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.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Институт управления, бизнеса и технологий
Реферат
На тему: Социально-биологиче ские основы физической культуры
Выполнила: Пряникова Олеся Сергеевна
г . Калуга - 2016 г.
Введение
1. Физиологическая характеристика организма при занятиях физическими упражнениями
2. Внешняя среда и её воздействие на организм и жизнедеятельность человека
3. Организм человека как единая биологическая система
4. Утомление при физической и умственной работе
5. Средства физической культуры, обеспечивающие устойчивость к умственной и физической работоспособности
6. Влияние физических упражнений на дыхательную и пищеварительную системы
7. Простейшие методики самооценки работоспособности, усталости и утомления
8. Двигательная функция и повышение устойчивости организма человека к различным условиям внешней среды
Заключение
Список литературы
Введение
Социально-биологические основы физической культуры - это принципы взаимодействия социальных и биологических закономерностей в процессе овладения человеком ценностями физической культуры.
При организации процесса физического воспитания большую роль играют знания комплекса медико-биологических, социально-психологических, педагогических и многих других наук.
Медико-биологические и педагогические науки имеют дело с человеком как с существом не только биологическим, но и социальным. Социальность- специфическая сущность человека, которая не упраздняет его биологической субстанции, ведь биологическое начало человека- необходимое условие для формирования и проявления социального образа жизни. Между тем творят историю, изменяют живой и неживой мир, создают и разрушают, устанавливают мировые и олимпийский рекорды не организмы, а люди, человеческие личности.
Анатомия и физиология - важнейшие биологические науки о строении и функциях человеческого организма. Человек подчиняется биологическим закономерностям, присущим всем живым существам. Однако от представителей животного мира он отличается не только строением, но развитым мышлением, интеллектом, речью, особенностями социально-бытовых условий жизни и общественных взаимоотношений. Труд и влияние социальной среды в процессе развития человечества повлияли на биологические особенности организма современного человека и его окружение. В основе изучения органов и межфункциональных систем человека принцип целостности и единства организма с внешней природной и социальной средой.
В данном реферате я рассматриваю вопросы деятельности организма, его органов и систем, воздействие на организм человека экологических факторов, а также выделяю роль физической культуры и спорта в укреплении здоровья.
физический культура организм работоспособность
1 . Физиологическая характеристика организма при занятиях физическими упражнениями
Связанные с выполнением физических упражнений общего и особенно специального (соревновательного, спортивного) характера изменения многих функций организма (увеличение частоты сердечных сокращений, систолического и минутного выброса сердцем крови, легочная вентиляция, потребление кислорода, повышение интенсивности обмена веществ и энергии и т.д.) могут наблюдаться еще до начала выполнения какой-либо мышечной деятельности, в результате возникновения предстартового и стартового состояний.
Физиологическими исследованиями выявлено три разновидности предстартовых состояний:
1.боевая готовность (оптимальный и желаемый вариант).
2.предстартовая лихорадка.
Проявление предстартовых реакций связано с уровнем тренированности и вполне может быть регулируемо с помощью разминки, словесных воздействий, массажа, произвольных изменений ритма и глубины дыхания.
Под влиянием разминки повышаются активность ферментов и скорость протекания биохимических реакций непосредственно в мышцах, их возбудимость, подвижность, готовность к напряженной деятельности. В среднем разминка должна продолжаться 10-30 минут и сопровождаться началом потоотделения, свидетельствующего о готовности терморегуляционных механизмов к повышенным требованиям во время основной физической работы. Однако необходимо помнить, что разминка не должна приводить к утомлению, а должна способствовать успешному врабатыванию организма.
В состоянии «мертвой точки» существенно учащается дыхание, нарастает легочная вентиляция, активно поглощается кислород. Несмотря на то, что увеличивается и выведение углекислоты, ее напряжение в крови и в альвеолярном воздухе нарастает. Частота сердечных сокращений резко увеличивается, давление крови повышается, количество недоокисленных продуктов в крови растет. При выходе из «мертвой точки» за счет более низкой интенсивности работы легочная вентиляция еще какое-то время остается повышенной, активизируется процесс потоотделения, создаются необходимые соотношения между возбудительными и тормозными процессами в центральной нервной системе. При высокоинтенсивной работе «второе дыхание» не наступает, поэтому продолжение ее осуществляется на фоне нарастающего утомления..
Один из инструментов ослабления проявления «мертвой точки» - разминка, которая способствует более быстрому наступлению «второго дыхания».
В физическом воспитании существуют два важных понятия, которые необходимо знать, это: ГИПОКИНЕЗИЯ - (понижение, уменьшение, недостаточность) - особое состояние организма, обусловленное недостаточностью двигательной активности, т.е. ограничение количества и объема движений в результате образа жизни, особенностей профессиональной деятельности, постельного режима в период заболевания и т. д. 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 и т.д. В конечном итоге все сводится к снижению функциональной активности органов и систем и нарушениям функционирования регуляторных механизмов, обеспечивающих их взаимосвязь, ухудшению устойчивости к различным неблагоприятным факторам.
Наиболее устойчивы к развитию гиподинамических признаков мышцы шеи, спины и др. Мышцы живота атрофируются сравнительно быстро, что неблагоприятно сказывается на функции органов кровообращения, дыхания, пищеварения. В условиях гиподинамии снижается сила сердечных сокращений, в связи с уменьшением венозного возврата в предсердия уменьшается минутный объем, масса сердца и его энергетический потенциал, ослабляется сердечная мышца, снижается количество циркулирующей крови в связи с застаиванием ее в капиллярах. При этом тонус сосудов ослабляется, кровяное давление снижается, ухудшается снабжение тканей кислородом (гипоксия) и падает интенсивность обменных процессов. Все это сопровождается неадекватностью нервно-мышечных напряжений. Таким образом, при гиподинамии в организме создается ситуация, чреватая «аварийными» последствиями для его жизнедеятельности.
2. Внешняя среда и её воздействие на органи зм и жизнедеятельность человека
Природные социально-экологические факторы и их воздействие на организм.
Природные и социально-биологические факторы, влияющие на организм человека, неразрывно связаны с вопросами экологического характера.
Экология (греч, oikos- дом, жилище, родина + logos - понятие, учение) - это и область знания, и часть биологии, и учебная дисциплина, и комплексная наука. Экология рассматривает взаимоотношения организмов друг с другом и с неживыми компонентами природы: Земли (ее биосферы). Экология человека изучает закономерности взаимодействия человека с природой, проблемы сохранения и укрепления здоровья. 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 нарушений технологий) ставит под угрозу существование самого человека. К примеру, в крупных городах значительно ухудшается естественная среда обитания, нарушаются ритм жизни, психоэмоциональная ситуация труда, быта, отдыха, меняется климат. В городах интенсивность солнечной радиации на 15 - 20% ниже, чем в прилегающей местности, зато среднегодовая температура выше на 1 - 2«0,менее значительны суточные и сезонные колебания, ниже атмосферное давление, загрязненный воздух. Все эти изменения оказывают крайне неблагоприятное воздействие на физическое и психическое здоровье человека. Около 80М болезней современного человека - результат ухудшения экологической ситуации на планете. Экологические проблемы напрямую связаны с процессом организации и проведения систематических занятий физическими упражнениями и спортом, а также с условиями, в которых они происходят.
Внешняя среда . На человека воздействуют различные факторы окружающей среды. При изучении многообразных видов его деятельности н 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.
Деятельность всех органов и их систем в целостном организме характеризуется определенными показателями, имеющими те или иные " диапазоны колебаний. Одни константы стабильны и довольно жесткие(например, рН крови 7,36 - 7,40, температура тела - в пределах 35 -:42«0), другие и в норме отличаются значительными колебаниями (например, ударный объем сердца - количество крови, выбрасываемой за! одно сокращение -50 - 200 см»). Низшие позвоночные, у которых регуляция показателей, характеризующих состояние внутренней среды, несовершенна, оказываются во власти факторов окружающей среды. Например, лягушка, не обладая механизмом, регулирующим постоянство температуры тела, дублирует температуру внешней среды настолько, что зимой все жизненные процессы у нее затормаживаются, а летом, оказавшись вдалеке от воды, она высыхает и гибнет. В процессе филогенетического развития высшие животные, в том числе и человек, как бы сами себя поместили в теплицу, создав свою стабильную внутреннюю среду и обеспечив тем самым относительную независимость от внешней среды.
3. Организм человека как единая биологическая система
Естественно - научными основами физической культуры при организации процесса физического воспитания человека в обществе является комплекс медико-биологических наук, таких, как анатомия, физиология, биология, биохимия, гигиена и др.
Без знания строения человеческого тела, закономерностей деятельности отдельных органов и функциональных систем организма, особенностей протекания сложных процессов его жизнедеятельности невозможно должным образом организовать процесс формирования здорового образа жизни и физической подготовки.
Организм человека как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система - это система автоматического поддержания какого-либо жизненно важного фактора организма (например, давление крови, температура тела и др.) на должном уровне, всякое отклонение от которого ведет к немедленной мобилизации механизмов, восстанавливающих этот уровень.
Каждую секунду в организме разрушается огромное количество молекул различных веществ и одновременно образуются новые вещества, необходимые организму. В течение трех месяцев половина всех белков нашего тела обновляются. За 5 лет учебы у студентов, например, ткань роговицы глаза обновляется 250 раз, а слизистая оболочка желудка - 500 раз.
