой. Нервные импульсы распространяются по нервным путям с достаточно большой скоростью (от 0,5 до 80-120 м/сек) и идут по определенным нервным волокнам к строго определенным органам.

Основным нервным механизмом регуляции функций является рефлекс – ответная реакция организма, которая реализуется по рефлекторной дуге. В нее входят 1) воспринимающие рецепторы; 2) афферентные нервные волокна, несущие возбуждение к ЦНС; 3) передаточные нейроны и синапсы, проводящие возбуждение к эффекторным нейронам; 4) эфферентные нервные волокна, передающие возбуждение к исполнительному органу. Различают 2 вида рефлекторов: безусловные – врожденные и условные – приобретенные в течение жизни.

Нервная и гуморальная регуляции функций взаимосвязаны и образуют единую нейрогуморальную регуляцию.

Особенности функционирования центральной нервной

системы (ЦНС)

Для деятельности ЦНС характерна определенная упорядоченность и согласованность рефлекторных реакций, т.е. их координация. Взаимодействие двух нервных процессов – возбуждения и торможения, – лежащих в основе всех сложных регуляторных функций организма, закономерность их одновременного протекания в различных нервных центрах, а также последовательная смена во времени определяют точность и своевременность ответных реакций организма на внешние и внутренние воздействия.

Распространение процесса возбуждения на другие нервные центры называют иррадиацией. Благодаря иррадиации возбуждения между различными нервными центрами возникают новые функциональные связи – условные рефлексы. На этой основе возможно, например, формирование новых двигательных навыков.

Торможение в ЦНС. Одни нервные центры могут существенно изменять рефлекторную деятельность в других центрах, в частности вышележащие нервные центры могут тормозить деятельность нижележащих.

Активность нервных центров непостоянна и преобладание активности одних из них над активностью других вызывает заметные перестройки в процессах координации рефлекторных реакций. Термином доминанта был обозначен господствующий орган возбуждения в ЦНС, определяющий текущую деятельность организма.

Основные черты доминанты: 1) повышенная возбудимость нервных центров; 2) стойкость возбуждения во времени; 3) способность к суммации посторонних раздражений; 4) инерция доминанты.

Доминанта обеспечивает протекание главных функций.

Например, ритмический шагающий рефлекс и одиночный, непрерывный рефлекс сгибания при болевом раздражении являются антагонистическими. Однако спортсмен, внезапно получивший травму, может продолжать бег к финишу, т.е. осуществляется ритмический рефлекс и подавляются болевые раздражения, которые, поступая к мотонейронам сгибательных мышц, препятствуют попеременному сгибанию и разгибанию ноги.

Рефлекторная природа двигательной деятельности

Рассматривая различные двигательные акты человека, можно выделить элементарные двигательные рефлексы, более сложные – ритмические рефлексы и, наконец, особенно сложные формы двигательной деятельности, обеспечивающие поведение человека.

Элементарные двигательные рефлексы осуществляются спинным мозгом. К простым безусловным двигательным рефлексам спинного мозга относятся 1) рефлексы на растяжение; 2) сгибательные рефлексы на раздражение кожных рецепторов; 3) рефлексы отталкивания.

Ритмические рефлексы особенно выражены при выполнении циклических движений, например, шагательный рефлекс, лежащий в процессе ходьбы, бега и других локомоций. Механизмы шагательных движений заложены уже на уровне спинного мозга. В осуществлении шагательного рефлекса принимает участие и мозжечок. Удаление одного из его полушарий у животных приводит к искажению движений. Высшим регулятором рефлексов является кора больших полушарий, особенно ее премоторная область. Благодаря коре ритмические движения (например, простой акт ходьбы) приобретают определенное смысловое значение, включаются как составной элемент в сложные поведения.

В целостном поведении простые рефлексы, сочетаясь, обуславливают сложные двигательные действия. Социальные условия жизни человека намного усложняют его двигательную деятельность, приводя к появлению специально человеческих форм движений: бытовых, производственных, спортивных. Простые и сложные ритмические рефлексы лежат в основе циклической деятельности человека: ходьбы, бега, плавания, гребли, ходьбы на лыжах, езды на велосипеде и пр.

Произвольные движения человека – результат объединенной деятельности самых различных отделов ЦНС. В регуляции таких действий участвует многоэтажная и многозвенная функциональная система, состоящая из многих сотен, тысяч и миллионов нейронов. Работа этой системы сводится к определению оптимальных способов решения двигательных задач, например, удачного момента для начала движения, наиболее подходящего для его структуры и др.

Образование двигательного навыка

Двигательный навык – форма двигательных действий, выработанная по механизму условного рефлекса в результате соответствующих упражнений.

Процесс формирования навыка условно разбивается на этапы, число которых у разных авторов различно. Физиологи говорят о трех стадиях, педагоги и психологи о трех-шести. Рассмотрим три стадии.

Формирование двигательного навыка последовательно проходит 3 фазы: генерализацию, концентрацию, автоматизацию.

Фаза генерализации характеризуется расширением возбудительного процесса. Это расширение происходит за счет вовлечения в работу лишних групп мышц. Движения скованны, угловаты, плохо координированны и неточны, неэкономичны.

Фаза концентрации – излишне разлитое возбуждение благодаря дифференцированному торможению концентрируется в нужных зонах головного мозга. Исчезает излишняя напряженность движений; они становятся скупыми, точными, экономичными, свободными, их выполнение становится значительно более стабильным.

В фазе автоматизации навык настолько уточняется и закрепляется, что выполнение необходимых движений становится как бы автоматическим и не требует деятельности контроля сознания. Такой навык отличается высокой стабильностью выполнения все составляющих его движений. Автоматизация навыков делает возможным выполнение одновременно несколько двигательных действий. Например, жонглер удерживает равновесие стоя на седле скачущей лошади, балансирует поставленной на лоб пирамидой различных предметов и вдобавок жонглирует несколькими булавами.

Рефлекторные механизмы совершенствования двигательной

деятельности

В процессе тренировки различные органы и системы подвергаются совершенствованию, налаживается их взаимодействие. Сущность упражнения составляют физиологические, биохимические и морфологические сдвиги, возникающие под влиянием многократно повторяющейся мышечной работы и отражающие единство расхода и восстановления функциональных и структурных ресурсов в организме человека.

В ходе тренировки совершенствуется ЦНС, в ней улучшается взаимодействие процессов возбуждения. Эти процессы могут концентрироваться во всех мышечных структурах ЦНС и четко функционировать в определенные периоды. При этом взаимодействие нервных центров, регулирующих сокращение и расслабление различных групп мышц, становится все более четким, обеспечивая динамику во времени и в пространстве мышечных сокращений.

Тренировка приводит к увеличению способности органов чувств различать более мелкие характеристики динамики мышечных сокращений. При этом человек получает способность к лучшему усвоению новых движений и перестройке уже имеющихся. В процессе тренировки человек получает возможность все более широко и глубоко оценивать выполняемые действия. Это говорит об улучшении взаимосвязи сознания и движения (второй и первой сигнальных систем).

Двигательная функция и повышение уровня адаптации и устойчивости организма человека к различным условиям внешней среды

В физиологических исследованиях адаптации выделяют проблему суточной и сезонной динамики физиологических функций, которая меняется под воздействием природных факторов среды. Двигательная функция развилась в конкретных условиях жизни на земле, что предопределило ее место в формировании и сохранении жизнедеятельности организма как целого. Огромное значение имеют условия труда и быта, т.е. весь комплекс социальных факторов. Влияние сил гравитации, инерции, времени и пространства на развитие двигательной функции человека отражается на формировании особенностей в развитии функций различных групп мышц.

Двигательная функция обеспечивает сохранение и углубление связей организма с окружающей средой как за счет совершенствования механизмов, обеспечивающих управление сложными по координации движениями, так и в результате силы, быстроты, выносливости.

Физическая тренировка оказывает равностороннее влияние на психические функции, обеспечивая их активность и устойчивость. Основа устойчивости психики закладывается в раннем возрасте. При этом значение двигательной функции для развития речи и мышления особенно ярко раскрывается на ранних этапах онтогенеза (индивидуального развития).

Умственная работоспособность в меньшей степени ухудшается под воздействием неблагоприятных факторов (изоляция, гиподинамия, неблагоприятный микроклимат и др.), если в этих условиях соответствующим образом применятьфизические упражнения.

Значение физической готовности организма особенно увеличивается при необходимости адаптироваться к резко меняющимся окружающим условиям. Например, формировать у летчиков профессиональные летные навыки существенно затрудняет слабая физическая подготовка некоторых курсантов. Они быстро утомляются в полетах и не могут успешно обучаться. В других случаях причиной является недостаточная устойчивость к воздействию ускорений (к укачиванию и перегрузкам). Физические упражнения не только способствуют приспособлению к различным трудовым условиям, но и обеспечивает активное овладение многими профессиями.

