Социально биологические основы физической культуры - реферат. Реферат по дисциплине: «физическая культура». тема: «социально-биологические и психофизиологические основы физической культуры» Социально биологические основы физической подготовки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

В спортивной практике применяются различные средства, ускоряющие восстановительные процессы.

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

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

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

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

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

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

Физиологические механизмы и закономерности совершенствования

отдельных систем организма под влиянием направленной физической тренировки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Обмен веществ и энергии

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Кровь и кровообращение

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

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

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

Тромбоциты играют важную роль в сложном процессе свертывания крови.

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

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

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

Все люди по биологическим свойствам крови делятся на 4 группы.

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

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

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

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

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

Сердце и сердечно-сосудистая система

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Дыхательная система

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Опорно-двигательный аппарат

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

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

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

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

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

Органы пищеварения и выделения

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

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

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

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

Сенсорные системы

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

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

химические (вкусовой, обонятельный анализаторы);

световые (зрительный анализатор);

звуковые (слуховой анализатор);

температурные.

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

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

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

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

Железы внутренней секреции

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

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

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

Нервная система

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

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

Гуморальная и нервная регуляция деятельности организма

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

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

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

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

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

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

Особенности функционирования центральной нервной

системы (ЦНС)

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

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

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

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

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

Доминанта обеспечивает протекание главных функций.

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

Рефлекторная природа двигательной деятельности

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

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

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

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

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

Образование двигательного навыка

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

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

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

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

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

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

Рефлекторные механизмы совершенствования двигательной

деятельности

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

Московский государственный университет экономики,

статистики и информатики

Р Е Ф Е Р А Т

по дисциплине: физическая культура

на тему: «Социально-биологические основы физической

культуры и спорта»

I вариант

Выполнил: Резвякова В.В.

Специальность: «Юриспруденция»

Проверил: __________________

Улан-Удэ 2006

Введение

1. Функции основных физических систем организма: сердечно-сосудистой

и костно-мышечной, их взаимодействие

1.1 Функции костно-мышечной системы человека

1.1.1 Костная ткань

1.1.2 Общие сведения о мышцах

1.1.2 Мышечная работа, значение тренировки мышц

1.2 Сердечно-сосудистая система, ее функции

2. Комплекс упражнений физкультминутки для работников умственного труда

3. Социальные функции физической культуры и спорта (подготовка к профессиональной деятельности, организация досуга и др.)

Заключение

Список использованных источников

Введение

Организм человека представляет собой саморазвивающуюся и саморегулирующуюся биологическую систему, на которую воздействуют социальные, экологические, биологические и другие факторы. Физическая культура - часть общей культуры общества, отражающая уровень целенаправленного использования физических упражнений для укрепления здоровья и гармонического развития личности. Физическая культура формировалась на ранних этапах развития человеческого общества, ее совершенствование продолжается по настоящее время. Особенно возросла роль физической культуры в связи с урбанизацией, ухудшением экологической ситуации, автоматизацией труда.

В нашей стране существует государственная структура организации физической культуры и спорта, создана система медицинского обеспечения физкультуры и спорта в виде врачебно-физкультурных диспансеров. Физическая культура внедряется на предприятиях в форме производственной гимнастики, а также в секциях общей физической подготовки по месту работы или жительства, физкультурно-оздоровительных комбинатах и добровольных спортивных обществах.

1. Функции основных физических систем организма: сердечно-сосудистой и костно-мышечной, их взаимодействие

1.1 Функции костно-мышечной системы человека

Скелет и мышцы – опорные структуры и органы движения человека. Они выполняют защитную функцию, ограничивая полости, в которых расположены внутренние органы. Так, сердце и легкие защищены грудной клеткой и мышцами груди и спины; органы брюшной полости (желудок, кишечник, почки) – нижним отделом позвоночника, костями таза, мышцами спины и живота; головной мозг расположен в полости черепа, а спинной мозг – в позвоночном канале.

1.1.1 Костная ткань

Кости скелета человека образованы костной тканью – разновидностью соединительной ткани. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами. Клетки ее имеют отростки. Костные клетки и их отростки окружены мельчайшими «канальцами», заполненными межклеточной жидкостью, через которую происходит питание и дыхание костных клеток.

Нагнетательная функция сердца основана на чередовании расслабления ( диастолы) и сокращения ( систолы) желудочков сердца. Во время диастолы желудочки заполняются кровью, а во время систолы они выбрасывают ее в крупные артерии (аорту и легочный ствол). У выхода из желудочков расположены сердечные клапаны, препятствующие обратному поступлению крови из артерий в сердце. Перед тем как заполнить желудочки, кровь притекает по крупным венам ( полым венам и легочным венам) в предсердия. Систола предсердий предшествует систоле желудочков, таким образом, предсердия являются как бы вспомогательными насосами, способствующими заполнению желудочков.

Кровь, непрерывно циркулируя в организме, проходит через артерии, капилляры и вены. Артерии и вены различаются по направлению движения крови, а не по ее составу. По венам кровь поступает к сердцу, а по артериям оттекает от него. В системном кровообращении оксигенированная кровь течет по артериям, а в легочном кровообращении - по венам.

Стенки артерий состоят из трех слоев: внутреннего, состоящего из плоского эндотелия, среднего, состоящего из гладкой мускулатуры и эластических волокон, и наружного, состоящего из фиброзной соединительной ткани, содержащей коллагеновые волокна. Крупным артериям, расположенным вблизи сердца (аорта, подключичные артерии и сонные артерии), приходится выдерживать большое давление крови, выталкиваемой левым желудочком сердца. Эти сосуды имеют толстые стенки, средний слой которых состоит главным образом из эластических волокон. Поэтому во время систолы они могут растягиваться, не разрываясь. После окончания систолы стенки артерий сокращаются, что обеспечивает непрерывный ток крови на всем протяжении артерий. Артерии, расположенные дальше от сердца, имеют сходное строение, но содержат больше гладких мышечных волокон в среднем слое. Они иннервируются волокнами симпатической нервной системы, и поступающие по этим волокнам импульсы регулируют их диаметр.

Из артерий кровь поступает в более мелкие сосуды, называемые артериолами, а из них - в капилляры. Капилляры - наиболее важный в функциональном отношении отдел кровеносной системы, так как именно в них осуществляется обмен между кровью и интерстициальной жидкостью. В регуляции капиллярного кровотока участвуют венулы, артериолы и метартериолы, поэтому совокупность сосудов от артериол до венул - так называемое терминальное русло ( микроциркуляторное русло) - рассматривают как общую функциональную единицу. Устройство этой системы отвечает двум основным требованиям, предъявляемым к любым обменным процессам: кровь в капиллярах соприкасается с очень большой поверхностью в течение достаточно длительного времени.

Вены - кровеносные сосуды, несущие насыщенную углекислотой кровь от органов и тканей к сердцу (исключая легочную и пупочную вены, которые несут артериальную кровь). Стенки вен устроены примерно также, как стенки артерий, только средний слой стенки содержит меньше мышечных и эластических волокон, чем в артериях, а диаметр просвета больше. В венах имеются полулунные клапаны, образованные складками внутренней оболочки, которые пронизаны эластическими волокнами. Клапаны препятствуют обратному току крови и таким образом обеспечивают ее движение только в одном направлении. Некоторые вены расположены между крупными мышцами (например, в руках и ногах). При сокращении мышцы давят на вены и сжимают их, способствуя возврату венозной крови к сердцу. В вены кровь поступает из венул.

Функциональным элементом сердца является мышечное волокно - цепочка из клеток миокарда, соединенных друг с другом и заключенных в общую саркоплазматическую мембрану. В зависимости от морфологических и функциональных особенностей в сердце различают два типа волокон - мышечные волокна рабочего миокарда предсердий и желудочков, составляющие основную массу сердца и обеспечивающие его нагнетательную функцию, и мышечные волокна водителя ритма (пейсмекера) и мышечные волокна проводящей системы сердца, отвечающие за генерацию возбуждения и проведение его к клеткам рабочего миокарда.

В покое минутный объем сердца человека (количество крови, которое выбрасывается желудочком за одну минуту) составляет около 5 л, а при тяжелой физической нагрузке минутный объем сердца возрастает почти до 30 л.

2. Комплекс упражнений физкультминутки для работников

умственного труда

Физическое воспитание, имеющее прикладную направленность на подготовку к определенной трудовой или иной деятельности, принято называть физической подготовкой. Результатом физической подготовки соответственно является физическая подготовленность. Физическая подготовка и ее результат могут носить как общий характер (общая физическая подготовка), так и глубоко специализированный, обусловливающий специальную физическую работоспособность в процессе определенной деятельности (например, физическая подготовка геолога, монтажника, космонавта). Физическая культура должна быть органическим компонентом образа жизни каждого человека с рождения и до глубокой старости.

