Соціально-біологічні основи фізичної культури. Соціальні засади фізичної культури

Фізична культура та спорт у суспільстві – важливий фактор всебічного розвитку та виховання людини, зміцнення її здоров'я, підвищення працездатності.

Для вирішення завдань фізичного вдосконалення людей потрібна підготовка висококваліфікованих кадрів – викладачів та тренерів. Фізичне виховання, спортивне тренування – це насамперед соціально-педагогічні процеси, що визначає провідну роль педагога. Однак об'єктом цих процесів є людина з усією складністю функцій її організму, психіки, взаємодії з навколишнім середовищем. Тому ефективність занять фізичною культурою та спортом багато в чому залежить від системи відповідності використовуваних засобів та методів тренування функціональним можливостям, індивідуальним особливостям кожного, хто займається. Тільки за такої відповідності можуть бути досягнуті оздоровчий ефект тренування, високі та стабільні спортивні результати.

Особливо важливо це в сучасних умовах, коли до занять фізичною культурою та спортом залучаються дедалі ширші маси людей різного віку, рівня здоров'я, підготовленості, різних професій.

Здоров'я людини визначається як «стан повного фізичного, духовного та соціального благополуччя, а не лише відсутність хвороб та фізичних дефектів». З урахуванням соціальної сутності людини здоров'я визначають як «життя працездатного людини, пристосованого до змін довкілля» (И.Р.Петров). До цього слід додати, що максимально можливий для даної людини діапазон пристосування може бути значно розширений завдяки загартовуванню, систематичним фізичним вправам та іншим впливам.

Організм людини можна розглядати як єдину саморозвивається біологічну систему, в якій всі процеси та органи пов'язані між собою.

Реакцією організму на дію шкідливих йому факторів, що характеризуються обмеженням пристосовуваності та життєдіяльності, є хвороба.

Місцеві та загальні зміни при хворобі стають зрозумілими у своєму взаємозв'язку на основі принципів нервизму та цілісності організму. З тих же теоретичних позицій будь-яка хвороба є стражданням всього організму. Але співвідношення місцевих та загальних змін при хворобах може бути дуже різноманітним. В одних випадках загальні порушення в організмі викликають місцеві ураження різної локалізації та тяжкості: так, негативні емоції, порушуючи нервову регуляцію функцій, можуть призвести і до виразок шлунково-кишкового тракту та інфаркту міокарда. В інших випадках спочатку локалізоване пошкодження може спричинити тяжкі загальні розлади: так, при ангіні мікроби з мигдаликів можуть потрапити в загальний кровообіг і викликати зараження різних органів (нерідко зі смертельними наслідками).

Місцеві загальні розлади при хворобі мобілізують різні механізми захисту, створені задля усунення функціональних і структурних порушень, відновлення постійності внутрішнього середовища організму.

Захисні реакції спрямовані на припинення дії постійного подразника (наприклад, відсмикування руки від гарячого предмета), на видалення шкідливих речовин з організму (блювання при харчовому отруєнні) або їх знищення.

Бар'єрну функцію виконують, наприклад, шкіра та слизові оболонки. Вони є механічними перешкодами мікробів. Багато секретів, що виділяються залозами на поверхню бар'єрів, має антимікробну дію (мезоцим слини, слізної рідини, соляна кислота шлунка і т.д.). Складним є так званий гематоенцефалічний бар'єр, що захищає центральну нервову систему. Найважливішу бар'єрну функцію при пошкодженні тканин грає, зокрема, еволюційно вироблений запальний процес.

Зі сказаного слід, що бар'єри або попереджають пошкодження в організмі, або перешкоджають його подальшому поширенню.

Пристосувальні реакції розвиваються у відповідь на порушення, що виникають при хворобі, і забезпечують єдність організму із зовнішнім середовищем на новому рівні його життєдіяльності. Активне пристосування у відповідь на дію хвороботворного фактора характеризується мобілізацією функціональних резервів найважливіших систем життєзабезпечення, високим рівнем енерговитрат і життєдіяльності організму.

Коли організм неспроможна енергетично забезпечити активне пристосування у відповідь вплив зовнішніх чинників (дуже велика крововтрата, важка травма), в дію входить інший універсальний механізм захисту – пасивне пристосування. У його основі лежить позамежне, охоронне гальмування центральної нервової системи, у якому існування хворого організму забезпечується різким зменшенням його енерговитрат.

Компенсаторні механізми включаються при стійкому порушенні чи випаданні будь-яких функцій. Так, при видаленні одного з парних органів (нирок, надниркових залоз) функція органу, що залишився, підвищується. У мобілізації всіх форм захисту провідну роль грає нервова система.

Функціональний стан організму спортсменів вивчається у процесі поглибленого медичного обстеження. Для судження про функціональний стан організму використовуються всі методи, включаючи інструментальні, прийняті в сучасній медицині. При цьому вивчається функціонування різних систем та дається комплексна оцінка функціонального стану організму загалом.

Для вивчення функціонального стану систем організму спортсмена його досліджують в умовах спокою та в умовах проведення різноманітних функціональних проб. Дані зіставляють із нормальними стандартами, отриманими під час обстеження великих контингентів здорових людей, які займаються спортом. У процесі такого зіставлення встановлюється чи відповідність нормальним стандартам, чи відхилення від них. Відхилення найчастіше є наслідком тих функціональних змін, що розвиваються у процесі спортивного тренування (наприклад, уповільнення частоти серцебиття у добре тренованих спортсменів). Однак у деяких випадках воно може бути пов'язане зі втомою, тренованістю чи захворюванням.

Обов'язковим процесом, без якого немислиме життя, є обмін речовин. Він можливий лише за умови витрат вільну енергію, тобто. при виконанні роботи.

Обмін речовин (метаболізм) - це одночасні, але однаково протікають за своєю інтенсивністю процеси асиміляції (анабіозу) та дисиміляції.

За рахунок асиміляції відбувається накопичення пластичних речовин, що йдуть на формування різних тканин організму (маси тіла), та енергетичних речовин, необхідних для здійснення всіх процесів життєдіяльності, у тому числі руху.

За рахунок дисиміляції відбуваються розпад хімічних речовин, руйнування тканинних елементів тіла (старих, відмерлих та пошкоджених) та звільнення енергії з енергетичних речовин, накопичених у процесі асиміляції.

Обидва процеси здійснюються за умови надходження, переробки та засвоєння пластичних та енергетичних речовин (білки, жири та вуглеводи), вітамінів, мінеральних речовин та мікроелементів із зовнішнього середовища у вигляді продуктів харчування, а також видалення з організму продуктів розпаду. Те чи інше перебіг обміну речовин залежить від складаються у кожен окремий момент взаємовідносин організму з довкіллям.

Вплив середовища на організм є багатогранним. Вона є постачальником всіх необхідних для його життєдіяльності та розвитку речовин, вона ж є джерелом постійного та незліченного потоку впливів, що обурюють (роздратування). Існування організму в цих умовах можливе лише в тому випадку, якщо він своєчасно реагує на всі дії відповідними пристосувальними реакціями. Ці реакції не повинні супроводжуватися змінами функцій, що виходять за межі фізичних коливань. В іншому випадку може порушитися нормальна життєдіяльність організму, що викликає захворювання, а в деяких випадках навіть смерть. Тому всіма тваринами і рослинними організмами у процесі формування взаємовідносин із середовищем вироблена здатність як набувати нові, спадково закрепляемые якості, а й зберігати наявний сталість хімічного складу та функцій свого організму, тобто. гомеостаз.

Незважаючи на те, що тваринні та рослинні організми за своїм хімічним складом (концентрація речовин), у тому числі за складом циркулюючих в них рідин (кров, лімфа, тканинна рідина), і за температурою відрізняються від концентрації та температурного режиму навколишнього середовища, всі ці організми зберігають свій динамічний нерівноважний стан. Основним виразом цього є здатність живих об'єктів зберігати свій гомеостаз шляхом використання різних за ступенем своєї активності механізмів пристосування.

Так, одних представників живих істот засобом збереження гомеостазу є пасивний спосіб пристосування до довкілля. Вони отримали здатність переходити на максимально допустимий низький рівень функціональної активності. Однак подібний спосіб пристосування до умов існування, що змінюються, в еволюційному відношенні недостатньо надійний, так як несприятливі умови можуть залишатися без зміни більш тривалий час, ніж те, протягом якого організм в змозі зберегти свою життєдіяльність. Тому обставини можуть скластися так, що відновлення сприятливих життєвих умов відбудеться після втрати організмом здатності повернутися з цього стану до активної життєдіяльності.

У інших представників живої природи сформувалися активні форми пристосування, що дозволяють вести пошук найбільш відповідних умов існування, що забезпечують збереження гомеостазу. Звичайно, активний пошук можливий тільки в тому випадку, якщо жива істота здатна переміщатися в навколишньому просторі.

У третіх представників живого переважно розвинулися механізми активного втручання в навколишній світ. Вищої досконалості подібна форма адаптації досягла у людини у вигляді трудової діяльності. Рух виступає тут не просто як засіб переміщення у просторі, бо як найтонший механізм здійснення всіх форм трудової, творчої перетворюючої діяльності. Таким чином, рух у всьому різноманітті свого вираження – найбільш досконалий спосіб пристосування до навколишнього середовища та активного на нього впливу. Це спосіб активного перетворення.

Організму властивий принцип цілісності, що характеризується найтіснішим взаємозв'язком всіх його органів та систем. Повноцінний рух, що обумовлює пристосування організму до нових умов середовища, насамперед мускулатури, необхідними для його діяльності продуктами харчування, киснем та при виділенні продуктів розпаду. Це вимагає координованої діяльності органів кровообігу, дихання, травлення, виділення та інших, регульованих нервовою системою. Раціонально використовувана фізична культура, спорт сприяють підтримці в людини гомеостазу, поповнюючи обмеження рухової активності, що виникли як наслідок науково-технічного процесу.

Оздоровче значення фізичної культури загальновідоме. Існує безліч досліджень, що показують позитивний вплив фізичних вправ на опорно-руховий апарат, центральну нервову систему, функції кровообігу, дихання, виділення, обмін речовин, теплорегуляцію та діяльність органів внутрішньої секреції. В результаті фізичного тренування значно покращується координація нервової системи рухових та вегетативних функцій; підвищуються функціональні можливості багатьох органів та систем організму, у деяких випадках у кілька разів. Підвищуються функціональні можливості окремих органів і систем людини, що дозволяє значно легше справлятися з підвищеними вимогами до серцево-судинної, дихальної та інших систем організму.

Велике значення фізичних вправ як засобу лікування, особливо при захворюваннях опорно-рухового апарату.

Зміни в режимі м'язової діяльності можуть відбиватися як на окремих рухових вегетативних функціях організму, так і на загальній стійкості (резистентності) при дії несприятливих факторів зовнішнього середовища.

Під впливом сильних подразнень в організмі виникає напруга стрес. У цьому розвивається комплекс змін, названий загальним адаптаційним синдромом. З трьох стадій стресу патологічні зміни в організмі спостерігаються при першій (реакції тривоги) та третій (виснаження) стадіях. Друга ж стадія, що підвищує стійкість організму як до цього фактора, так і до інших, є фізіологічним явищем.

Найважливішою особливістю впливу м'язової напруги є те, що при поступовому збільшенні навантажень реакція тривоги проявляється слабо або відсутня. У організмі після кількох тренувальних занять починає розвиватися стан підвищеної резистентності як до специфічним, тобто. до того ж фактору, наприклад, м'язовим навантаженням, і до неспецифічним, тобто. до низки інших несприятливих впливів на організм. Третя стадія стресу – виснаження – виникає лише за надмірних для даного організму навантаженнях. Таким чином, м'язова робота при дуже великому діапазоні навантажень надає на організм тільки позитивний ефект.

Зокрема, як було виявлено в дослідах на тваринних організмах та при спостереженнях над людьми, в результаті м'язової діяльності неспецифічно підвищується стійкість організму до багатьох несприятливих впливів, яким піддається людина в умовах сучасного життя, наприклад, до дії гіпоксії, деяких отрут, радіоактивних речовин, інфекцій, перегрівання, охолодження та ін.

При м'язової діяльності може бути втома, що характеризується комплексом змін у стані різних функцій організму. Ступінь виразності цих змін, у тому числі почуття втоми, тим більше, чим інтенсивніша і триваліша була виконана робота.

Втомою називається особливий стан, що виникає як наслідок роботи і що виявляється у погіршенні рухових та відновлювальних функцій та їх координації, зниженні працездатності та появі почуття втоми. Цей стан має тимчасовий і зникає через деякий час після припинення роботи, тобто. під час відпочинку.

Зовнішні прояви м'язової втоми різноманітні. Вони залежить від характеру виконуваних фізичних вправ, особливостей довкілля і індивідуальних індивідуальних особливостей організму. До зовнішніх проявів втоми відносяться порушення координації руху, падіння продуктивності роботи, задишка, надмірна пітливість, почервоніння покривів шкіри.

Ці зовнішні прояви зумовлені як погіршенням роботи периферичних органів, і розладом координації їх діяльності нервової системою.

Зміна координації функцій периферичних органів, що виникає через деякий час після початку роботи, відбувається в одних випадках ще до зниження працездатності виконавчих апаратів і являє собою профілактичний захід, що дозволяє більш довго зберегти високу ефективність роботи. В інших випадках воно настає внаслідок розладу функцій нервової системи, що буває при сильній втомі.

Погіршення функцій периферичних органів під час роботи, що у результаті неповноцінної нервової регуляції, може проявитися у різних формах. По-перше, можуть знижуватися показники діяльності різних органів та систем органів (наприклад, хвилинний об'єм крові, споживання кисню). По-друге, внаслідок порушення координації може спостерігатися більш високий, ніж необхідно, ступінь мобілізації функцій периферичних органів.

З метою збереження працездатності периферичних виконавчих апаратів нервова система може змінити форми координації їх тривалість: замінити роботу одних м'язових елементів на інші, зменшити глибину дихальних рухів тощо.

Незважаючи на те, що стомлення призводить до тимчасового зниження працездатності, воно має важливе біологічне значення, будучи сигналом про часткове виснаження ресурсів.