Обмен веществ между организмом и внешней средой сопровождается обменом энергии. С одной стороны человек получает энергию с потребляемой пищей, с другой стороны, он тратит энергию на работу внутренних органов, на физическую и умственную работу и на поддержание оптимальной температуры тела. Каждый взрослый человек должен стремиться не нарушать так называемый энергетический баланс, т.е. равное соотношение между количеством энергии, поступающим в организм, и величиной энергетических затрат.
Мышечная деятельность, занятия физическими упражнениями, спортом повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ и энергии, что положительно сказывается на умственной и физической работоспособности.
Организм - сложная биологическая система. Все его органы связаны между собой и взаимодействуют. Нарушение деятельности одного органа приводит к нарушению деятельности других.
Огромное количество клеток, каждая из которых выполняет свои, присущие только ей функции в общей структурно-функциональной системе организма, снабжаются питательными веществами и необходимым количеством кислорода для того, чтобы осуществлялись жизненно необходимые процессы энергообразования, выведения продуктов распада, обеспечения различных биохимических реакций жизнедеятельности и т.д. Эти процессы происходят благодаря регуляторным механизмам, осуществляющим свою деятельность через нервную, кровеносную, дыхательную, эндокринную и другие системы организма.
Необходимо отметить, что за последние 100 - 150 лет в ряде стран наблюдается раннее морфофункциональное развитие организма у детей и подростков. Это явление называют акселерацией (лат. ассе1еra - ускорение), оно связано не только с ускорением роста и развития организма вообще, но и с более ранним наступлением периода половой зрелости, ускоренным развитием сенсорных (лат. вепре - чувство), двигательных координаций и психических функций. Поэтому границы между возрастными периодами достаточно условны и это связано со значительными индивидуальными различиями, при которых «физиологический» возраст и «паспортный» не всегда совпадают.
Как правило, юношеский возраст (16 - 21 год) связан с периодом созревания, когда все органы, их системы и аппараты достигают своей морфофункциональной зрелости. Зрелый возраст (~2 - 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 замедляют процесс старения.
4. Утомление при физической и умственной работе
УТОМЛЕНИЕ - это вид функционального состояния организма человека, временно возникающий под влиянием продолжительной или интенсивной работы и приводящей к снижению ее эффективности. Состояние утомления проявляется в уменьшении силы и выносливости мышц, ухудшении координации движений, в возрастании затрат энергии при выполнении однообразной работы, в замедлении скорости переработки информации, ухудшении памяти, затруднении процесса сосредоточения и переключения внимания.
Развитие процесса утомления связано с ощущением усталости. В то же время утомление служит естественным сигналом возможного истощения организма и одновременно предохранительным биологическим механизмом, защищающим его от перенапряжения. Вместе с тем утомление, возникающее в процессе физического или умственного упражнения, является также и стимулятором, мобилизующим резервы организма, его органы и системы, восстановительные процессы.
Умственное переутомление особенно опасно для психического здоровья человека, так как оно связано со способностью центральной нервной системы к длительной работе с перегрузками, что в конечном итоге может привести в развитию запредельного торможения в ее корковых и подкорковых структурах, к нарушению слаженности взаимодействия вегетативных функций.
Устранение и профилактика утомления при умственных и физических нагрузках возможны за счет повышения уровня общей и специальной тренированности организма, оптимизации его физической, умственной и эмоциональной активности. Необходим активный отдых, переключение на другие виды деятельности, использование арсенала средств восстановления.
Время, в течение которого происходит восстановление физиологического статуса после выполнения определенной работы, называют восстановительным периодом.
В качестве ускоряющего процесс восстановления средства в спортивной практике с успехом используется активный отдых, т.е. переключение на другой вид деятельности. Значение активного отдыха для восстановления работоспособности впервые было установлено русским физиологом И.М Сеченовым, который показал, что явно выраженное ускорение восстановления работоспособности утомленной конечности происходит не при ее пассивном отдыха, а при работе в период отдыха другой конечностью.
5. Средства физической культуры, обеспечивающие устойчивость к умственной и физической работоспособности
Основное средство физической культуры - физические упражнения. Существует физиологическая классификация упражнений, в которой вся многообразная мышечная деятельность объединена в отдельные группы упражнений по физиологическим признакам. Устойчивость организма к неблагоприятным факторам зависит от: врожденных и приобретенных свойств. Она весьма подвижна и поддается тренировке как средствами мышечных нагрузок, так и различными внешними воздействиями (температурными колебаниями, недостатком или избытком кислорода, углекислого газа). Отмечено, например, что 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 0 С сохраняют высокую работоспособность. Если нетренированные люди не в состоянии выполнять работу при подъеме их температуры до 37 - 38 0 С, то тренированные успешно справляются с нагрузкой даже тогда, когда температура их тела достигает 39 0 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.
К числу основных физических или двигательных) качеств, обеспечивающих высокий уровень физической работоспособности человека, относят силу, быстроту и выносливость, которые проявляются в определенных соотношениях в зависимости от условий выполнения той или иной двигательной деятельности, ее характера, специфики, продолжительности, мощности и интенсивности. К названным физическим качествам следует добавить гибкость и ловкость, которые во многом определяют успешность выполнения некоторых видов физических упражнений. Многообразие и специфичность воздействия упражнений на организм человека можно понять, ознакомившись с физиологической классификацией физических упражнений (с точки зрения спортивных физиологов). В основу ее положены определенные физиологические классификационные признаки, которые присущи всем видам мышечной деятельности, входящим в конкретную группу. Так, по характеру мышечных сокращений работа мышц может носить статический или динамический характер. Деятельность мышц в условиях сохранения неподвижного положения тела или его звеньев, а также упражнение мышц при удержании какого-либо груза без его перемещения характеризуется как статическая работа (статическое усилие). Статическими усилиями характеризуется поддержание разнообразных поз тела, а усилия мышц при динамической работе связаны с перемещениями тела или его звеньев в пространстве.
Значительная группа физических упражнений выполняется в строго постоянных (стандартных) условиях как на тренировках, так и на соревнованиях; двигательные акты при этом производятся в определенной последовательности. В рамках определенной стандартности движений и условий их выполнения совершенствуется выполнение конкретных движений с проявлением силы, быстроты, выносливости, высокой координации при их выполнении.
Есть также большая группа физических упражнений, особенность которых в нестандартности, непостоянстве условий их выполнения, в меняющейся ситуации, требующей мгновенной двигательной реакции (единоборства, спортивные игры). Две большие группы физических упражнений, связанные со стандартностью или нестандартностью движений, в свою очередь, делятся на упражнения (движения) циклического характера (ходьба, бег, плавание, гребля, передвижения на коньках, лыжах, велосипеде и т.п.) и упражнения ациклического характера (упражнения без обязательной слитной повторяемости определенных циклов, имеющих четко выраженные начало и завершение движения: прыжки, метания, гимнастические и акробатические элементы, поднимание тяжестей). Общее для движений циклического характера состоит в том, что все они представляют работу постоянной и: переменной мощности с различной продолжительностью. Многообразный характер движений не всегда позволяет точно определить мощность выполненной работы (т.е. количество работы в единицу времени, связанное с силой мышечных сокращений, их частотой и амплитудой), в таких случаях используется термин «интенсивность». Предельная продолжительность работы зависит от ее мощности, интенсивности и объема, а характер выполнения работы связан с процессом утомления в организме. Если мощность работы велика, то длительность ее мала вследствие быстро наступающего утомления, и наоборот. При работе циклического характера спортивные физиологи различают зону максимальной мощности (продолжительность работы не превышает 20 - 30 с, причем утомление и снижение работоспособности большей частью наступает уже через 10 - 15 с); субмаксимальной (от 20 - 30 до: 3 - 5 с); большой (от 3 - 5 до 30 - 50 мин) и умеренной (продолжительность 50 мин и более).
Особенности функциональных сдвигов организма при выполнении различных видов циклической работы в различных зонах мощности: определяет спортивный результат. Так, например, основной характерной чертой работы в зоне максимальной мощности является то, что деятельность мышц протекает в бескислородных (анаэробных) условиях. Мощность работы настолько велика, что организм не в состоянии обеспечить ее совершение за счет кислородных (аэробных) процессов. : Если бы такая мощность достигалась за счет кислородных реакций, то органы кровообращения и дыхания должны были обеспечить доставку к мышцам свыше 40 л кислорода в 1 мин. Но даже у высококвалифицированного спортсмена при полном усилении функции дыхания и кровообращения потребление кислорода может только приближаться: к указанной цифре. В течение же первых 10 - 20 с работы потребление кислорода в пересчете на 1 мин достигает лишь 1 - 2 л. Поэтому работа максимальной мощности выполняется «в долг», который ликвидируется после окончания мышечной деятельности. Процессы дыхания и кровообращения во время работы максимальной мощности не успевают усилиться до уровня, обеспечивающего нужное количество кислорода, чтобы дать энергию работающим мышцам. Во время спринтерского бега делается лишь несколько поверхностных дыханий, а иногда такой бег совершается при полной задержке дыхания. При этом афферентные и эфферентные отделы нервной системы функционируют с максимальным напряжением, вызывая достаточно быстрое утомление клеток центральной нервной системы. Причина утомления самих мышц связана со значительным накоплением продуктов анаэробного обмена и истощением энергетических веществ в них. Главная масса энергии, освобождающаяся при работе максимальной мощности, образуется за счет энергии распада АТФ и КФ. Кислородный долг, ликвидируемый в период восстановления после выполненной работы, используется на окислительный ресинтез (восстановление) этих веществ.