Лицам, занятым преимущественно умственным трудом, следует постепенно увеличивать нагрузку, включая крупные мышечные группы, упражнения с усилием, в отличие от работников тяжелого физического труда, для которых целесообразны упражнения на расслабление, разгрузку крупных мышечных групп, использование облегченных исходных положений, так называемые дыхательные упражнения. При занятиях физкультурой и спортом обязательно применяются упражнения общеразвивающие в сочетании с дыхательными и специальными, последние направлены на совершенствование физических качеств. В пожилом возрасте физические упражнения позволяют сохранить работоспособность. Физические упражнения оказывают благоприятное влияние на функциональное состояние центральной нервной системы, способствуют улучшению состояния сердечно-сосудистой системы, нормализуются процессы обмена и эндокринная регуляция функций, совершенствуется состояние опорно-двигательного аппарата, формируется правильная осанка. Занятия физической культурой требуют обязательного врачебного контроля, а также самоконтроля. Несоответствие физической нагрузки функциональным возможностям организма может вызвать нарушения со стороны различных систем организма, приводя к перенапряжению.

Основными компонентами здорового образа жизни работников умственного труда является зарядка и занятия физической культурой.

Зарядка - комплекс физических упражнений, выполняемых утром после пробуждения; обязательный элемент здорового образа жизни. Зарядка активизирует деятельность функциональных систем организма, способствуя более быстрому переходу от сна к бодрствованию и повышению общего тонуса. Правильно подобранный комплекс физических упражнений благотворно влияет на функции органов дыхания, кровообращения, деятельность мышечно-суставного аппарата, усиливает перистальтику кишечника. Особое значение имеет зарядка для работников умственного труда, людей, ведущих малоподвижный образ жизни, лиц старших возрастных групп, а также подверженных острым респираторным заболеваниям.

Комплекс физических упражнений подбирают в соответствии с возрастом, полом, состоянием здоровья, уровнем физической подготовки человека. Последовательность выполняемых упражнений строится таким образом, чтобы организм постепенно включался в работу (так же постепенно снижают нагрузку, заканчивая зарядку). Начинать зарядку следует с дыхательных упражнений, способствующих устранению застойных явлений после сна, развивающих дыхательную мускулатуру. Зарядка можно выполнять в любом положении (лежа, сидя, стоя) или чередовать их: от упражнения лежа перейти к упражнению сидя и т. д. Упражнения должны воздействовать на все важнейшие группы мышц и суставы. Физическая нагрузка определяется сложностью упражнений, их количеством (10-15), числом повторений и темпом выполнения. Мужчинам рекомендуются силовые и статические упражнения с использованием снарядов (например, гантелей, гирь), женщинам - упражнения, развивающие гибкость, укрепляющие мышцы брюшного пресса и тазового дна (с гимнастической палкой, мячом, скакалкой). Людям пожилого и старческого возраста рекомендуются упражнения, способствующие поддержанию подвижности суставов, выпрямлению позвоночника; упражнения выполняются в медленном темпе и завершаются самомассажем головы и шеи. В комплекс упражнений для лиц, страдающих хроническими заболеваниями, необходимо включить элементы лечебной физкультуры и самомассажа; для адекватного подбора упражнений, рекомендуемых при той или иной патологии (или функциональном нарушении) больного целесообразно направить на консультацию к специалисту по лечебной физкультуре.

Реакция организма на мышечную работу во время зарядки должна носить умеренный характер: частота сердечных сокращений, артериальное давление должны восстанавливаться после 3-5 мин отдыха. Одышка, слабость, головокружение, ощущение сердцебиения свидетельствуют о чрезмерной физической нагрузке или неудачно подобранном комплексе упражнений.

Основное гигиеническое правило проведения зарядки - регулярность занятий. Зарядку делают ежедневно (за исключением острых периодов заболевания или травмы), до завтрака, по возможности на свежем воздухе. Продолжительность занятий 8-15 мин. Зарядку завершают водными процедурами - обтиранием, обливанием, душем. Весьма эффективным тонизирующим и закаливающим средством является обтирание горячей водой с последующим высыханием в помещении (без растирания тела полотенцем).

При выполнении упражнений необходим самоконтроль . Особое внимание следует обращать на правильность дыхания (оно должно быть глубоким, ритмичным). Одежда и обувь должны соответствовать температуре воздуха, но не стеснять движений. Комплекс упражнений периодически (через 2 недели) меняют, а по мере роста физической подготовки усложняют.

Утренний комплекс или отдельные упражнения целесообразно повторить в течение дня (для снятия утомления, особенно при продолжительной умственной деятельности, психического напряжения) или вечером (для нормализации сна).

Гимнастические упражнения в гимнастике для целенаправленного их применения классифицируют по анатомическому признаку (например, упражнения для рук, ног, туловища), по характеру целевой направленности упражнения (дыхательные, на координацию движений, на равновесие, корригирующие и др.). Благодаря дыхательным упражнениям обеспечивается лучшее снабжение тканей кислородом. Дыхательные упражнения, сопровождающиеся только движением грудной клетки и диафрагмы, условно называют статическими, а если они сочетаются с движениями рук, ног, туловища, то их относят к динамическим.

Гимнастика должна проводиться ежедневно в течение 12-15 мин в проветренной комнате. В комплекс обычно включают 12-17 упражнений для верхних и нижних конечностей, мышц туловища, брюшного пресса и других, которые повторяют 6-8 раз. Завершают занятие медленной и быстрой ходьбой, дыхательными упражнениями и самомассажем. Комплекс гимнастики (или отдельные движения) может быть повторен и во второй половине дня или вечером.

При заболеваниях сердечно-сосудистой и дыхательной систем выполняют специальные дыхательные упражнения. Они понижают (фаза вдоха) и повышают (фаза выдоха) внутригрудное давление, облегчая при ритмичном дыхании венозный возврат крови к сердцу, способствуют увеличению жизненной емкости легких, подвижности грудной клетки, усилению дренирования бронхов. Лечебное действие на моторную и секреторную деятельность системы пищеварения оказывают упражнения для мышц брюшного пресса.

В основной части занятия применяют упражнения, оказывающие тренирующее и лечебное действие, при этом поддерживается определенная интенсивность физической нагрузки, допустимая по состоянию здоровья, возрасту и физической подготовленности больного. В заключительной части физическая нагрузка постепенно снижается. Ниже приведены основные упражнения, которые могут применяться работниками умственного труда.

· упражнения для суставов рук и ног:

Кисти

Упражнение № 1:

Сжимаем-разжимаем кулаки, ритмично, как можно быстрее. Упражнение выполняется в двух вариантах: сначала акцент делаем на сжимание пальцев в кулак (хватательные движения), а затем - на разжимание (бросательные), причем пальцы нужно выпрямлять полностью.

Упражнение № 2:

Последовательно сжимаем пальцы от мизинца к большому несколько раз, а потом от указательного к мизинцу. После чего встряхиваем кисти рук, расслабляем мышцы.

Упражнение № 3:

Теперь кисти, сжатые в кулак, вращаем по кругу максимального диаметра, сначала в одну, потом в другую сторону.

Локтевые суставы

Упражнение № 4:

Плечи параллельны полу, зафиксированы. Руки согнуты в локтях, предплечья свободно висят. Совершаем вращательные движения предплечьями вокруг локтевых суставов в обе стороны. Следите за тем, чтобы плечи не двигались.

Плечевые суставы

Упражнение № 5:

Выпрямленную руку, свободно опущенную вдоль туловища, вращаем во фронтальной плоскости перед собой (в кисти появится ощущение тяжести и набухания, от приливающей крови она станет красной). Скорость вращения постепенно увеличиваем. Тренируем поочередно оба плечевых сустава. Каждую руку вращаем сначала по часовой стрелке, затем - против.

Упражнение № 6:

Голова прямо. Плечи тянем вперед навстречу друг другу. Чувствуем приятное напряжение. Даем легкое расслабление и опять с новым усилием дополнительное напряжение, снова расслабление и т. д.

Упражнение № 7:

Затем - назад, лопатки “наезжают” одна на другую. В каждую сторону выполняем упражнение по несколько раз.

Упражнение № 8:

Круговые движения плечами вперед, а затем назад осуществляем по такому же принципу. Амплитуда максимальная.

Упражнение №9:

Встряхиваем руки, расслабляем мышцы.

Упражнение №10:

Руки перед грудью сцеплены в замок. Корпус прямой, положение зафиксировано. Двигаются только голова и плечи, все остальное неподвижно. Взгляд направляем вправо, затем в ту же сторону поворачиваем голову. Правая рука начинает вправо тянуть левую. Доходим до упора и еще поднатуживаемся, стараясь продолжить движение. Затем, не меняя положения, отпускаем напряжение и снова прилагаем дополнительное усилие. После нескольких таких напряжений-расслаблений плавно переходим влево (теперь левая рука тянет правую) и выполняем упражнение аналогично.