Физическая подготовка космонавтов направлена на повышение устойчивости организма к действию ускорения, выработку усовершенствования навыков свободного владения телом в пространстве, на совершение тонких по координации движений. Это гимнастические упражнения, прыжки в воду, плавание, упражнения на специальных снарядах и др. Проводятся тренировки в условиях, имитирующих особенности космического полета – полеты на самолетах в условиях невесомости, парашютные прыжки и пребывание в изолированной камере.

Активные движения стимулируют развитие вегетативной среды организма. Они снижают повышенное и, напротив, приводят к норме пониженное давление крови, нормализуют содержание холестерина в крови, оказывают положительное влияние на солевой обмен.

Двигательная функция – основная функция человеческого организма. Тот, кто постоянно совершенствует ее, совершенствует свой организм.

- 43.91 Кб

Введение 2

1. Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система 4

2. Функциональные системы организма 6

3. Внешняя среда и ее воздействие на организм и жизнедеятельность человека 10

Заключение 14

Список используемой литературы 15

Введение

Научно-технический, социальный прогресс приносит не только благо. Он ведет к загрязнению окружающей среды, повышает требования к стрессовой устойчивости, вызывает необходимость усвоения большого информационного потока, снижает объем двигательной активности человека, что в совокупности ведет к ухудшению здоровья. Единственное оружие человека в защите здоровья в создавшихся условиях - физическая культура.

Физическая культура представляет собой часть общей культуры, вид деятельности, направленный на познание и преобразование физической природы человека. Физическая культура как составная часть общей культуры является обязательной учебной дисциплиной в высших учебных заведениях.

По мнению Тимушкина А.В., физическая культура выступает как необходимая часть образа жизни студентов, ибо она представляет собой неотъемлемую часть общечеловеческой культуры, область удовлетворения жизненно необходимых потребностей в двигательной деятельности, решает задачу физического совершенства, разрешает проблемы рационального использования свободного времени. Повседневная учебная работа, зачетно-экзаменационные сессии (2 раза в году), учебные практики - все это требует от учащихся не только усердия, но и хорошего здоровья, хорошей психофизической подготовленности.

П.Ф.Лесгафт, говоря о значимости физической культуры, подчеркивал: "Несоответствие слабого тела и развитой умственной деятельности неизменно окажет свое отрицательное влияние на человека. Мысль и понимание могут быть, но не будет надлежащей энергии для последовательной проверки идей и проведения и применения их на практике" [Лесгафт П.Ф. Избранные педагогические сочинения. - М., 1988].

Выражение "занятия физической культурой" соответствует обыденному сознанию и языку людей. Его следует понимать как деятельность по развитию и совершенствованию человеком заложенных в нем, имеющихся у него природных способностей, качеств, в том числе морфофункциональных и психических.

Медико-биологические и педагогические науки имеют дело с человеком как с существом не только биологическим, но и социальным. Социальность - специфическая сущность человека, которая не упраздняет его биологической субстанции, ведь биологическое начало человека - необходимое условие для формирования и проявления социального образа жизни. Между тем творят историю, изменяют живой и неживой мир, созидают и разрушают, устанавливают мировые и олимпийские рекорды не организмы, а люди, человеческие личности. Таким образом, социально-биологические основы физической культуры - это принципы взаимодействия социальных и биологических закономерностей в процессе овладения человеком ценностями физической культуры.

Естественно - научные основы физической культуры - комплекс медико-биологических наук (анатомия, физиология, биология, биохимия, гигиена и др.).

Анатомия и физиология - важнейшие биологические науки о строении и функциях человеческого организма. Человек подчиняется биологическим закономерностям, присущим всем живым существам. Однако от представителей животного мира он отличается не только строением, но развитым мышлением, интеллектом, речью, особенностями социально- бытовых условий жизни и общественных взаимоотношений.

Труд и влияние социальной среды в процессе развития человечества повлияли на биологические особенности организма современного человека и его окружение. В основе изучения органов и межфункциональных систем человека принцип целостности и единства организма с внешней природной и социальной средой.

Актуальность данной темы заключается в том, что без знаний о строении человеческого тела, о закономерностях функционирования отдельных органов и систем организма, об особенностях протекания сложных процессов его жизнедеятельности, влиянии социальных условий нельзя организовать процесс формирования здорового образа жизни и физической подготовки населения, в том числе и учащейся молодежи.

Целью данной работы является изучение социально- биологических основ физической культуры.

Исходя из указанной цели работы, задачами являются:

1)Изучить организм как единую биологическую систему;

2)Рассмотреть функциональные системы организма;

3)Изучить факторы внешней среды, воздействующие на организм студента.

1. Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система

Организм - сложная единая саморегулирующаяся и саморазвивающаяся биологическая система, функциональная деятельность которой обусловлена взаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций на воздействия окружающей среды .

Развитие организма осуществляется во все периоды его жизни - с момента зачатия и до ухода из жизни. Это развитие называется индивидуальным, или развитием в онтогенезе. При этом различают два периода: внутриутробный (от момента зачатия и до рождения) и внеутробный (после рождения).

Каждый родившийся человек наследует от родителей врожденные, генетически обусловленные черты и особенности, которые во многом определяют индивидуальное развитие в процессе его дальнейшей жизни. Оказавшись после рождения, образно говоря, в условиях автономного режима, ребенок быстро растет, увеличивается масса, длина и площадь поверхности его тела. Рост человека продолжается приблизительно до 20 лет. Причем у девочек наибольшая интенсивность роста наблюдается в период от 10 до 13, а у мальчиков от 12 до 16 лет. Увеличение массы тела происходит практически параллельно с увеличением его длины и стабилизируется к 20 - 25 годам. Необходимо отметить, что за последние 100 - 150 лет в ряде стран наблюдается раннее морфофункциональное развитие организма у детей и подростков. Это явление называют акселерацией (лат. ассе1еra - ускорение), оно связано не только с ускорением роста и развития организма вообще, но и с более ранним наступлением периода половой зрелости, ускоренным развитием сенсорных (лат. вепре - чувство), двигательных координаций и психических функций. Поэтому границы между возрастными периодами достаточно условны и это связано со значительными индивидуальными различиями, при которых «физиологический» возраст и «паспортный» не всегда совпадают. Как правило, юношеский возраст (16 - 21 год) связан с периодом созревания, когда все органы, их системы и аппараты достигают своей морфофункциональной зрелости.

Студенческий возраст, согласно Тимушкину А.В., можно назвать заключительным этапом поступательного возрастного развития психофизиологических и двигательных возможностей организма. Молодые люди в этот период обладают большими возможностями для напряженного учебного труда, общественно-политической деятельности. Вот почему физическая культура и спорт становятся для них важнейшим средством укрепления здоровья, природной, биологической основой для формирования личности, эффективного учебного труда, овладения наукой и профессией.

Здоровый образ жизни, активная двигательная деятельность в процессе жизни существенно замедляют процесс старения. В основе жизнедеятельности организма лежит процесс автоматического поддержания жизненно важных факторов на необходимом уровне, всякое отклонение от которого ведет к немедленной мобилизации механизмов, восстанавливающих этот уровень (гомеостаз).

Согласно мнению Ю.Л. Кислица, гомеостаз представляет собой совокупность реакций, обеспечивающих поддержание или восстановление относительно динамического постоянства внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека (кровообращения, обмена веществ, терморегуляции и др.). Этот процесс, по мнению автора, обеспечивается сложной системой координированных приспособительных механизмов, направленных на устранение или ограничение факторов, воздействующих на организм как из внешней, так и из внутренней среды. Данные механизмы позволяют сохранять постоянство состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды, несмотря на изменения во внешнем мире и физиологические сдвиги, возникающие в процессе жизнедеятельности организма. В нормальном состоянии колебания физиологических и биохимических констант происходят в узких гомеостатических границах, и клетки организма живут в относительно постоянной среде, так как они омываются кровью, лимфой и тканевой жидкостью. Постоянство физико-химического состава поддерживается благодаря саморегуляции обмена веществ, кровообращения, пищеварения, дыхания, выделения и других физиологических процессов .

Таким образом, человеческий организм является сложной биологической системой, состоящей из огромного количества клеток и тканей, каждая из которых выполняет свои, присущие только ей функции в общей структурно-функциональной системе организма. В процессе жизнедеятельности происходит снабжение тканей питательными веществами и необходимым количеством кислорода для того, чтобы осуществлялись жизненно необходимые процессы энергообразования, выведения продуктов распада, обеспечения различных биохимических реакций жизнедеятельности и т.д. Эти процессы происходят благодаря регуляторным механизмам, осуществляющим свою деятельность через нервную, кровеносную, дыхательную, эндокринную и другие системы организма.

1. Функциональные системы организма

Совокупность органов, выполняющих общую для них функцию, называют системой органов (пищеварительная, дыхательная, сердечно-сосудистая, половая, мочевая и др.) и аппаратом органов (опорно-двигательный, эндокринный, вестибулярный и др.).