Зниження або припинення діяльності скелетних м'язів, серця, залоз внутрішньої секреції та інших органів відбувається завжди за наявності деякого залишкового запасу енергетичних та інших речовин. Це пов'язано з тим, що як повне, так і часткове, але різке зниження вмісту цих речовин може спричинити переродження, а в деяких випадках навіть загибель певних клітин організму. Втома під час роботи виникає ще за наявності значних резервів, призводячи до зниження або припинення діяльності. Ці резерви частково використовуються людиною в екстрених випадках.

У разі емоційних станів істотно змінюються впливу центральної нервової системи на органи та тканини. При позитивних емоціях посилюється вплив через симпатичні нерви. При цьому збільшується секреція катехоламінів-адреналіну. Підвищення діяльності симпатоадреналінової системи сприяє збільшенню ступеня мобілізації енергетичних ресурсів у діючих органах та покращує діяльність м'язів. При негативних емоціях може спостерігатися погіршення низки функцій організму та зниження працездатності.

Втома в процесі м'язової або розумової діяльності, яка не переходить певних меж, - фізіологічне, а не патологічне явище і корисне для організму.

Робота до втоми є важливим фактором зростання тренованості, особливо тоді, коли вона пов'язана з розвитком витривалості. Фізіологічний сенс цього явища у тому, що тренуючись до настання втоми, спортсмени адаптуються до підвищених навантажень. У випадках, коли тренувальні вправи припиняються на початок виникнення втоми, розвиток тренованості зупиняється. Те саме відбувається і в тому випадку, якщо тренувальні заняття призводять до різко вираженого ступеня стомлення. При цьому може виникнути стан перетренованості. Як зрозуміло зі сказаного вище, у спорті слід уникати не втоми «взагалі», а лише надмірного його розвитку. У цьому межі надмірності пов'язані як з характером виконуваних вправ, але й їх тривалістю.

М'язова діяльність, зазвичай, супроводжується тимчасовим зниженням працездатності. Після закінчення роботи, в період відновлення, нормалізується внутрішнє середовище організму, відновлюються енергетичні запаси, різні функції приходять у стан робочої готовності. Всі ці процеси як забезпечують відновлення працездатності організму, а й сприяють її тимчасового збільшення.

Відновлювальні процеси частково протікають безпосередньо під час м'язової діяльності. Прикладом цього є окисні реакції, що забезпечують ресинтез багатих на енергію хімічних речовин. Однак під час роботи процеси дисиміляції переважають над процесами асиміляції. Лише за тривалої м'язової діяльності, що характеризується істинним стійким станом, встановлюється динамічна рівновага між розщепленням хімічних речовин та його ресинтезом. Порушення балансу між цими реакціями виражено під час роботи тим різкіше, що більше виявляється її потужність і що менше підготовлений до неї людина.

У відновлювальному періоді переважають процеси асиміляції. Це забезпечує поповнення витрачених під час роботи енергетичних запасів. Спочатку вони відновлюються до вихідного рівня, потім на деякий час стають вищими за нього і далі знову знижуються.

У спортивній практиці застосовуються різні засоби, що прискорюють відновлювальні процеси.

Однією з засобів, які прискорюють відновлення після м'язової роботи, є активний відпочинок, тобто. перемикання в інший вид діяльності.

Вдихання зволоженого повітря прискорює ліквідацію кисневого боргу, у зв'язку з чим збільшується інтенсивність відновлення працездатності.

Водні процедури сприятливо впливають на центральну нервову систему. Це тим, що аферентные імпульси від рецепторів шкіри викликають нові осередки порушення у певних відділах мозку, сприяючи встановленню оптимальних міжцентральних відносин.

Механізм впливу масажу такий самий, як і водних процедур. Аферентні імпульси від шкіри та м'язів змінюють функціональний стан центральної нервової системи. Особливо ефективні вібраційний та гідромасаж.

Велику роль підвищенні інтенсивності відновлювальних процесів грає харчування. Воно має бути достатньо калорійним та містити всі необхідні органічні та неорганічні речовини. Винятково важлива у своїй вітамінізація організму.

Відновлювальні процеси протікають у людини інтенсивніше за наявності позитивних емоцій. Проте надмірне збудження після роботи негативно впливає відновлення.

Фізіологічні механізми та закономірності вдосконалення

окремих систем організму під впливом спрямованого фізичного тренування

Недостатність м'язових напруг на виробництві, у побуті та при пересуванні негативно впливає на фізіологічні функції. Деякі тварини, поставлені в умови повного припинення рухів (акінезії) або різкого обмеження їх (гіпокінезії), через кілька днів або тижнів гинуть, а в інших спостерігаються виражені негативні зміни морфологічної структури тканин і функціональних властивостей організму.

Гіпокінезія завжди супроводжується атрофією та дегенерацією скелетних м'язів. М'язові волокна стають тоншими, вага м'язів зменшується. Після 30 днів повного припинення діяльності м'язова сила знижується до 1/3 вихідної величини, а тривалість циклу одиночного скорочення збільшується в 1,5-2 рази.

Істотні зміни при гіпокінезії відбуваються у діяльності нервової системи та сенсорних систем. Це – розлади рухових функцій (наприклад, збільшення амплітуди коливань центру тяжкості та порушення координації під час ходьби).

Внаслідок тривалої гіпокінезії відбуваються виражені зміни у системі кровообігу: зменшуються розміри серця, знижується ударний і хвилинний обсяг крові, частішає пульс тощо.

При гіпокінезії у спокої зовнішнє дихання характеризується зменшенням обсягу легеневої вентиляції, а основний обмін знижений на 15-20%. Спостерігається також зниження функцій ендокринних залоз, зокрема надниркових залоз.

При тренуванні відбуваються значні морфологічні та функціональні зміни у всіх ланках рухового апарату. Збільшується маса та обсяг скелетних м'язів. Вони підвищується вміст білків саркоплазми і скоротливого білка миофибрилла – миозина.

У тренованому організмі збільшено запаси вуглеводів, що дуже важливо підвищення працездатності. Збільшується життєва ємність легень (ЖЕЛ) та максимальна вентиляція легень. У тренованих збільшений коефіцієнт використання кисню з повітря, що вдихається.

Систематичне тренування, особливо тривала циклічна робота, супроводжується біохімічними, морфологічними та функціональними змінами серця та судин.

Одночасно з гіпертрофією стінок серця збільшується обсяг порожнин. У спортсменів він становить у середньому близько 1000 см 3 , які не займаються спортом на 30-40% менше. Частота серцебиття у тренованих, як правило, рідше, ніж у осіб, які не займаються спортом. У спортсменів чоловіків пульс становить середньому 55 уд/мин., в жінок – 59, в які займаються спортом – 70. Збільшується також резервний обсяг крові. Він забезпечує підвищення серцевого викиду під час м'язової роботи.

Загальна кількість крові в організмі при розвитку тренованості дещо зростає. Зміст у ній еритроцитів та гемоглобіну підвищується.

Обмін речовин та енергії

Відмінною ознакою живих організмів є енергетичні витрати і постійний обмін речовин з навколишнім середовищем.

Поживними речовинами, що забезпечують організм енергією та будівельними матеріалами, є білки, жири та вуглеводи. Крім того, для нормального перебігу обміну речовин в організмі необхідне надходження вітамінів, води та мінеральних солей.

Обмін речовин в організмі є складною системою пов'язаних один з одним реакцій розщеплення (дисиміляції) та синтезу (ассиміляції) органічних речовин. При реакціях дисиміляції відбувається звільнення потенційної хімічної енергії, що забезпечує діяльність всіх органів прокуратури та виконання найважливішої роботи. Реакції синтезу вимагають для здійснення припливу енергії ззовні. Усі хімічні реакції у організмі, зокрема перетравлення їжі, окислювально-відновні та інші процеси здійснюються за участю біологічних каталізаторів (ферментів).

Білки є основним пластичним матеріалом, з якого побудовані клітини та тканини організму, наприклад, у складі скелетних м'язів знаходиться близько 20% білка. При окисненні 1г білка виділяється 4,1 ккал.

Вуглеводи є в організмі основним джерелом енергії. При окисненні 1г вуглеводів звільняється 4,1 ккал. енергії. Для окислення вуглеводів потрібно значно менше кисню, ніж окислення жирів. Це особливо підвищує роль вуглеводів під час м'язової діяльності.

Жири мають вищу енергетичну цінність – 1г жирів при окисленні виділяє 9,3 ккал. Загальна кількість жиру в людини становить середньому 10-12% ваги тіла, при ожирінні воно може досягати 40-50%.

Енерговитрати при фізичній роботі різко збільшуються. Наприклад, при ходьбі витрачається енергії на 80-100% більше у порівнянні зі спокоєм, при бігу – на 400% і більше.

Працівники розумової праці витрачають на добу 3000-3500 ккал., Водночас займаються важкою фізичною працею та спортсмени витрачають до 7000 ккал і більше на добу.

Енерговитрати при роботі, що розраховують на одиницю часу або на одиницю шляху, прямо пропорційні її потужності. Сумарна витрата енергії залежить не тільки від потужності роботи, але і від її тривалості.

За виконання людиною механічної роботи ККД може досягати 20-25%. Решта енергія, що звільняється в організмі, перетвориться на тепло.

М'язова робота потрібна для нормальної життєдіяльності організму. Кількість енергії, що витрачається безпосередньо на м'язову діяльність, має бути не менше ніж 1200-1300 ккал. на добу.

Кров та кровообіг

Кров – це особлива рідка тканина червоного кольору, слаболужної реакції, що постійно рухається кровоносними судинами живого організму. Кров складається з плазми та зважених у ній формених елементів – червоних кров'яних тілець (еритроцитів), білих кров'яних тілець (лейкоцитів), кров'яних пластинок (тромбоцитів). У 1мм 3 крові у нормі міститься 4,5-5 млн. еритроцитів, 6-8 тис. лейкоцитів, 200-300 тис. тромбоцитів.

Еритроцити виконують важливу функцію – транспортують кисень з легень до тканин тіла та переносять вуглекислий газ із тканин у легені. Вони нагадують найтоншу губку, всі пори якої заповнені особливою речовиною - гемоглобіном, що легко захоплює і також легко віддає кисень і вуглекислоту.

Лейкоцити виконують переважно захисну функцію, знищуючи чужорідні для організму білки, у тому числі хвороботворні мікроби, а також відіграють значну роль і в обміні речовин, особливо білковому та жировому.

Тромбоцити відіграють важливу роль у складному згортанні крові.

У плазмі розчинені гормони, мінеральні солі, поживні та інші речовини, якими вона забезпечує тканини, а також містяться продукти розпаду, видалені з тканин. Плазма крові транспортує до легких СО 2 – один із кінцевих продуктів окисних реакцій у тканинах тіла.

Кількість крові становить 7-8% ваги тіла. У спокої 40-50% крові вимикається з кровообігу і перебуває в «кров'яних депо»: у печінці, селезінці, судинах шкіри, м'язів, легенях. У разі потреби (наприклад, при м'язовій роботі) запасний об'єм крові включається до кровообігу.

Кров в організмі виконує такі функції: трофічну (поживну) - переносить 2, поживні речовини; регуляторну – переносить гормони, впливає своїм гідростатичним тиском на певні нервові закінчення; теплообміну – охолоджує працюючі м'язи та інші перегріті тканини та нагріває недостатньо теплі тканини; захисну – бореться з сторонніми тілами, закупорює місця ушкодження тіла.

Усі люди за біологічними властивостями крові поділяються на 4 групи.

До I(0) групи відноситься кров, еритроцити якої не склеюються у плазмі або сироватці інших груп крові. Кров I групи можна переливати всім людям.

До II(А) групи належить кров, еритроцити якої склеюються у плазмі або сироватці крові I та III груп. Кров цієї групи сумісна з кров'ю II та IV груп.

До III(В) групи відноситься кров, несумісна з кров'ю І та ІІ груп.

До IV(AB) групи відноситься кров, яку можна переливати тільки людям, які мають ту саму, IV, групу крові.

Кровообіг здійснюється за кровоносними судинами під впливом різниці тиску в артеріях та венах. Артерії – кровоносні судини, якими кров рухається від серця. Відня мають тонкі та м'які стінки та клапани, які пропускають кров тільки у бік серця.

Серце та серцево-судинна система

Серце - головний орган кровоносної системи, що є порожнистим м'язовим органом, що здійснює ритмічні скорочення, завдяки якому відбувається процес кровообігу в організмі.

Діяльність серця складається з трьох фаз: скорочення передсердь, скорочення шлуночків та загального розслаблення серця. Вага серця 270-300 г, об'єм 500-750 см3. У процесі регулярних занять фізкультурою та спортом, як правило, відбувається збільшення маси серцевого м'яза та розмірів серця до 350-500 г та 1000-1200 см 3 відповідно.

Показниками працездатності серця є частота пульсу, артеріальний тиск, систолічний об'єм крові, хвилинний об'єм крові.

Пульс – хвиля коливань, що розповсюджується по еластичних стінках артерій внаслідок гідродинамічного удару порції крові, що викидається в аорту під великим тиском при скороченні лівого шлуночка.

Кров'яний тиск створюється силою скорочення шлуночків серця та силою стінок судин. Максимальний тиск спостерігається в аорті, найнижчий у венах при впаданні в праве передсердя. Різниця тиску забезпечує безперервний струм крові кровоносними судинами.

Систолічний об'єм крові – кількість крові, яка викидається лівим шлуночком серця при кожному його скороченні.

Хвилинний обсяг – кількість крові, що викидається шлуночком протягом 1 хвилини.

В результаті занять фізкультурою та спортом показники працездатності змінюються на краще. У тренованої людини, як правило, у спокої пульс і кров'яний тиск нижче за норму. У той же час при інтенсивній фізичній роботі пульс може досягати 200-240 ударів за хвилину, а тиск швидше піднімається, довше залишається високим, підтримуючи високу працездатність і швидше повертається до норми.

Систолічний об'єм крові досягає у спортсменів 230 мл, у нетренованих – 130 мл. Хвилинний об'єм у спортсменів – 35-42 л., у нетренованих – 22-25 л.