Стопы

Упражнение № 11:

Акцентируем внимание на голеностопном суставе. Упражнение выполняем сначала правой, а потом левой стопой. Ногу слегка сгибаем в колене, стопу держим на весу - это исходное положение. Оттягивая носок от себя, совершаем небольшие пружинящие движения. Повторяем движение несколько раз, а затем пяткой тянемся вперед, носок на себя.

Коленные суставы

Упражнение № 12:

Нога согнута в колене, бедро параллельно полу, голень расслаблена. Совершаем вращательные движения голенью несколько раз в каждом направлении (по и против часовой стрелки) поочередно каждой ногой. Стоим ровно, плечи расправлены.

Тазобедренные суставы

Упражнение № 13:

Ходим на выпрямленных ногах, сначала опираясь на всю стопу, затем на пятки, на носки, на внутреннюю сторону стоп и на внешнюю сторону стоп. Можно даже ускорить шаг! Колени не сгибаем! Плечи не раскачиваем, напряжение чувствуем в тазобедренных суставах и в области крестца.

· упражнения для позвоночника: последовательно работаем с каждым отделом позвоночника: шейным, верхне-грудным, нижне-грудным, поясничным. Перед началом упражнений на позвоночник делаем глубокий вдох через нос и медленный выдох через рот. Выдох должен быть по продолжительности минимум в 2-3 раза дольше вдоха.

Упражнение № 1:

Корпус прямой, голову не запрокидываем, а слегка отклоняем назад, подбородок направлен в потолок. Тянемся подбородком вверх. Затем движение на секунду останавливаем, немного отпускаем напряжение, но не расслабляемся и снова тянемся подбородком ввысь.

Упражнение №2:

Позвоночник постоянно прямой. Плечи во время выполнения упражнения абсолютно неподвижны. Голову наклоняем вправо (не поворачиваем) и без особых усилий пытаемся коснуться ухом плеча. Затем наклоняем голову к левому плечу.

Упражнение №3:

Круговые движения головой

Упражнение № 4:

Позвоночник прямой, таз или копчик подаем вперед и фиксируем его в этом положении. Голова неподвижна, руки вдоль туловища. Опуская плечи, тянемся руками в пол. Чувствуем напряжение в верхне-грудном отделе позвоночника и с каждым повтором после незначительного расслабления добавляем небольшое усилие. Плечи поднимаем до упора, макушкой тянемся к потолку, позвоночник растягивается. Несколько раз чередуем движение плечами вверх с легким расслаблением.

Упражнение № 5:

Правую руку сгибаем за головой, локоть в потолок, взгляд тоже направляем в потолок. Левое плечо вниз. Растягиваем правый бок, выполняя чередование напряжения с незначительным расслаблением. Амплитуда колебаний небольшая. Позвоночник принимает форму дуги. Наклонов нет! Меняем руку. Делаем то же самое несколько раз вправо.

Упражнение № 6:

Круговые движения бедрами сначала 8-10 раз в одну, затем столько же в другую сторону. Верхняя часть корпуса неподвижна.

Упражнение № 7:

Ноги шире плеч, стопы “приклеены” к полу параллельно друг другу, корпус наклонен вперед под углом 45°, спина прямая, руки на надплечьях. Начинаем поворот туловища вокруг неподвижного позвоночника вправо: глаза, голова, шея, плечи, грудь разворачиваются к потолку, при этом локоть правой руки “смотрит” вверх. Чередование напряжения и легкого расслабления позволяет постепенно увеличить угол поворота. Выполнив несколько таких чередований, плавно и медленно возвращаемся в исходное положение. Только после этого Вы можете выпрямить корпус! Так же делаем упражнение влево.

При выполнении физических упражнений не следует переходить границу утомления, а при возникновении чувства усталости видоизменять движения, разнообразить форму мышечной деятельности или, если это уже не приносит облегчения, прекращать ее.

Также важное значение имеет оздоровительное применение трудовых процессов. Особенно полезны в этом отношении виды работ, связанные с деятельностью крупных групп мышц и ритмичностью движений.

3. Значение физической культуры и спорта (подготовка к

профессиональной деятельности, организация досуга и др.)

Физические упражнения оказывают благотворное действие на весь организм, укрепляют здоровье, делают человека закаленным, способным выдерживать самые различные неблагоприятные воздействия внешней среды. Занятия физкультурой, спортом, трудом способствуют формированию и развитию скелета и мышц. Физические упражнения, посильный труд, активный образ жизни способствуют нормальной работе сердца. При физической работе увеличивается объем крови, протекающей через сердечную мышцу, улучшается снабжение ее кислородом и питательными веществами. Это способствует укрепления сердечной мышцы и ее развитию. При снижении физических нагрузок сердечная мышца слабеет.

Физическая активность и закаливание организма сохраняют и укрепляют здоровье. Они повышают работоспособность, стимулируют защитно-приспособительные реакции организма. Физические упражнения имеют важное значение не только в предупреждении, но и в успешном лечении различных заболеваний.

Физические упражнения позволяют обеспечивать правильное развитие организма, повышают иммунитет, способствуют адаптации к возрастающим нагрузкам.

В процессе многократного повторения физических упражнений совершенствуются имеющиеся, восстанавливаются утраченные и развиваются новые (например, компенсаторные) двигательные навыки и физические качества, происходят положительные изменения функции органов и систем, что в совокупности способствует восстановлению здоровья, тренированности, повышению физической работоспособности и другим сдвигам в состоянии организма. Физическая нагрузка в процессе занятий должна быть адекватна функциональным возможностям человека. Так, в пожилом возрасте удлиняется период, необходимый для адаптации к заданному уровню нагрузки, снижается толерантность к физической нагрузке, замедляются процессы восстановления.

Повышение функциональной активности внутренних органов при выполнении физических упражнений связано с активизацией нейрогуморальных механизмов, включением дополнительных гуморальных регуляторов метаболизма, тканевых гормонов, гормонов желез внутренней секреции, действием других биологически активных веществ. Под влиянием занятий физической культурой повышается уравновешенность и подвижность процессов возбуждения и торможения, улучшается деятельность двигательного, вестибулярного, слухового, зрительного, тактильного анализаторов.

Физическая культура способствует восстановлению моторно-висцеральных рефлекторных реакций, улучшая функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, пищеварения, выделения. Физические упражнения вызывают активизацию энергетических процессов, нормализацию (особенно в начальных стадиях) нарушенного липидного и углеводного обмена.

Адаптация к физическим упражнениям сопровождается более экономными реакциями организма на возрастающие физические нагрузки. Одновременно физические упражнения существенно стимулируют периферическое кровообращение и микроциркуляцию, облегчая работу сердца.

Физическое воспитание является неотъемлемой составной частью комплексной системы воспитания. Недостаточная двигательная активность может вызвать множество неблагоприятных последствий: приводит к ухудшению здоровья, снижению физической и умственной работоспособности, создает предпосылки для развития различных форм патологии.

Эффективность физической культуры зависит не только от дозирования физической нагрузки, но и от правильного подбора разнообразных средств физической культуры, последовательности физических упражнений. Физическим трудом, физическими упражнениями нужно заниматься систематически, последовательно увеличивая нагрузку. В основе физической культуры лежат дидактические принципы физической тренировки: повторность, регулярность и длительность воздействия, необходимые для укрепления двигательного навыка; постепенность повышения физической нагрузки, помогающая избежать физического перенапряжения; всесторонность воздействия с помощью упражнений для разных групп мышц; доступность упражнения в соответствии с индивидуальными особенностями больного. Выбор средств физической культуры зависит от состояния человека, режима двигательной активности.

Заключение

Физическое воспитание - организованный процесс воздействия на человека посредством физических упражнений, гигиенических мероприятий и естественных сил природы с целью формирования таких качеств и приобретения таких знаний, умений и навыков, которые отвечают требованиям общества и интересам личности.

Важно, чтобы физическая культура была частью общего здорового образа жизни. Разумный, хорошо отлаженный распорядок дня, правильное питание, активный двигательный режим вместе с систематическими закаливающими процедурами, которые обеспечивают наибольшую мобилизацию защитных сил организма, а, следовательно, максимальные возможности здоровья и активного долголетия. Таким образом, здоровый образ жизни направлен не только на охрану и укрепление здоровья, но и на гармоничное развитие личности, оптимальное сочетание физических и духовных интересов, возможностей человека, рачительное использование его резервов.

Список использованных источников

1. Данько Ю.И. Очерки физиологии физических упражнений, М.: Сов. Росиия, 1974;

2. Динейка К.В. Движение, дыхание, психофизическая тренировка, Минск, 1981;

3. Иванченко В.А. Секреты вашей бодрости, М. Инфра М, 1998;

4. Каптелин А.Ф. Восстановительное лечение (лечебная физкультура, массаж и трудотерапия) при травмах и деформациях опорно-двигательного аппарата, М., 1969;

5. Куценко Г.И., Новиков Ю.В. Книга о здоровом образе жизни, М.: Детская литература, 1987;

6. Минх А.А. Очерки по гигиене физических упражнений и спорта, М.: Просвещение, 2000.