Снижение мощности и увеличение продолжительности работы связано с тем, что помимо анаэробных реакций энергообеспечения мышечной деятельности разворачиваются также и процессы аэробного энергообразования. Это увеличивает (вплоть до полного удовлетворения потребности) поступление кислорода к работающим мышцам. Так, при выполнении работы в зоне относительно умеренной мощности (бег на длинные и сверхдлинные дистанции) уровень потребления кислорода может достигать примерно 85% максимально возможного. При этом часть потребляемого кислорода используется на окислительный ресинтез АТФ, КФ и углеводов. При длительной (иногда многочасовой) работе умеренной мощности углеводные запасы организма (гликоген) значительно уменьшаются, что приводит к снижению содержания глюкозы в крови, отрицательно сказываясь на деятельности нервных центров, мышц и других работающих органов. Чтобы восполнить израсходованные углеводные запасы организма в процессе длительных забегов и проплывов, предусматривается специальное питание растворами сахара, глюкозы, соками. Ациклические движения не обладают слитной повторяемостью циклов и представляют собою стереотипно следующие фазы движений с четким завершением. Чтобы выполнить их, необходимо проявить силу, быстроту, высокую координацию движений (движения силового и скоростно-силового характера). Успешность выполнения этих упражнений связана с проявлением либо максимальной силы, либо скорости, либо сочетания того и другого и зависит от необходимого уровня функциональной готовности систем организма в целом.
К средствам физической культуры относятся не только физические упражнения, но и оздоровительные силы природы (солнце, воздух и вода), гигиенические факторы (режим труда, сна, питания, санитарно-гигиенические условия). Использование оздоровительных сил,природы способствует укреплению и активизации защитных сил организма, стимулирует обмен веществ и деятельность физиологических систем и отдельных органов. Чтобы повысить уровень физической и, лиственной работоспособности, необходимо бывать на свежем воздухе, отказаться от вредных привычек, проявлять двигательную активность, заниматься закаливанием. Систематические занятия физическими упражнениями в условиях напряженной учебной деятельности снимают нервно-психические напряжения, а систематическая мышечная деятельность повышает психическую, умственную и эмоциональную устойчивость организма при напряженной учебной работе.
6. Влияние физических упражнений на дыхательную и пищеварительную системы
Дыхательная система человека состоит из легких, воздухоносных путей, грудной клетки и дыхательной мускулатуры. Обмен воздуха в легких происходит в результате дыхательных движений грудной клетки.
Частота дыхания. Средняя частота дыхания в покое составляет 16-20 циклов в минуту. Один цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. При физической нагрузке частота дыхания увеличивается в 2-3 раза и достигает 30-50 циклов в минуту.
Дыхательный объем - количество воздуха, проходящее через легкие при одном дыхательном цикле. В покое дыхательный объем находится в пределах 350-800 мл. При интенсивной физической работе он может увеличиваться до 2-2,5 л.
Легочная вентиляция - объем воздуха, который проходит через легкие за одну минуту. В покое она составляет 5-9 л. При интенсивной мышечной работе вентиляция увеличивается в 10-20 раз и достигает 150-180 л.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после максимального вдоха. Средняя величина ЖЕЛ составляет у мужчин 3500-4200 мл, у женщин 3000-3500 мл. На величину ЖЕЛ влияет возраст, рост, вес и занятия физическими упражнениями. У высококвалифицированных спортсменов этот показатель достигает 7000 мл у мужчин и 5000 мл у женщин.
Правильное дыхание является одним из составляющих здорового образа жизни. Дыхательные упражнения, или, как их сейчас называют, дыхательная гимнастика, имеют большое значение для организма.
Важную роль играют дыхательные упражнения, способствующие быстрому восстановлению при интенсивной нагрузке. Методика их применения следующая: при развитии скоростно-силовых качеств используются, как правило, общепринятые дыхательные упражнения; при развитии выносливости - «силовое» дыхание (продолжительный вдох с одновременным напряжением мышц всего тела) и выдох с задержкой дыхания; при развитии быстроты движений - чередование «силового» дыхания с общепринятыми дыхательными упражнениями.
Пищеварительная система состоит из ротовой полости, желудка, отдела тонких и толстых кишок.
Систематическая физическая тренировка, повышая обмен веществ и энергии, увеличивает потребность организма в питательных веществах, стимулирует выделение пищеварительных соков, активизирует перистальтику кишечника и тем самым повышает эффективность процессов пищеварения.
Однако положительное влияние мышечной работы на пищеварение наблюдается не всегда. При напряженной мышечной работе, например, происходит торможение пищевых центров в центральной нервной системе, уменьшается кровоснабжение органов пищеварения и пищеварительных желез в связи с оттоком крови к работающим мышцам. Все это угнетает работу органов пищеварения. С другой стороны, переваривание пищи, особенно обильной, отрицательно влияет на двигательную деятельность. Прием пищи следует проводить в оптимальных количествах за 2,5-3,5 часа до физических нагрузок.
7. Простейшие методи ки самооценки работоспособности , усталости, утомления
РАБОТОСПОСОБНОСТЬ - способность длительно выполнять работу с высокой эффективностью. Общая работоспособность человека определяется тремя группами факторов:
1.физиологические - состояние здоровья и функциональная подготовленность (тренированность), половая принадлежность, питание, сон, общая нагрузка, организация отдыха и др.;
2.физические - воздействующие га организм через органы чувств: атмосферное давление, температура, шум, освещенность рабочего места и др.;
3.психические - самочувствие, настроение, мотивация.
УТОМЛЕНИЕ - это состояние организма, возникающее под влиянием той или иной работы и характеризующееся временным снижением работоспособности.
УСТАЛОСТЬ - это субъективное ощущение утомления. Иногда человек может ощущать усталость, не будучи утомленным, и наоборот, в состоянии утомления может не замечать усталости.
8. Двигательная функция и повышение устойчивости организма человека к различным условиям внешней среды
В настоящее время практически ни у кого не вызывает возражения тот факт, что физическая культура является основным моментом в формировании, сохранении и укреплении физического здоровья.
Высокий удельный вес гипокинезии и гиподинамии, характерный для жизни современного человека,особенно в городах, все нагрузки адресует в первую очередь к сердцу, которое в этих условиях быстрее изнашивается, срывается, стареет. Отсюда понятно, почему среди заболеваний на первый план выступает сердечно-сосудистая патология. Кроме того, недостаток двигательной активности вызывает к жизни и другие «болезни цивилизации» -нарушение обмена веществ, ожирение, заболевания желез внутренней секреции и пр. Особенно важна двигательная активность для детей, причем с самого раннего возраста.
Главенствующая роль двигательной активности в сохранении и укреплении здоровья человека обусловливается еще и тем, что практически только она одна подчиняется нашей воле, нашей решимости, нашему активному отношению к собственному здоровью.
Физиологические механизмы повышения неспецифической устойчивости организма при систематической двигательной активности достаточно сложны. По современным представлениям, большая роль в этом процессе принадлежит гипофизеадреналовой системе,обеспечивающей оптимум гуморальной регуляции функций. Кроме того,важное значение в этих механизмах принимают процессы нервной регуляции функций.
Активность любого живого организма, в том числе человека, вызывается как внешними, так и внутренними потребностями, и направлена на удовлетворение этих потребностей посредством определенной деятельности.
Функциональная активность организма человека характеризуется различными двигательными актами, которые осуществляются соответствующими мышцами. Поперечно-полосатые мышцы обеспечивают сокращение сердца, передвижение тела в пространстве и другие движения.
Гладкие мышцы входят в состав стенок сосудов, бронхов, мочевого и желчных пузырей, мочеточников, желудочно-кишечного тракта и других внутренних органов, а также кожи.
Развитие организма и его связи с окружающей средой невозможны без вышеназванных и других форм активности,развертывание которых осуществляется при постоянном взаимодействии с вегетативными органами,тканями и внутренней средой.
Особенно большое влияние на развитие функций мышц оказывают силы гравитации и инерции, которые мышца постоянно преодолевает, время, в течение которого развертывается мышечное сокращение, пространство, в котором оно осуществляется.
Газообмен, температурные колебания, превращение пищевых веществ в организме также характеризуют взаимосвязь организма с окружающей средой и лежат в основе энергетики и динамики мышечного сокращения.
Таким образом,двигательная активность - условие существования организма.
Заключение
Познание себя самого является необходимым условием обеспечения жизнедеятельности специалиста в условиях современных воздействий внешней среды. Формирование физической культуры личности будущего специалиста при этом немыслимо без умения рационально корректировать свое состояние средствами физической культуры и двигательной деятельности.
Движения играют существенную роль во взаимодействии человека с внешней средой. Выполняя разнообразные и сложные движения, человек может осуществлять трудовую деятельность, общаясь с другими людьми, заниматься спортом и т.д. При этом организм получает более высокую способность к сохранению постоянства внутренней среды при изменяющихся внешних воздействиях: температура, влажность, давление, сила воздействия солнечной и космической радиации.
Под воздействием физической тренировки происходит неспецифическая адаптация организма человека к разнообразным проявлениям факторов внешней среды.
Экспериментальные данные подчеркивают стимулирующее влияние оптимально организованной двигательной активности на уровень умственной работоспособности студентов.