Серцево-судинна система складається з великого та малого кіл кровообігу. Ліва половина серця обслуговує велике коло кровообігу, права – мала. Велике коло, починаючи від лівого шлуночка серця, проходить через тканини всіх органів та повертається у праве передсердя. З правого передсердя кров переходить у правий шлуночок, а звідти починається мале коло кровообігу, який проходить через легені, де венозна кров, віддаючи вуглекислий газ і насичуючись О 2 , перетворюється на артеріальну і прямує на ліве передсердя. З лівого передсердя кров переходить у лівий шлуночок і звідти знову у велике коло кровообігу.

Дихальна система

Дихальний апарат людини складається з легенів, що знаходяться у грудній клітці; повітроносних шляхів – порожнина носа, носоглотка, трахея, бронхи – та дихальної мускулатури.

Атмосферне повітря потрапляє через ніс і рот у трахею, перетворюється на правий і лівий бронхи, які деревоподібно розгалужуються. З дрібних бронхів повітря через бронхіоли заповнює легеневі бульбашки – альвеоли, стінки яких складаються з епітеліальних клітин та опорної сполучної тканини. Крізь альвеолярну мембрану відбувається обмін газів між альвеолярним повітрям та кров'ю, що протікає по капілярах, що обплітають легеневі бульбашки.

Оновлення повітря в альвеолах відбувається завдяки змінам обсягу грудної клітки внаслідок скорочення міжреберних м'язів та діафрагми. Важливе значення має герметично замкнута плевральна порожнина, точніше плевральна щілина. Вона утворена вісцеральним (що покриває легеню) і парієтальним (що вистилає зсередини грудну клітину) листками плеври і заповнена невеликою кількістю рідини.

Сумарна величина повітря, яку можуть вмістити легені за максимального вдиху, називається загальною ємністю легень і складається з чотирьох компонентів.

Дихальний обсяг - кількість повітря, що проходить через легені при одному вдиху (видиху). У спокої він дорівнює 350-800 мл, при м'язовій роботі може досягати 1-2 л.

Резервний об'єм повітря – повітря, яке додатково можна вдихнути після звичайного вдиху.

Резервний обсяг повітря – обсяг повітря, який додатково можна видихнути після звичайного видиху.

Залишковим називається обсяг повітря, що залишається у легенях після максимального видиху.

Життєва ємність легень (ЖЕЛ) – максимальна кількість повітря, яку може видихнути людина після максимального вдиху. Величина ЖЕЛ залежить від зростання, ваги, фізичного розвитку та багатьох інших факторів і коливається у широких межах від 1500 до 7500 мл. Середні величини ЖЄЛ у чоловіків 3800-4200 мл., у жінок 3000-3500 мл.

Кількісним показником легеневої вентиляції є хвилинний об'єм дихання (МОД). Він дорівнює добутку дихального обсягу на кількість вдихів за хвилину. При м'язовій роботі легенева вентиляція може збільшуватися порівняно з рівнем спокою у 25-30 разів.

Кількість О 2 необхідне для окисних процесів, що забезпечують ту чи іншу роботу, називається кисневим запитом. Розрізняють сумарний та хвилинний кисневий запит.

Максимальне споживання О 2 (МПК) – найбільше О 2 , яке може засвоїти організм при гранично важкої йому роботі і у прямої залежності від ступеня фізичної тренованості.

У людей, що не займаються спортом, межа МПК знаходиться на рівні 2-3,5 л/хв. У спортсменів МПК може досягати 4 л/хв і більше жінок; у чоловіків – 6 л/хв і більше.

Кисневий борг – кількість кисню необхідне окислення продуктів обміну речовин, накопичених при фізичної роботі. Кисневий борг виникає в тому випадку, коли кисневий запит людини вище стелі споживання кисню. У нетренованих людей кисневий борг знаходиться в межах 10 л, у тренованих може досягати 20 л і більше.

Опорно-руховий апарат

Опорно-руховий апарат складається з кісток, зв'язок, м'язів, м'язових сухожиль. Кісток налічується близько 200.

Заняття спортом збільшують міцність тканини, сприяють більш міцному прикріпленню до кісток м'язових сухожиль, зміцнюють хребет, сприяють розширенню грудної клітки та виробленню гарної постави.

Головна функція суглобів – здійснення рухів. Разом з цим вони виконують роль своєрідних гальм, що гасять інерцію руху. Суглоби при занятті спортом розвиваються, підвищується еластичність їх зв'язок та м'язових сухожилля, збільшується їх гнучкість.

М'язова система забезпечує рух людини, вертикальне положення тіла, функцію внутрішніх органів у певному положенні, дихальні рухи, посилення кровообігу та лімфообігу, терморегуляцію організму разом з іншими системами. Людина налічується понад 600 м'язів. Вони становлять у чоловіків 35-40% ваги тіла (у спортсменів 50% і більше), у жінок трохи менше.

М'яз складається з пучків м'язових волокон, що йдуть паралельно один до одного. Скорочення м'яза викликається імпульсом, що йде від ЦНС. М'яз завжди перебуває у стані деякого скорочення, званого тонусом. М'язи багато забезпечені судинами, внаслідок чого в них відбувається енергетичний обмін речовин. У м'язах розрізняють активно скорочується частина - черевце і пасивну частину, за допомогою якої вона прикріплюється до кісток - сухожилля. М'язи бувають найрізноманітнішої форми – короткі, широкі, довгі, товсті чи тонкі. Форма м'яза залежить від функції, яку вона виконує.

Органи травлення та виділення

До органів травлення відносяться ротова порожнина, шлунок, дванадцятипала кишка, тонкі та товсті кишки. У ротовій порожнині та шлунку відбувається фізична та хімічна обробка їжі, в інших відділах – лише хімічна. У тонких кишках, в основному, закінчується перетравлення їжі та всмоктування поживних речовин у кров. Додаткове розщеплення відбувається у товстих кишках.

До органів виділення відносяться шлунково-кишковий тракт, легені, нирки, потові, сальні, слізні та деякі інші залози.

Шлунково-кишковий тракт виводить з організму через пряму кишку залишки неперетравленої їжі, слизу та ін. Через легені видаляються газоподібні продукти обміну речовин. Основну функцію звільнення організму від кінцевих продуктів обміну речовин здійснюють нирки, легені та потові залози. Нирки здійснюють кілька функцій: підтримують нормальну концентрацію води, солей та інших речовин; регулюють кислотно-лужну рівновагу та осмотичний тиск у тканинах тіла; видаляють з організму кінцеві продукти білкового обміну та чужорідні речовини.

Через потові залози у стані спокою виділяється 20-40 мл поту. Але при навантаженнях, наприклад, на марші зі швидкістю 5 км/год, із вантажем 10 кг у людей спостерігалося виділення поту в кількості від 1000 до 1700 мл на годину.

Сенсорні системи

Залежно від характеру подразників можна умовно розділити всі сенсорні системи на кілька груп, що реагують на такі види подразнень:

механічні (тактильний, больовий, руховий, вестибулярний аналізатори та ін.);

хімічні (смаковий, нюховий аналізатори);

світлові (зоровий аналізатор);

звукові (слуховий аналізатор);

температурні.

По середі, з якого сприймаються роздратування, сенсорні системи поділяються на дві основні групи:

зовнішні (зорова, слухова, нюхова, смакова та тактильна (дотикова));

внутрішні – хімічна (що реагує на зміну хімічного складу крові та тканини), баростезична (що реагує на зміну тиску, наприклад, у кровоносних судинах).

В результаті систематичного фізичного тренування функції багатьох аналізаторів покращуються. Так, у важкоатлетів та боксерів спостерігається висока чутливість рухового аналізатора при рухах у ліктьовому та плечовому суглобах, у лижників, стрибунів та слаломістів – при рухах у гомілковостопних суглобах. Удосконалення функцій зорового апарату (збільшення зору) відзначається в представників спортивних ігор. Функції вестибулярної сенсорної системи покращуються в результаті тренування в гімнастичних вправах, плаванні та ін.

Заліза внутрішньої секреції

До залоз внутрішньої секреції відносяться гіпофіз, щитовидна залоза, підшлункова залоза, статеві залози, надниркові залози.

Усі разом залози внутрішньої секреції утворюють ендокринну систему. Її центр – одна з ділянок головного мозку, яка називається гіпоталамусом. Головна його особливість полягає в тому, що він одночасно відноситься і до ендокринної, і нервової систем. З допомогою спеціальних гормонів гіпоталамус регулює діяльність гіпофізу, а останній з допомогою своїх гормонів – діяльність інших залоз.

Ендокринна система працює нормально лише за умови, якщо на кожному її «поверху» відомо, що відбувається на інших «поверхах». Таку інформацію забезпечують прямий та зворотний зв'язок.

Нервова система

Нервова система ділиться на центральну та периферичну. До ЦНС відносяться спинний та головний мозок; до периферичної – нервові волокна, нерви, що з'єднують нервові клітини між собою, і навіть нервові клітини переважають у всіх органах людини. Нервова система умовно поділяється на соматичну та вегетативну. Соматична забезпечує регуляцію рухового апарату, вегетативна забезпечує та регулює перебіг процесів обміну речовин та роботу внутрішніх органів та систем.

Розрізняють аферентні (відцентрові, чутливі) нерви, збудження якими від різних ділянок нашого тіла йде в ЦНС. Інша група нервів – еферентні (відцентрові, рухові). За ними порушення йде від ЦНС до робочих органів.

Гуморальне та нервове регулювання діяльності організму

Гуморальний механізм здійснюється за рахунок хімічних речовин, що знаходяться в циркулюючих в організмі рідинах (крові, лімфі, тканинної рідини). Хімічними регуляторами функцій може бути різні речовини, але найважливішими є гормони. Вони впливають протягом обміну речовин, формування органів прокуратури та тканин, можуть «запускати» діяльність різних органів прокуратури та, нарешті, координувати інтенсивність функцій організму чи його органів.

Відмінною рисою гуморальної регуляції є те, що хімічний регулятор, потрапляючи в кровотік, надходить до всіх органів та тканин, незалежно від того, чи бере участь він у регуляції функцій чи ні. Швидкість поширення гормону відповідає швидкості кровотоку.

Між гормонами проявляється принцип саморегуляції. Так, якщо гормон підшлункової залози (інсулін) сприяє зниженню рівня цукру в крові, то гормон мозкового шару надниркових залоз (адреналін) – його збільшенню.

Нервовий механізм регуляції еволюційно молодший. Нервові імпульси поширюються нервовими шляхами з досить великою швидкістю (від 0,5 до 80-120 м/сек) і йдуть певним нервовим волокнам до суворо певним органам.

Основним нервовим механізмом регуляції функцій є рефлекс – реакція у відповідь організму, яка реалізується по рефлекторній дузі. До неї входять 1) сприймаючі рецептори; 2) аферентні нервові волокна, що несуть збудження до ЦНС; 3) передавальні нейрони та синапси, що проводять збудження до ефекторних нейронів; 4) еферентні нервові волокна, що передають збудження до виконавчого органу. Розрізняють 2 види рефлекторів: безумовні – вроджені та умовні – набуті протягом життя.

Нервова та гуморальна регуляції функцій взаємопов'язані та утворюють єдину нейрогуморальну регуляцію.

Особливості функціонування центральної нервової

системи (ЦНС)

Для діяльності ЦНС характерна певна впорядкованість та узгодженість рефлекторних реакцій, тобто. їхня координація. Взаємодія двох нервових процесів – збудження та гальмування, – що лежать в основі всіх складних регуляторних функцій організму, закономірність їх одночасного перебігу в різних нервових центрах, а також послідовна зміна в часі визначають точність і своєчасність реакцій у відповідь організму на зовнішні та внутрішні впливи.

Поширення процесу збудження інші нервові центри називають іррадіацією. Завдяки іррадіації порушення між різними нервовими центрами виникають нові функціональні зв'язки – умовні рефлекси. На цій основі можливе, наприклад, формування нових рухових навичок.

Гальмування в ЦНС. Одні нервові центри можуть істотно змінювати рефлекторну діяльність в інших центрах, зокрема нервові центри, що лежать вище, можуть гальмувати діяльність нижчележачих.

Активність нервових центрів непостійна і переважання активності одних над активністю інших викликає помітні перебудови у процесах координації рефлекторних реакцій. Терміном домінанта був позначений панівний орган порушення ЦНС, що визначає поточну діяльність організму.

Основні риси домінанти: 1) підвищена збудливість нервових центрів; 2) стійкість збудження у часі; 3) здатність до сумації сторонніх подразнень; 4) інерція домінантів.

Домінанта забезпечує перебіг основних функцій.

Наприклад, ритмічний крокуючий рефлекс та одиночний, безперервний рефлекс згинання при больовому подразненні є антагоністичними. Проте спортсмен, який раптово отримав травму, може продовжувати біг до фінішу, тобто. здійснюється ритмічний рефлекс і пригнічуються болючі подразнення, які, надходячи до мотонейронів згинальних м'язів, перешкоджають поперемінному згинання та розгинання ноги.

Рефлекторна природа рухової діяльності

Розглядаючи різні рухові акти людини, можна назвати елементарні рухові рефлекси, складніші – ритмічні рефлекси і, нарешті, особливо складні форми рухової діяльності, які забезпечують поведінка людини.

Елементарні рухові рефлекси здійснюються спинним мозком. До простих безумовних рухових рефлексів спинного мозку відносяться: 1) рефлекси на розтяг; 2) згинальні рефлекси на подразнення шкірних рецепторів; 3) рефлекси відштовхування.

Ритмічні рефлекси особливо виражені при виконанні циклічних рухів, наприклад, крокальний рефлекс, що лежить у процесі ходьби, бігу та інших локомоцій. Механізми крокальних рухів закладені на рівні спинного мозку. У здійсненні крокального рефлексу бере участь і мозок. Видалення однієї з його півкуль у тварин призводить до спотворення рухів. Вищим регулятором рефлексів є кора більших півкуль, особливо її премоторна область. Завдяки корі ритмічні рухи (наприклад, простий акт ходьби) набувають певного смислового значення, включаються як складовий елемент у складні поведінки.

У цілісному поведінці прості рефлекси, поєднуючись, зумовлюють складні рухові дії. Соціальні умови життя людини набагато ускладнюють його рухову діяльність, що призводить до появи спеціально людських форм рухів: побутових, виробничих, спортивних. Прості та складні ритмічні рефлекси лежать в основі циклічної діяльності людини: ходьби, бігу, плавання, веслування, ходьби на лижах, їзди на велосипеді та ін.