7. Книга о здоровье, под ред. Ю.П. Лисицына, М., 1988.

8. Лечебная физическая культура, под ред. В.А. Епифанова, М., 1987;

9. Методические основы и формы лечебной физической культуры . Физиологические проблемы детренированности, под ред. А.В. Коробкова, М., 1970

10. Физиология человека, под ред. Н.В. Зимкина, М., 1975.

11. Физическая культура студента. Учебник для студентов вузов./ Под ред. В.И. Ильинича.- М.: Гардарики, 1999.

12. Физическая культура. Учебник для студентов технических ВУЗов./Под общей ред. В.А. Коваленко. – М.: «АСВ», 2000

Основные понятия и термины: организм человека; функциональные системы организма (опорно-двигательная, сердечно-сосудистая, дыхательная, нервная, эндокринная, выделительная, пищеварительная, лимфатическая); анатомия; физиология; метаболизм; функциональная активность, физический и умственный труд, утомление, восстановление, экологические факторы; гиподинамия и гипокинезия; максимальное потребление кислорода.

План лекции.

• 1. Основные понятия.
• 2. Опорно-двигательный аппарат.
• 3. Сердечно-сосудистая система.
• 4. Дыхательная система.
• 5. Нервная система.
• 6. Обмен веществ и энергии.
• 7. Внешняя среда и ее влияние на организм человека.
• 8. Функциональная активность человека

Физическая культура как феномен общей культуры уникальна. Именно она, по словам В.К. Бальсевича, является естественным мостиком, позволяющим соединить социальное и биологическое в развитии человека Более того, как доказывает Н.Н. Визитей, она является самым первым и базовым видом культуры, который формируется в человеке. Физическая культура с присущим, ей дуализмом может значительно влиять на состояние организма, психики, статус человека. Исторически физическая культура складывалась, прежде всего, под влиянием практических потребностей общества в полноценной физической подготовке подрастающего поколения и взрослого населения к труду. Вместе с тем по мере становления систем образования и воспитания физическая культура становилась базовым фактором формирования двигательных умений и навыков. Качественно новая стадия осмысления сущности физической культуры связывается с ее влиянием на духовную сферу человека как действенного средства интеллектуального, нравственного, эстетического воспитания .

Физическая культура -- органическая часть общечеловеческой культуры, ее особая самостоятельная область. Вместе с тем это специфический процесс и результат человеческой деятельности, средство и способ физического совершенствования личности. Физическая культура воздействует на жизненно важные стороны индивида, полученные в виде задатков, которые передаются генетически и развиваются в процессе жизни под влиянием воспитания, деятельности и окружающей среды, удовлетворяет социальные потребности в общении, игре, развлечении, в некоторых формах самовыражения личности через социально активную полезную деятельность.

В своей основе физическая культура имеет целесообразную двигательную деятельность в форме физических упражнений, позволяющих эффективно формировать необходимые умения и навыки, физические способности, оптимизировать состояние здоровья организма человека и его работоспособность.

Организм человека - единая, сложная, саморегулируемая и саморазвивающаяся биологическая система, находящаяся в постоянном взаимодействии с окружающейся средой, имеющая способность к самообучению, восприятию, передаче и хранению информации. Медицинская наука при рассмотрении организма человека и его систем исходит из принципа целостности человеческого организма, обладающего способностью к самовоспроизведению. Человек развивается под влиянием генотипа (наследственности), а также факторов постоянно изменяющейся внешней природной и социальной среды .

Функциональная система организма - это группа органов, обеспечивающая согласованное протекание в них процессов жизнедеятельности. Выделение групп органов в организме человека в системы условно, так как они функционально взаимосвязаны между собой. Различают следующие системы человеческого организма: сердечно-сосудистая, дыхательная, опорно-двигательная, пищеварительная, эндокринная, выделительная, нервная.

Физиологическая регуляция процессов, протекающих в организме, весьма совершенная и позволяет ему постоянно приспосабливаться к изменяющимся воздействиям внешней среды. Все органы и системы человеческого организма находятся в постоянном взаимодействии и являются саморегулирующей системой, в основе которой лежат функции нервной и эндокринной систем организма.

При этом ведущую роль играет центральная нервная система, которая способна воспринимать воздействия внешней среды и отвечать на него, включая взаимодействие психики человека, его двигательных функций с различными условиями внешней окружающей среды.

Отличительной особенностью человека является возможность созидательно и активно изменять как внешние природные, так и социально-бытовые условия для укрепления здоровья, повышения умственной и физической работоспособности.

Без знания строения человеческого тела, закономерностей деятельности отдельных систем, органов и всего организма в целом, процессов жизнедеятельности, протекающих в условиях воздействия на организм естественных факторов природы, невозможно правильно организовать процесс физического воспитания.

Учебно-тренировочный процесс по физическому воспитанию базируется на ряде естественных наук. В первую очередь это анатомия и физиология.

Анатомия - наука, изучающая форму и строение человеческого организма, отдельных органов и тканей, выполняющих какую-либо функцию в процессе развития человека. Анатомия объясняет внешнюю форму, внутреннее строение и взаимное расположение органов и систем организма человека.

Физиология - наука о закономерностях функционирования целостного живого организма. Функционально все органы и системы организма человека находятся в тесной взаимосвязи. Активизация деятельности одного органа, обязательно влечет за собой активизацию деятельности других органов.

Функциональной единицей организма является клетка - элементарная живая система, обеспечивающая структурное и функциональное единство тканей, размножение, рост и передачу наследственных свойств организма. Благодаря клеточной структуре организма возможны восстановление отдельных частей органов и тканей организма. У взрослого человека число клеток в организме достигает порядка 100 триллионов.

Выделение органов в организме человека в системы условно, так как они функционально взаимосвязаны между собой. Различают следующие системы человеческого организма: опорно-двигательную, сердечно-сосудистую, дыхательную, нервную, эндокринную, выделительную, пищеварительную, лимфатическую.

Опорно-двигательный аппарат . Непосредственными исполнителями всех движений являются мышцы. Однако сами по себе они не могут осуществлять функцию движения. Механическая работа мышц осуществляется через костные рычаги. Опорно-двигательный аппарат включает в себя три относительно самостоятельные системы: костную (скелет), связочно-суставную (подвижные соединения костей) и мышечную (скелетная мускулатура).

Кости и их соединения в совокупности образуют скелет, выполняющий жизненно важные функции: защитную, рессорную и двигательную. Кости скелета принимают участие в обмене веществ и кроветворении.

В основу классификации костей, которых у взрослого человека насчитывается более 200, положены форма, структура и функции. По форме кости различают длинные, короткие, плоские или округлые; по структуре трубчатые, губчатые и воздухоносные. В процессе эволюции человека длина и толщина костей увеличивается и приобретает большую прочность. Эта прочность костей обусловлена химическим составом кости, то есть содержанием в них органических и минеральных веществ и ее механическим строением. Соли кальция и фосфора придают костям твердость, а ее органические компоненты - упругость и эластичность. С возрастом содержание минеральных веществ, в основном, карбоната кальция становится больше, что приводит к снижению упругости и эластичности костей, обуславливая их ломкость (хрупкость).

Снаружи кость покрыта тонкой оболочкой - надкостницей, плотно соединяющейся с веществом кости. Надкостница имеет два слоя: наружный плотный слой насыщен сосудами (кровеносными и лимфатическими) и нервами, и внутренний, костеобразующий особые клетки, которые способствуют росту кости в толщину. За счет этих клеток происходит срастание кости при ее переломе. Надкостница покрывает кость почти на всем ее протяжении, за исключением суставных поверхностей. Рост костей в длину происходит за счет хрящевых частей, расположенных на краях.

Суставы обеспечивают подвижность сочленяющимся костям скелета. Суставные поверхности покрыты тонким слоем хряща, что обеспечивает скольжение суставных поверхностей с малым трением. Каждый сустав полностью заключен в суставную сумку. Стенки этой сумки выделяют суставную жидкость, выполняющую роль смазки. Связочно-капсульный аппарат и окружающие сустав мышцы укрепляют и фиксируют его. Основными направлениями движения, которые обеспечивают суставы являются: сгибание - разгибание, отведение - приведение, вращение и круговые движения.

Скелет человека делится на скелет головы, туловища и конечностей. Скелет головы называется черепом, который имеет сложное строение. В черепе находится мозг и некоторые сенсорные системы: зрительная, слуховая, обонятельная. При занятиях физическими упражнениями большое значение имеет наличие опорных мест черепа - контрфорсов, которые смягчают толчки и сотрясения при беге, прыжках.

