Социальные основы физической культуры. Биологические основы физической культуры Социально биологические основы физической культуры личности

Муниципальное автономное образовательное учреждение “Средняя общеобразовательная школа №12” г.Березники

Реферат

По физической культуре на тему

“Социально-биологические основы физической культуры”

Выполнила учитель физической культуры

Кузнецова Е.А.

г. Березники

Введение....................................................................................................3-4

1.Организм человека как единая биологическая система………………..4-5

2 Физиологическая характеристика организма при занятиях физическими упражнениями……………………………………………………………………...5-7

3.Гипокинезия и гиподинамия……………………………………………..7-8

4.Утомление при физической работе……………………………………..8-10

5.Влияние физических упражнений на дыхательную и пищеварительные системы организма………………………………………………………………10-12

6.Средства физической культуры, обеспечивающие умственную и физическую работоспособность………………………………………………..12-13

7.Методики самооценки работоспособности, усталости, утомления...13-14

Заключение…………………………………………………………………...14

Введение

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

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. 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 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 и учащейся молодежи. Достижения медико-биологических наук лежат в основе педагогических принципов и методов учебно-тренировочного процесса, теории и методики физического воспитания и спортивной тренировки.

1.ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА КАК ЕДИНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯЯ 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.

2.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

3.мертвая точка

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».

3.ГИПОКИНЕЗИЯ И ГИПОДИНАМИЯ, ИХ НЕБЛАГОПРИЯТНОЕ ВЛИЯНИЕ НА ОРГАНИЗМ.

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.

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 процесса 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.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.

6. СРЕДСТВА ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ УМСТВЕННУЮ И ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ.

В качестве основного средства физической культуры следует назвать физические упражнения. Существует так называемая физиологическая классификация этих упражнений, которая в определенной степени объединяет отдельные группы упражнений по физиологическим признакам. К средствам физической культуры относятся также оздоровительные силы природы (солнце, воздух и вода) и гигиенические факторы (санитарно - гигиеническое состояние мест занятий, режим труда, отдыха, сна и питания). Устойчивость организма к действию неблагоприятных факторов зависит от врожденных и приобретенных свойств. Эта устойчивость достаточно лабильна и поддается тренировке как средствами мышечных нагрузок, так и различными внешними воздействиями (температурным режимом, уровнем кислорода, углекислого газа и т.д.).

7. ПРОСТЕЙШИЕ МЕТОДИКИ САМООЦЕНКИ РАБОТОСПОСООБНОСТИ, 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 - факторы, воздействующие на 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.

Заключение

В данной работе я рассказала о социально-биологических основах физической культуры. Без знаний о человеке, нельзя сформировать процесс здорового образа жизни и физической подготовки. Благодаря знанию о физиологической характеристики организма при занятиях физическими упражнениями, гипокинезии и гиподинамии, об утомлении, вы можете повысить свою работоспособность организма. А так же я рассказал о простейших методиках самооценки работоспособностях, усталости, утомления. Надеюсь, данные знания вам пригодятся, и вы будете с умом использовать их.