Довільні рухи людини – результат об'єднаної діяльності різних відділів ЦНС. У регуляції таких дій бере участь багатоповерхова та багатоланкова функціональна система, що складається з багатьох сотень, тисяч та мільйонів нейронів. Робота цієї системи зводиться до визначення оптимальних способів вирішення рухових завдань, наприклад, вдалого моменту для початку руху, найбільш придатного для його структури та ін.

Утворення рухової навички

Двигуна навичка - форма рухових дій, вироблена за механізмом умовного рефлексу в результаті відповідних вправ.

Процес формування досвіду умовно розбивається на етапи, кількість яких у різних авторів по-різному. Фізіологи говорять про три стадії, педагоги та психологи про три-шість. Розглянемо три стадії.

Формування рухового досвіду послідовно проходить 3 фази: генералізацію, концентрацію, автоматизацію.

Фаза генералізації характеризується розширенням збудливого процесу. Це розширення відбувається за рахунок залучення у роботу зайвих груп м'язів. Рухи скуті, незграбні, погано координовані і неточні, неекономічні.

Фаза концентрації – надмірно розлите збудження завдяки диференційованому гальмування концентрується у потрібних зонах головного мозку. Зникає надмірна напруженість рухів; вони стають скупими, точними, економічними, вільними, їхнє виконання стає значно стабільнішим.

У фазі автоматизації навичка настільки уточнюється і закріплюється, що виконання необхідних рухів стає хіба що автоматичним і вимагає діяльності контролю свідомості. Така навичка відрізняється високою стабільністю виконання всіх складових його рухів. Автоматизація навичок уможливлює виконання одночасно кілька рухових дій. Наприклад, жонглер утримує рівновагу стоячи на сідлі коня, що скаче, балансує поставленої на лоб пірамідою різних предметів і також жонглює кількома булавами.

Рефлекторні механізми вдосконалення рухової

діяльності

У процесі тренування різні органи та системи піддаються вдосконаленню, налагоджується їхня взаємодія. Сутність вправи складають фізіологічні, біохімічні і морфологічні зрушення, що виникають під впливом м'язової роботи, що багаторазово повторюється, і відображають єдність витрати і відновлення функціональних і структурних ресурсів в організмі людини.

У ході тренування удосконалюється ЦНС, у ньому покращується взаємодія процесів збудження. Ці процеси можуть концентруватися у всіх м'язових структурах ЦНС та чітко функціонувати у певні періоди. При цьому взаємодія нервових центрів, що регулюють скорочення та розслаблення різних груп м'язів, стає дедалі чіткішою, забезпечуючи динаміку у часі та у просторі м'язових скорочень.

Тренування призводить до збільшення здатності органів чуття розрізняти дрібніші показники динаміки м'язових скорочень. При цьому людина отримує здатність на краще засвоєння нових рухів і перебудову вже наявних. У процесі тренування людина отримує можливість дедалі ширше і глибоко оцінювати дії, що виконуються. Це говорить про поліпшення взаємозв'язку свідомості та руху (другої та першої сигнальних систем).

Двигуна функція та підвищення рівня адаптації та стійкості організму людини до різних умов зовнішнього середовища

У фізіологічних дослідженнях адаптації виділяють проблему добової та сезонної динаміки фізіологічних функцій, що змінюється під впливом природних факторів середовища. Двигуна функція розвинулася в конкретних умовах життя на землі, що зумовило її місце у формуванні та збереженні життєдіяльності організму як цілого. Велике значення мають умови праці та побуту, тобто. весь комплекс соціальних чинників. Вплив сил гравітації, інерції, часу та простору на розвиток рухової функції людини відбивається на формуванні особливостей у розвитку функцій різних груп м'язів.

Двигуна функція забезпечує збереження та поглиблення зв'язків організму з навколишнім середовищем як за рахунок удосконалення механізмів, що забезпечують управління складними по координації рухами, так і внаслідок сили, швидкості, витривалості.

Фізичне тренування надає рівносторонній вплив на психічні функції, забезпечуючи їхню активність і стійкість. Основа стійкості психіки закладається у ранньому віці. При цьому значення рухової функції для розвитку мови та мислення особливо яскраво розкривається на ранніх етапах онтогенезу (індивідуального розвитку).

Розумова працездатність меншою мірою погіршується під впливом несприятливих чинників (ізоляція, гіподинамія, несприятливий мікроклімат та інших.), якщо у умовах відповідним чином застосовувати фізичні вправи.

Значення фізичної готовності організму особливо збільшується при необхідності адаптуватися до навколишніх умов, що різко змінюються. Наприклад, формувати у льотчиків професійні льотні навички суттєво ускладнює слабка фізична підготовка деяких курсантів. Вони швидко втомлюються в польотах і можуть успішно вчитися. В інших випадках причиною є недостатня стійкість до впливу прискорень (до закачування та перевантажень). Фізичні вправи як сприяють пристосуванню до різних трудовим умовам, а й забезпечує активне оволодіння багатьма професіями.

Фізична підготовка космонавтів спрямовано підвищення стійкості організму до дії прискорення, вироблення вдосконалення навичок вільного володіння тілом у просторі, вчинення тонких по координації рухів. Це гімнастичні вправи, стрибки у воду, плавання, вправи на спеціальних снарядах та ін. Проводяться тренування в умовах, що імітують особливості космічного польоту – польоти на літаках в умовах невагомості, парашутні стрибки та перебування в ізольованій камері.

Активні рухи стимулюють розвиток вегетативного середовища організму. Вони знижують підвищений і, навпаки, призводять до норми зниженого тиску крові, нормалізують вміст холестерину в крові, позитивно впливають на сольовий обмін.

Двигуна функція – основна функція людського організму. Той, хто постійно удосконалює її, удосконалює свій організм.

- 43.91 Кб

Вступ 2

1. Організм як єдина біологічна система, що саморозвивається і саморегулюється.

2. Функціональні системи організму

3. Зовнішнє середовище та його вплив на організм та життєдіяльність людини 10

Висновок 14

Список використаної літератури 15

Вступ

Науково-технічний, соціальний прогрес приносить як благо. Він веде до забруднення довкілля, підвищує вимоги до стресової стійкості, потребує засвоєння великого інформаційного потоку, знижує обсяг рухової активності людини, що у сукупності веде до погіршення здоров'я. Єдина зброя людини у захисті здоров'я в умовах - фізична культура.

Фізична культура є частиною загальної культури, вид діяльності, спрямований на пізнання та перетворення фізичної природи людини. Фізична культура як складова частина загальної культури є обов'язковою навчальною дисципліною у вищих навчальних закладах.

На думку Тимушкіна А.В., фізична культура постає як необхідна частина способу життя студентів, бо вона є невід'ємною частиною загальнолюдської культури, сферою задоволення життєво необхідних потреб у руховій діяльності, вирішує завдання фізичної досконалості, вирішує проблеми раціонального використання вільного часу. Повсякденна навчальна робота, заліково-екзаменаційні сесії (2 рази на рік), навчальні практики – все це вимагає від учнів не тільки старанності, а й доброго здоров'я, хорошої психофізичної підготовленості.

П.Ф.Лесгафт, говорячи про значимість фізичної культури, підкреслював: "Невідповідність слабкого тіла та розвиненої розумової діяльності незмінно вплине на людину. Думка і розуміння можуть бути, але не буде належної енергії для послідовної перевірки ідей і проведення та застосування їх практично" [Лесгафт П.Ф. Вибрані педагогічні твори. - М., 1988].

Вираз "заняття фізичною культурою" відповідає повсякденному свідомості та мови людей. Його слід розуміти як діяльність з розвитку та вдосконалення людиною закладених у ньому, наявних у неї природних здібностей, якостей, у тому числі морфофункціональних та психічних.

Медико-біологічні та педагогічні науки мають справу з людиною як із істотою не тільки біологічною, а й соціальною. Соціальність - специфічна сутність людини, яка не скасовує її біологічної субстанції, адже біологічний початок людини - необхідна умова для формування та прояву соціального способу життя. Тим часом творять історію, змінюють живий та неживий світ, творять та руйнують, встановлюють світові та олімпійські рекорди не організми, а люди, людські особистості. Таким чином, соціально-біологічні основи фізичної культури – це принципи взаємодії соціальних та біологічних закономірностей у процесі оволодіння людиною цінностями фізичної культури.

Природно – наукові основи фізичної культури – комплекс медико-біологічних наук (анатомія, фізіологія, біологія, біохімія, гігієна та ін.).

Анатомія та фізіологія - найважливіші біологічні науки про будову та функції людського організму. Людина підпорядковується біологічним закономірностям, властивим усім живим істотам. Однак від представників тваринного світу він відрізняється не лише будовою, але розвиненим мисленням, інтелектом, мовленням, особливостями соціально-побутових умов життя та суспільних взаємин.

Праця та вплив соціального середовища у процесі розвитку людства вплинули на біологічні особливості організму сучасної людини та її оточення. В основі вивчення органів та міжфункціональних систем людини принцип цілісності та єдності організму із зовнішнім природним та соціальним середовищем.

Актуальність даної теми полягає в тому, що без знань про будову людського тіла, про закономірності функціонування окремих органів та систем організму, про особливості перебігу складних процесів його життєдіяльності, вплив соціальних умов не можна організувати процес формування здорового способу життя та фізичної підготовки населення, у тому числі та учнівської молоді.

Метою даної є вивчення соціально- біологічних основ фізичної культури.

Виходячи із зазначеної мети роботи, завданнями є:

1) Вивчити організм як єдину біологічну систему;

2) Розглянути функціональні системи організму;

3) Вивчити чинники довкілля, які впливають організм студента.

Організм як єдина біологічна система, що саморозвивається і саморегулюється.

Організм - складна єдина біологічна система, що саморегулюється і саморозвивається, функціональна діяльність якої обумовлена взаємодією психічних, рухових і вегетативних реакцій на впливи навколишнього середовища.

Розвиток організму здійснюється у всі періоди його життя – з моменту зачаття і до відходу з життя. Цей розвиток називається індивідуальним або розвитком в онтогенезі. При цьому розрізняють два періоди: внутрішньоутробний (від моменту зачаття і до народження) та позаутробний (після народження).

Кожна людина, що народилася, успадковує від батьків вроджені, генетично зумовлені риси та особливості, які багато в чому визначають індивідуальний розвиток у процесі його подальшого життя. Опинившись після народження, образно кажучи, в умовах автономного режиму, дитина швидко зростає, збільшується маса, довжина та площа поверхні його тіла. Зростання людини триває приблизно 20 років. Причому в дівчат найбільша інтенсивність зростання спостерігається в період від 10 до 13, а у хлопчиків від 12 до 16 років. Збільшення маси тіла відбувається практично паралельно зі збільшенням його довжини та стабілізується до 20 – 25 років. Необхідно відзначити, що за останні 100 - 150 років у низці країн спостерігається ранній морфофункціональний розвиток організму у дітей та підлітків. Це явище називають акселерацією (лат. ассе1еra - прискорення), воно пов'язане не тільки з прискоренням росту та розвитку організму взагалі, але і з більш раннім настанням періоду статевої зрілості, прискореним розвитком сенсорних (лат. вепре - почуття), рухових координацій та психічних функцій . Тому межі між віковими періодами є досить умовними і це пов'язано зі значними індивідуальними відмінностями, за яких «фізіологічний» вік та «паспортний» не завжди збігаються. Як правило, юнацький вік (16 - 21 рік) пов'язаний з періодом дозрівання, коли всі органи, їх системи та апарати досягають своєї морфофункціональної зрілості.

Студентський вік, згідно з Тимушкіним О.В., можна назвати заключним етапом поступального вікового розвитку психофізіологічних та рухових можливостей організму. Молоді люди в цей період мають великі можливості для напруженої навчальної праці, суспільно-політичної діяльності. Ось чому фізична культура та спорт стають для них найважливішим засобом зміцнення здоров'я, природною, біологічною основою для формування особистості, ефективної навчальної праці, оволодіння наукою та професією.

Здоровий спосіб життя, активна рухова діяльність у процесі життя суттєво уповільнюють процес старіння. В основі життєдіяльності організму лежить процес автоматичної підтримки життєво важливих факторів на необхідному рівні, будь-яке відхилення від якого веде до негайної мобілізації механізмів, що відновлюють цей рівень (гомеостаз).

На думку Ю.Л. Кислиця, гомеостаз є сукупністю реакцій, що забезпечують підтримання або відновлення щодо динамічної сталості внутрішнього середовища та деяких фізіологічних функцій організму людини (кровообігу, обміну речовин, терморегуляції та ін.). Цей процес, на думку автора, забезпечується складною системою координованих пристосувальних механізмів, спрямованих на усунення або обмеження факторів, що впливають на організм як із зовнішнього, так і внутрішнього середовища. Дані механізми дозволяють зберігати сталість складу, фізико-хімічних та біологічних властивостей внутрішнього середовища, незважаючи на зміни у зовнішньому світі та фізіологічні зрушення, що виникають у процесі життєдіяльності організму. У нормальному стані коливання фізіологічних та біохімічних констант відбуваються у вузьких гомеостатичних межах, і клітини організму живуть у відносно постійному середовищі, тому що вони омиваються кров'ю, лімфою та тканинною рідиною. Постійність фізико-хімічного складу підтримується завдяки саморегуляції обміну речовин, кровообігу, травлення, дихання, виділення та інших фізіологічних процесів.

Таким чином, людський організм є складною біологічною системою, що складається з величезної кількості клітин та тканин, кожна з яких виконує свої, властиві тільки їй функції у загальній структурно-функціональній системі організму. У процесі життєдіяльності відбувається постачання тканин поживними речовинами та необхідною кількістю кисню для того, щоб здійснювалися життєво необхідні процеси енергоутворення, виведення продуктів розпаду, забезпечення різноманітних біохімічних реакцій життєдіяльності тощо. Ці процеси відбуваються завдяки регуляторним механізмам, які здійснюють свою діяльність через нервову, кровоносну, дихальну, ендокринну та інші системи організму.

Функціональні системи організму

Сукупність органів, що виконують загальну для них функцію, називають системою органів (травна, дихальна, серцево-судинна, статева, сечова та ін) та апаратом органів (опорно-руховий, ендокринний, вестибулярний та ін).