Активная мышечная деятельность вызывает усиление деятельности всех систем организма, особенно сердечно-сосудистой и дыхательной. При любой деятельности человека все его органы и системы действуют согласованно в тесном единстве. Главнейшая роль в регуляции отводится нервной системе. Таким образом, можно сделать заключение, что двигательная функция- основная функция человеческого организма, которую следует постоянно совершенствовать для повышения работоспособности в любом виде деятельности, в том числе и в умственной.
Список литературы
1. Давиденко Д.Н., Андухар К. и др. Физическая культура. Теоретический курс: Учебное пособие - СПб.: НИИ Химия СпбГУ, 1999. - 250 с.
2. Физическая культура: Пособие для поступающих в ВУЗ / под ред. Г.Н. Пономарева, Ш.З. Хуббиева, С.О. Филимонова. - СПб.: РГУ им. А.И. Герцена, 2002. - 208 с.
3. Виленский М. Я. и др. Физическая культура студента: Учеб. для вузов / М. Я. Виленский, А. И. Зайцев, В. И. Ильинич и др. / Под ред. В. И. Ильинича. - М.: Гардарики, 1999. - 446 с.
4. Орешник Ю.А. К здоровью через физкультуру. М. «Медицина», 1989 г.
5. Шаталова Г.С. Философия здоровья. М, 1997.
6. Физическая культура студента: Учебник/Под ред. .И.Ильинича.-М.:Гардарики,1999.-448 c.
7. Физическая культура: Учебное пособие/Под ред.В.А.Коваленко.-Изд-во АСВ,2000.-432 с
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система. Внешняя среда и ее воздействие на организм человека. Основные средства физической культуры, обеспечивающие устойчивость к умственной и физической работоспособности.
реферат , добавлен 18.10.2015
Воздействие природных и социально-экологических факторов на организм и жизнедеятельность человека. Средства физической культуры и спорта в управлении совершенствованием организма. Двигательная функция и повышение устойчивости организма человека.
реферат , добавлен 05.10.2006
Роль физической культуры и спорта в совершенствовании функциональных возможностей организма человека для обеспечения его умственной и физической деятельности и устойчивости к различным условиям внешней среды. Их основные и вспомогательные средства.
курсовая работа , добавлен 29.05.2013
Самоконтроль занимающихся физическими упражнениями. Методы оценки физического развития. Тесты физической работоспособности и нагрузочные тесты. Признаки утомления при занятиях физическими упражнениями. Тестирование функционального состояния организма.
реферат , добавлен 24.05.2015
Организм человека как единая саморазвивающаяся и саморегулирующая биологическая система. Влияние длительных занятий физической культурой на сердечно-сосудистую, дыхательную, кровеносную и мышечную систему. Диссимиляция и ассимиляция, гомеостаз организма.
реферат , добавлен 18.11.2014
История развития лечебной физической культуры, ее особенности, применение и влияние на организм. Причины возникновения гипертонии и сопутствующих заболеваний. Лечебная гимнастика и комплекс физических упражнений для больных гипертонической болезнью.
реферат , добавлен 08.06.2009
Функциональная активность человека и взаимосвязь физической и умственной деятельности. Функциональные расстройства в организме, снижение работоспособности при психическом перенапряжении и хроническоом умственном переутомлении без физической разрядки.
реферат , добавлен 26.12.2014
Сущность рекреационной физической культуры школьников. Формирование мотивов у школьников к регулярным занятиям физической рекреацией. Анализ результатов функционального состояния организма и уровня интереса школьников к занятиям физическими упражнениями.
курсовая работа , добавлен 23.01.2012
Организм человека как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система. Опорно-двигательная, нервная, дыхательная и сердечно-сосудистая системы. Кости и их соединения. Сущность социально биологических основ физической культуры.
реферат , добавлен 17.10.2013
Основные группы ценностей в физическом воспитании: общественные и личные, их особенности. Специфические функции физической культуры. Мероприятия по правильной постановке обучения, повышению физического здоровья и умственной работоспособности студентов.
Социально-биологические основы физической культуры - это принципы взаимодействия социальных и биологических закономерностей в процессе овладения человеком ценностями физической культуры.
Без знаний о строении человеческого тела, о закономерностях функционирования отдельных органов и систем организма, об особенностях протекания сложных процессов его жизнедеятельности нельзя организовывать процесс формирования здорового образа жизни и физической подготовки населения, в том числе и учащейся молодежи. Достижение медико-биологических наук лежит в основе педагогических принципов и методов учебно-тренировочного процесса, теории и методики физического воспитания и спортивной тренировки.
Анатомо-морфологические особенности и основные физиологические функции организма
Организм - слаженная единая саморегулирующаяся и саморазвивающаяся биологическая система, функциональная деятельность которой обусловлена взаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций на воздействия окружающей среды, которые могут быть как полезными, так и пагубными для здоровья. Отличительная способность человека - сознательное и активное воздействие на внешние природные и социально-бытовые условия, определяющие состояние здоровья людей, их работоспособность, продолжительность жизни и рождаемость (репродуктивность).
Организм состоит из органов и тканей. Органы построены из тканей, ткани состоят из клеток и межклеточного вещества.
Клетка - элементарная, универсальная единица живой материи, имеющая упорядоченное строение, обмен веществ и энергии, способная к росту, регенерации, размножению, передаче генетической информации и приспособлению к условиям среды. Все многообразие клеток имеет общие биологические признаки строения - ядро и цитоплазму, которые заключены в клеточную оболочку. В организме человека более 100 триллионов клеток.
Межклеточное вещество - это продукт жизнедеятельности клеток, состоит из основного вещества и расположенных в нем волокон соединительной ткани.
Ткань - совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, одинаковое строение и функции.
Различают четыре вида ткани:
1) эпителиальная - выполняет покровную, защитную, всасывательную, выделительную и секреторную функции;
2) соединительная - рыхлая, плотная, хрящевая, костная ткани и кровь;
3) мышечная - поперечно-полосатая, гладкая и сердечная;
4) нервная.
Орган - это часть целостного организма, представляющая собой комплекс тканей, сложившийся в процессе эволюционного развития и выполняющий определенные специфические функции.
Функциональные системы организма
К функциональным системам организма относятся костная и мышечная системы.
Костная система
Скелет (от греч. sceleton - высохший, высушенный) - комплекс костей, различных по форме и величине. У человека более 200 костей: 85 парных и 36 непарных.
В состав кости входят неорганические (фосфор и кальций) и органические (клетки кости и коллагеновые волокна) вещества. Эластичность, упругость костей зависит от наличия в них органических веществ, а твердость обеспечивается минеральными солями.
Мышечная система
Движения человеческого организма обеспечиваются опорно-двигательным аппаратом, состоящим из пассивной части (кости, связки, суставы и фасции) и активной - мышц, образуемых преимущественно мышечной тканью. Обе эти части связаны между собой по развитию, анатомически и функционально.
Различают гладкую и поперечно-полосатую мышечные ткани. Из гладкой мышечной ткани образуются мышечные оболочки стенок внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов. Сокращения гладкой мускулатуры не подчинены воле, поэтому их называют непроизвольными.
Поперечно-полосатая мышечная ткань образует мышцы, в основном прикрепляющиеся к различным частям скелета, поэтому их также называют скелетными. Сокращения этих мышц называют произвольными, т.к. они подчинены воле.
Мышцы, выполняющие одно и то же движение, называют синергистами, а осуществляющие противоположные движения - антагонистами. Действие каждой мышцы может происходить только при одновременном расслаблении мышцы-антагониста, такая согласованность носит название мышечной координации. В сложных движениях (например ходьбе) участвуют многие группы мышц.
Поперечнополосатые мышцы подразделяют на мышцы туловища, головы и шеи, верхних и нижних конечностей.
Сердечная мышца отличается по строению и функции от поперечно-полосатых и гладких. Она обладает свойством, отсутствующим у других мышц, - автоматизмом сокращений, имеющим определенный ритм и силу. Мышца сердца не прекращает свою ритмическую работу в течение всей жизни. Нервная система регулирует частоту, силу, ритмичность сокращений сердца.
Физиологические системы организма
Физиологические системы организма - это кровь, сердечно-сосудистая система, дыхательная система, система пищеварения и выделения, выделительная система, нервная система, рецепторы и анализаторы, эндокринная система.
Кровь - жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность клеток и тканей организма. Она состоит из плазмы (55-60%) и взвешенных в ней форменных элементов эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и других веществ.
Эритроциты - красные кровяные тельца, заполненные белком - гемоглобином, который соединяется с кислородом и транспортирует его из легких к тканям, а из тканей переносит углекислый газ к легким. В 1 мл крови человека в норме содержится 4,5-5,0 млн эритроцитов. У лиц двигающихся это число может возрастать до 6 млн/мл и более.
Лейкоциты - белые кровяные тельца, выполняющие защитную функцию по уничтожению инородных тел и болезнетворных микробов. В 1 мл содержится от 6 до 8 тыс. лейкоцитов.
Тромбоциты способствуют свертыванию крови (в 1 мл от 100 до 300 тысяч). В плазме крови находятся и антитела, создающие иммунитет организма к ядовитым веществам инфекционного и какого-либо другого происхождения, микроорганизмам и вирусам.