Опорно-двигательный аппарат человека состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий. Его основные функции это опора и перемещение тела и его частей в пространстве. Основой является скелет - комплекс костей, различных по форме и величине. У человека более 200 костей (85 парных и 36 непарных). Скелет человека состоит из позвоночника, черепа, грудной клетки, поясов конечностей и скелета свободных конечностей. Все кости скелета соединены посредством суставов, связок и сухожилий. Суставы - подвижные соединения, область соприкосновения костей в которых покрыта суставной сумкой из плотной соединительной ткани, срастающейся с надкостницей сочленяющихся костей.

Мышечная система представлена двумя видами мускулатуры: гладкая (непроизвольная) и поперечно - полосатая (произвольная). Гладкие мышцы расположены в стенках кровеносных сосудов и некоторых внутренних органах. Они сужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря. Поперечно - полосатые мышцы - это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела.

Скелетные мышцы входят в структуру опорно-двигательного аппарата, крепятся к костям скелета и при сокращении приводят в движение отдельные звенья скелета, рычаги. Они участвуют в удержании положения тела и его частей в пространстве, обеспечивают движения при ходьбе, беге, жевании, глотании, дыхании и т.д., вырабатывая при этом тепло. Скелетные мышцы обладают способностью возбуждаться под влиянием нервных импульсов. Возбуждение проводится до сократительных структур (миофибрилл), которые, сокращаясь, выполняют определенный двигательный акт – движение или напряжение.

В процессе мышечного сокращения потенциальная химическая энергия переходит в потенциальную механическую энергию напряжения и кинетическую энергию движения. Химические превращения в мышце протекают как при наличии кислорода (в аэробных условиях), так и при его отсутствии (в анаэробных условиях). Первичным источником энергии для сокращения мышцы служит расщепление АТФ. Из каждой грамм-молекулы АТФ освобождается 10 000 кал. Запасы АТФ в мышце незначительны и, чтобы поддерживать их деятельность, необходим непрерывный ресинтез АТФ. Он происходит за счет энергии, получаемой при распаде креатинфосфата (КрФ) на креатин (Кр) и фосфорную кислоту (анаэробная фаза). При этом на каждый моль КрФ освобождается 46 кДж.

Кровь - жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность клеток и тканей организма в качестве органа и физиологической системы. Она состоит из плазмы (55-60%) и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и других веществ (40-45%); имеет слабощелочную реакцию (7,36 рН).

Эритроциты - красные кровяные клетки заполнены особым белком - гемоглобином, который способен образовывать соединение с кислородом (оксигемоглобин) и транспортировать его из легких к тканям, а из тканей переносить углекислый газ к легким, осуществляя, таким образом, дыхательную функцию. Лейкоциты - белые кровяные тельца, выполняют защитную функцию, уничтожая инородные тела и болезнетворные микробы (фагоцитоз). В 1 мл крови содержится 6-8 тыс. лейкоцитов. Тромбоциты (а их содержится в 1 мл от 100 до 300 тыс.) играют важную роль в сложном процессе свертывания крови. В плазме крови растворены гормоны, минеральные соли, питательные и другие вещества, которыми она снабжает ткани, а также содержатся продукты распада, удаленные из тканей.

Сердечно - сосудистая система состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце - главный орган кровеносной системы – представляет собой полый мышечный орган, совершающий ритмические сокращения, благодаря которым происходит процесс кровообращения в организме. Пульс – волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка. Частота пульса соответствует частоте сокращений сердца. В покое пульс здорового человека равен 60-70 удар/мин. Кровяное давление создается силой сокращения желудочков сердца и упругостью стенок сосудов. Оно измеряется в плечевой артерии. Различают максимальное (или систолическое) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка (систолы), и минимальное (или диастолическое) давление, которое отмечается во время расслабления левого желудочка (диастолы). В норме у здорового человека в возрасте 18- 40 лет в покое кровяное давление равно 120/70 мм рт.ст. (120 мм систолическое давление, 70 мм - диастолическое).

Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею, бронхи и легкие. В процессе дыхания из атмосферного воздуха через альвеолы легких в организм постоянно поступает кислород, а из организма выделяется углекислый газ. Трахея в нижней своей части делится на два бронха, каждый из которых, входя в легкие, древовидно разветвляется. Конечные мельчайшие разветвления бронхов (бронхиолы) переходят в закрытые альвеолярные ходы, в стенках которых имеется большое количество шаровидных образований - легочных пузырьков (альвеол). Каждая альвеола окружена густой сетью капилляров. Общая поверхность всех легочных пузырьков очень велика, она в 50 раз превышает поверхность кожи человека и составляет более 100 м 2 . Процесс дыхания - это целый комплекс физиологических и биохимических процессов, в реализации которых участвует не только дыхательный аппарат, но и система кровообращения.

Описание работы

Целью данной работы является изучение социально- биологических основ физической культуры.
Исходя из указанной цели работы, задачами являются:
1)Изучить организм как единую биологическую систему;
2)Рассмотреть функциональные системы организма;
3)Изучить факторы внешней среды, воздействующие на организм студента.
 

Социально-биологические основы физической культуры - это принципы взаимодействия социальных и биологических закономерностей в процессе овладения человеком ценностями физической культуры.

Без знаний о строении человеческого тела, о закономерностях функционирования отдельных органов и систем организма, об особенностях протекания сложных процессов его жизнедеятельности нельзя организовывать процесс формирования здорового образа жизни и физической подготовки населения, в том числе и учащейся молодежи. Достижение медико-биологических наук лежит в основе педагогических принципов и методов учебно-тренировочного процесса, теории и методики физического воспитания и спортивной тренировки.

Анатомо-морфологические особенности и основные физиологические функции организма

Организм - слаженная единая саморегулирующаяся и саморазвивающаяся биологическая система, функциональная деятельность которой обусловлена взаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций на воздействия окружающей среды, которые могут быть как полезными, так и пагубными для здоровья. Отличительная способность человека - сознательное и активное воздействие на внешние природные и социально-бытовые условия, определяющие состояние здоровья людей, их работоспособность, продолжительность жизни и рождаемость (репродуктивность).

Организм состоит из органов и тканей. Органы построены из тканей, ткани состоят из клеток и межклеточного вещества.

Клетка - элементарная, универсальная единица живой материи, имеющая упорядоченное строение, обмен веществ и энергии, способная к росту, регенерации, размножению, передаче генетической информации и приспособлению к условиям среды. Все многообразие клеток имеет общие биологические признаки строения - ядро и цитоплазму, которые заключены в клеточную оболочку. В организме человека более 100 триллионов клеток.

Межклеточное вещество - это продукт жизнедеятельности клеток, состоит из основного вещества и расположенных в нем волокон соединительной ткани.

Ткань - совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, одинаковое строение и функции.

Различают четыре вида ткани:

1) эпителиальная - выполняет покровную, защитную, всасывательную, выделительную и секреторную функции;

2) соединительная - рыхлая, плотная, хрящевая, костная ткани и кровь;

3) мышечная - поперечно-полосатая, гладкая и сердечная;

4) нервная.

Орган - это часть целостного организма, представляющая собой комплекс тканей, сложившийся в процессе эволюционного развития и выполняющий определенные специфические функции.

Функциональные системы организма

К функциональным системам организма относятся костная и мышечная системы.

Костная система

Скелет (от греч. sceleton - высохший, высушенный) - комплекс костей, различных по форме и величине. У человека более 200 костей: 85 парных и 36 непарных.

В состав кости входят неорганические (фосфор и кальций) и органические (клетки кости и коллагеновые волокна) вещества. Эластичность, упругость костей зависит от наличия в них органических веществ, а твердость обеспечивается минеральными солями.

Мышечная система

Движения человеческого организма обеспечиваются опорно-двигательным аппаратом, состоящим из пассивной части (кости, связки, суставы и фасции) и активной - мышц, образуемых преимущественно мышечной тканью. Обе эти части связаны между собой по развитию, анатомически и функционально.

Различают гладкую и поперечно-полосатую мышечные ткани. Из гладкой мышечной ткани образуются мышечные оболочки стенок внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов. Сокращения гладкой мускулатуры не подчинены воле, поэтому их называют непроизвольными.

Поперечно-полосатая мышечная ткань образует мышцы, в основном прикрепляющиеся к различным частям скелета, поэтому их также называют скелетными. Сокращения этих мышц называют произвольными, т.к. они подчинены воле.

Мышцы, выполняющие одно и то же движение, называют синергистами, а осуществляющие противоположные движения - антагонистами. Действие каждой мышцы может происходить только при одновременном расслаблении мышцы-антагониста, такая согласованность носит название мышечной координации. В сложных движениях (например ходьбе) участвуют многие группы мышц.

Поперечнополосатые мышцы подразделяют на мышцы туловища, головы и шеи, верхних и нижних конечностей.

Сердечная мышца отличается по строению и функции от поперечно-полосатых и гладких. Она обладает свойством, отсутствующим у других мышц, - автоматизмом сокращений, имеющим определенный ритм и силу. Мышца сердца не прекращает свою ритмическую работу в течение всей жизни. Нервная система регулирует частоту, силу, ритмичность сокращений сердца.