Опорно-руховий апарат людини складається з кісток, зв'язок, м'язів, м'язових сухожиль. Його основні функції це опора та переміщення тіла та його частин у просторі. Основою є скелет - комплекс кісток, різних за формою та величиною. У людини понад 200 кісток (85 парних та 36 непарних). Скелет людини складається з хребта, черепа, грудної клітки, поясів кінцівок та скелета вільних кінцівок. Всі кістки скелета з'єднані за допомогою суглобів, зв'язок та сухожилля. Суглоби - рухливі з'єднання, область зіткнення кісток в яких покрита суглобовою сумкою з щільної сполучної тканини, що зростається з окістя кісток, що зчленовуються.

М'язова система представлена двома видами мускулатури: гладка (мимовільна) і поперечно - смугаста (довільна). Гладкі м'язи розташовані у стінках кровоносних судин та деяких внутрішніх органах. Вони звужують або розширюють судини, просувають їжу шлунково-кишковим трактом, скорочують стінки сечового міхура. Поперечно – смугасті м'язи – це все скелетні м'язи, які забезпечують різноманітні рухи тіла.

Скелетні м'язи входять у структуру опорно-рухового апарату, кріпляться до кісток скелета і за скороченні рухають окремі ланки скелета, важелі. Вони беруть участь у утриманні положення тіла та його частин у просторі, забезпечують рухи при ходьбі, бігу, жуванні, ковтанні, диханні тощо, виробляючи у своїй тепло. Скелетні м'язи мають здатність збуджуватися під впливом нервових імпульсів. Порушення проводиться до скорочувальних структур (міофібрил), які, скорочуючись, виконують певний руховий акт – рух чи напругу.

У процесі м'язового скорочення потенційна хімічна енергія перетворюється на потенційну механічну енергію напруги і кінетичну енергію руху. Хімічні перетворення в м'язі протікають як за наявності кисню (в аеробних умовах), і за його відсутності (в анаеробних умовах). Первинним джерелом енергії для скорочення м'яза є розщеплення АТФ. З кожної грам-молекули АТФ звільняється 10000 кал. Запаси АТФ у м'язі незначні і, щоб підтримувати їхню діяльність, необхідний безперервний ресинтез АТФ. Він відбувається за рахунок енергії, що отримується при розпаді креатинфосфату (КрФ) на креатин (Кр) та фосфорну кислоту (анаеробна фаза). При цьому на кожну міль КрФ звільняється 46 кДж.

Кров - рідка тканина, що циркулює в кровоносній системі та забезпечує життєдіяльність клітин та тканин організму як орган та фізіологічну систему. Вона складається з плазми (55-60%) та зважених у ній формених елементів: еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів та інших речовин (40-45%); має слаболужну реакцію (7,36 рН).

Еритроцити – червоні кров'яні клітини заповнені особливим білком – гемоглобіном, який здатний утворювати з'єднання з киснем (оксигемоглобін) і транспортувати його з легенів до тканин, а з тканин переносити вуглекислий газ до легень, здійснюючи таким чином дихальну функцію. Лейкоцити – білі кров'яні тільця, виконують захисну функцію, знищуючи сторонні тіла та хвороботворні мікроби (фагоцитоз). У 1 мл крові міститься 6-8 тис. лейкоцитів. Тромбоцити (які містяться у 1 мл від 100 до 300 тис.) грають значної ролі у складному процесі згортання крові. У плазмі крові розчинені гормони, мінеральні солі, поживні та інші речовини, якими вона забезпечує тканини, а також містяться продукти розпаду, видалені з тканин.

Серцево-судинна система складається з серця та кровоносних судин. Серце - головний орган кровоносної системи - є порожнистим м'язовим органом, що здійснює ритмічні скорочення, завдяки яким відбувається процес кровообігу в організмі. Пульс – хвиля коливань, що розповсюджується по еластичних стінках артерій внаслідок гідродинамічного удару порції крові, що викидається в аорту під великим тиском при скороченні лівого шлуночка. Частота пульсу відповідає частоті скорочень серця. У спокої пульс здорової людини дорівнює 60-70 удар/хв. Кров'яний тиск створюється силою скорочення шлуночків серця та пружністю стінок судин. Воно вимірюється у плечовій артерії. Розрізняють максимальний (або систолічний) тиск, що створюється під час скорочення лівого шлуночка (систоли), та мінімальний (або діастолічний) тиск, який відзначається під час розслаблення лівого шлуночка (діастол). У нормі у здорової людини у віці 18-40 років у спокої кров'яний тиск дорівнює 120/70 мм рт.ст. (120 мм систолічний тиск, 70 мм – діастолічний).

Дихальна система включає носову порожнину, гортань, трахею, бронхи і легені. У процесі дихання з атмосферного повітря через альвеоли легень в організм постійно надходить кисень, та якщо з організму виділяється вуглекислий газ. Трахея в нижній частині ділиться на два бронхи, кожен з яких, входячи в легені, деревоподібно розгалужується. Кінцеві дрібні розгалуження бронхів (бронхіоли) переходять у закриті альвеолярні ходи, у стінах яких є велика кількість кулястих утворень - легеневих пухирців (альвеол). Кожна альвеола оточена густою мережею капілярів. Загальна поверхня всіх легеневих бульбашок дуже велика, вона у 50 разів перевищує поверхню шкіри людини і становить понад 100 м 2 . Процес дихання - це комплекс фізіологічних і біохімічних процесів, у яких бере участь як дихальний апарат, а й система кровообігу.

Опис роботи

Метою даної є вивчення соціально- біологічних основ фізичної культури.
Виходячи із зазначеної мети роботи, завданнями є:
1) Вивчити організм як єдину біологічну систему;
2) Розглянути функціональні системи організму;
3) Вивчити чинники довкілля, які впливають організм студента.

Соціально-біологічні основи фізичної культури – це принципи взаємодії соціальних та біологічних закономірностей у процесі оволодіння людиною цінностями фізичної культури.

Без знань про будову людського тіла, про закономірності функціонування окремих органів і систем організму, про особливості перебігу складних процесів його життєдіяльності не можна організовувати процес формування здорового способу життя та фізичної підготовки населення, у тому числі молоді, що учиться. Досягнення медико-біологічних наук лежить в основі педагогічних принципів та методів навчально-тренувального процесу, теорії та методики фізичного виховання та спортивного тренування.

Анатомо-морфологічні особливості та основні фізіологічні функції організму

Організм - злагоджена єдина біологічна система, що саморегулюється і саморозвивається, функціональна діяльність якої обумовлена взаємодією психічних, рухових і вегетативних реакцій на впливи навколишнього середовища, які можуть бути як корисними, так і згубними для здоров'я. Відмінна здатність людини - свідомий і активний вплив на зовнішні природні та соціально-побутові умови, що визначають стан здоров'я людей, їхню працездатність, тривалість життя і народжуваність (репродуктивність).

Організм складається з органів та тканин. Органи побудовані з тканин, тканини складаються з клітин та міжклітинної речовини.

Клітина - елементарна, універсальна одиниця живої матерії, що має впорядковану будову, обмін речовин та енергії, здатна до зростання, регенерації, розмноження, передачі генетичної інформації та пристосування до умов середовища. Все різноманіття клітин має загальні біологічні ознаки будови – ядро та цитоплазму, які укладені в клітинну оболонку. В організмі людини понад 100 трильйонів клітин.

Міжклітинна речовина - це продукт життєдіяльності клітин, що складається з основної речовини та розташованих у ньому волокон сполучної тканини.

Тканина - сукупність клітин та міжклітинної речовини, що мають загальне походження, однакову будову та функції.

Розрізняють чотири види тканини:

1) епітеліальна - виконує покривну, захисну, всмоктувальну, видільну та секреторну функції;

2) сполучна - пухка, щільна, хрящова, кісткова тканини та кров;

3) м'язова – поперечно-смугаста, гладка та серцева;

4) нервова.

Орган - це частина цілісного організму, що є комплексом тканин, що склався в процесі еволюційного розвитку і виконує певні специфічні функції.

Функціональні системи організму

До функціональних систем організму відносяться кісткова та м'язова системи.

Кісткова система

Скелет (від грец. sceleton - висохлий, висушений) - комплекс кісток, різних за формою та величиною. У людини понад 200 кісток: 85 парних та 36 непарних.

До складу кістки входять неорганічні (фосфор та кальцій) та органічні (клітини кістки та колагенові волокна) речовини. Еластичність, пружність кісток залежить від наявності в них органічних речовин, а твердість забезпечується мінеральними солями.

М'язова система

Рухи людського організму забезпечуються опорно-руховим апаратом, що складається з пасивної частини (кістки, зв'язки, суглоби та фасції) та активної – м'язів, що утворюються переважно м'язовою тканиною. Обидві ці частини пов'язані між собою з розвитку, анатомічно та функціонально.

Розрізняють гладку та поперечно-смугасту м'язові тканини. З гладкої м'язової тканини утворюються м'язові оболонки стін внутрішніх органів, кровоносних та лімфатичних судин. Скорочення гладкої мускулатури не підпорядковані волі, тому називають мимовільними.

Поперечно-смугаста м'язова тканина утворює м'язи, що в основному прикріплюються до різних частин скелета, тому їх також називають скелетними. Скорочення цих м'язів називають довільними, т.к. вони підпорядковані волі.

М'язи, що виконують те саме рух, називають синергістами, а здійснюють протилежні рухи - антагоністами. Дія кожного м'яза може відбуватися тільки при одночасному розслабленні м'язу-антагоніста, така узгодженість зветься м'язовою координацією. У складних рухах (наприклад ходьбі) беруть участь багато груп м'язів.

Поперечносмугасті м'язи поділяють на м'язи тулуба, голови та шиї, верхніх та нижніх кінцівок.

Серцевий м'яз відрізняється за будовою та функцією від поперечно-смугастих і гладких. Вона має властивість, яка відсутня в інших м'язів, - автоматизм скорочень, що має певний ритм і силу. М'яз серця не припиняє свою ритмічну роботу протягом усього життя. Нервова система регулює частоту, силу, ритмічність скорочень серця.

Фізіологічні системи організму

Фізіологічні системи організму – це кров, серцево-судинна система, дихальна система, система травлення та виділення, видільна система, нервова система, рецептори та аналізатори, ендокринна система.

Кров - рідка тканина, що циркулює в кровоносній системі та забезпечує життєдіяльність клітин та тканин організму. Вона складається з плазми (55-60%) та зважених у ній формених елементів еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів та інших речовин.

Еритроцити - червоні кров'яні тільця, заповнені білком - гемоглобіном, який з'єднується з киснем і транспортує його з легень до тканин, та якщо з тканин переносить вуглекислий газ до легким. У 1 мл крові людини у нормі міститься 4,5-5,0 млн еритроцитів. У осіб, що рухаються, це число може зростати до 6 млн/мл і більше.

Лейкоцити - білі кров'яні тільця, що виконують захисну функцію знищення сторонніх тіл і хвороботворних мікробів. У 1 мл міститься від 6 до 8 тис. лейкоцитів.

Тромбоцити сприяють зсіданню крові (в 1 мл від 100 до 300 тисяч). У плазмі крові знаходяться і антитіла, що створюють імунітет організму до отруйних речовин інфекційного та будь-якого іншого походження, мікроорганізмів та вірусів.

При русі крові по капілярах, що пронизують всі тканини, через їх стінки постійно просочується в міжтканинний простір частина кров'яної плазми, яка утворює міжтканину рідину, що оточує всі клітини тіла. З цієї рідини клітини поглинають поживні речовини та кисень і виділяють у ній вуглекислий газ, а також інші продукти розпаду, що утворилися в процесі обміну речовин. Таким чином, кров безперервно віддає в міжтканину рідину поживні речовини, що використовуються клітинами, і поглинає речовини, що використовуються.

Загальна кількість крові становить 7-8% від маси тіла людини. У спокої 40-50% крові виключено з кровообігу і перебуває у «кров'яних депо»: у печінці, селезінці, судинах шкіри, м'язах легень. Вихід крові з «депо» та її перерозподіл по організму регулюється ЦНС.

З усього вищесказаного можна перерахувати такі функції крові: транспортна, трофічна, регуляторна, захисна.

Серцево-судинна система (ССС)

ССС - одна із найважливіших, інтегруючих систем організму. Вона не тільки забезпечує єдність внутрішнього середовища, а й дозволяє організму адаптуватись до змін.

ССС - це серце та кровоносні судини.

Серце – це чотирикамерний м'язовий орган. Його робота складається зі скорочень - систоли та розслаблень - діастоли. Крім того, є пауза.

Ритмічність роботи серця має велике значення у життєдіяльності організму. У здорової людини основними показниками функціонування ССС є частота серцевих скорочень (ЧСС) та рівень артеріального тиску (АТ).

Пульс - хвиля коливань, що розповсюджується по стінках артерій внаслідок гідродинамічного удару порції крові, що викидається в аорту під великим тиском при скороченні лівого шлуночка. У спокої у здорової людини ЧСС становить 60-70 уд/хв. Почастішання - тахікардія, ушкодження - брадикардія.

Артеріальний тиск - створюється силою скорочення шлуночків серця та пружністю стінок судин. Розрізняють систолічний (max) тиск, що створюється під час скорочення лівого шлуночка та діастолічний (min), відзначається під час розслаблення лівого шлуночка. Тиск підтримується за рахунок пружності стінок розтягнутої аорти та великих артерій. У нормі – 120/70 мм рт. ст., 110/60 мм рт. ст. Збільшення – гіпертонія, зменшення – гіпотонія.

ССС складається з великого та малого кіл кровообігу. Ліва половина серця обслуговує велике коло, права – малий.

Двигуна активність людини, заняття фізичними вправами, спортом істотно впливають стан ССС. Мабуть, жоден орган не потребує настільки сильно тренування і не піддається їй так легко, як серце. Працюючи з великим навантаженням під час виконання спортивних вправ, серце неминуче тренується. Розширюються межі його можливостей, воно пристосовується до перекачування кількості крові набагато більшої, ніж це може зробити серце нетренованої людини. У процесі регулярних занять фізичними вправами та спортом, як правило, відбувається збільшення маси серцевого м'яза та розмірів серця. Так, маса серця нетренованої людини становить у середньому близько 300 г, у тренованої – 500 г.