Непосредственно с туловищем череп соединяется с помощью двух первых шейных позвонков. Скелет туловища состоит из позвоночного столба и грудной клетки. Позвоночный столб - это 33-34 позвонка, условно разделенные на отделы: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5 сросшихся позвонков) и копчиковый (сросшиеся 4-5 позвонков). Соединения позвонков осуществляется с помощью хрящевидных, эластичных межпозвоночных дисков и суставных отростков. Межпозвоночные диски увеличивают подвижность позвоночника. Чем больше их толщина, тем выше гибкость. Если изгибы позвоночного столба выражены сильно (при сколиозах) подвижность грудной клетки уменьшается. Плоская или округлая спина (горбатая) свидетельствует о слабости мышц спины. Коррекция осанки проводится общеразвивающими, силовыми упражнениями и упражнениями на растягивания.

В основной скелет входит и грудная клетка, которая выполняет защитную функцию для внутренних органов и состоит из грудины, 12 пар ребер и их соединений. Ребра представляют собой плоские дугообразно-изогнутые длинные кости, которые при помощи гибких хрящевидных концов прикрепляются подвижно к грудине. Все соединения ребер очень эластичны, что имеет важное значение для обеспечения дыхания.

Скелет верхней конечности образован плечевым поясом, состоящим из двух лопаток и двух ключиц, и свободной верхней конечностью, включающей плечо, предплечье и кисть.

Скелет нижней конечности образован тазовым поясом, состоящим из двух тазовых костей и крестца и скелетом свободной нижней конечности, включающей бедро, голень и стопу.

Правильно организованные занятия по физическому воспитанию не наносят ущерба развитию скелета, он становится более прочным в результате утолщения коркового слоя костей. Это имеет важное значение при выполнении физических упражнений, требующих высокой механической прочности (бег, прыжки и т.д.). Неправильное построение тренировочных занятий может привести к перегрузке опорного аппарата. Однобокость в выборе упражнений также может вызвать деформацию скелета .

У людей с ограниченной двигательной активностью, труд которых характеризуется удержанием определенной позы в течение длительного времени, возникают значительные изменения костной и хрящевой ткани, что особенно неблагоприятно отражается на состоянии позвоночного столба и межпозвоночных дисков. Занятия физическими упражнениями укрепляют позвоночник и за счет развития мышечного корсета, ликвидируют различные искривления, что способствует выработке правильной осанки и расширению грудной клетки.

Любая двигательная, в том числе и спортивная, деятельность совершается при помощи мышц, за счет их сокращения. Поэтому строение и функциональные возможности мускулатуры необходимо знать любому человеку, но в особенности тем, кто занимается физическими упражнениями и спортом.

На долю мышц приходится значительная часть сухой массы тела человека. У женщин на мышцы приходится до 35% общей массы тела, а у мужчин до 50% соответственно. Специальной силовой тренировкой можно значительно увеличить мышечную массу. Физическое бездействие приводит к уменьшению мышечной массы, а зачастую - к увеличению жировой массы.

В организме человека различают несколько видов мышц: скелетные (поперечно-полосатые), гладкие и сердечную мышцы. Деятельность мышц регулируется центральной нервной системой. Скелетные мышцы удерживают тело человека в равновесии и осуществляют все движения. При сокращении мышцы укорачиваются и через свои эластичные элементы - сухожилия осуществляют движения частей скелета. Работой скелетных мышц можно управлять произвольно, однако, при интенсивной работе они очень быстро утомляются.

Гладкие мышцы входят в состав внутренних органов человека. Гладкомышечные клетки укорачиваются в результате сокращения сократительных элементов, но скорость их сокращения в сотни раз меньше, чем в скелетных мышцах. Благодаря этому, гладкие мышцы хорошо приспособлены к длительному стойкому сокращению без утомления с незначительными энергозатратами.

В каждую мышцу входит нерв, распадающийся на тонкие и тончайшие ветви. Нервные окончания доходят до отдельных мышечных волокон, передавая им импульсы (возбуждение), которые заставляют их сокращаться. Мышцы на своих концах переходят в сухожилия, через которые они передают усилия на костные рычаги. Сухожилия также обладают упругими свойствами и являются последовательным упругим элементом мышцы. Сухожилия обладают большой прочностью на растяжение по сравнению с мышечной тканью. Наиболее слабыми и поэтому часто травмируемыми участками мышцы являются переходы мышцы в сухожилие. Поэтому перед каждым тренировочным занятием необходима хорошая предварительная разминка .

Мышцы в организме человека образуют рабочие группы и работают, как правило, скоординировано (согласовано) в пространственно-временных и динамико-временных отношениях. Такое взаимодействие называется мышечной координацией. Чем больше количество мышц или групп принимает участие в движении, тем сложнее движение и тем больше энергозатраты и тем большую роль играет межмышечная координация для повышения эффективности движения. Более совершенная межмышечная координация приводит к увеличению проявляемой силы, быстроты, выносливости и гибкости.

Все мышцы пронизаны сложной системой кровеносных сосудов. Протекающая по ним кровь снабжает их питательными веществами и кислородом. Сила сокращения мышцы зависит от площади поперечного сечения мышцы, от величины площади ее прикрепления к кости, а также от направления развиваемого мышцей усилия и длины плеча приложения силы. Например, сгибатель бицепса может создать усилия до 150 кг, а голени до 480 кг.

В процессе сокращения мышцы участвует одновременно лишь часть мышечных волокон, остальные в это время выполняют пассивную функцию. Поэтому мышцы могут совершать длительное время работу, однако, постепенно они теряют свою работоспособность и наступает утомление мышц.

В результате физических тренировок объем и сила мышцы значительно возрастает в 1,5-3 раза, а скорость сокращения и сопротивляемость к неблагоприятным факторам повышается в 1,2-2 раза, что приводит к возрастанию прочности сухожилий под влиянием мышечных усилий.

Сердечно-сосудистая система (система кровообращения). Деятельность всех систем организма человека осуществляется при взаимосвязи гуморальной (жидкостной) регуляции и нервной системы. Гуморальная регуляция осуществляется внутренней системой транспортировки через кровь и систему кровообращения, к которой относится сердце, кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и органы вырабатывающие особые клетки, форменные элементы.

Движение крови и лимфы по сосудам происходит непрерывно, благодаря чему органы, ткани, клетки постоянно получают необходимые им в процессе ассимиляции пищевые вещества и кислород, и непрерывно удаляются продукты распада в процессе обмена веществ

В зависимости от характера и состава циркулирующей в организме жидкости сосудистую систему разделяют на кровеносную и лимфатическую.

Кровь - это разновидность соединительной ткани с жидким межклеточным веществом (плазмой) - 55% и взвешенных в ней форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) - 45%. Основные компоненты плазмы - это вода (90-92%), белки и минеральные вещества. Благодаря наличию белков в крови вязкость ее выше воды (примерно в 6 раз). Состав крови относительно стабилен и имеет слабую щелочную реакцию.

Эритроциты - красные кровяные клетки, они являются носителем красного пигмента - гемоглобина. Гемоглобин уникален тем, что обладает способностью к образованию веществ в комплексе с кислородом. Гемоглобин составляет почти 90% в эритроцитах и служит переносчиком кислорода из легких ко всем тканям. В 1 куб. мм крови у мужчин в среднем 5 млн. эритроцитов, у женщин -4,5 млн. У людей занимающихся спортом, эта величина достигает 6 млн. и более. Эритроциты образуются в клетках красного костного мозга.

Лейкоциты - белые кровяные клетки. Они далеко не так многочисленны, как эритроциты. В 1 куб. мм крови содержится 6-8 тысяч белых кровяных клеток. Основная функция лейкоцитов - защита организма от возбудителей болезней. Особенностью лейкоцитов является способность их проникать к местам скопления микробов из капилляров в межклеточное пространство, где они выполняют свои защитные функции. Продолжительность жизни их 2-4 дня. Их число все время пополняется за счет вновь образующихся из клеток костного мозга, селезенки и лимфатических узлов.

Тромбоциты - кровяные пластинки, основная функция которых, обеспечение свертываемости крови. Кровь свертывается вследствие разрушения тромбоцитов и превращения растворимого белка плазмы фибриногена в нерастворимый фибрин. Волокна белка вместе с кровяными клетками формируют сгустки, закупоривающие просветы кровеносных сосудов.

Под влиянием систематических тренировок увеличивается число эритроцитов и содержание гемоглобина в крови, в результате чего повышается кислородная емкость крови. Повышается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям из-за повышения активности лейкоцитов.

Функции крови: 1) транспортная, доставляет клеткам питательные вещества и кислород, удаляет из организма продукты распада при обмене веществ; 2) защитная, защищает организм от вредных веществ и инфекции, за счет наличия механизма свертывания останавливает кровотечение; 3) теплообменная, участвует в поддержании постоянной температуры тела .