Физиологические системы организма

Физиологические системы организма - это кровь, сердечно-сосудистая система, дыхательная система, система пищеварения и выделения, выделительная система, нервная система, рецепторы и анализаторы, эндокринная система.

Кровь - жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность клеток и тканей организма. Она состоит из плазмы (55-60%) и взвешенных в ней форменных элементов эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и других веществ.

Эритроциты - красные кровяные тельца, заполненные белком - гемоглобином, который соединяется с кислородом и транспортирует его из легких к тканям, а из тканей переносит углекислый газ к легким. В 1 мл крови человека в норме содержится 4,5-5,0 млн эритроцитов. У лиц двигающихся это число может возрастать до 6 млн/мл и более.

Лейкоциты - белые кровяные тельца, выполняющие защитную функцию по уничтожению инородных тел и болезнетворных микробов. В 1 мл содержится от 6 до 8 тыс. лейкоцитов.

Тромбоциты способствуют свертыванию крови (в 1 мл от 100 до 300 тысяч). В плазме крови находятся и антитела, создающие иммунитет организма к ядовитым веществам инфекционного и какого-либо другого происхождения, микроорганизмам и вирусам.

При движении крови по капиллярам, пронизывающим все ткани, через их стенки постоянно просачивается в межтканевое пространство часть кровяной плазмы, которая образует межтканевую жидкость, окружающую все клетки тела. Из этой жидкости клетки поглощают питательные вещества и кислород и выделяют в нее углекислый газ, а также другие продукты распада, образовавшиеся в процессе обмена веществ. Таким образом, кровь непрерывно отдает в межтканевую жидкость питательные вещества, используемые клетками, и поглощает вещества, используемые ими.

Общее количество крови составляет 7-8% массы тела человека. В покое 40-50% крови выключено из кровообращения и находится в «кровяных депо»: в печени, селезенке, сосудах кожи, мышцах легких. Выход крови из «депо» и ее перераспределение по организму регулируется ЦНС.

Из всего вышесказанного можно перечислить следующие функции крови: транспортная, трофическая, регуляторная, защитная.

Сердечно-сосудистая система (ССС)

ССС - является одной из важнейших, интегрирующих систем организма. Она не только обеспечивает единство внутренней среды, но и позволяет организму адаптироваться к изменениям.

ССС - это сердце и кровеносные сосуды.

Сердце - это четырехкамерный мышечный орган. Его работа складывается из сокращений - систолы и расслаблений - диастолы. Кроме того, имеется пауза.

Ритмичность работы сердца имеет большое значение в жизнедеятельности организма. У здорового человека основными показателями функционирования ССС является частота сердечных сокращений (ЧСС) и уровень артериального давления (АД).

Пульс - волна колебаний, распространяемая по стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка. В покое у здорового человека ЧСС составляет 60-70 уд./мин. Учащение - тахикардия, урежение - брадикардия.

Артериальное давление - создается силой сокращения желудочков сердца и упругостью стенок сосудов. Различают систолическое (max) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка и диастолическое (min), отмечается во время расслабления левого желудочка. Давление поддерживается за счет упругости стенок растянутой аорты и крупных артерий. В норме - 120/70 мм рт. ст., 110/60 мм рт. ст. Увеличение - гипертония, уменьшение - гипотония.

ССС состоит из большого и малого кругов кровообращения. Левая половина сердца обслуживает большой круг, правая - малый.

Двигательная активность человека, занятие физическими упражнениями, спортом оказывают существенное влияние на состояние ССС. Пожалуй, ни один орган не нуждается столь сильно в тренировке и не поддается ей столь легко, как сердце. Работая с большой нагрузкой при выполнении спортивных упражнений, сердце неизбежно тренируется. Расширяются границы его возможностей, оно приспосабливается к перекачке количества крови намного большего, чем это может сделать сердце нетренированного человека. В процессе регулярных занятий физическими упражнениями и спортом, как правило, происходит увеличение массы сердечной мышцы и размеров сердца. Так, масса сердца нетренированного человека составляет в среднем около 300 г, у тренированного - 500 г.

Физическая работа способствует расширению кровеносных сосудов, снижению тонуса их стенок; умственная работа, также как и нервно-эмоциональное напряжение, приводит к сужению сосудов, повышению тонуса их стенок и даже спазмам. Такая реакция особенно свойственна сосудам сердца и мозга. Длительная напряженная умственная работа, не сбалансированная с активным движением и физическими нагрузками, частое нервно-эмоциональное напряжение могут привести к ухудшению питания этих важнейших органов, к стойкому повышению кровяного давления, которое, как правило, является главным признаком гипертонической болезни. Свидетельствует о заболевании также и понижение кровяного давления в покое (потония), что может быть следствием ослабления деятельности сердечной мышцы. В результате специальных занятий физическими упражнениями и спортом кровяное давление претерпевает положительные изменения. Особенно полезны тренировки для совершенствования ССС в циклических видах спорта на открытом воздухе.

Дыхательная система

Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею и легкие. Структурно-функциональной единицей аппарата газообмена является ацинус (гроздь). Он включает в себя следующие элементы: бронхи; бронхиолы; альвеолы, находящиеся в альвеолярных ходах; капиллярная сеть, окружающая альвеолы; вены, несущие артериальную кровь. Общая поверхность альвеол (легочных пузырьков) в 50 раз превышает поверхность кожи человека и составляет более 100 кв. м.

Дыхание - непрерывный биологический процесс газообмена, имеющий рефлекторную природу; регулируется ЦНС. Дыхание подразделяется на внешнее (легочное) и внутреннее (тканевое).

Поступление воздуха в легкие (вдох) является результатом сокращения дыхательных мышц и увеличения объема легких. Выдох происходит вследствие расслабления дыхательных мышц.

Особенности дыхания. Затраты энергии на физическую работу обеспечиваются биохимическими процессами, происходящими в мышцах в результате окислительных реакций, для которых постоянно необходим кислород. Во время мышечной работы для увеличения газообмена усиливаются функции дыхания и кровообращения. Совместная работа систем дыхания, крови и кровообращения по газообмену оценивается рядом показателей: частотой дыхания, дыхательным объемом, легочной вентиляцией, жизненной емкостью легких, кислородным запросом, потреблением кислорода, кислородной емкостью крови и т.д.

Средняя частота дыхания в покое составляет 15-18 циклов в минуту. Один цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. У женщин частота дыхания на 1-2 цикла больше. У спортсменов в покое частота дыхания снижается до 6-12 циклов в минуту за счет увеличения глубины дыхания и дыхательного объема. При физической работе частота дыхания увеличивается: например, у лыжников и бегунов до 20-28, у пловцов 36-45 циклов в минуту.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальный объем воздуха, который может выдохнуть человек после максимального вдоха. Средние значения ЖЕЛ составляют у мужчин 3800-4200 мл, у женщин 3000-3500 мл. ЖЕЛ зависит от возраста, массы, роста, пола, состояния физической тренированности человека и от других факторов. У людей с недостаточным физическим развитием и имеющих заболевания эта величина меньше средней; у людей, занимающихся физической культурой, она выше, а у спортсменов может достигать 7000 мл и более у мужчин и 5000 мл и более у женщин. Широко известным методом определения ЖЕЛ является спирометрия (спирометр - прибор, позволяющий определить ЖЕЛ).

Систематическая тренировка средствами физической культуры и спорта не только стимулирует развитие сердечно-сосудистой и дыхательной системы, но и способствует значительному повышению уровня потребления кислорода организмом в целом.

Физические нагрузки оказывают двойной тренирующий эффект: повышают устойчивость к кислородному голоданию и, увеличивая мощность дыхательной и сердечно-сосудистой систем, способствуют лучшей утилизации кислорода.

Система пищеварения и выделения

Пищеварение является предварительным этапом обмена веществ, в результате которого становится возможным всасывание питательных веществ через стенки пищеварительного тракта и поступление их в кровь или лимфу. В пищеварительном аппарате происходят сложные физико-химические превращения пищи: от формирования пищевого комка в ротовой полости до всасывания и удаления непереваренных ее остатков. Данные процессы могут осуществляться с помощью функций пищеварительного аппарата - двигательной, всасывающей и секреторной.

Пищеварительная система включает в себя следующие отделы:

1) ротовая полость. В ней происходит с помощью языка, зубов, неба и слюнных желез начальная механическая обработка пищи;

2) глотка. Функциональной особенностью является то, что в глотке происходит перекрест дыхательных и пищеварительных путей. Осуществляется акт глотания;

3) пищевод. Выполняет следующие функции:

Проведение пищи через грудную полость;

Контроль размеров пищевого комка и пищевых масс в целом, т.к. из пищевода можно вернуть пищу сознательно.