Фізична робота сприяє розширенню кровоносних судин, зниженню тонусу їх стінок; розумова робота, як і нервово-емоційне напруга, призводить до звуження судин, підвищення тонусу їх стінок і навіть спазмам. Така реакція особливо властива судинам серця та мозку. Тривала напружена розумова робота, не збалансована з активним рухом та фізичними навантаженнями, часта нервово-емоційна напруга можуть призвести до погіршення харчування цих найважливіших органів, до стійкого підвищення кров'яного тиску, яке, як правило, є головною ознакою гіпертонічної хвороби. Свідчить про захворювання також зниження кров'яного тиску у спокої (потонію), що може бути наслідком послаблення діяльності серцевого м'яза. В результаті спеціальних занять фізичними вправами та спортом кров'яний тиск зазнає позитивних змін. Особливо корисними є тренування для вдосконалення ССС у циклічних видах спорту на відкритому повітрі.

Дихальна система

Дихальна система включає носову порожнину, гортань, трахею і легені. Структурно-функціональною одиницею апарату газообміну є ацинус (гроно). Він включає такі елементи: бронхи; бронхіоли; альвеоли, що у альвеолярних ходах; капілярна мережа, що оточує альвеоли; вени, що несуть артеріальну кров. Загальна поверхня альвеол (легеневих бульбашок) у 50 разів перевищує поверхню шкіри людини і становить понад 100 кв. м.

Дихання – безперервний біологічний процес газообміну, що має рефлекторну природу; регулюється ЦНС. Дихання поділяється на зовнішнє (легеневе) та внутрішнє (тканинне).

Надходження повітря у легені (вдих) є результатом скорочення дихальних м'язів та збільшення обсягу легень. Видих відбувається внаслідок розслаблення дихальних м'язів.

Особливості дихання. Витрати енергії на фізичну роботу забезпечуються біохімічними процесами, які у м'язах внаслідок окисних реакцій, котрим постійно необхідний кисень. Під час м'язової роботи для збільшення газообміну посилюються функції дихання та кровообігу. Спільна робота систем дихання, крові та кровообігу по газообміну оцінюється рядом показників: частотою дихання, дихальним об'ємом, легеневою вентиляцією, життєвою ємністю легень, кисневим запитом, споживанням кисню, кисневою ємністю крові тощо.

Середня частота дихання у спокої становить 15-18 циклів за хвилину. Один цикл складається з вдиху, видиху та дихальної паузи. У жінок частота дихання на 1-2 цикли більша. У спортсменів у спокої частота дихання знижується до 6-12 циклів за хвилину за рахунок збільшення глибини дихання та дихального об'єму. При фізичній роботі частота дихання збільшується: наприклад, у лижників та бігунів до 20-28, у плавців 36-45 циклів за хвилину.

Життєва ємність легень (ЖЕЛ) – максимальний об'єм повітря, який може видихнути людина після максимального вдиху. Середні значення ЖЄЛ складають у чоловіків 3800-4200 мл, у жінок 3000-3500 мл. ЖЕЛ залежить від віку, маси, росту, статі, стану фізичної тренованості людини та інших факторів. У людей з недостатнім фізичним розвитком і мають захворювання ця величина менша за середню; у людей, що займаються фізичною культурою, вона вища, а у спортсменів може досягати 7000 мл і більше у чоловіків та 5000 мл і більше у жінок. Широко відомим методом визначення ЖЕЛ є спірометрія (спірометр – прилад, що дозволяє визначити ЖЕЛ).

Систематичне тренування засобами фізичної культури та спорту не тільки стимулює розвиток серцево-судинної та дихальної системи, а й сприяє значному підвищенню рівня споживання кисню організмом у цілому.

Фізичні навантаження мають подвійний тренуючий ефект: підвищують стійкість до кисневого голодування і, збільшуючи потужність дихальної та серцево-судинної систем, сприяють кращій утилізації кисню.

Система травлення та виділення

Травлення є попереднім етапом обміну речовин, внаслідок якого стає можливим всмоктування поживних речовин через стінки травного тракту та надходження їх у кров чи лімфу. У травному апараті відбуваються складні фізико-хімічні перетворення їжі: від формування харчової грудки у ротовій порожнині до всмоктування та видалення неперетравлених її залишків. Дані процеси можуть здійснюватися за допомогою функцій травного апарату - рухової, всмоктуючої та секреторної.

Травна система включає наступні відділи:

1) ротова порожнина. У ній відбувається за допомогою язика, зубів, піднебіння та слинних залоз початкова механічна обробка їжі;

2) ковтка. Функціональною особливістю є те, що в глотці відбувається перехрест дихальних та травних шляхів. Здійснюється акт ковтання;

3) стравохід. Виконує такі функції:

Проведення їжі через грудну порожнину;

Контроль розмірів харчової грудки та харчових мас загалом, т.к. зі стравоходу можна повернути їжу свідомо.

4) шлунок. Виділяють дві функціональні частини - переварювальну та евакуаторну;

5) тонкий кишечник. Складається з 12-палої кишки, худої кишки та клубової кишки. Відбувається подальше перетравлення та всмоктування поживних речовин;

6) товстий кишківник. Складається з висхідної та низхідної ободових кишок, поперечної ободової, сигмотовидної ободової, сліпої та прямої кишки. Товстий кишечник виконує такі функції: зворотне всмоктування води, формування калових мас, евакуація з організму.

Безпосередню участь у процесі перетравлення їжі беруть також жовчний міхур, селезінка, підшлункова залоза, печінка.

Видільна система

Основна функція системи виділення - це видалення з організму продуктів метаболізму. Утворюють видільну систему нирки, сечоводу та сечовий міхур. Деякі продукти обміну виділяються через шкіру, легені та шлунково-кишковий тракт. За допомогою нирок в організмі підтримується кислотно-лужна рівновага (pH), необхідний обмін води та солей, гомеостаз.

Нервова система

Складається з центрального (головний та спинний мозок) та периферичного відділів. У ЦНС обробляється різнорідна інформація, що надходить по чутливим волокнам периферичних нервів від рецепторів шкіри, слизових оболонок, м'язів, сухожиль і внутрішніх органів, а також програмується реакція у відповідь організму, що здійснюється за допомогою сигналів, що посилаються до м'язів, залоз, кровоносних судин і внутрішніх органів. руховим та вегетативним волокнам периферичних нервів. ЦНС регулює та забезпечує функціональну єдність усіх органів та систем людини та здійснює зв'язок організму з навколишнім середовищем.

Рецептори та аналізатори

Аналізатори – система спеціалізованих нервових утворень, що сприймають отриману інформацію. Розрізняють аналізатори: екстероцептивні (наприклад, слуху, зору, нюху, смаку, дотику); інтероцептивні, що контролюють стан внутрішнього середовища організму, - під їх впливом знаходиться вестибулярний апарат, опорно-руховий апарат (ОДА), рівень кровоносного тиску та ін.

Аналізатор складається з трьох відділів: рецептора, провідникової частини та центру в головному мозку.

Рецептори – нервові закінчення чутливих нервів. Це головне джерело інформації про навколишній світ (наприклад, зір, нюх та ін.)

При порушенні будь-якого аналізатора в процесі тренування компенсаторно розширюються можливості інших аналізаторів (наприклад, у сліпих більш тонко розвинені дотик, слух та інші органи чуття).

Ендокринна система

Залози внутрішньої секреції (ендокринні залози) виділяють біологічно активні речовини – гормони. Морфологічною особливістю цих залоз є спеціалізованих вивідних проток. Продукти життєдіяльності ендокринної системи виділяються прямо в кров, лімфу або спинно-мозкову рідину.

Провідною гормональною системою організму є система гіпоталамус – гіпофіз – надниркові залози. Залози внутрішньої секреції, що входять у цю систему, є найважливішими регуляторами фізіологічних процесів, що у основі цілісних реакцій організму.

До залоз внутрішньої секреції відносять: щитовидну, околощитовидную, зобну, надниркові залози, підшлункову, гіпофіз, статеві залози та ряд інших.

Зовнішнє середовище та його вплив на організм людини

На організм людини впливають такі фактори: 1) природні – барометричний тиск, газовий склад та вологість повітря, температура, сонячна радіація; 2) біологічні фактори рослинного та тваринного оточення; 3) соціальне середовище. Вони нерозривно пов'язані із питаннями екологічного характеру.

Екологія людини вивчає закономірності взаємодії людини з природою, проблеми збереження та зміцнення здоров'я. Людина залежить від умов проживання так само, як природа залежить від людини.

Функціональна активність людини

Функціональна активність людини характеризується скороченням м'язів серця, пересуванням тіла у просторі, рухом очних яблук, ковтанням, диханням, руховим компонентом промови, тобто. різними руховими актами.

Основною дією людини є праця (як відомо, саме вона створила людину). Виділяють два основних види трудової діяльності: фізичну працю та розумову працю.

Гіпокінезія та гіподинамія

Гіподинамія – це обмеження рухової активності, зумовлене особливостями способу життя, професійною діяльністю.

Гіпокінезія – стан організму, зумовлений недостатністю рухової активності.

Обидва ці стани характеризуються атрофією м'язів, загальним зниженням, ослабленням функціональних можливостей ССС та дихальної системи, порушенням діяльності ЦНС. Відсутність систематичних занять фізичними вправами веде до негативних змін у діяльності вищих відділів головного мозку, його підкіркових структур та освіти. В результаті знижується імунітет, виникає підвищена стомлюваність, порушується сон, знижується розумова та фізична працездатність.

Соціально-біологічні основи фізичної культури – цепринципи взаємодії соціальних та біологічних закономірностей у процесі оволодіння людиною цінностями фізичної культури. Природно - наукові основи фізичної культури - комплекс медико-біологічних наук (анатомія, фізіологія, біологія, біохімія, гігієна та ін.) Анатомія та фізіологія - найважливіші біологічні науки про будову та функції людського організму. Людина підпорядковується біологічним закономірностям, властивим усім живим істотам. Проте від представників тваринного світу він відрізняється не лише будовою, а й розвиненим мисленням, інтелектом, мовленням, особливостями соціально-побутових умов життя та суспільних взаємин.

Організм людини- злагоджена єдина саморегулююча і саморозвивається біологічна система, функціональна діяльність якої зумовлена взаємодією психічних, рухових та вегетативних реакцій на впливи навколишнього середовища, які можуть бути як корисними, так і згубними для здоров'я. Усі органи пов'язані між собою та взаємодіють. Порушення діяльності одного органу призводить до порушення діяльності інших. Відмінна особливість людини - свідоме та активне вплив на зовнішні природні та соціально-побутові умови, що визначають стан здоров'я людей, їхню працездатність, тривалість життя і народжуваність (репродуктивність).

Без знання будову людського тіла, про закономірності функціонування окремих органів прокуратури та систем організму, про особливості перебігу складних процесів його життєдіяльності не можна організувати процес формування здорового життя і фізичної підготовки населення, зокрема учнівської молоді.

Кожна людина успадковуєвід батьків уроджені, генетично зумовлені риси та особливості, які багато в чому визначають індивідуальний розвиток у процесі його подальшого життя. Необхідно відзначити, що за останні 100-150 років у низці країн спостерігається ранній морфофункціональний розвиток організму у дітей та підлітків. Це називають акселерацією (лат. acceleration - прискорення), воно пов'язано не тільки з прискоренням росту та розвитку організму взагалі, але і з більш раннім настанням періоду статевої зрілості, прискореним розвитком сенсорних (лат. sensus - почуття), рухових здібностей та психічних функцій . Тому межі між віковими періодами є досить умовними і це пов'язано зі значними індивідуальними відмінностями, за яких «фізіологічний» вік та «паспортний» не завжди збігаються.

Як правило, юнацький вік (16-21 рік) пов'язаний з періодом дозрівання, коли всі органи, їх системи та апарати досягають своєї морфофункціональної зрілості. Зрілий вік (22-60 років) характеризується незначними змінами будови тіла, а функціональні можливості цього тривалого періоду життя багато в чому визначаються особливостями способу життя, харчування, рухової активності. Літньому віку (61-74 роки) та старечому (75 років і більше) властиві фізіологічні процеси перебудови: зниження активних можливостей організму та його систем - імунної, нервової, кровоносної та ін. Здоровий спосіб життя, активна рухова діяльність у процесі життя суттєво уповільнює процес старіння.

В основі життєдіяльності організму лежить процес автоматичного підтримання життєво важливих факторів на необхідному рівні, будь-яке відхилення якого веде до негайної мобілізації механізмів, що відновлюють цей рівень (гомеостаз).

Якщо робоча збудлива навантаження через певний період не повторюється, фаза підвищеної працездатності поступово проходить. Інша річ, якщо функціональне навантаження повторюється систематично. Через деякий час підвищений рівень вироблення пластичних матеріалів в освоєній фазі екзальтації стає постійним і вихідним для подальшого зростання працездатності. Вправний орган збільшує свою масу і досягає вищої структурної та функціональної досконалості. Оновлена тканина краще пристосовується до нових зовнішніх подразників. Слід пам'ятати, що центральна нервова система (ЦНС), посилаючи по руховим волокнам нервові імпульси до м'язів та внутрішніх органів, викликає їх активність.

У свою чергу, збудження рецепторів (датчиків), розташованих у цих органах і тканинах (у тому числі м'язах) викликають потік чутливих імпульсів, що прямують у різні відділи ЦНС, у тому числі, в кору великих півкуль.

Рецептори інакше можна назвати аналізаторами. Розрізняють аналізатори: зоровий, слуховий, нюховий, смаковий, тактильний, вестибулярний, пропріоцептивний.

Тактильнийаналізатор забезпечує сприйняття відчуттів дотику, його місце, силу, тривалість.

Вестибулярнийаналізатор дає відчуття положення тіла у просторі, і навіть прискорення (як лінійного, і кутового) і, отже, дозволяє визначити ряд параметрів руху всього тіла

Пропріоцептивнийаналізатор дозволяє визначити ступінь напруги м'язів, взаємне розташування ланок тіла, швидкість та прискорення рухів, їхню амплітуду; він є визначальним у рухової діяльності, дає інформацію про виконувані рухи.