Кровь в организме человека движется по замкнутой системе, в которой выделяются две части - большой и малый круги кровообращения. Центром кровеносной системы является сердце, исполняющее роль двух насосов. Правая сторона сердца - продвигает кровь по малому кругу кровообращения, левая сторона сердца - по большому кругу кровообращения.

Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца, затем кровь поступает в легочный ствол, который разделяется на две легочные артерии. Они делятся на более мелкие артерии, переходящие в капилляры альвеол, в которых происходит газообмен (кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом). Из каждого легкого выходит по две вены, впадающие в левое предсердие.

Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца. Обогащенная кислородом и питательными веществами кровь поступает ко всем органам и тканям, где происходит газообмен и обмен веществ. Забрав из тканей углекислый газ и продукты распада, кровь собирается в вены и двигается к правому предсердию.

У человека существуют три типа кровеносных сосудов: артерии, вены, капилляры. Артерии и вены отличаются друг от друга направлением движения крови в них. Артерии несут кровь от сердца к тканям, а вены возвращают ее от тканей к сердцу. Капилляры - тончайшие сосуды, они тоньше человеческого волоса в 15 раз. Стенки капилляров полупроницаемые, через них вещества, растворенные в плазме крови, просачиваются в тканевую жидкость, из которой переходят в клетки. Продукты обмена клеток проникают в обратном направлении из тканевой жидкости в кровь.

Артериальная кровь движется по сосудам от сердца под воздействием давления создаваемого сердечной мышцей в момент ее сокращения. На возвратное движение крови по венам оказывает влияние несколько факторов. Во-первых, венозная кровь продвигается к сердцу под действием сокращений скелетных мышц, которые как бы выталкивают кровь из вен в сторону сердца, при этом обратное движение крови исключается, так как клапаны, находящиеся в венах пропускают кровь только в одном направлении - к сердцу. Механизм принудительного продвижения венозной крови к сердцу с преодолением сил гравитации под воздействием ритмических сокращений и расслаблении скелетных мышц, называется мышечным насосом. Таким образом, скелетные мышцы при циклических движениях существенно помогают сердцу обеспечивать циркуляцию крови в сосудистой системе.

Во-вторых, при вдохе происходит расширение грудной клетки и в ней создается пониженное давление, которое обеспечивает подсасывание венозной крови к грудному отделу.

В-третьих, в момент систолы (сокращения) сердечной мышцы, при расслаблении предсердий в них также возникает подсасывающий эффект, способствующий движению венозной крови к сердцу.

Сердце - центральный орган системы кровообращения. Сердце представляет собой полый четырехкамерный мышечный орган, расположенный в грудной полости, разделенный вертикальной перегородкой на две половины - левую и правую, каждая из которых состоит из желудочка и предсердия. Сердце работает автоматически под контролем центральной нервной системы.

Волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту при сокращении левого желудочка, называется частотой сердечных сокращений (ЧСС).

ЧСС взрослого мужчины в покое составляет 65-75 уд/мин., у женщин на 8-10 ударов больше, чем у мужчин. У тренированных спортсменов ЧСС в покое может достигать 40-50 уд/мин.

Количество крови, выталкиваемой желудочком сердца в аорту при одном сокращении, называется систолическим (ударным) объемом крови. В состоянии покоя он составляет 60-80 мл. При физической нагрузке у нетренированных возрастает до 100-130 мл, а у тренированных до 180-200 мл.

Количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение одной минуты, называется минутным объемом крови. В состоянии покоя этот показатель равен в среднем 4-6 л. При физической нагрузке он повышается у нетренированных до 18-20 л., а у тренированных до 30-40 л.

При каждом сокращении сердца, поступающая в систему кровообращения кровь создает в ней давление, зависящее от эластичности стенок сосудов. Его величина в момент сердечного сокращения (систолы) составляет у молодых людей 115-125 мм рт. ст. Минимальное (диастолическое) давление в момент расслабления сердечной мышцы составляет - 60-80 мм рт. ст. Разница между максимальным и минимальным давлением называется пульсовым давлением. Оно составляет примерно 30-50 мм рт. ст.

Под воздействием физической тренировки размеры, масса сердца увеличиваются в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема. Мышца тренированного сердца более густо пронизана кровеносными сосудами, что обеспечивает лучшее питание мышечной ткани и ее работоспособность.

Дыхательная система . Дыханием называется комплекс физиологических процессов, обеспечивающих потребление кислорода и выделение углекислого газа живым организмом.

Процесс дыхания принято делить на: внешнее (легочное), т.е. обмен газов между легкими и атмосферой; и тканевое, т.е. процесс обмена кислородом и углекислым газом между кровью и клетками тела.

Внешнее дыхание осуществляется с помощью дыхательного аппарата, состоящего из воздухоносных путей (полость носа, носоглотка, гортань, дыхательное горло, трахеи и бронхи). Стенки носового хода устланы мерцательным эпителием, который задерживает поступающую с воздухом пыль. Внутри носового хода происходит согревание воздуха. При дыхании через рот воздух поступает сразу в глотку и из нее в гортань, не очищаясь и не согреваясь.

При вдохе воздух попадает в легкие, каждое из которых находится в плевральной полости и работает изолированно друг от друга. Каждое легкое имеет форму конуса. Со стороны, обращенной к сердцу, в каждое легкое входит бронх, делясь на более мелкие бронхи, образуется так называемое бронхиальное дерево. Мелкие бронхи заканчиваются альвеолами, которые оплетены густой сетью капилляров, по которым течет кровь. При прохождении крови по легочным капиллярам и происходит газообмен: углекислый газ, выделяясь из крови, поступает в альвеолы, а те отдают в кровь кислород.

Показателями работоспособности органов дыхания являются дыхательный объем, частота дыхания, жизненная емкость легких, легочная вентиляция, потребление кислорода и др.

Дыхательный объем - объем воздуха, проходящий через легкие за один дыхательный цикл (вдох, выдох). Этот показатель значительно увеличивается у тренированных и составляет от 800 мл и более. У нетренированных дыхательный объем в состоянии покоя находится на уровне 350-500 мл.

Если после нормального вдоха сделать максимальный выдох, то из легких выйдет еще 1,0-1,5 л воздуха. Этот объем принято называть резервным. Количество воздуха, которое можно вдохнуть сверх дыхательного объема называют дополнительным объемом. Сумма трех объемов: дыхательного, дополнительного и резервного составляет жизненную емкость легких.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальный объем воздуха, который может выдохнуть человек после максимального вдоха (измеряется методом спирометрии). Жизненная емкость легких в значительной степени зависит от возраста, пола, роста, окружности грудной клетки, физического развития. У мужчин ЖЕЛ колеблется в пределах 3200-4200 мл, у женщин 2500-3500 мл. У спортсменов, особенно занимающихся циклическими видами спорта (плавание, лыжные гонки и т.п.), ЖЕЛ может достигать у мужчин 7000 мл и более, у женщин 5000 мл и более .

Частота дыхания - количество дыхательных циклов в минуту. Один цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Средняя частота дыхания в покое 15-18 циклов в минуту. У тренированных людей, за счет увеличения дыхательного объема, частота дыхания снижается до 8-12 циклов в минуту. При физической нагрузке частота дыхания увеличивается, например, у пловцов до 45 циклов в минуту.

Легочная вентиляция - объем воздуха, который проходит через легкие за минуту. Величина легочной вентиляции определяется умножением величины дыхательного объема на частоту дыхания. Легочная вентиляция в покое находится на уровне 5000-9000 мл. При физической нагрузке этот показатель увеличивается.

Потребление кислорода - количество кислорода, использованного организмом в покое или при нагрузке за 1 минуту. В состоянии покоя человек потребляет 250-300 мл кислорода в 1 минуту. При физической нагрузке эта величина увеличивается. Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить в минуту при предельной мышечной работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК).

Наиболее эффективно дыхательную систему развивают циклические виды спорта (бег, гребля, плавание, лыжный спорт и т.п.).

Нервная система человека объединяет все системы организма в единое целое и состоит из нескольких миллиардов нервных клеток и их отростков. Длинные отростки нервных клеток, объединяясь, образуют нервные волокна, которые подходят ко всем тканям и органам человека.

Нервную систему делят на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относят головной и спинной мозг. Периферическая нервная система образуется нервами, отходящими от головного и спинного мозга. От головного мозга отходят 12 пар черепных нервов, а от спинного - 31 пара спинномозговых нервов.

По функциональному принципу нервную систему делят на соматическую и вегетативную. Соматические нервы иннервируют на поперечно-полосатую мускулатуру скелета и некоторые органы (язык, глотка, гортань и др.). Вегетативные нервы регулируют работу внутренних органов (сокращение сердца, перистальтика кишечника и др.).

Основными нервными процессами являются возбуждение и торможение, возникающие в нервных клетках. Возбуждение - состояние нервных клеток, когда они передают или направляют сами нервные импульсы другим клеткам. Торможение - состояние нервных клеток, когда их активность направлена на восстановление.