При движении крови по капиллярам, пронизывающим все ткани, через их стенки постоянно просачивается в межтканевое пространство часть кровяной плазмы, которая образует межтканевую жидкость, окружающую все клетки тела. Из этой жидкости клетки поглощают питательные вещества и кислород и выделяют в нее углекислый газ, а также другие продукты распада, образовавшиеся в процессе обмена веществ. Таким образом, кровь непрерывно отдает в межтканевую жидкость питательные вещества, используемые клетками, и поглощает вещества, используемые ими.
Общее количество крови составляет 7-8% массы тела человека. В покое 40-50% крови выключено из кровообращения и находится в «кровяных депо»: в печени, селезенке, сосудах кожи, мышцах легких. Выход крови из «депо» и ее перераспределение по организму регулируется ЦНС.
Из всего вышесказанного можно перечислить следующие функции крови: транспортная, трофическая, регуляторная, защитная.
Сердечно-сосудистая система (ССС)
ССС - является одной из важнейших, интегрирующих систем организма. Она не только обеспечивает единство внутренней среды, но и позволяет организму адаптироваться к изменениям.
ССС - это сердце и кровеносные сосуды.
Сердце - это четырехкамерный мышечный орган. Его работа складывается из сокращений - систолы и расслаблений - диастолы. Кроме того, имеется пауза.
Ритмичность работы сердца имеет большое значение в жизнедеятельности организма. У здорового человека основными показателями функционирования ССС является частота сердечных сокращений (ЧСС) и уровень артериального давления (АД).
Пульс - волна колебаний, распространяемая по стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка. В покое у здорового человека ЧСС составляет 60-70 уд./мин. Учащение - тахикардия, урежение - брадикардия.
Артериальное давление - создается силой сокращения желудочков сердца и упругостью стенок сосудов. Различают систолическое (max) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка и диастолическое (min), отмечается во время расслабления левого желудочка. Давление поддерживается за счет упругости стенок растянутой аорты и крупных артерий. В норме - 120/70 мм рт. ст., 110/60 мм рт. ст. Увеличение - гипертония, уменьшение - гипотония.
ССС состоит из большого и малого кругов кровообращения. Левая половина сердца обслуживает большой круг, правая - малый.
Двигательная активность человека, занятие физическими упражнениями, спортом оказывают существенное влияние на состояние ССС. Пожалуй, ни один орган не нуждается столь сильно в тренировке и не поддается ей столь легко, как сердце. Работая с большой нагрузкой при выполнении спортивных упражнений, сердце неизбежно тренируется. Расширяются границы его возможностей, оно приспосабливается к перекачке количества крови намного большего, чем это может сделать сердце нетренированного человека. В процессе регулярных занятий физическими упражнениями и спортом, как правило, происходит увеличение массы сердечной мышцы и размеров сердца. Так, масса сердца нетренированного человека составляет в среднем около 300 г, у тренированного - 500 г.
Физическая работа способствует расширению кровеносных сосудов, снижению тонуса их стенок; умственная работа, также как и нервно-эмоциональное напряжение, приводит к сужению сосудов, повышению тонуса их стенок и даже спазмам. Такая реакция особенно свойственна сосудам сердца и мозга. Длительная напряженная умственная работа, не сбалансированная с активным движением и физическими нагрузками, частое нервно-эмоциональное напряжение могут привести к ухудшению питания этих важнейших органов, к стойкому повышению кровяного давления, которое, как правило, является главным признаком гипертонической болезни. Свидетельствует о заболевании также и понижение кровяного давления в покое (потония), что может быть следствием ослабления деятельности сердечной мышцы. В результате специальных занятий физическими упражнениями и спортом кровяное давление претерпевает положительные изменения. Особенно полезны тренировки для совершенствования ССС в циклических видах спорта на открытом воздухе.
Дыхательная система
Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею и легкие. Структурно-функциональной единицей аппарата газообмена является ацинус (гроздь). Он включает в себя следующие элементы: бронхи; бронхиолы; альвеолы, находящиеся в альвеолярных ходах; капиллярная сеть, окружающая альвеолы; вены, несущие артериальную кровь. Общая поверхность альвеол (легочных пузырьков) в 50 раз превышает поверхность кожи человека и составляет более 100 кв. м.
Дыхание - непрерывный биологический процесс газообмена, имеющий рефлекторную природу; регулируется ЦНС. Дыхание подразделяется на внешнее (легочное) и внутреннее (тканевое).
Поступление воздуха в легкие (вдох) является результатом сокращения дыхательных мышц и увеличения объема легких. Выдох происходит вследствие расслабления дыхательных мышц.
Особенности дыхания. Затраты энергии на физическую работу обеспечиваются биохимическими процессами, происходящими в мышцах в результате окислительных реакций, для которых постоянно необходим кислород. Во время мышечной работы для увеличения газообмена усиливаются функции дыхания и кровообращения. Совместная работа систем дыхания, крови и кровообращения по газообмену оценивается рядом показателей: частотой дыхания, дыхательным объемом, легочной вентиляцией, жизненной емкостью легких, кислородным запросом, потреблением кислорода, кислородной емкостью крови и т.д.
Средняя частота дыхания в покое составляет 15-18 циклов в минуту. Один цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. У женщин частота дыхания на 1-2 цикла больше. У спортсменов в покое частота дыхания снижается до 6-12 циклов в минуту за счет увеличения глубины дыхания и дыхательного объема. При физической работе частота дыхания увеличивается: например, у лыжников и бегунов до 20-28, у пловцов 36-45 циклов в минуту.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальный объем воздуха, который может выдохнуть человек после максимального вдоха. Средние значения ЖЕЛ составляют у мужчин 3800-4200 мл, у женщин 3000-3500 мл. ЖЕЛ зависит от возраста, массы, роста, пола, состояния физической тренированности человека и от других факторов. У людей с недостаточным физическим развитием и имеющих заболевания эта величина меньше средней; у людей, занимающихся физической культурой, она выше, а у спортсменов может достигать 7000 мл и более у мужчин и 5000 мл и более у женщин. Широко известным методом определения ЖЕЛ является спирометрия (спирометр - прибор, позволяющий определить ЖЕЛ).
Систематическая тренировка средствами физической культуры и спорта не только стимулирует развитие сердечно-сосудистой и дыхательной системы, но и способствует значительному повышению уровня потребления кислорода организмом в целом.
Физические нагрузки оказывают двойной тренирующий эффект: повышают устойчивость к кислородному голоданию и, увеличивая мощность дыхательной и сердечно-сосудистой систем, способствуют лучшей утилизации кислорода.
Система пищеварения и выделения
Пищеварение является предварительным этапом обмена веществ, в результате которого становится возможным всасывание питательных веществ через стенки пищеварительного тракта и поступление их в кровь или лимфу. В пищеварительном аппарате происходят сложные физико-химические превращения пищи: от формирования пищевого комка в ротовой полости до всасывания и удаления непереваренных ее остатков. Данные процессы могут осуществляться с помощью функций пищеварительного аппарата - двигательной, всасывающей и секреторной.
Пищеварительная система включает в себя следующие отделы:
1) ротовая полость. В ней происходит с помощью языка, зубов, неба и слюнных желез начальная механическая обработка пищи;
2) глотка. Функциональной особенностью является то, что в глотке происходит перекрест дыхательных и пищеварительных путей. Осуществляется акт глотания;
3) пищевод. Выполняет следующие функции:
Проведение пищи через грудную полость;
Контроль размеров пищевого комка и пищевых масс в целом, т.к. из пищевода можно вернуть пищу сознательно.
4) желудок. Выделяют две функциональные части - переваривающую и эвакуаторную;
5) тонкий кишечник. Состоит из 12-перстной кишки, тощей кишки и подвздошной кишки. Происходит дальнейшее переваривание и всасывание питательных веществ;
6) толстый кишечник. Состоит из восходящей и нисходящей ободочных кишок, поперечной ободочной, сигмотовидной ободочной, слепой и прямой кишки. Толстый кишечник выполняет следующие функции: обратное всасывание воды, формирование каловых масс, эвакуация их из организма.
Непосредственное участие в процессе переваривания пищи принимают также желчный пузырь, селезенка, поджелудочная железа, печень.
Выделительная система
Основная функция выделительной системы - это удаление из организма продуктов метаболизма. Образуют выделительную систему почки, мочеточник и мочевой пузырь. Некоторые продукты обмена выделяются через кожу, легкие и желудочно-кишечный тракт. С помощью почек в организме поддерживается кислотно-щелочное равновесие (pH), необходимый обмен воды и солей, гомеостаз.
Нервная система
Состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферического отделов. В ЦНС обрабатывается разнородная информация, поступающая по чувствительным волокнам периферических нервов от рецепторов кожи, слизистых оболочек, мышц, сухожилий и внутренних органов, а также программируется ответная реакция организма, осуществляемая с помощью сигналов, посылаемых к мышцам, железам, кровеносным сосудам и внутренним органам по двигательным и вегетативным волокнам периферических нервов. ЦНС регулирует и обеспечивает функциональное единство всех органов и систем человека и осуществляет связь организма с окружающей средой.
Рецепторы и анализаторы
Анализаторы - система специализированных нервных образований, которые воспринимают полученную информацию. Различают анализаторы: экстероцептивные (например, слуха, зрения, обоняния, вкуса, осязания); интероцептивные, контролирующие состояние внутренней среды организма, - под их влиянием находится вестибулярный аппарат, опорно-двигательный аппарат (ОДА), уровень кровеносного давления и др.