ЦНС, мобілізуючи м'язові скорочення, своєю чергою, під впливом імпульсів, що від м'язів і внутрішніх органів, вдосконалює свою функцію.

Знижена тривалий час м'язова активність різко обмежує потік чутливих імпульсів, які у ЦНС. За відсутності таких збудливих імпульсів знижується функціональний рівень як ЦНС, і периферичних органів. Тому фізична активність благотворно відбивається на ЦНС, змушуючи працювати нервові центри, включаючи процеси самовідновлення та цим сприяючи удосконаленню ЦНС.

Говорячи про вплив рухової активності на ЦНС не можна не сказати, що активна м'язова діяльність викликає посилення діяльності серцево-судинної, дихальної та інших систем організму. За будь-якої діяльності організму всі його органи та системи діють узгоджено, у тісній єдності. Цей взаємозв'язок здійснюється гуморальною (рідинною) регуляцією та нервовою системою.

Гуморальна регуляція здійснюється через кров за допомогою особливих хімічних речовин - гормонів, що виділяються залозами внутрішньої секреції, співвідношенням концентрації кисню та вуглекислого газу та за допомогою інших механізмів. При переході в кров вуглеводів з органів травлення, куди вони надходять з їжею, надлишки їх під впливом гормону інсуліну виробляється підшлунковою залозою, перетворюються на глікоген і відкладаються в організмі як запас.

Під впливом - гормону, що виділяється в кров наднирковими залозами в передстартовому стані, або під час інтенсивної м'язової роботи, глікоген перетворюється на глюкозу і надходить у кров для здійснення харчування активно працюючих м'язів. Збільшення концентрації вуглекислого газу в крові, що відбувається при м'язовій роботі, впливає на дихальний центр і призводить до збільшення глибини та частоти дихання. Посилення діяльності серця та підвищення у зв'язку з цим кров'яного тиску впливає на спеціальні нервові утворення у судинах (барорецептори)та сприяють розширенню кровоносних судин.

Кровоносна система.

Серце - головний орган кровоносної системи, є порожнистим м'язовим органом, що здійснює ритмічні скорочення, завдяки яким відбувається процес кровообігу в організмі. Серце - автономний, автоматичний пристрій, проте його робота коригується прямими та зворотними зв'язками, що надходять від різних органів та систем організму.

Серце пов'язане з центральною нервовою системою, яка надає на його роботу певний регулюючий вплив.

Серцево-судинна система складаєтьсяз великого та малого кіл кровообігу. Ліва половина серця обслуговує великий крутий кровообіг, права - малий. Велике коло кровообігу починається від лівого шлуночка серця, проходить через тканини всіх органів та повертається у праве передсердя. З правого передсердя кров переходить у правий шлуночок, а звідти, з правого шлуночка, починається мале коло кровообігу, яке проходить через легені, де венозна кров, віддаючи вуглекислий газ і насичуючись киснем, перетворюється на артеріальну і прямує на ліве передсердя. З лівого передсердя кров переходить у лівий шлуночок і звідти знову у велике коло кровообігу.

Діяльність серця полягає в ритмічній зміні серцевих циклів, що складаються з трьох фаз: скорочення передсердь, скорочень шлуночків та загального розслаблення серця.

Активна фізична діяльність людини надає тренуючий вплив на серце і всю серцево-судинну систему. Сприймаючи регулярні тренувальні навантаження, серцевий м'яз розвивається і вдосконалюється. Як правило, зростає маса серцевого м'яза, збільшується і розмір серця. Кваліфіковані спортсмени, як правило, мають серце "розширене в поперечнику", що видно лікарям при рентгенографії грудної клітки.

Показниками працездатності серця є в першу чергу частота пульсу , артеріальний тиск, систолічний об'єм крові, хвилинний об'єм крові. Статистика показує, що обсяг серця тренованої людини в 1,5-2 рази більше, ніж нетренована.

Частота пульсу тренованих людей істотно нижча, ніж нетренованих: чоловіки: 50 – 60 ударів за хв. 70-80 ударів за хв. у нетренованих; жінки: 60 - 70 ударів за хв. у тренованих, 75 - 85 ударів за хв. у нетренованих. Частота пульсів спокої (вранці, лежачи, натще) стає рідше за рахунок збільшення потужності кожного скорочення. Скорочення частоти пульсу збільшує абсолютний час паузи для відпочинку серця та для протікання процесів відновлення серцевого м'яза.

Кров'яний тиск створюєтьсясилою скорочень шлуночків серця та силою стінок судин. Кров'яний тиск вимірюється у плечовій артерії. Розрізняють максимальне ( систолічне) тиск, що створюється під час скорочення лівого шлуночка (систоли) та мінімальний ( діастолічний ) Тиск - тиск, який відзначається під час розслаблення лівого шлуночка (діастол). Тиск підтримується за рахунок пружності стін розтягнутої аорти та інших великих артерій. Нормальний тиск у спокої: 120\70 мм. рт. стовп.

Фізична робота сприяє розширенню кровоносних судин, зниженню тонусу їх стінок, вільному проходженню крові; розумова робота, так само, як і нервово-емоційна напруга, призводить до звуження судин, підвищення тонусу їх стінок і навіть до спазм.

Така реакція особливо властива судинам серця та мозку. Тривала напружена розумова робота, часті нервово-емоційні напруження, незбалансовані з активними рухами та з фізичними навантаженнями можуть привести до погіршення харчування цих найважливіших органів, стійкого підвищення кров'яного тиску, що називається гіпертонічною хворобою. Свідчить про захворювання також зниження кров'яного тиску у спокої, що може бути наслідком послаблення діяльності серцевого м'яза.

За рахунок густішої мережі кровоносних судин та високої їх еластичності у спортсменів, як правило, максимальний тиск дещо нижчий за норму.

У тренованої людини під час виконання фізичної роботи кров'яний тиск піднімається до 200 мм. рт. стовпа і може довго триматися. У нетренованої людини тиск піднімається до 200 мм. рт. стовпа потім знижується через стомлення серця. Якщо інтенсивна робота триває довго, може настати непритомність. Після роботи або припинення тренувального навантаження у тренованої людини кров'яний тиск швидко відновлюється до норми (2-3 хв); у нетренованого тиск довго залишається підвищеним.

Гранична частота серцевих скорочень у тренованих людей при фізичному навантаженні становить 200 - 240 ударів на хв. Нетреноване серце такої частоти досягти не може.

Систолічний об'єм крові - кількість крові, що викидається лівим шлуночком серця при кожному його скороченні. Хвилинний об'єм крові – кількість крові, що викидається шлуночком протягом однієї хвилини.

Систолічний об'єм крові у спортсменів близько 200 мл, у нетренованих – 130 мл. Хвилинний об'єм у спортсменів 35 – 42 л., унетренованих – 22 – 25 л. Найбільший об'єм систоли спостерігається при частоті серцевих скорочень від 130 до 180 ударів на хвилину. При частоті серцевого скорочення вище 180 ударів на хвилину систолічний об'єм починає сильно знижуватися. Тому найкращі можливості для тренування серця мають місце при фізичних навантаженнях, коли частота пульсу знаходиться в межах 130-180 ударів за хвилину.

При інтенсивній фізичної роботі серця нетренованої людини неспроможна проявити працездатність, що забезпечує харчування працюючих органів. Для виконання швидкого бігу, наприклад, треба прокачати 30 л/хв. А межа можливості нетренованого серця 25 л/хв. Тому довго швидко бігти нетренована людина не може; тривала інтенсивна м'язова робота може викликати у такої людини непритомний стан унаслідок нестачі кисню та поживних речовин.

У спокої повний кругообіг кров робить за 21 - 22 сек., При фізичній роботі за 8 сек. та менше. Внаслідок збільшення швидкості значно підвищується постачання тканин киснем та поживними речовинами.

Руху крові по венах сприяє діяльність м'язів, що оточують їх (м'язовий насос). Чим частіше скорочуються і розслабляються м'язи, чим повніше їхнє розслаблення та скорочення, тим більшу допомогу серцю надає м'язовий насос. Особливо ефективно він працює при ходьбі, бігу, бігу на лижах, на ковзанах, при плаванні, веслуванні тощо. М'язовий насос сприяє швидшому відпочинку серця після інтенсивного фізичного навантаження.

Дихальна система.

Дихання – це не просто «вдих – видих». Дихання - це комплекс фізіологічних процесів, що здійснюється дихальним апаратом і системою кровообігу, що забезпечує харчування тканин організму киснем та виведенням із них вуглекислого газу. Дихальний апарат людини складається з легенів, що знаходяться в порожнині грудної клітки; повітроносних шляхів – порожнина носа, носоглотка, глотка, трахея, бронхи; грудної клітки та дихальної мускулатури. Розгалужувані бронхи закінчуються дрібними закритими альвеолярними ходами, у стінах яких є велика кількість кулястих випинань - легеневих бульбашок (альвеол). Кожна альвеола оточена густою сіткою кровоносних капілярів. Загальна поверхня легеневих пухирців понад 100 кв.

Легкі розташовуються у герметично закритій порожнині грудної клітки. Вони вкриті тонкою гладкою оболонкою - плеврою, така ж оболонка вистилає зсередини порожнину грудної клітки.

Розширення порожнини грудної клітки здійснюється внаслідок діяльності дихальної мускулатури. Видих у спокої виробляється пасивно, при розслабленні м'язів здійснюється видих ігрудна клітина під впливом сили тяжкості та атмосферного тиску зменшується.

Слід розрізняти: зовнішнє дихання,при якому кисень з атмосферного повітря перетворюється на кров, а вуглекислий газ із крові - в атмосферне повітря; перенесення газів кров'ю; і тканинне дихання- споживання клітинами кисню та виділення ними вуглекислоти як наслідок біохімічних реакцій, пов'язаних з утворенням енергії для забезпечення процесів життєдіяльності.

Зовнішнє дихання здійснюється в альвеолах легень, де через напівпроникні стінки альвеол та капілярів молекули кисню та вуглекислого газу здійснюють перехід за соті частки секунди.

Після перенесення кисню кров'ю до тканин кисень переходить з крові в міжтканину рідину і звідти в клітини тканин, де використовується для забезпечення обмінних процесів. Вуглекислий газ інтенсивно утворюється у клітинах, перетворюється на межтканевую рідина і потім у кров і через легені виводиться з організму.

Спільна працездатність системи дихання та кровообігу оцінюється рядом показників: частотою дихання, дихальним об'ємом, легеневою вентиляцією, життєвою ємністю легень, кисневим запитом, споживанням кисню.

Частота диханняв середньому у спокої 12-20 циклів на хвилину. Один цикл складається з вдиху, видиху та дихальної паузи. У жінок частота дихання на 1 – 2 цикли більша. У спортсменів частота дихання знижується до 8 – 12 циклів на хвилину. При фізичної роботі частота дихання збільшується у лижників і бігунів до 20 - 28, плавців і 36 - 45. Траплялися випадки збільшення частоти дихання до 75 циклів на хвилину.

Дихальний обсяг - кількість повітря, що проходить через легені при одному дихальному циклі. У спокої об'єм – 350-800 мл. При інтенсивній роботі обсяг зростає до 2,5 л.

Легенева вентиляція - обсяг повітря, що проходить через легені за хвилину. Величина легеневої вентиляції визначається множенням величини дихального об'єму частоту дихання. У спокої легенева вентиляція становить 5-9л. Але може збільшитись при змаганнях у 10-20 разів.

Життєва ємність легень(ЖЕЛ)максимальна кількість повітря, яку може видихнути людина після максимального вдиху. У середньому це 3800–4200 мл. у чоловіків та 3000-3500 у жінок.

Кисневий запит - кількість кисню необхідне організму за одну хвилину для окисних процесів у спокої чи забезпечення роботи різної інтенсивності. Кисневий запит відповідає величині витрати енергії на роботу. У спокої задля забезпечення процесу життєдіяльності організму потрібно 250-300 мл кисню на хвилину. Інтенсивна робота потребує 5-6 літрів кисню на хвилину.

Сумарний (загальний кисневий) запит— кількість кисню, необхідне забезпечення виконання всієї майбутньої роботи.

Споживання киснюкількість кисню фактично використаного організмом у спокої або за виконання будь-якої роботи за одну хвилину.

Максимальне споживання кисню (МПК) - найбільше кисню яке може бути засвоєно організмом при гранично важкої йому роботі. МПК є важливим критерієм функціонального стану дихання та кровообігу.

Нормальний рівень МПК 2-3,5 л/хв. У спортсменів 4-6 л/хв і більше. Раціонально розраховувати відносне МПК на один кілограм маси тіла.

МПК є показником аеробної(кисневої) продуктивності організму, тобто. його здатності виконувати інтенсивну фізичну роботу при достатній кількості кисню, що надходить в організм. Вважається, що для підвищення рівня аеробної продуктивності слід виконувати тренувальні навантаження із частотою пульсу 150-180 уд/хв.

Кисневий борг - кількість кисню, необхідне окислення продуктів обміну речовин, накопичених при фізичної роботі. За тривалої інтенсивної роботи виникає сумарний кисневий борг, який ліквідується після закінчення роботи. Розмір максимально можливого сумарного кисневого боргу має межу (стелю). У нетренованих людей він знаходиться в межах 10л, у тренованих може досягати 20л і більше. Кисневий борг виникає, коли кисневий запит людини вище стелі споживання кисню.

Коли в клітини тканин надходить менше кисню, ніж потрібно для забезпечення потреб в енергії, настає кисневе голодування, або гіпоксія. Причини гіпоксії різні: зовнішні- загазованість, підйом на висоту: лише на рівні моря парціальний тиск кисню в атмосферному повітрі дорівнює 159 мм рт. ст., на висоті 5000 м – до 75-80 мм рт. ст; внутрішні- стан дихального апарату, проникність стінок альвеол та капілярів, кількість еритроцитів у крові та відсоткового вмісту в них гемоглобіну, проникність оболонок клітин тканин.

Шлях киснюзлегкових альвеол до клітинних мітохондріям(Освітам у клітинах засвоювальним кисень) досить складний, величина його потоку залежить від досконалості функції кожної з ділянок цього шляху (легкі, кров, серцево-судинна система, тканини і, нарешті, клітина). Цей шлях руху кисню до клітини, а від неї до легень отримав назву кисневого каскаду.Систематична фізична тренування як розвиває функціональні здібності органів зовнішнього дихання, а й поліпшує функцію всіх ділянок шляху, яким слідує кисень. Кисневе харчування м'язів має свої особливості.