4) желудок. Выделяют две функциональные части - переваривающую и эвакуаторную;

5) тонкий кишечник. Состоит из 12-перстной кишки, тощей кишки и подвздошной кишки. Происходит дальнейшее переваривание и всасывание питательных веществ;

6) толстый кишечник. Состоит из восходящей и нисходящей ободочных кишок, поперечной ободочной, сигмотовидной ободочной, слепой и прямой кишки. Толстый кишечник выполняет следующие функции: обратное всасывание воды, формирование каловых масс, эвакуация их из организма.

Непосредственное участие в процессе переваривания пищи принимают также желчный пузырь, селезенка, поджелудочная железа, печень.

Выделительная система

Основная функция выделительной системы - это удаление из организма продуктов метаболизма. Образуют выделительную систему почки, мочеточник и мочевой пузырь. Некоторые продукты обмена выделяются через кожу, легкие и желудочно-кишечный тракт. С помощью почек в организме поддерживается кислотно-щелочное равновесие (pH), необходимый обмен воды и солей, гомеостаз.

Нервная система

Состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферического отделов. В ЦНС обрабатывается разнородная информация, поступающая по чувствительным волокнам периферических нервов от рецепторов кожи, слизистых оболочек, мышц, сухожилий и внутренних органов, а также программируется ответная реакция организма, осуществляемая с помощью сигналов, посылаемых к мышцам, железам, кровеносным сосудам и внутренним органам по двигательным и вегетативным волокнам периферических нервов. ЦНС регулирует и обеспечивает функциональное единство всех органов и систем человека и осуществляет связь организма с окружающей средой.

Рецепторы и анализаторы

Анализаторы - система специализированных нервных образований, которые воспринимают полученную информацию. Различают анализаторы: экстероцептивные (например, слуха, зрения, обоняния, вкуса, осязания); интероцептивные, контролирующие состояние внутренней среды организма, - под их влиянием находится вестибулярный аппарат, опорно-двигательный аппарат (ОДА), уровень кровеносного давления и др.

Анализатор состоит из трех отделов: рецептора, проводниковой части и центра в головном мозге.

Рецепторы - нервные окончания чувствительных нервов. Это главный источник информации об окружающем мире (например, зрение, обоняние и др.)

При нарушении, какого-либо анализатора в процессе тренировки компенсаторно расширяются возможности других анализаторов (например, у слепых более тонко развиты осязание, слух и другие органы чувств).

Эндокринная система

Железы внутренней секреции (эндокринные железы) выделяют биологически активные вещества - гормоны. Морфологической особенностью этих желез является отсутствие специализированных выводных протоков. Продукты жизнедеятельности эндокринной системы выделяются прямо в кровь, лимфу или спинно-мозговую жидкость.

Ведущей гормональной системой организма является система гипоталамус - гипофиз - надпочечники. Железы внутренней секреции, входящие в эту систему, являются важнейшими регуляторами физиологических процессов, лежащих в основе целостных реакций организма.

К железам внутренней секреции относят: щитовидную, околощитовидную, зобную, надпочечники, поджелудочную, гипофиз, половые железы и ряд других.

Внешняя среда и ее воздействие на организм человека

На организм человека воздействуют следующие факторы: 1) природные - барометрическое давление, газовый состав и влажность воздуха, температура, солнечная радиация; 2) биологические факторы растительного и животного окружения; 3) социальная среда. Они неразрывно связаны с вопросами экологического характера.

Экология человека изучает закономерности взаимодействия человека с природой, проблемы сохранения и укрепления здоровья. Человек зависит от условий обитания точно так же, как природа зависит от человека.

Функциональная активность человека

Функциональная активность человека характеризуется сокращением мышц сердца, передвижением тела в пространстве, движением глазных яблок, глотанием, дыханием, двигательным компонентом речи, т.е. различными двигательными актами.

Основополагающим действием человека является труд (как известно, именно он создал человека). Выделяют два основных вида трудовой деятельности: физический труд и умственный труд.

Гипокинезия и гиподинамия

Гиподинамия - это ограничение двигательной активности, обусловленное особенностями образа жизни, профессиональной деятельностью.

Гипокинезия - состояние организма, обусловленное недостаточностью двигательной активности.

Оба эти состояния характеризуются атрофией мышц, общим понижением, ослаблением функциональных возможностей ССС и дыхательной системы, нарушением деятельности ЦНС. Отсутствие систематических занятий физическими упражнениями ведет к негативным изменениям в деятельности высших отделов головного мозга, его подкорковых структурах и образованиях. В результате снижается иммунитет, возникает повышенная утомляемость, нарушается сон, снижается умственная и физическая работоспособность.

Социально-биологические основы физической культуры - это принципы взаимодействие социальных и биологических закономерностей в процессе овладения человеком ценностями физической культуры. Естественно - научные основы физической культуры - комплекс медико-биологических наук (анатомия, физиология, биология, биохимия, гигиена и др.) Анатомия и физиология - важнейшие биологические науки о строении и функциях человеческого организма. Человек подчиняется биологическим закономерностям, присущим всем живым существам. Однако от представителей животного мира он отличается не только строением, но и развитым мышлением, интеллектом, речью, особенностями социально-бытовых условий жизни и общественных взаимоотношений.

Организм человека - слаженнаяединая саморегулирующая и саморазвивающаяся биологическая система, функциональная деятельность которой обусловлена взаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций на воздействия окружающей среды, которые могут быть как полезными, так и пагубными для здоровья. Все органы связаны между собой и взаимодействуют. Нарушение деятельности одного органа приводит к нарушению деятельности других. Отличительная особенность человека - сознательное и активное воздействие на внешние природные и социально-бытовые условия, определяющие состояние здоровья людей, их работоспособность, продолжительность жизни и рождаемость (репродуктивность).

Без знаний о строении человеческого тела, о закономерностях функционирования отдельных органов и систем организма, об особенностях протекания сложных процессов его жизнедеятельности нельзя организовать процесс формирования здорового образа жизни и физической подготовки населения, в том числе учащейся молодежи.

Каждый человек наследует от родителей врожденные, генетически обусловленные черты и особенности, которые во многом определяют индивидуальное развитие в процессе его дальнейшей жизни. Необходимо отметить, что за последние 100-150 лет в ряде стран наблюдается раннее морфофункциональное развитие организма у детей и подростков. Это явление называют акселерацией (лат. acceleration - ускорение), оно связано не только с ускорением роста и развития организма вообще, но и с более ранним наступлением периода половой зрелости, ускоренным развитием сенсорных (лат. sensus - чувство), двигательных способностей и психических функций. Поэтому границы между возрастными периодами достаточно условны и это связано со значительными индивидуальными различиями, при которых «физиологический» возраст и «паспортный» не всегда совпадают.

Как правило , юношеский возраст (16-21 год) связан с периодом созревания, когда все органы, их системы и аппараты достигают своей морфофункциональной зрелости. Зрелый возраст (22-60 лет) характеризуется незначительными изменениями строения тела, а функциональные возможности этого достаточно продолжительного периода жизни во многом определяются особенностями образа жизни, питания, двигательной активности. Пожилому возрасту (61-74 года) и старческому (75 лет и более) свойственны физиологические процессы перестройки: снижение активных возможностей организма и его систем - иммунной, нервной, кровеносной и др. Здоровый образ жизни, активная двигательная деятельность в процессе жизни существенно замедляет процесс старения.

В основе жизнедеятельности организма лежит процесс автоматического поддержания жизненно важных факторов на необходимом уровне, всякое отклонение которого ведет к немедленной мобилизации механизмов, восстанавливающих этот уровень (гомеостаз).

Если рабочая возбуждающая нагрузка через определённый период не повторяется, то фаза повышенной работоспособности постепенно проходит. Иное дело, если функциональная нагрузка повторяется систематически. Через некоторое время повышенный уровень выработки пластических материалов, в освоенной фазе экзальтации становится постоянным и исходным для дальнейшего роста работоспособности. Упражняемый орган увеличивает свою массу и достигает более высокого структурного и функционального совершенства. Обновленная ткань лучше приспосабливается к новым внешним раздражителям. Следует помнить, что центральная нервная система (ЦНС), посылая по двигательным волокнам нервные импульсы к мышцам и внутренним органам, вызывает их активность.

В свою очередь возбуждение рецепторов (датчиков), расположенных в этих органах и тканях (в том числе мышцах) вызывают поток чувствительных импульсов, направляющихся в различные отделы ЦНС, в том числе, в кору больших полушарий.

Рецепторы иначе можно назвать анализаторами. Различают анализаторы: зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой, тактильный, вестибулярный, проприоцептивный.

Тактильный анализатор обеспечивает восприятие ощущений прикосновения, его место, силу, продолжительность.

Вестибулярный анализатор дает ощущение положения тела в пространстве, а также ускорения (как линейного, так и углового) и, следовательно, позволяет определить ряд параметров движения всего тела

Проприоцептивный анализатор позволяет определить степень напряжения мышц, взаимное расположение звеньев тела, скорость и ускорение движений, их амплитуду; он является определяющим в двигательной деятельности, дает информацию о выполняемых движениях.

ЦНС, мобилизуя мышечные сокращения, в свою очередь, под влиянием импульсов, идущих от мышц и внутренних органов, совершенствует свою функцию.