Анализатор состоит из трех отделов: рецептора, проводниковой части и центра в головном мозге.
Рецепторы - нервные окончания чувствительных нервов. Это главный источник информации об окружающем мире (например, зрение, обоняние и др.)
При нарушении, какого-либо анализатора в процессе тренировки компенсаторно расширяются возможности других анализаторов (например, у слепых более тонко развиты осязание, слух и другие органы чувств).
Эндокринная система
Железы внутренней секреции (эндокринные железы) выделяют биологически активные вещества - гормоны. Морфологической особенностью этих желез является отсутствие специализированных выводных протоков. Продукты жизнедеятельности эндокринной системы выделяются прямо в кровь, лимфу или спинно-мозговую жидкость.
Ведущей гормональной системой организма является система гипоталамус - гипофиз - надпочечники. Железы внутренней секреции, входящие в эту систему, являются важнейшими регуляторами физиологических процессов, лежащих в основе целостных реакций организма.
К железам внутренней секреции относят: щитовидную, околощитовидную, зобную, надпочечники, поджелудочную, гипофиз, половые железы и ряд других.
Внешняя среда и ее воздействие на организм человека
На организм человека воздействуют следующие факторы: 1) природные - барометрическое давление, газовый состав и влажность воздуха, температура, солнечная радиация; 2) биологические факторы растительного и животного окружения; 3) социальная среда. Они неразрывно связаны с вопросами экологического характера.
Экология человека изучает закономерности взаимодействия человека с природой, проблемы сохранения и укрепления здоровья. Человек зависит от условий обитания точно так же, как природа зависит от человека.
Функциональная активность человека
Функциональная активность человека характеризуется сокращением мышц сердца, передвижением тела в пространстве, движением глазных яблок, глотанием, дыханием, двигательным компонентом речи, т.е. различными двигательными актами.
Основополагающим действием человека является труд (как известно, именно он создал человека). Выделяют два основных вида трудовой деятельности: физический труд и умственный труд.
Гипокинезия и гиподинамия
Гиподинамия - это ограничение двигательной активности, обусловленное особенностями образа жизни, профессиональной деятельностью.
Гипокинезия - состояние организма, обусловленное недостаточностью двигательной активности.
Оба эти состояния характеризуются атрофией мышц, общим понижением, ослаблением функциональных возможностей ССС и дыхательной системы, нарушением деятельности ЦНС. Отсутствие систематических занятий физическими упражнениями ведет к негативным изменениям в деятельности высших отделов головного мозга, его подкорковых структурах и образованиях. В результате снижается иммунитет, возникает повышенная утомляемость, нарушается сон, снижается умственная и физическая работоспособность.
Новосибирский государственный аграрный университет
Экономический факультет
Кафедра физического воспитания
«Социально – биологические основы физической культуры»
Выполнила:
Проверила:
Новосибирск 2010
Введение……………………………………………………………………………..…стр3
Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система(гомеостаз, ассимиляция, диссимиляция)…………стр4
Физиологические механизмы и закономерности совершенствования отдельных систем организма под воздействием направленной физической тренировки (кровеносная, сердечнососудистая, дыхательная, мышечная системы)……………………………………………………………………………….стр6
Заключение…………………………………………………………………………...стр13
Литература ……………………………………………………………………….. стр14
Введение
Организм – слаженная единая саморегулирующаяся и саморазвивающаяся биологическая система, функциональная деятельность которой обусловлена взаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций на воздействия окружающей среды, которые могут быть как полезными, так и пагубными для здоровья.
Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система .
Развитие организма осуществляется во все периоды его жизни – с момента зачатия и до ухода из жизни. Это развитие называется индивидуальным, или развитием в онтогенезе. При этом различают два периода: внутриутробный (от момента зачатия и до рождения) и внеутробный (после рождения).
Каждый родившийся человек наследует от родителей врожденные, генетически обусловленные черты и особенности, которые во многом определяют индивидуальное развитие в процессе его дальнейшей жизни.
Оказавшись после рождения, образно говоря, в условиях автономного режима, ребенок быстро растет, увеличивается масса, длина и площадь поверхности его тела. Рост человека продолжается приблизительно до 20 лет. Причем у девочек наибольшая интенсивность роста наблюдается в период от 10 до 13, а у мальчиков от 12 до 16 лет. Увеличение массы тела происходит практически параллельно с увеличением его длины и стабилизируется к 20 – 25 годам.
Необходимо отметить, что за последние 100 – 150 лет в ряде стран наблюдается раннее морфофункциональное развитие организма у детей и подростков. Это явление называют акселерацией (лат. ассе1еra - ускорение), оно связано не только с ускорением роста и развития организма вообще, но и с более ранним наступлением периода половой зрелости, ускоренным развитием сенсорных (лат. вепре – чувство), двигательных координаций и психических функций. Поэтому границы между возрастными периодами достаточно условны и это связано со значительными индивидуальными различиями, при которых «физиологический» возраст и «паспортный» не всегда совпадают.
Как правило, юношеский возраст (16 – 21 год) связан с периодом созревания, когда все органы, их системы и аппараты достигают своей морфофункциональной зрелости. Зрелый возраст (~2 – 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 замедляют процесс старения.
В основе жизнедеятельности организма лежит процесс автоматического поддержания жизненно важных факторов на необходимом уровне, всякое отклонение от которого ведет к немедленной мобилизации механизмов, восстанавливающих этот уровень (гомеостаз).
Гомеостаз – совокупность реакций, обеспечивающих поддержание или восстановление относительно динамического постоянства внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека (кровообращения, обмена веществ, терморегуляции и др.). Этот процесс обеспечивается сложной системой координированных приспособительных механизмов, направленных на устранение или ограничение факторов, воздействующих на организм как из внешней, так и из внутренней среды. Они позволяют сохранять постоянство состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды, несмотря на изменения во внешнем мире и физиологические сдвиги, возникающие в процессе жизнедеятельности организма. В нормальном состоянии колебания физиологических и биохимических констант происходят в узких гомеостатических границах, и клетки организма живут в относительно постоянной среде, так как они омываются кровью, лимфой и тканевой жидкостью. Постоянство физико-химического состава поддерживается благодаря саморегуляции обмена веществ, кровообращения, пищеварения, дыхания, выделения и других физиологических процессов.
А с с и м и л я ц и я – процесс усвоения органич. веществ, поступающих в организм, и уподобления их органич. веществам, свойственным данному организму, идет с использованием энергии, высвобождающейся при процессах диссимиляции. При этом образуются (синтезируются) соединения, обладающие высокой энергией (макроэргические), которые становятся источником энергии, освобождающейся при диссимиляции.
Диссимиляция поступающих в организм питательных веществ, в основном белков, жиров и углеводов, начинается с ферментативного расщепления их на более простые соединения – промежуточные продукты обмена веществ (пептиды, аминокислоты, глицерин, жирные кислоты, моносахариды), из которых организм синтезирует (ассимилирует) органич. соединения, необходимые для его жизнедеятельности.
Д и с с и м и л я ц и я – процесс расщепления в живом организме органич. веществ на более простые соединения – ведет к освобождению энергии, необходимой для всех процессов жизнедеятельности организма.
Организм – сложная биологическая система. Все его органы связаны между собой и взаимодействуют. Нарушение деятельности одного органа приводит к нарушению деятельности других.
Огромное количество клеток, каждая из которых выполняет свои, присущие только ей функции в общей структурно-функциональной системе организма, снабжаются питательными веществами и необходимым количеством кислорода для того, чтобы осуществлялись жизненно необходимые процессы энергообразования, выведения продуктов распада, обеспечения различных биохимических реакций жизнедеятельности и т.д. Эти процессы происходят благодаря регуляторным механизмам, осуществляющим свою деятельность через нервную, кровеносную, дыхательную, эндокринную и другие системы организма.
Физиологические механизмы и закономерности совершенствования отдельных систем организма под воздействием направленной физической тренировки.
Роль упражнений и функциональные показатели тренированности организма в покое, при выполнении стандартной и предельно напряженной работы
Формирование и совершенствование различных морфофизиологических функций и организма в целом зависят от их способности к дальнейшему развитию, что имеет во многом генетическую (врожденную) основу и особенно важно для достижения как оптимальных, так и максимальных показателей физической и умственной работоспособности. При этом следует знать, что способность к выполнению физической работы может возрастать многократно, но до определенных пределов, тогда как умственная деятельность фактически не имеет ограничений в своем развитии. Каждый организм обладает определенными резервными возможностями. Систематическая мышечная деятельность позволяет путем совершенствования физиологических функций мобилизовать те резервы, о существовании которых можно даже не догадываются. Причем адаптированный к нагрузкам организм обладает гораздо большими резервами, более экономно и полно может их использовать. Организм с более высокими морфофункциональными показателями физиологических систем и генов обладает повышенной способностью выполнять более значительные по мощности, объему, интенсивности и продолжительности физические нагрузки. Особенности морфофункционального состояния разных систем организма, формирующиеся в результате двигательной деятельности, называют физиологическими показателями тренированности.
Основное средство физической культуры в процессе двигательной тренировки это физические упражнения.
Важная задача упражнения - сохранить здоровье и работоспособность на оптимальном уровне за счет активизации восстановительных процессов. В ходе упражнения совершенствуются высшая нервная деятельность, функции центральной нервной, нервно-мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной и других систем, обмен веществ и энергии, а также системы нейрогуморального регулирования.