Нервная система действует по принципу рефлекса. Различают два вида рефлексов: безусловный (врожденный) и условный (приобретенный в процессе жизнедеятельности). Рефлекс - это ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при участии ЦНС.

Все движения человека представляют собой приобретенные в процессе индивидуальной жизни новые формы двигательных актов. Двигательный навык - двигательное действие, выполняемое автоматически без участия внимания и мышления. Образование двигательного навыка происходит последовательно по трем фазам: генерализации, концентрации, автоматизации.

Фаза генерализации характеризуется расширением и усилением возбудительного процесса, в результате чего в работу включаются дополнительные группы мышц. В этой фазе движения неэкономичны, плохо координированы и неточны.

Фаза концентрации характеризуется дифференцированным торможением излишнего возбуждения и его концентрации в нужных зонах головного мозга. Движения в этой фазе становятся точными, экономичными, стабильными.

Фаза автоматизации характеризуется выполнением движения автоматически без участи внимания и мышления. Автоматизированный навык отличается высокой степенью надежности и стабильности выполнения всех составляющих его движений.

В образовании двигательного навыка участвуют различные анализаторы: двигательный, вестибулярный, кожный и др. Анализатор - это структурная целостность рецептора и нерва, проводящего возбуждение в центр находящийся в коре головного мозга. Изменение функции того или иного анализатора тесно связанно со спецификой физических упражнений. У занимающихся физическими упражнениями совершенствуется глазодвигательный анализатор, увеличивается поле зрения (норма - 15°, при специальной тренировке до 30°) и совершенствуется глубина восприятия. При исследованиях кожного анализатора в процессе тренировок установлено, что те области тела, которые подвергаются соприкосновениям и ударам имеют пониженную тактильную и болевую чувствительность.

В процессе физической тренировки нервная система человека совершенствуется, осуществляя более тонко взаимодействие процессов возбуждения и торможения различных нервных центров. Тренировка позволяет более дифференцированно органам чувств осуществлять двигательное действие, формирует способность к более быстрому усвоению новых двигательных навыков.

Обмен веществ и энергии -- основа жизнедеятельности организма человека.

Единство организма человека с внешней средой проявляется прежде всего в непрекращающемся обмене веществ и энергии. Под обменом веществ (метаболизмом ) принято понимать сложный постоянно протекающий, самосовершающийся и саморегулирующийся биохимический и энергетический процесс, связанный с поступлением в организм из окружающей среды различных питательных веществ, обеспечивающих постоянство химического состава и внутренних параметров организма, его жизнедеятельность, развитие и рост, размножение, способность к движению и адаптацию к изменяющимся условиям внешней окружающей среды.

Обмен веществ -- это два взаимосвязанных противоположных процесса, протекающие одновременно, в результате которых происходит усвоение веществ, поступающих из окружающей среды и их биологическое превращение в потенциальную энергию (ассимиляция), а второй процесс, связанный с постоянным распадом веществ и выведение из организма продуктов распада (диссимиляция).

Эти процессы согласованы между собой и образуют целостную систему, обеспечивающую нормальную функциональную жизнедеятельность организма человека.

В обменных процессах участвуют белки, углеводы, жиры, вода и минеральные соли. Важная роль в этих процессах принадлежит также витаминам, которые являются катализаторами обменных процессов.

Процесс обмена веществ регулируется нервно-гуморальным (жидкостным) путем, то есть системой и железами внутренней секреции, усиливая или тормозя гормонообразование и поступление гормонов в кровь.

Так, например, на белковый обмен существенное влияние оказывает гормон щитовидной железы - тироксин; на углеводный обмен оказывает влияние гормон надпочечников - адреналин и гормон поджелудочной железы - инсулин; на жировой обмен влияют гормоны поджелудочной железы и щитовидной железы и др.

Общая интенсивность обменных процессов, в течение жизни меняется. Сразу после рождения человека скорость поступления в организм питательных веществ превышает скорость их распада. Это обеспечивает рост организма. К 17-19 годам различия в скорости процессов ассимиляции и диссимиляции постепенно сглаживаются, в организме к этому времени устанавливается динамическое равновесие между этими сторонами обменных процессов. С этого времени рост организма, по существу прекращается, но процесс ассимиляции все же преобладает. В возрасте от 25 до 60 лет в процессе обмена веществ наблюдается равновесие, при котором интенсивность процессов примерно равна. К старости в обменных процессах начинает преобладать диссимиляция, что приводит к снижению биосинтеза многих важнейших для жизнедеятельности организма веществ: ферментов, структурных белков, легко доступных для использования источников энергии. Происходит снижение функциональных возможностей различных тканей, дистрофия мышц и снижение их силы, ухудшаются и качество нервной регуляции длительности органов и систем организма

Мышечная деятельность является непременным условием отправления двигательных и вегетативных функций организма человека на всех этапах его развития. Значение мышечной деятельности в биологии и физиологии человека настолько велико, что ее совершенно справедливо расценивать как главенствующий признак жизни.

Функциональная активность человека характеризуется различными двигательными актами: сокращением мышцы сердца, передвижением тела в пространстве, движением глазных яблок, глотанием, дыханием, а также двигательным компонентом речи, мимики.

Понятие “труд” включает различные его виды. Между тем существуют два основных вида трудовой деятельности человека -- физический и умственный труд и их промежуточные сочетания.

Физический труд -- это вид деятельности человека, особенности которой определяются комплексом факторов, отличающих один вид деятельности от другого, связанного с наличием каких-либо климатических, производственных, физических, информационных и тому подобных факторов. Выполнение физической работы всегда связано с определенной тяжестью труда, которая определяется степенью вовлечения в работу скелетных мышц и отражающая физиологическую стоимость преимущественно физической нагрузки. По степени тяжести различают физически легкий труд, средней тяжести, тяжелый и очень тяжелый. Критериями оценки тяжести труда служат эргометрические показатели (величины внешней работы) и физиологические (уровни энергозатрат, частота сердечных сокращений, иные функциональные изменения) .

Умственный труд -- это деятельность человека по преобразованию сформированной в его сознании концептуальной модели действительности путем создания новых понятий, суждений, умозаключений, а на их основе -- гипотез и теории. Результат умственного труда -- научные и духовные ценности или решения, которые посредством управляющих воздействий на орудия труда используются для удовлетворения общественных или личных потребностей.

Одна из важнейших характеристик личности -- интеллект. Другой, не менее важной стороной личности является эмоционально-волевая сфера, темперамент и характер. С помощью систематических занятий физическими упражнениями можно регулировать формирование личности.

Ежедневная утренняя зарядка, прогулка или пробежка на свежем воздухе благоприятно влияют на организм, повышают тонус мышц, улучшают кровообращение и газообмен, а это положительно влияет на повышение умственной работоспособности студентов.

Утомление -- это функциональное состояние, временно возникающее под влиянием продолжительной и интенсивной работы и приводящее к снижению ее эффективности. Утомление проявляется в том, что уменьшается сила и выносливость мышц, ухудшается координация движений, возрастают затраты энергии при выполнении работы одинакового характера, замедляется скорость переработки информации, ухудшается память, затрудняется процесс сосредоточения и переключения внимания, усвоения теоретического материала. Утомление связано, с ощущением усталости, и в то же время оно служит естественным сигналом возможного истощения организма и предохранительным биологическим механизмом, защищающим его от перенапряжения.

Утомление наступает при физической и умственной деятельности. Оно может быть острым, т.е. проявляться в короткий промежуток времени, и хроническим, т.е. носить длительный характер (вплоть до нескольких месяцев): общим, т.е. характеризующим изменение функций организма в целом, и локальным, затрагивающим какую-либо ограниченную группу мышц, орган, анализатор. Различают две фазы утомления: компенсированную (когда нет явно выраженного снижения работоспособности из-за того, что включаются резервные возможности организма) и некомпенсированную (когда резервные мощности организма исчерпаны и работоспособность явно снижается). Систематическое выполнение работы на фоне недовосстановления, непродуманная организация труда, чрезмерное нервно-психическое и физическое напряжение могут привести к переутомлению, а, следовательно, к перенапряжению нервной системы, обострениям сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической и язвенным болезням, снижению защитных свойств организма. Физиологической основой всех этих явлений является нарушение баланса возбудительно-тормозных нервных процессов. Умственное переутомление особенно опасно для психического здоровья человека, оно связано со способностью центральной нервной системы долго работать с перегрузками, а это в конечном итоге может привести к развитию запредельного торможения, к нарушению слаженности взаимодействия вегетативных функций.

Устранить утомление возможно, повысив уровень общей и специализированной тренированности организма, оптимизировав его физическую, умственную и эмоциональную активность.

Профилактике и отдалению умственного утомления способствует мобилизация тех сторон психической активности и двигательной деятельности, которые не связаны с теми, что привели к утомлению. Необходимо активно отдыхать, переключаться на другие виды деятельности, использовать арсенал средств восстановления.