Сниженная на длительное время мышечная активность резко ограничивает поток чувствительных импульсов, поступающих в ЦНС. При отсутствии таких возбудительных импульсов снижается функциональный уровень как ЦНС, так и периферических органов. Поэтому физическая активность благотворно отражается на ЦНС, заставляя работать нервные центры, включая процессы самовосстановления и этим способствуя усовершенствованию ЦНС.

Говоря о влиянии двигательной активности на ЦНС нельзя не сказать, что активная мышечная деятельность вызывает усиление деятельности сердечнососудистой, дыхательной и других систем организма. При любой деятельности организма все его органы и системы действуют согласованно, в тесном единстве. Эта взаимосвязь осуществляется гуморальной (жидкостной) регуляцией и нервной системой.

Гуморальная регуляция осуществляется через кровь посредством особых химических веществ - гормонов, выделяемых железами внутренней секреции, соотношением концентрации кислорода и углекислого газа и с помощью других механизмов. При переходе в кровь углеводов из пищеварительных органов, куда они поступают с пищей, излишки их под воздействием гормона инсулина вырабатываемого поджелудочной железой, превращаются в гликоген и откладываются в организме как запас.

Под влиянием - гормона, выделяемого в кровь надпочечниками в предстартовом состоянии, или во время интенсивной мышечной работы, гликоген превращается в глюкозу и поступает в кровь для осуществления питания активно работающих мышц. Увеличение концентрации углекислого газа в крови, которое происходит при мышечной работе, воздействует на дыхательный центр и приводит к увеличению глубины и частоты дыхания. Усиление деятельности сердца и повышение в связи с этим кровяного давления воздействует на специальные нервные образования в сосудах (барорецепторы) и способствуют расширению кровеносных сосудов.

Кровеносная система.

Сердце - главный орган кровеносной системы, представляет собой полый мышечный орган, совершающий ритмические сокращения, благодаря которым происходит процесс кровообращения в организме. Сердце - автономное, автоматическое устройство, однако его работа корректируется прямыми и обратными связями, поступающими от различных органов и систем организма.

Сердце связано с центральной нервной системой, которая оказывает на его работу определенное регулирующее воздействие.

Сердечно-сосудистая система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Левая половина сердца обслуживает большой крут кровообращения, правая - малый. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца, проходит через ткани всех органов и возвращается в правое предсердие. Из правого предсердия кровь переходит в правый желудочек, а оттуда, из правого желудочка, начинается малый круг кровообращения, который проходит через легкие, где венозная кровь, отдавая углекислый газ и насыщаясь кислородом, превращается в артериальную и направляется в левое предсердие. Из левого предсердия кровь переходит в левый желудочек и оттуда снова в большой круг кровообращения.

Деятельность сердца заключается в ритмичной смене сердечных циклов, состоящих из трех фаз: сокращение предсердий, сокращений желудочков, и общего расслабления сердца.

Активная физическая деятельность человека оказывает тренирующее воздействие на сердце и всю сердечно - сосудистую систему. Воспринимая регулярные тренировочные нагрузки сердечная мышца развивается и совершенствуется. Как правило, растет масса сердечной мышцы, увеличивается и размер сердца. Квалифицированные спортсмены, как правило, имеют сердце «расширенное в поперечнике», что видно врачам при рентгенографии грудной клетки.

Показателями работоспособности сердца, являются в первую очередь частота пульса, кровяное давление, систолический объем крови, минутный объем крови. Статистика показывает, что объем сердца тренированного человека в 1,5-2 раза больше, чем нетренированного.

Частота пульса тренированных людей существенно ниже, чем нетренированных: мужчины: 50 - 60 ударов в мин. 70-80 ударов в мин. у нетренированных; женщины: 60 - 70 ударов в мин. у тренированных, 75 - 85 ударов в мин. у нетренированных. Частота пульсав покое (утром, лежа, натощак) становится реже за счет увеличения мощности каждого сокращения. Сокращение частоты пульса увеличивает абсолютное время паузы для отдыха сердца и для протекания процессов восстановления сердечной мышцы.

Кровяное давление создается силой сокращений желудочков сердца и силой стенок сосудов. Кровяное давление измеряется в плечевой артерии. Различают максимальное (систолическое ) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка (систолы) и минимальное (диастолическое )давление - давление, которое отмечается во время расслабления левого желудочка (диастолы). Давление поддерживается за счет упругости стенок растянутой аорты и других крупных артерий. Нормальное давление в покое: 120\70 мм. рт. столба.

Физическая работа способствует расширению кровеносных сосудов, снижению тонуса их стенок, свободному прохождению крови; умственная работа, равно, как и нервно-эмоциональное напряжение, приводит к сужению сосудов, повышению тонуса их стенок и даже к спазмам.

Такая реакция особенно свойственна сосудам сердца и мозга. Длительная напряженная умственная работа, частые нервно-эмоциональные напряжения, несбалансированные с активными движениями и с физическими нагрузками могут привезти к ухудшению питания этих важнейших органов, стойкому повышению кровяного давления, которое называется гипертонической болезнью. Свидетельствует о заболевании также и понижение кровяного давления в покое, что может быть следствием ослабления деятельности сердечной мышцы.

За счет более густой сети кровеносных сосудов и высокой их эластичности у спортсменов, как правило, максимальное давление несколько ниже нормы.

У тренированного человека при выполнении физической работы кровяное давление поднимается до 200 мм. рт. столба и может долго держаться. У нетренированного человека давление поднимается до 200 мм. рт. столба затем снижается по причине утомления сердца. Если интенсивная работа продолжается долго, может наступить обморок. После работы или прекращения тренировочной нагрузки у тренированного человека кровяное давление быстро восстанавливается до нормы (2-3 мин.); у нетренированного давление долго остается повышенным.

Предельная частота сердечных сокращений у тренированных людей при физической нагрузке находится на уровне 200 - 240 ударов в мин. Нетренированное сердце такой частоты достигнуть не может.

Систолический объем крови - количество крови выбрасываемое левым желудочком сердца при каждом его сокращении. Минутный объем крови - количество крови, выбрасываемое желудочком в течение одной минуты.

Систолический объем крови у спортсменов около 200 мл., у нетренированных - 130 мл. Минутный объем у спортсменов 35 - 42 л., унетренированных - 22 - 25 л. Наибольший систолический объем наблюдается при частоте сердечных сокращений от 130 до 180 ударов в минуту. При частоте сердечный сокращении выше 180 ударов в минуту систолический объем начинает сильно снижаться. Поэтому лучшие возможности для тренировки сердца имеют место при физических нагрузках, когда частота пульса находится в пределах 130-180 ударов в минуту.

При интенсивной физической работе сердца нетренированного человека не может проявить работоспособность, обеспечивающую питание работающих органов. Для выполнения быстрого бега, например, надо прокачать 30 л/мин. А предел возможности нетренированного сердца 25 л/ мин. Поэтому длительно быстро бежать нетренированный человек не может; длительная интенсивная мышечная работа может вызвать у такого человека обморочное состояние в результате недостатка кислорода и питательных веществ.

В покое полный кругооборот кровь совершает за 21 - 22 сек., при физической работе за 8 сек. и меньше. В результате увеличения скорости значительно повышается снабжение тканей кислородом и питательными веществами.

Движению крови по венам способствует деятельность окружающих их мышц (мышечный насос). Чем чаще сокращаются и расслабляются мышцы, чем полнее их расслабление и сокращение, тем большую помощь сердцу оказывает мышечный насос. Особенно эффективно он работает при ходьбе, беге, беге на лыжах, на коньках, при плавании, гребле и т.п. Мышечный насос способствует более быстрому отдыху сердца после интенсивной физической нагрузки.

Дыхательная система.

Дыхание - это не просто «вдох - выдох» . Дыхание - это комплекс физиологических процессов, осуществляемый дыхательным аппаратом и системой кровообращения, обеспечивающий питание тканей организма кислородом и выведением из них углекислого газа. Дыхательный aппарат человека состоит из легких, находящихся в полости грудной клетки; воздухоносных путей - полость носа, носоглотка, глотка, трахея, бронхи; грудной клетки и дыхательной мускулатуры. Разветвляющиеся бронхи заканчиваются мельчайшими закрытыми альвеолярными ходами, в стенках которых имеется большое количество шаровидных выпячиваний - легочных пузырьков (альвеол). Каждая альвеола окружена густой сетью кровеносных капилляров. Общая поверхность легочных пузырьков более 100 кв.м.

Легкие располагаются в герметически закрытой полости грудной клетки. Они покрыты тонкой гладкой оболочкой - плеврой, такая же оболочка выстилает изнутри полость грудной клетки.

Расширение полости грудной клетки осуществляется в результате деятельности дыхательной мускулатуры. Выдох в покое производится пассивно, при расслаблении мышц осуществляется выдох игрудная клетка под воздействием силы тяжести и атмосферного давления уменьшается.