Так, к числу показателей тренированности в покое можно отнести:
1) изменения в состоянии центральной нервной системы,
2) изменения опорно-двигательного аппарата
3) изменения функции органов дыхания,состава крови и т.п.
Тренированный организм расходует, находясь в покое, меньше энергии, чем нетренированный.
Тренировка накладывает глубокий отпечаток на организм, вызывая в нем как морфологические, так физиологические и биохимические перестройки. Все они направлены на обеспечение высокой активности организма при выполнении работы.
Реакции на стандартные (тестирующие) нагрузки у тренированных лиц характеризуются следующими особенностями: 1) все показатели деятельности функциональных систем в начале работы (в период обрабатывания) оказываются выше, чем у нетренированных; 2) в процессе работы уровень физиологических сдвигов менее высок; 3) период восстановления существенно короче.
При одной и той же работе тренированные спортсмены расходуют меньше энергии, чем нетренированные. У первых меньше величина кислородного запроса, меньше размер кислородной задолженности, но относительно большая доля кислорода потребляется во время работы. Следовательно, одна и та же работа происходит у тренированных с юношей долей участия аэробных процессов, а у нетренированных - аэробных. Вместе с тем во время одинаковой работы у тренированных ниже, чем у нетренированных, показатели потребления кислорода, вентиляции легких, частоты дыхания.
Тренированный организм выполняет стандартную работу более экономно, чем нетренированный. Тренировка обусловливает такие приспособительные изменения в организме, которые вызывают экономизацию всех физиологических функций.
Одна и та же работа по мере развития тренированности становится менее утомительной. Для нетренированного стандартная работа может оказаться относительно трудной, выполняется им с напряжением, характерным для тяжелой работы, и вызывает утомление, тогда как для тренированного та же нагрузка будет относительно легкой, потребует меньшего напряжения и не вызовет большого утомления.
Эти два взаимосвязанных результата тренировки - возрастающая экономичность и уменьшающаяся утомительность работы - отражают ее физиологическое значение для организма. Явление экономизации обнаружилось, как было показано выше, уже при исследовании организма в состоянии покоя.
Тренированный расходует при предельной работе больше энергии, чем нетренированный, а объясняется тем, что сама работа, произведенная тренированным, превышает величину работы, которую может выполнить нетренированный. Экономизация проявляется в несколько меньшем расходе энергии на единицу работы, однако весь объем работы у тренированного при предельной работе настолько велик, что общая величина затраченной энергии оказывается очень большой.
Тесная связь наблюдается между максимальным потреблением кислорода и тренированностью. Максимальное потребление кислорода сопровождается максимальной интенсивностью легочного дыхания, которое у высокотренированных спортсменов достигает значительно больших величин, чем у малотренированных.
Если выполняемая предельная работа характеризуется высокой интенсивностью анаэробных реакций, то она сопровождается накоплением продуктов анаэробного распада. Оно больше у тренированных спортсменов, чем у нетренированных.
Значительные изменения в химизме крови во время работы говорят о том, что центральная нервная система тренированного организма обладает устойчивостью к действию резко измененного состава внутренней среды. Организм высокотренированного спортсмена обладает повышенной сопротивляемостью к действию факторов утомления, иначе говоря, большой выносливостью. Он сохраняет работоспособность при таких условиях, при которых нетренированный организм вынужден прекратить работу.
Функциональные показатели тренированности при выполнении предельно напряженной работы в циклических видах двигательной деятельности обусловливаются мощностью работы. Так, из приведенных данных видно, что при работе субмаксимальной и максимальной мощности наибольшее значение имеют анаэробные процессы энергообеспечения, т.е. способность адаптации организма к работе при существенно измененном составе внутренней среды в кислую сторону. При работе большой и умеренной мощности главным фактором результативности является своевременная и удовлетворяющая доставка кислорода к работающим тканям. Аэробные возможности организма при этом должны быть очень высоки.
При предельно напряженной мышечной деятельности происходят значительные изменения практически во всех системах организма, и это говорит о том, что выполнение этой напряженной работы связано с вовлечением в ее реализацию больших резервных мощностей организма, с усилением обмена веществ и энергии.
Таким образом, организм человека, систематически занимающегося активной двигательной деятельностью, в состоянии совершить более значительную по объему и интенсивности работу, чем организм человека, не занимающегося ею.
Это обусловлено систематической активизацией физиологических и функциональных систем организма, вовлечением и повышением их резервных возможностей, своего рода тренированностью процессов их использования и пополнения. Каждая клетка, их совокупность, орган, система органов, любая функциональная система в результате целенаправленной систематической упражняемости повышают показатели своих функциональных возможностей и резервных мощностей, обеспечивая в итоге более высокую работоспособность организма за счет того же эффекта упражняемости, тренированности мобилизации обменных процессов.
Сердечно-сосудистая система.
Сердце нетренированного человека в состоянии покоя за одно сокращение (систолу) выталкивает в аорту 50-70 мл крови, в минуту при 70-80 сокращениях 3.5 –5 л. Систематическая физическая тренировка усиливает функцию сердца и доводит систолический объем до 90-110 мл в покое, а при очень больших физических нагрузках 150 и даже 200 мл. Частота сердечных сокращений при этом увеличивается до 200 и более, минутный объем соответственно до 25, а иногда и 40 л! Словом сердце спортсмена имеет десятикратный резерв мощности.
Частота сердечных сокращений у нетренированного взрослого человека в покое обычно составляет 72-84 в минуту, для сердца же тренированного спортсмена в покое характерна барикардия, т.е. частота сокращений ниже 60 ударов в минуту (иногда до 36-38).
Такой режим работы более выгоден для сердца, так как увеличивается время отдыха (диастола), во время которого оно получает обогащенную кислородом артериальную кровь.
Основное же различие заключается в том, что при легкой нагрузке сердце нетренированного человека увеличивает количество сокращений, а сердце спортсмена повышает ударный выброс крови, т.е. работает экономичнее.
Конечно, десятикратное увеличение мощности сердца в экстремальных условиях не может не сказаться на функции сосудистой системы. Но у тренированного человека она также имеет больший запас прочности. При больших физических нагрузках максимальное давление у спортсменов и физически тренированных людей может превысить 200-250 мм рт. ст., а минимальное падает до 50 мм рт. ст.
При большой физической нагрузке возрастает и объем циркулирующей в организме крови в среднем на 1-1,5 л, достигая в целом 5-6 л. пополнение поступает из кровяных депо – своеобразных резервных емкостей, находящихся главным образом в печени, селезенке и легких. Соответственно увеличивается количество циркулирующих эритроцитов, в результате чего возрастает способность крови транспортировать кислород.
Кровоток в работающих мышцах увеличивается в десятки раз, также многократно увеличивается число работающих капилляров. Интенсивность обмена веществ с использованием кислорода возрастает в десятки раз.
Приведенные цифры свидетельствуют о больших анатомических и функциональных резервах сердечно-сосудистой системы, раскрыть которые можно только при систематических тренировка
Система дыхания.
Если сердце представляет собой насос, перекачивающий кровь и обеспечивающий ее доставку ко всем тканям, то легкие – главный орган дыхательной системы – насыщают эту кровь кислородом.
Физические нагрузки увеличивают число альвеол в легких, совершенствуя дыхательный аппарат и увеличивая его резервы. Установлено, что у спортсменов количество альвеол и альвеолярных ходов увеличено на 15-20 % по сравнению с таковыми у не занимающихся спортом. Это значительный анатомический и функциональный резерв.
Физические упражнения оказывают большое влияние на формирование аппарата дыхания. У спортсменов, например, жизненная емкость легких достигает 7 л. и более. Спортивные врачи сборных команд страны по баскетболу и лыжам зарегистрировали величины, равные 8.1 и 8.7 л.
Конечно, спортсмены – это люди, как правило, с изначально хорошими физическими данными, но физические нагрузки развивают любой организм.
При максимальных физических нагрузках частота дыхания может возрасти до 50-70 в минуту, а минутный объем дыхания до 100-150 л, т.е. в 10-15 раз превысить этот показатель, отмеченный в состоянии покоя.
Хорошо развитый дыхательный аппарат – надежная гарантия полноценной жизнедеятельности клеток. Ведь известно, что гибель клеток организма в конечном итоге связана с недостатком в них кислорода. И напротив, многочисленными исследованиями установлено, что чем больше способность организма усваивать кислород, тем выше физическая работоспособность человека. Тренированный аппарат внешнего дыхания (легкие, бронхи, дыхательные мышцы) – это первый этап на пути к улучшению здоровья.
При использовании регулярных физических нагрузок максимальное потребление кислорода, как отмечают спортивные физиологи, повышается в среднем на 20-30%.
У тренированного человека система внешнего дыхания в покое работает более экономно. Так, частота дыхания снижается до 8-10 в минуту, при этом несколько возрастает его глубина. Из одного и того же объема воздуха, пропущенного через легкие, извлекается большее количество кислорода.
Возникающая при мышечной активности потребность организма в кислороде «подключает» к решению энергетических задач незадействованные до этого резервы легочных альвеол. Это сопровождается усилением кровообращения во вступившей в работу ткани и повышением аэрации (насыщенность кислородом) легких. Считают, что этот механизм повышенной вентиляции легких укрепляет их. Кроме того, хорошо «проветриваемая» при физических усилиях легочная ткань менее подвержена заболеваниям, чем те ее участки, которые аэрированы слабее и потому хуже снабжаются кровью. Известно, что при поверхностном дыхании нижние доли легких в малой степени участвуют в газообмене. Именно в местах где легочная ткань обескровлена, чаще всего возникают воспалительные процессы. Напротив, повышенная аэрация целительно действует при лечении некоторых заболеваниях.