Восстановление -- процесс, происходящий в организме после прекращения работы и заключающийся в постепенном переходе физиологических и биохимических функций к исходному состоянию. Время, в течение которого происходит восстановление физиологического статуса после выполнения определенной работы, называют восстановительным периодом. Схематически процесс восстановления можно представить в виде трех взаимодополняющих звеньев: 1) устранение изменений и нарушений в системах нейрогуморального регулирования: 2) выведение продуктов распада, образующихся в тканях и клетках работавшего органа, из мест их возникновения; 3) устранение продуктов распада из внутренней среды организма .

Специальные исследования показали, что эффективность умственной деятельности в условиях низкой физической активности уже на вторые сутки снижается почти на 50%, при этом резко ухудшается концентрация внимания, растет нервное напряжение, существенно увеличивается время решения задач, быстро развивается утомление, апатия и безразличие к выполняемой работе, человек становится раздражительным, вспыльчивым.

Почему, именно, физические упражнения являются в этом случае самым лучшим "лекарством" от утомления? Дело в том, что импульсы от опорно-двигательного аппарата резко повышают тонус клеток коры головного мозга за счет улучшения в них обменных процессов.

Одновременно существенно возрастает выброс в кровь гормонов эндокринным железам, что также усиливает обменные процессы во всех органах. Наконец, при активной, работе мышц быстро улучшается кровообращение, а вместе с ним дыхание, работа печени и почек по выведению из крови токсичных шлаков, угнетающе действующих на нервные клетки.

Таким образом, самый верный и эффективный путь к высокой работоспособности, творческой активности, физическому совершенству и долголетию - высокая физическая активность.

Физическая нагрузка, повышая окислительные, обменные процессы в организме, задерживает развитие атеросклероза. Врачебные наблюдения показывают, что атеросклероз сосудов головного мозга, сосудов питающих мышцы сердца, у людей физического труда, а так же у лиц, занимающихся физической культурой, встречается сравнительно редко, как и повышенное содержание холестерина в крови.

Тонус и работоспособность головного мозга поддерживается в течение длительных промежутков времени. Если сокращение и напряжение различных мышечных групп ритмически чередуется с их последующим растяжением и расслаблением. Такой режим движений наблюдается во время ходьбы на лыжах, бега, катания на коньках и многих других физических упражнений, выполняемых ритмично с умеренной интенсивностью. Ежедневная утренняя гимнастика - обязательный минимум физической тренировки. Она должна стать такой же привычной, как умывание по утрам.

Внешняя среда и ее воздействие на организм человека. На человека воздействуют различные факторы окружающей среды. При изучении многообразных видов его деятельности не обойтись без учета влияния природных факторов (барометрическое давление, газовый состав и влажность воздуха, температура окружающей среды, солнечная радиация -- так называемая физическая окружающая среда), биологических факторов растительного и животного окружения, а также факторов социальной среды с результатами бытовой, хозяйственной, производственной и творческой деятельности человека.

Из внешней среды в организм поступают вещества, необходимые для его жизнедеятельности и развития, а также раздражители (полезные и вредные), которые нарушают постоянство внутренней среды. Организм путем взаимодействия функциональных систем всячески стремится сохранить необходимое постоянство своей внутренней среды.

Природные и социально-биологические факторы, влияющие на организм человека, неразрывно связаны с вопросами экологического характера. Экология -- это и область знания, и часть биологии, и учебная дисциплина, и комплексная наука. Человек зависит от условий среды обитания точно так же, как природа зависит от человека. Между тем влияние производственной деятельности на окружающую природу (загрязнение атмосферы, почвы, водоемов отходами производства, вырубка лесов, повышенная радиация в результате аварий и нарушении технологий) ставит под угрозу существование самого человека. Экологические проблемы напрямую связаны с процессом организации и проведения систематических занятий физическими упражнениями и спортом, а также с условиями, в которых они происходят.

Гипокинезия и гиподинамия. Гипокинезия -- особое состояние организма, обусловленное недостаточностью двигательной активности. В ряде случаев это состояние приводит к гиподинамии. Гиподинамия -- совокупность отрицательных морфофункциональных изменений в организме вследствие длительной гипокинезии. Это атрофические изменения в мышцах, общая физическая детренированность, детренированность сердечно-сосудистой системы, понижение ортостатической устойчивости, изменение водно-солевого баланса, системы крови, деминерализация костей и т.д. В конечном счете, снижается функциональная активность органов и систем, нарушается деятельность регуляторных механизмов, обеспечивающих их взаимосвязь, ухудшается устойчивость к различным неблагоприятным факторам; уменьшается интенсивность и объем афферентной информации, связанной с мышечными сокращениями, нарушается координация движений, снижается тонус мышц, падает выносливость и силовые показатели.

Устойчивость организма к неблагоприятным факторам зависит от врожденных и приобретенных свойств. Физическая тренировка путем совершенствования физиологических механизмов повышает устойчивость к перегреванию, переохлаждению, гипоксии, действию некоторых токсических веществ, снижает заболеваемость и повышает работоспособность. Тренированные лыжники при охлаждении их тела до 35°С сохраняют высокую работоспособность. Если нетренированные люди не в состоянии выполнять работу при подъеме их температуры до 37--38°С, то тренированные успешно справляются с нагрузкой даже тогда, когда температура их тела достигает 39°С и более.

У людей, которые систематически и активно занимаются физическими упражнениями, повышается психическая, умственная и эмоциональная устойчивость при выполнении напряженной умственной или физической деятельности.

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

Углубленное и всестороннее изучение какого-либо феномена, в том числе физической культуры, невозможно без привлечения знаний из других смежных дисциплин, позволяющих создать целостное представление об этом предмете.

При организации процесса физического воспитания большую роль играют знания комплекса медико-биологических, социально-психологических, педагогических (анатомия, физиология, биология, гигиена, педагогика, психология, социология) и многих других наук. Без знания строения человеческого тела, закономерностей деятельности отдельных органов и функциональных систем организма, особенностей протекания сложных процессов жизнедеятельности невозможно должным образом организовать процесс формирования здорового образа жизни, физической и спортивной подготовки.

При изучении органов и функциональных систем организма исходят из принципов целостности и единства организма с внешней окружающей и социальной средой. Целостность организма, находящегося во взаимодействии с окружающей средой, обеспечивается нервной системой и ее ведущим органом - корой головного мозга. Кора головного мозга весьма тонко улавливает изменения внешней среды, а также внутреннего состояния организма и своей деятельностью обеспечивает приспособление организма к окружающей среде и его активное воздействие на окружающую среду.

Все его органы связаны между собой и взаимодействуют благодаря нервной, кровеносной, лимфатической и эндокринной системам. Нарушение деятельности одного из органов приводит к нарушению деятельности других органов, т.е. организм представляет собой неразрывное целое, существующее в определенных, постоянно изменяющихся условиях окружающей среды.

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

Саморегуляция организма заключается в том, что любое отклонение от нормального состава внутренней среды организма автоматически включает нервные и гуморальные (посредством жидкой среды) процессы, возвращающие состав внутренней среды к исходному уровню. Внутренняя среда организма, в которой живут все его клетки, - кровь, лимфа, межтканевая жидкость - характеризуется относительным постоянством различных показателей (гомеостаз).

Гомеостаз - совокупность реакций, обеспечивающих поддержание или восстановление относительного динамического постоянства внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека (кровообращения, обмена веществ, терморегуляции и др.). Этот процесс обеспечивается сложной системой координированных приспособительных механизмов, направленных на устранение или ограничение факторов, воздействующих на организм как из внешней, так и из внутренней среды. Приспособительные механизмы позволяют организму сохранять постоянство состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды, несмотря на изменения во внешнем мире. К постоянным показателям гомеостаза относятся: температура внутренних отделов тела, сохраняемая в пределах 36-37°С; кислотно-основное равновесие крови, характеризуемое величиной pH = 7,4-7,35; осмотическое давление крови 7,6-7,8 атм.; концентрация гемоглобина в крови 130-160 г/л и др.

Человеческий организм - сложная саморазвивающаяся биологическая система, в которой непрерывно идет рост и размножение клеток, обмен веществ и энергии, процессы возбуждения и торможения, ассимиляции и диссимиляции. Огромное количество клеток, каждая из которых выполняет только свои, ей присущие функции в общей структурно-функциональной системе организма, снабжается питательными веществами и необходимым количеством кислорода для осуществления жизненно необходимых процессов энергообразования, выведения продуктов распада, обеспечения различных биохимических реакций жизнедеятельности и т.д., в целом осуществляя процессы роста, самообновления и саморазвития целостного организма.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Кровеносная система.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Дыхательная система.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Костная система.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Работа мышц осуществляется за счет их напряжения или сокращения.

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

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

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

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

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

Пищеварительная система.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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