Следует различать : внешнее дыхание, при котором кислород из атмосферного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови - в атмосферный воздух; перенос газов кровью; и тканевое дыхание - потребление клетками кислорода и выделение ими углекислоты как результат биохимических реакций, связанных с образованием энергии для обеспечения процессов жизнедеятельности.

Внешнее дыхание осуществляется в альвеолах легких, где через полупроницаемые стенки альвеол и капилляров молекулы кислорода и углекислого газа осуществляют переход за сотые доли секунды.

После переноса кислорода кровью к тканям кислород переходит из крови в межтканевую жидкость и оттуда в клетки тканей, где используется для обеспечения процессов обмена веществ. Углекислый газ интенсивно образующийся в клетках, переходит в межтканевую жидкость и затем в кровь и через легкие выводится из организма.

Совместная работоспособность системы дыхания и кровообращения оценивается рядом показателей: частотой дыхания, дыхательным объемом, легочной вентиляцией, жизненной емкостью легких, кислородным запросом, потреблением кислорода.

Частота дыхания в среднем в покое 12-20 циклов в минуту. Один цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. У женщин частота дыхания на 1 - 2 цикла больше. У спортсменов частота дыхания снижается до 8 - 12 циклов в минуту. При физической работе частота дыхания увеличивается у лыжников и бегунов до 20 - 28, пловцов да 36 - 45. Бывали случаи увеличения частоты дыхания до 75 циклов в минуту.

Дыхательный объем - количество воздуха проходящее через легкие при одном дыхательном цикле. В покое объем - 350-800 мл. При интенсивной работе объем увеличивается до 2,5 л.

Легочная вентиляция - объем воздуха, который проходит через легкие за одну минуту. Величина легочной вентиляции определяется умножением величины дыхательного объема на частоту дыхания. В покое легочная вентиляция составляет 5-9л. Но может увеличиться при соревнованиях в 10-20 раз.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после максимального вдоха. В среднем это 3800-4200 мл. у мужчин и 3000-3500 у женщин.

Кислородный запрос - количество кислорода необходимое организму в одну минуту для окислительных процессов в покое или для обеспечения работы различной интенсивности. Кислородный запрос соответствует величине расхода энергии на выполняемую работу. В покое для обеспечения процесса жизнедеятельности организма требуется 250-300 мл кислорода в минуту. Интенсивная работа требует 5-6 литров кислорода в минуту.

Суммарный (общий кислородный) запрос — количество кислорода, необходимое для обеспечения выполнения всей предстоящей работы.

Потребление кислорода - количество кислорода фактически использованного организмом в покое или при выполнении какой-либо работы за одну минуту.

Максимальное потребление кислорода (МПК) - наибольшее количество кислорода которое может быть усвоено организмом при предельно тяжелой для него работе. МПК является важным критерием функционального состояния дыхания и кровообращения.

Обычный уровень МПК 2-3,5 л/мин. У спортсменов 4-6 л/мин и более. Рационально рассчитывать относительное МПК на один килограмм массы тела.

МПК является показателем аэробной (кислородной) производительности организма, т.е. его способности выполнять интенсивную физическую работу при достаточном количестве поступающего в организм кислорода. Считается, что для повышения уровня аэробной производительности следует выполнять тренировочные нагрузки с частотой пульса 150-180 уд/мин.

Кислородный долг - количество кислорода, необходимое для окисления продуктов обмена веществ, накопившихся при физической работе. При длительной интенсивной работе возникает суммарный кислородный долг, который ликвидируется после окончания работы. Величина максимально возможного суммарного кислородного долга имеет предел (потолок). У нетренированных людей он находится в пределах 10л, у тренированных может достигать 20л и более. Кислородный долг возникает, когда кислородный запрос человека выше потолка потребления кислорода.

Когда в клетки тканей поступает меньше кислорода, чем нужно для полного обеспечения потребностей в энергии, наступает кислородное голодание, или гипоксия. Причины гипоксии различны: внешние - загазованность, подъем на высоту: на уровне моря парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе равно 159 мм рт. ст., на высоте 5000 м - до 75-80 мм рт. ст; внутренние - состояние дыхательного аппарата, проницаемость стенок альвеол и капилляров, количество эритроцитов в крови и процентного содержания в них гемоглобина, проницаемость оболочек клеток тканей.

Путь кислорода излегочныхальвеол к клеточным митохондриям (образованиям в клетках усваивающим кислород) довольно сложен, величина его потока зависит от совершенства функции каждого из участков этого пути (легкие, кровь, сердечно-сосудистая система, ткани и, наконец, клетка). Этот путь движения кислорода к клетке, а от нее к легким, получил название кислородного каскада. Систематическая физическая тренировка не только развивает функциональные способности органов внешнего дыхания, но и улучшает функцию всех участков пути, по которому следует кислород. Кислородное питание мышц имеет свои особенности.

Сокращенные мышцы сдавливают капилляры, замедляя кровоток и поступление кислорода. Доставку кислорода в работающей мышце берет на себя миоглобин — дыхательный пигмент мышечных клеток. Роль его важна еще и потому, что только мышечная ткань способна при переходе от покоя к интенсивной работе повышать потребление кислорода в сто раз. Совершенствование всего кислородного каскада в процессе физических тренировок значительно расширяет возможности организма в потреблении кислорода и создает основу для ликвидации гипоксических явлений в органах и тканях организма человека.

Органы значительно отличаются по своей способности переносить гипоксию различной длительности. Кора головного мозга - один из наиболее чувствительных к гипоксии органов Значительно менее чувствительна к недостаткам кислорода скелетная мускулатура. На ней не отражается даже двух - часовое полное кислородное голодание.

Большую роль в регуляции кислородного обмена как в органах и тканях, так и в организме в целом имеет углекислота. Между концентрацией в крови углекислого газа и доставкой кислорода тканям существуют строго определенные соотношения. Изменение содержания углекислого газа в крови оказывает влияние на центральные и периферические регуляторные механизмы, обеспечивающие улучшение снабжения организма кислородом, и служит мощным регулятором в борьбе с гипоксией.

Костная система.

У человека более 200 костей (85 парных и 36 непарных), которые в зависимости от формы и функции делятся на: трубчатые (кости конечностей); губчатые (выполняют в основном защитную и опорную функции - ребра, грудина, позвонки и др.); плоские (кости черепа, таза, поясов конечностей); смешанные (основание черепа).

В каждой кости содержатся все виды тканей, но преобладает костная, представляющая разновидность соединительной ткани. В состав кости входят органические и неорганические вещества. Неорганические (65-70% сухой массы) - это в основном фосфор и кальций. Органические (30-35%) - это клетки кости, коллагеновые волокна. Эластичность, упругость костей зависит от наличия в них органических веществ, а твердость обеспечивается минеральными солями. Сочетание органических веществ и минеральных солей в живой кости придает ей необычайную крепость и упругость, которые можно сравнить с твердостью и упругостью чугуна, бронзы или меди. Кости детей более эластичны и упруги - в них преобладают органические вещества, кости же пожилых людей более хрупки - они содержат большое количество неорганических соединений.

При систематическом выполнении значительных по объему и интенсивности статических и динамических упражнений кости становятся более массивными, в местах прикрепления мышц формируются хорошо выраженные утолщения - костные выступы, бугры и гребни. Происходит внутренняя перестройка компактного костного вещества, увеличиваются количество и размеры костных клеток, кости становятся значительно прочнее.

Скелет человека состоит из позвоночника, черепа, грудной клетки, поясов конечностей и скелета свободных конечностей.

Позвоночник , состоящий 33-34 позвонков , имеет пять отделов: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5), копчиковый (4-5). Позвоночный столб позволяет совершать сгибания вперед и назад, в стороны, вращательные движения вокруг вертикальной оси. В норме он имеет два изгиба вперед (шейный и поясничный лордозы) и два изгиба назад (грудной и крестцовый кифозы). Названные изгибы имеют функциональное значение при выполнении различных движений (ходьба, бег, прыжки и т.д.), они ослабляют толчки, удары и т.п., выполняя роль амортизатора.

Грудная клетка образована 12 грудными позвонками, 12 парами ребер и грудной костью (грудиной), она защищает сердце, легкие, печень и часть пищеварительного тракта.

Череп защищает от внешних воздействий головной мозг и центры органов чувств. Он состоит из 20 парных и непарных костей, соединенных друг с другом неподвижно, кроме нижней челюсти. Череп соединяется с позвоночником при помощи двух мыщелков затылочной кости с верхним шейным позвонком, имеющим соответствующие суставные поверхности.

Скелет верхней конечности образован плечевым поясом, состоящим из двух лопаток и двух ключиц, и свободной верхней конечностью, включающей плечо, предплечье и кисть. Плечо - это одна плечевая трубчатая кость; предплечье образовано лучевой и локтевой костями; скелет кисти делится на запястье (8 костей, расположенных в два ряда), пястье (5 коротких трубчатых костей) и фаланги пальцев (14 фаланг).