Врачи уже давно отметили, что спортсмены и оперные певцы не болеют туберкулезом легких, в основе этого факта, в обоих случаях, лежит повышенная аэрация легких.
При физических нагрузках возрастание легочной вентиляции связанно с усилением амплитуды движения диафрагмы. Этот факт благоприятно отражается и на состоянии других органов. Так, сокращаясь при вдохе диафрагма давит на печень и другие органы пищеварения способствуя оттоку из них венозной крови и поступлению ее в правые отделы сердца. При выдохе диафрагма поднимается, облегчая приток артериальной крови к органам брюшной полости и улучшая их питание и работу. Таким образом, диафрагма является как бы вспомогательным органом кровообращения для органов пищеварения.
Именно этот механизм – своеобразный мягкий массаж – имеют в виду специалисты лечебной физкультуры, рекомендуя некоторые упражнения дыхательной гимнастики для лечения органов пищеварения. Впрочем, индийские йоги с давних пор лечат заболевания желудка, печени и кишечника дыхательной гимнастикой, эмпирически установив целебное ее действие при многих недугах органов брюшной полости.
Кровеносная система.
Кровь в организме под воздействием работы сердца находится в постоянном движении. Этот процесс происходит под воздействием разности давления в артериях и венах. Артерии - кровеносные сосуды, по которым кровь движется от сердца. Они имеют плотные упругое мышечные стенки. От сердца отходят крупные артерии (аорта, легочная артерия), которые, удаляясь от него, ветвятся на более мелкие. Из капилляров кровь переходит в вены-сосуды, по которым она движется к сердцу. Вены имеют тонкие и мягкие стенки и клапаны, которые пропускают кровь только в одну сторону - к сердцу.
Сердце – главный центр кровеносной системы, работающий по типу насоса, благодаря чему в организме движется кровь. В результате физической тренировки размеры и масса сердца увеличивается в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема, что повышает мощность и работоспособность сердечной мышцы.
Кровь в организме человека выполняет следующие функции:
Транспортная;
Регуляторная;
Защитная;
Теплообмен.
При регулярных занятиях физическими упражнениями или спортом:
увеличивается количество эритроцитов и количество гемоглобина в них, в результате чего повышается кислородная емкость крови;
повышается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям, благодаря повышению активности лейкоцитов;
ускоряются процессы восстановления после значительной потери крови.
Опорно-двигательный аппарат.
Физические нагрузки при занятиях спортом оказывают благотворное влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы.
Влияние занятий спортом на мышцы.
Мышцы - активная часть двигательного аппарата
В теле человека насчитывается около 600 мышц. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Мышцы составляют: у мужчин - 42% веса тела, у женщин - 35%, у спортсменов - 45–52%.
По происхождению, строению и даже функции мышечная ткань неоднородна. Основным свойством мышечной ткани является способность к сокращению – напряжению составляющих ее элементов. Для обеспечения движения элементы мышечной ткани должны иметь вытянутую форму и фиксироваться на опорных образованиях (костях, хрящах, коже, волокнистой соединительной ткани и т.п.).
В различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статистические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.
Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену рекомендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движений (гиподинамию), или, наконец, проводить тренировки с постепенным уменьшением нагрузки.
Изменения в строении мышц у спортсменов можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в процессе тренировки. Эксперименты показали, что нагрузки преимущественно статистического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожильная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соединительной ткани в мышцах между мышечными пунктами увеличивается, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается трофический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно развивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неодинаковым просветом.
При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мышечные волокна располагаются более параллельно, по типу веретенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы становится меньше.
Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным
Количество нервных волокон в мышцах, выполняющих преимущественно динамическую функцию, в 4 - 5 раз больше, чем в мышцах выполняющих преимущественно статистическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.
При пониженной нагрузке мышцы становятся дряблыми, уменьшаются в объеме, капилляры их суживаются, в результате чего мышечные волокна истощаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мышц.
При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилляры. По наблюдениям П.З. Гудзя, под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая является результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышечных волокон сопровождается увеличением в них ядер, миофибрилл. Увеличение числа мышечных волокон происходит тремя путями: посредством расщепления гипертрофированных волокон на два - три и более тонких, вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, а также формирования мышечных волокон из клеток сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки. Расщеплению мышечных волокон предшествует перестройка их моторной иннервации, в результате чего на гипертрофированных волокнах формируются одно - два дополнительных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщепления каждое новое мышечное волокно имеет собственную мышечную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами, которые проникают в щели продольного деления. При явлениях хронического переутомления одновременно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся.
Важное практическое значение при перетренированности имеет двигательный режим. Установлено, что гиподинамия действует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает. Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографическую карту.
Так, в показателях силы мышц верхних конечностей (мышц - сгибателей и разгибателей предплечья, разгибателей плеча) явное преимущество имеют спортсмены, специализирующиеся в хоккее и ручном мяче, по сравнению с лыжниками - гонщиками, и велосипедистами. В силе мышц - сгибателей плеча заметно превосходство лыжников над гандболистами, хоккеистами и велосипедистами. Больших различий в силе мышц верхних конечностей между хоккеистами и гандболистами не наблюдается. Довольно четкие различия отмечаются в силе мышц - разгибателей, причем лучший показатель у хоккеистов (73кг), несколько хуже у гандболистов (69кг), лыжников (60кг) и велосипедистов (57кг). У не занимающихся спортом этот показатель составляет всего 48кг.
Показатели силы мышц нижних конечностей также различны у занимающихся различными видами спорта. Величина силы разгибателей голени больше у гандболистов (77кг) и хоккеистов (71кг), меньше у лыжников - гонщиков (64кг), еще меньше у велосипедистов (63кг). В силе мышц - разгибателей бедра большое преимущество у хоккеистов (177кг), тогда как у гандболистов, лыжников и велосипедистов существенных различий в силе этой группы мышц нет (139 - 142кг).
Особенно интересны различия в силе мышц - сгибателей стопы и разгибателей туловища, способствующих в первом случае отталкиванию, а во втором - удержанию позы. У хоккеистов показатели силы мышц - сгибателей стопы составляют 187кг, у велосипедистов - 176кг, у гандболистов - 146кг. Сила мышц - разгибателей туловища у гандболистов равна 184кг, у хоккеистов - 177кг, а у велосипедистов - 149кг.
В момент нанесения удара в боксе особая нагрузка падает на мышцы сгибатели кисти и пальцев, активное напряжение которых обеспечивает жесткость звена. Во время боя большую нагрузку в области туловища несут мышцы – разгибатели позвоночного столба, при активном участии осуществляется нанесение различных видов ударов. В области нижних конечностей наиболее сильного развития у боксеров достигают сгибатели и разгибатели бедра, разгибатели голени и сгибатели стопы. В значительно меньшей степени развиты мышцы разгибатели предплечья и сгибатели плеч, сгибатели голени и разгибатели стопы. При этом при переходе от первой весовой группы к шестой увеличение силы наиболее сильных групп мышц происходит в большей степени, чем увеличение относительно «слабых», менее участвующих в движениях боксера, мышц.
Все эти особенности связаны с неодинаковым биохимическими условиями в работе двигательного аппарата и требованиями, предъявляемыми к нему в различных видах спорта. При тренировке начинающих спортсменов необходимо обращать особое внимание на развитие силы «ведущих» групп мышц.
Заключение.
Познание себя самого является необходимым условием обеспечения жизнедеятельности специалиста в условиях современных воздействий внешней среды. Формирование физической культуры личности будущего специалиста при этом немыслимо без умения рационально корректировать свое состояние средствами физической культуры и двигательной деятельности.
Движения играют существенную роль во взаимодействии человека с внешней средой. Выполняя разнообразные и сложные движения, человек может осуществлять трудовую деятельность, общаясь с другими людьми, заниматься спортом и т.д. При этом организм получает более высокую способность к сохранению постоянства внутренней среды при изменяющихся внешних воздействиях: температура, влажность, давление, сила воздействия солнечной и космической радиации.
Под воздействием физической тренировки происходит неспецифическая адаптация организма человека к разнообразным проявлениям факторов внешней среды.
Экспериментальные данные подчеркивают стимулирующее влияние оптимально организованной двигательной активности на уровень умственной работоспособности студентов.
Таким образом, можно сделать заключение, что двигательная функция- основная функция человеческого организма, которую следует постоянно совершенствовать для повышения работоспособности в любом виде деятельности, в том числе и в умственной.
Список используемой литературы.
Орешник Ю.А. К здоровью через физкультуру. М. «Медицина», 1989 г.
Шаталова Г.С. Философия здоровья. М, 1997.
Физическая культура студента: Учебник/Под ред. .И.Ильинича.-М.:Гардарики,1999.-448 c.
Физическая культура: Учебное пособие/Под ред.В.А.Коваленко.-Изд-во АСВ,2000.-432 с
физической культура в ВУЗе (2)Реферат >> Культура и искусство
В.П.Зайцева. /Белгородская ГТАСМ, 1998. 21. Социально -биологические основы физической культуры . Учебное пособие. /Под ред. ЯН...