Скорочені м'язи здавлюють капіляри, уповільнюючи кровообіг і надходження кисню. Доставку кисню в працюючому м'язі бере на себе міоглобін - Дихальний пігмент м'язових клітин. Роль його важлива ще й тому, що тільки м'язова тканина здатна під час переходу від спокою до інтенсивної роботи підвищувати споживання кисню в сто разів. Удосконалення всього кисневого каскаду у процесі фізичних тренувань значно розширює можливості організму споживанні кисню і створює основу ліквідації гіпоксичних явищ органів і тканинах організму людини.

Органи значно відрізняються за своєю здатністю переносити гіпоксію різної тривалості. Кора головного мозку - один із найбільш чутливих до гіпоксії органів Значно менш чутлива до недоліків кисню скелетна мускулатура. На ній не відбивається навіть двох – годинне повне кисневе голодування.

Велику роль регуляції кисневого обміну як і органах і тканинах, і у організмі загалом має вуглекислота.Між концентрацією у крові вуглекислого газу та доставкою кисню тканинам існують суворо певні співвідношення. Зміна вмісту вуглекислого газу в крові впливає на центральні та периферичні регуляторні механізми, що забезпечують поліпшення постачання організму киснем, і є потужним регулятором у боротьбі з гіпоксією.

Кісткова система.

Людина має понад 200 кісток(85 парних та 36 непарних), які в залежності від форми та функції діляться на: трубчасті(Кістки кінцівок); губчасті(виконують в основному захисну та опорну функції - ребра, грудина, хребці та ін.); плоскі(Кістки черепа, таза, поясів кінцівок); змішані(основа черепа).

У кожній кістці містяться всі види тканин, але переважає кісткова, що представляє різновид сполучної тканини. До складу кістки входять органічні та неорганічні речовини. Неорганічні (65-70% сухої маси) - це в основному фосфор та кальцій. Органічні (30-35%) – це клітини кістки, колагенові волокна. Еластичність, пружність кісток залежить від наявності в них органічних речовин, а твердість забезпечується мінеральними солями. Поєднання органічних речовин та мінеральних солей у живій кістці надає їй надзвичайної міцності та пружності, які можна порівняти з твердістю та пружністю чавуну, бронзи або міді. Кістки дітей більш еластичні та пружні - у них переважають органічні речовини, кістки ж людей похилого віку - вони містять велику кількість неорганічних сполук.

При систематичному виконанні значних за обсягом та інтенсивності статичних та динамічних вправ кістки стають більш масивними, у місцях прикріплення м'язів формуються добре виражені потовщення – кісткові виступи, бугри та гребені. Відбувається внутрішня перебудова компактної кісткової речовини, збільшуються кількість та розміри кісткових клітин, кістки стають значно міцнішими.

Скелет людинискладається з хребта, черепа, грудної клітки, поясів кінцівок та скелета вільних кінцівок.

Хребет, що складається з 33-34 хребців, має п'ять відділів: шийний (7 хребців), грудний (12), поперековий (5), крижовий (5), куприковий (4-5). Хребетний стовп дозволяє здійснювати згинання вперед і назад, убік, обертальні рухи навколо вертикальної осі. У нормі він має два вигини вперед (шийний та поперековий лордози) і два вигини назад (грудний та крижовий кіфози). Названі вигини мають функціональне значення при виконанні різних рухів (ходьба, біг, стрибки тощо), вони послаблюють поштовхи, удари тощо, виконуючи роль амортизатора.

Грудна клітинаутворена 12 грудними хребцями, 12 парами ребер та грудною кісткою (грудиною), вона захищає серце, легені, печінку та частину травного тракту.

Черепзахищаєвід зовнішніх впливів головний мозок та центри органів чуття. Він складається з 20 парних та непарних кісток, з'єднаних один з одним нерухомо, крім нижньої щелепи. Череп з'єднується з хребтом за допомогою двох виростків потиличної кістки з верхнім шийним хребцем, що має відповідні суглобові поверхні.

Скелет верхньої кінцівкиутворений плечовим поясом, що складається з двох лопаток і двох ключиць, і вільної верхньої кінцівкою, що включає плече, передпліччя та кисть. Пліч - це одна плечова трубчаста кістка; передпліччя утворене променевою та ліктьовою кістками; скелет кисті ділиться на зап'ясті (8 кісток, розташованих у два ряди), п'ясті (5 коротких трубчастих кісток) та фаланги пальців (14 фаланг).

Скелет нижньої кінцівкиутворений тазовим поясом (2 тазові кістки і криж) і скелетом вільної нижньої кінцівки, який складається з трьох основних відділів - стегна (одна стегнова кістка), гомілки (велика і мала гомілкові кістки) і стопи (передплюсна - 7 кісток, плюсна - 5 кісток та 14 фаланг).

Усі кістки скелета з'єднаніза допомогою суглобів, зв'язок та сухожилля. Суглоби- рухомі з'єднання, область зіткнення кісток в яких покрита суглобовою сумкою з щільної сполучної тканини, що зростається з окістя кісток, що зчленовуються. Порожнина суглобів герметично закрита, вона має невеликий об'єм, що залежить від форми та розмірів суглоба. Суглобова рідина зменшує тертя між поверхнями під час руху, цю ж функцію виконує і гладкий хрящ, що покриває суглобові поверхні. У суглобах можуть відбуватися згинання, розгинання, наведення, відведення.

Отже, опорно-руховий апарат складається з кісток, зв'язок, м'язів, м'язових сухожиль. Більшість кісток, що зчленовуються, з'єднані зв'язками і м'язовими сухожиллями, утворюючи суглоби кінцівок, хребта та ін. Основні функції - опора і переміщення тіла та його частин у просторі. При систематичних заняттях фізичними вправами та спортом суглоби розвиваються та зміцнюються, підвищується еластичність зв'язок та м'язових сухожиль, збільшується гнучкість. І навпаки, за відсутності рухів розпушується суглобовий хрящ і змінюються суглобові поверхні, що зчленовують кістки, з'являються болючі відчуття, виникають запальні процеси.

М'язова системазабезпечує рух людини, вертикальне положення тіла, фіксацію внутрішніх органів у певному положенні, дихальні рухи, посилення кровообігу та лімфообігу (м'язовий насос), теплорегуляцію організму разом з іншими системами.

Людина більше 600 м'язів, це 35 ~ 40% маси тіла; у спортсменів 50% та більше. Механічна діяльність м'язів відбувається внаслідок здатності м'язових волокон переходити до стану збудження, тобто. у діяльний стан під впливом біострумів, що йдуть до м'язів по нервових волокнах.

Робота м'язів здійснюється за рахунок їхньої напруги або скорочення.

Напруга, що відбувається без зміни довжини м'яза, характеризує статичну роботу м'язів. Скорочення м'язів, що відбувається із зміною їхньої довжини, характеризує динамічну роботу м'язів. Найчастіше м'язи працюють у змішаному (ауксотонічному) режимі, одночасно напружуючись і скорочуючись по довжині. Сила, що розвивається м'язом, залежить від кількості м'язових волокон, їх поперечного перерізу, а також від еластичності та вихідної довжини окремого м'яза. Систематичне фізичне тренування збільшує силу м'язів саме за рахунок збільшення кількості та потовщення м'язових волокон та за рахунок збільшення їх еластичності.

Існує два види мускулатури: гладка(мимовільна) та поперечно-смугаста(довільна). Гладкі м'язи розташовані у стінках кровоносних судин деяких внутрішніх органів. Вони звужують або розширюють судини, просувають їжу шлунково-кишковим трактом, скорочують стінки сечового міхура. Поперечно-смугасті м'язи - це все скелетні м'язи, які забезпечують різноманітні рухи тіла. До поперечно-смугастих м'язів відноситься також і серцевий м'яз, що автоматично забезпечує ритмічну роботу серця протягом усього життя.

М'язи тулубавключають м'язи грудної клітки, спини і живота: великий грудний м'яз, зовнішній косий м'яз живота, прямий м'яз живота, міжреберні м'язи, трапецієподібний м'яз, ромбоподібний м'яз, м'яз випрямляча тулуба, найширший м'яз спини.

М'язи верхніх кінцівок:двоголовий м'яз плеча (біцепс), дельтовидний, триголовий м'яз плеча (трицепс).

М'язи нижніх кінцівок:прямий м'яз стегна (чотириголовий), кравецький, ніжний, двоголовий, великий сідничний м'яз. М'язи гомілки: литкова, ахіллове сухожилля.

Травна система.

Травлення- цепроцес фізичної та хімічної обробки їжі та перетворення її на простіші та розчинні сполуки, які можуть всмоктуватися, переноситися кров'ю та засвоюватися організмом. Система органів травлення (травний тракт) складається з ротової порожнини з трьома парами великих слинних залоз, глотки, стравоходу, шлунка і тонкого кишечника, до складу якого входять дванадцятипала кишка (в яку відкриваються протоки жовчного міхура і підшлункової залози), худа і подвздошние. Завершується тракт товстим кишечником. У кожному відділі травної системи відбуваються спеціалізовані операції з обробці їжі, пов'язані з наявністю в них специфічних ферментів, що поетапно розщеплюють їжу.

У ранньому юнацькому віці (16-17 років) відбувається дозрівання системи травлення, вдосконалення та стабілізація її регуляторних механізмів.

Органи виділеннявідіграють важливу роль у збереженні сталості внутрішнього середовища: вони видаляють з організму продукти обміну, які не можуть бути використані, надлишок води та солей. У здійсненні процесів виділення беруть участь легені, кишечник, шкіра та нирки. Легкі видаляють із організму вуглекислий газ, пари води, леткі речовини. З кишечника з калом видаляються солі важких металів, надлишок невсмокталися харчових речовин. Потові залози шкіри виділяють воду, солі, органічні речовини. У спокої людина втрачає 20 – 40 мл поту на годину. Їхня діяльність посилюється при напруженій м'язовій роботі та підвищенні температури навколишнього середовища.

Основна роль у видільних процесах належить ниркам, які виводять із організму воду, солі, аміак, сечовину, сечову кислоту, відновлюючи сталість осмотичних властивостей крові. Через нирки видаляються деякі отруйні компоненти, що утворюються в організмі прийому лікарських та інших речовин. Нирки підтримують постійну реакцію крові. У період раннього юнацького віку система виділення за показниками зростання і розвитку досягає рівня, характерного для дорослої людини.

Ендокринної системиналежить важлива роль регуляції функцій організму. Органи цієї системи - залози внутрішньої секреції- виділяють спеціальні речовини - гормони(грец. horman - збуджувати), що впливають на обмін речовин, структуру та функції органів та тканин організму. Залози внутрішньої секреції виділяють гормони прямо в кров, тому їх називають ендокринними (грец. endon – усередині, krinein – виділяти). Ендокринну систему утворюють: гіпофіз, епіфіз, щитовидна та паращитовидна залози, вилочкова та підшлункова залози, надниркові залози та статеві залози.

Залози внутрішньої секреції функціонально тісно пов'язані між собою та працюють як єдине ціле – ендокринна система. Вона перебуває під контролем нервової системи.

Всі ендокринні залози мають невеликі розміри та масу, багато забезпечені кровоносними судинами і постійно виділяють невеликі порції гормонів.

Гіпофіз розташований біля основи довгастого мозку. Він регулює ростові процеси організму, жировий, білковий, вуглеводний та водно-сольовий обмін; загалом визначає фізичний, статевий та розумовий розвиток. Становлення залози відбувається протягом періоду дитинства, досягає рівня, характерного для дорослої людини, до 15-16 років.

Щитовидна залоза, функціонує разом з паращитовидними, перебуває у шийному відділі та регулює всі види обміну речовин, впливає на фізичний, статевий та розумовий розвиток. Брак гормонів залози в ранньому дитинстві призводить до розвитку кретинізму, надлишок до базедової хвороби. У своєму розвитку досягає рівня, характерного для дорослої людини, до 15-16 років.

Вилочкова залоза знаходиться у грудній порожнині. Це заліза дитинства та юнацтва, вона має невелику масу у 6-15 років. Після 15 років спостерігається її інволюція (зворотний розвиток). З діяльністю залози пов'язаний період найбільш інтенсивного зростання організму. Крім того, вона є центральним органом імунітету. Порушення її призводить до серйозних відхилень в обміні речовин.

Підшлункова залозарозташована в черевній порожнині за шлунком. Гормони цієї залози беруть участь у регуляції обміну вуглеводів та жирів. Нестача їх призводить до виникнення цукрового діабету. Дозрівання підшлункової залози настає рано, до 10 років вона за всіма показниками досягає рівня, характерного для дорослої людини.

Надниркові залозирозташовуються над нирками. Одні гормони надниркових залоз (кортикоїди) беруть участь у регуляції вуглеводного та водно-сольового обміну, а також імунітету, інші (адреналін) є мобілізатором усіх функцій організму при стресі. Найбільший стрибок у розвитку надниркових залоз відзначається в період статевого дозрівання. Досягають рівня, характерного для дорослої людини, до 15-16 років.

Статеві залози.Чоловічі статеві залози (насінники) знаходяться зовні тіла в мошонці, жіночі (яєчники) – у порожнині малого таза. Насінники виробляють чоловічі статеві гормони (андрогени) та чоловічі та статеві клітини (сперматозоїди). Яєчники продукують жіночі статеві гормони (естрогени) і жіночі статеві клітини (яйцеклітини) Статеві гормони протягом усього життя надають потужну дію на формування тіла, обмін речовин та статеву поведінку. Найбільшого розвитку статеві залози досягають у підлітковому віці. У період ранньої юності (16-17 років) їх розвиток досягає піку. Вважається, що до цього періоду статеві залози дозріли, а організм підготовлений до дітородної функції.

Епіфіз (Шишкоподібна залоза) є частиною проміжного мозку. Його основні функції – регулювання статевого розвитку (його гальмування) та життєвого циклу сон – неспання. Епіфіз – заліза дитинства. Найбільшого розвитку вона сягає 6-7 років. Далі починається її зворотний розвиток. У підлітково-юнацькому віці функції епіфіза різко знижені.