Скелет нижней конечности образован тазовым поясом (2 тазовых кости и крестец) и скелетом свободной нижней конечности, который состоит из трех основных отделов - бедра (одна бедренная кость), голени (большая и малая берцовые кости) и стопы (предплюсна - 7 костей, плюсна - 5 костей и 14 фаланг).

Все кости скелета соединены посредством суставов, связок и сухожилий. Суставы - подвижные соединения, область соприкосновения костей в которых покрыта суставной сумкой из плотной соединительной ткани, срастающейся с надкостницей сочленяющихся костей. Полость суставов герметично закрыта, она имеет небольшой объем, зависящий от формы и размеров сустава. Суставная жидкость уменьшает трение между поверхностями при движении, эту же функцию выполняет и гладкий хрящ, покрывающий суставные поверхности. В суставах могут происходить сгибание, разгибание, приведение, отведение.

Итак, опорно-двигательный аппарат состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий. Большинство сочленяющихся костей соединены связками и мышечными сухожилиями, образуя суставы конечностей, позвоночника и др. Основные функции - опора и перемещение тела и его частей в пространстве. При систематических занятиях физическими упражнениями и спортом суставы развиваются и укрепляются, повышается эластичность связок и мышечных сухожилий, увеличивается гибкость. И наоборот, при отсутствии движений разрыхляется суставной хрящ и изменяются суставные поверхности, сочленяющие кости, появляются болевые ощущения, возникают воспалительные процессы.

Мышечная система обеспечивает движение человека, вертикальное положение тела, фиксацию внутренних органов в определенном положении, дыхательные движения, усиление кровообращения и лимфообращения (мышечный насос), теплорегуляцию организма вместе с другими системами.

У человека более 600 мышц, это 35 ~ 40% массы тела; у спортсменов 50% и более. Механическая деятельность мышц происходит в результате способности мышечных волокон переходить в состояние возбуждения, т.е. в деятельное состояние под влиянием биотоков, идущим к мышцам по нервным волокнам.

Работа мышц осуществляется за счет их напряжения или сокращения.

Напряжение, происходящее без изменения длины мышцы, характеризует статическую работу мышц. Сокращение мышц, происходящее с изменением их длины, характеризует динамическую работу мышц. Чаще всего мышцы работают в смешанном (ауксотоническом) режиме, одновременно напрягаясь и сокращаясь по длине. Сила, развиваемая мышцей, зависит от количества мышечных волокон, их поперечного сечения, а также от эластичности и исходной длины отдельной мышцы. Систематическая физическая тренировка увеличивает силу мышц именно за счет увеличения количества и утолщения мышечных волокон и за счет увеличения их эластичности.

Существует два вида мускулатуры : гладкая (непроизвольная) и поперечно-полосатая (произвольная). Гладкие мышцы расположены в стенках кровеносных сосудов некоторых внутренних органов. Они ссужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря. Поперечно-полосатые мышцы - это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела. К поперечно-полосатым мышцам относится также и сердечная мышца, автоматически обеспечивающая ритмичную работу сердца на протяжении всей жизни.

Мышцы туловища включают мышцы грудной клетки, спины и живота: большая грудная мышца, наружная косая мышца живота, прямая мышца живота, межреберные мышцы, трапециевидная мышца, ромбовидная мышца, мышца выпрямитель туловища, широчайшая мышца спины.

Мышцы верхних конечностей: двуглавая мышца плеча (бицепс), дельтовидная, трехглавая мышца плеча (трицепс).

Мышцы нижних конечностей: прямая мышца бедра (четырехглавая), портняжная, нежная, двуглавая, большая ягодичная мышца. Мышцы голени: икроножная, ахиллово сухожилие.

Пищеварительная система.

Пищеварение - это процесс физической и химической обработки пищи и превращение её в более простые и растворимые соединения, которые могут всасываться, переноситься кровью и усваиваться организмом. Система органов пищеварения (пищеварительный тракт) состоит из ротовой полости с тремя парами крупных слюнных желез, глотки, пищевода, желудка и тонкого кишечника, в состав которого входят двенадцатиперстная кишка (в которую открываются протоки желчного пузыря и поджелудочной железы), тощая и подвздошные кишки. Завершается тракт толстым кишечником. В каждом отделе пищеварительной системы происходят специализированные операции по обработке пищи, связанные с наличием в них специфических ферментов, поэтапно расщепляющих пищу.

В раннем юношеском возрасте (16-17 лет) происходит созревание системы пищеварения, совершенствование и стабилизация её регуляторных механизмов.

Органы выделения играют важную роль в сохранении постоянства внутренней среды: они удаляют из организма продукты обмена, которые не могут быть использованы, избыток воды и солей. В осуществлении процессов выделения участвуют легкие, кишечник, кожа и почки. Легкие удаляют из организма углекислый газ, пары воды, летучие вещества. Из кишечника с калом удаляются соли тяжелых металлов, избыток невсосавшихся пищевых веществ. Потовые железы кожи выделяют воду, соли, органические вещества. В покое человек теряет 20 - 40 мл пота в час. Их деятельность усиливается при напряженной мышечной работе и повышении температуры окружающей среды.

Основная роль в выделительных процессах принадлежит почкам, которые выводят из организма воду, соли, аммиак, мочевину, мочевую кислоту, восстанавливая постоянство осмотических свойств крови. Через почки удаляются некоторые ядовитые компоненты, образующиеся в организме при приеме лекарственных и других веществ. Почки поддерживают определенную постоянную реакцию крови. В период раннего юношеского возраста выделительная система по показателям роста и развития достигает уровня, характерного для взрослого человека.

Эндокринной системе принадлежит важная роль в регуляции функций организма. Органы этой системы - железы внутренней секреции - выделяют особые вещества - гормоны (греч. horman - возбуждать), оказывающие влияние на обмен веществ, структуру и функции органов и тканей организма. Железы внутренней секреции выделяют гормоны прямо в кровь, поэтому их называют эндокринными (греч. endon - внутри, krinein - выделять). Эндокринную систему образуют: гипофиз, эпифиз, щитовидная и паращитовидная железы, вилочковая и поджелудочная железы, надпочечники и половые железы.

Железы внутренней секреции функционально тесно связаны между собой и работают как единое целое - эндокринная система. Она находится под контролем нервной системы.

Все эндокринные железы имеют небольшие размеры и массу, богато снабжены кровеносными сосудами и постоянно выделяют небольшие порции гормонов.

Гипофиз расположен у основания продолговатого мозга. Он регулирует ростовые процессы организма, жировой, белковый, углеводный и водно-солевой обмен; в целом определяет физическое, половое и умственное развитие. Становление железы происходит в течение периода детства, достигает уровня, характерного для взрослого человека, к 15-16 года.

Щитовидная железа , функционирует совместно с паращитовидными, находится в шейном отделе и регулирует все виды обмена веществ, оказывает влияние на физическое, половое и умственное развитие. Недостаток гормонов железы в раннем детстве приводит к развитию кретинизма, избыток к базедовой болезни. В своем развитии достигает уровня, характерного для взрослого человека, к 15-16 годам.

Вилочковая железа находится в грудной полости. Это железа детства и юношества, она имеет небольшую массу в 6-15 лет. После 15 лет наблюдается её инволюция (обратное развитие). С деятельностью железы связан период наиболее интенсивного роста организма. Кроме того она является центральным органом иммунитета. Нарушение её приводит к серьезным отклонениям в обмене веществ.

Поджелудочная железа расположена в брюшной полости позади желудка. Гормоны этой железы участвуют в регуляции обмена углеводов и жиров. Недостаток их приводит к возникновению сахарного диабета. Созревание поджелудочной железы наступает рано, к 10 годам она по всем показателям достигает уровня, характерного для взрослого человека.

Надпочечники располагаются над почками. Одни гормоны надпочечников (кортикоиды) принимают участие в регуляции углеводного и водно-солевого обмена, а также иммунитета, другие (адреналин) служит мобилизатором всех функций организма при стрессе. Наибольший скачок в развитии надпочечников отмечается в период полового созревания. Достигают уровня, характерного для взрослого человека, к 15-16 годам.

Половые железы. Мужские половые железы (семенники) находятся снаружи тела в мошонке, женские (яичники) - в полости малого таза. Семенники вырабатывают мужские половые гормоны (андрогены) и мужские и половые клетки (сперматозоиды). Яичники продуцируют женские половые гормоны (эстрогены) и женские половые клетки (яйцеклетки) Половые гормоны в течение всей жизни оказывают мощное действие на формирование тела, обмен веществ и половое поведение. Наибольшего развития половые железы достигают в подростковом возрасте. В период ранней юности (16-17 лет) их развитие достигает пика. Считается, что к этому периоду половые железы созрели, а организм подготовлен к детородной функции.

Эпифиз (шишковидная железа) является частью промежуточного мозга. Его основные функции - регуляция полового развития (его торможение) и жизненного цикла сон - бодрствование. Эпифиз - железа детства. Наибольшего развития она достигает в 6-7 лет. Далее начинается её обратное развитие. В подростково-юношеском возрасте функции эпифиза резко снижены.