МИНИСТЕРСТВО ОБРÀЗОВÀНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРÀЦИИ ВОЛГОГРÀДСКИЙ ГОСУДÀРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Т.Г. КОВÀЛЕНКО СОЦИÀЛЬНО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ Учебное пособие Волгоград 2000 1 ББК 75.0 К56 Рецензент д-р пед. наук, проф. À.Н. Вырщиков Печатается по решению библиотечно-издательского совета Коваленко Т.Г. К56 Социально-биологические основы физической культу- ры: Учебное пособие. - Волгоград: Издательство ВолГУ, 2000. - 124 с. ISBN 5-85534-334-0 Предлагаемые теоретические основы, рассчитанные для нефизкультурных вузов, заполняют определенный пробел спе- циальных знаний по дисциплине «Физкультура в вузе». Рассчитано на широкий круг преподавателей физвос- питания и студентов высших и средних учебных заведений. ISBN 5-85534-334-0 © Т.Г. Коваленко, 2000 © Издательство Волгоградского государственного университета, 2000 2 Чем больше человек Познает себя, тем Больше внутренних сил он обретает. Инаят Хан Гаян ВВЕДЕНИЕ Радикальные перемены в жизни нашего общества повлекли за собой большие изменения в мировоззрении и идеологии, в культуре и образовании. Коренным образом изменился и социальный заказ общества высшей школе. Современная ориентация на творческое освоение физичес- кой культуры будущим специалистом требует от физического воспитания упорядоченного воздействия на его интеллектуаль- ную, эмоционально-волевую и практическую деятельность. Прин- цип деятельностного подхода к освоению физкультурно-спортив- ной практики характеризуется реализацией ценностей физичес- кой культуры, включением человека в процесс физического са- мообразования и самосовершенствования. Познание самого себя является важным шагом в решении проблемы формирования физической культуры личности буду- щего специалиста, который при изучении данной темы должен: - изучить особенности функционирования человеческого организма и отдельных его систем под влиянием занятий физи- ческими упражнениями и спортом в различных условиях внеш- ней среды; - уметь диагностировать состояние своего организма и от- дельных его систем, вносить необходимую коррекцию в их раз- витие средствами физической культуры и спорта; - уметь рационально адаптировать физкультурно-спортив- ную деятельность к индивидуальным особенностям организма, условиям труда, быта, отдыха и дифференцировать использова- ние средств физической культуры и спорта с учетом отмеченных особенностей. Все это будет способствовать формированию мотивацион- но-ценностного отношения к физической культуре, установке 3 на здоровый образ жизни, к потребности в регулярных занятиях физическими упражнениями и спортом. Кафедрой физвоспитания Волгоградского государственного университета предпринята попытка в небольшой по объему кни- ге обобщить, а также популярно и кратко изложить некоторые разделы теоретического курса по физическому воспитанию в вузе. Задача данного издания - познакомить студентов, учащих- ся и широкие массы любителей спорта с целями, задачами фи- зической культуры и олимпийского движения, гигиеническими требованиями, дать сведения о строении и функциях организма человека, врачебном контроле и самоконтроле, системе спортив- ной тренировки, оздоровительных системах и т. д., а также по- мочь студентам в подготовке к сдаче теоретического курса по физвоспитанию. 4 РÀЗДЕЛ 1 СОЦИÀЛЬНОЕ ЗНÀЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТÀ Последние годы круто изменили нашу жизнь, но какие бы изменения не происходили в стране, одно остается неизменным в государстве - воспитание человека, личности, способной за- воевать право на строительство новых основ человеческого об- щества. Человек как личность формируется в процессе обществен- ной жизни: в учебе, труде, в общении с людьми. Физическая культура и спорт вносят свой вклад в формирование всесторонне развитой личности. Нравственное воспитание. На учебных занятиях, трениров- ках, а особенно во время спортивных соревнований учащиеся переносят большие физические и моральные нагрузки: быстро меняющаяся обстановка, сопротивление соперника, зависимость результата спортивных соревнований от усилий каждого члена команды, умение подчинить свои интересы интересам коллекти- ва, неукоснительное выполнение определенных правил спортив- ных соревнований, уважительное отношение к сопернику. Все это содействует формированию у них таких черт характера, как сила воли, смелость, самообладание, решительность, уверенность в своих силах, выдержка, дисциплинированность. Умственное воспитание. На занятиях физической культурой и спортом учащиеся приобретают знания о рациональных спосо- бах выполнения двигательных действий, об использовании при- обретенных навыков в жизни, усваивают правила закаливания организма, обязательные требования гигиены. Развиваются на- блюдательность, внимание, восприятие, повышается уровень ус- тойчивости умственной работоспособности. При правильной орга- низации занятия физической культурой могут стать важным сред- ством в предупреждении переутомления, нервных срывов и не- врозов при подготовке к экзаменам. Исследования показывают, что занятия физическими уп- ражнениями способствуют совершенствованию органов чувств, мы- шечно-двигательной чувствительности, зрительного и слухового восприятия, развитию памяти, особенно зрительно-двигательной. 5 Трудовое воспитание. Постановка физического воспитания в каждом высшем учебном заведении определяет в значительной мере степень готовности каждого выпускника к работе по спе- циальности. Сущность трудового воспитания заключается в сис- тематическом и планомерном развитии качеств и свойств лично- сти, определяющих подготовку человека к жизни, к обществен- но полезному труду. В процессе подготовки и проведения занятий необходимо обращать внимание на коллективную расстановку и уборку снарядов, оборудования, инвентаря, участие в общих ра- ботах по благоустройству площадок, выполнению производи- тельного труда в период нахождения в оздоровительно-спортив- ных лагерях и т. д. Трудолюбие также воспитывается непосредственно в про- цессе занятий физическими упражнениями и спортом, когда за- нимающиеся для достижения максимального результата, пре- одолевая усталость, многократно выполняют физические упраж- нения. Целеустремленность и настойчивость в достижении цели, воспитанные в процессе занятий физическими упражнениями, переносятся в последующем и на трудовую деятельность. Эстетическое воспитание. В физической культуре и спорте заключены огромные возможности для эстетического воспита- ния человека, развития способности воспринимать, чувствовать и правильно понимать прекрасное в поступках, в совершенных формах человеческого тела, в доведенных до степени искусства движениях гимнаста, акробата, прыгуна в воду, фигуриста. Выполнение упражнений под музыку в художественной гимнасти- ке, фигурном катании способствует развитию музыкальной куль- туры. Занятия туризмом, альпинизмом, парусным и другими ви- дами спорта позволяют понимать и чувствовать прекрасное в природе. Многие люди приобщаются к спорту не только из стрем- ления укрепить здоровье или установить рекорды, их привлекает эстетическое удовольствие от занятий, от возможности постоян- но созерцать прекрасное и создавать его в виде совершенных по красоте движений. Связь занятий физическими упражнениями с эстетическим воспитанием имеет действенный характер, так как позволяет не только формировать внешне прекрасный образ, но и одновременно влиять на воспитание морально-волевых качеств, этических норм и поведение в обществе. 6 Физическая культура и спорт- средство укрепления мира,друж- бы и сотрудничества между народами. Выступая в соревнованиях в различных странах, на различных континентах, спортсмены зна- комятся с культурой и бытом других стран, с историческими местами. Совместные тренировки, а в настоящее время и совмест- ные выступления спортсменов разных стран в клубных и нацио- нальных сборных командах укрепляют дружбу народов. ФИЗИЧЕСКÀЯ КУЛЬТУРÀ И ТРУДОВÀЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ Многие виды профессиональной деятельности современно- го человека характеризуются типичными особенностями: гипо- кинезией (адинамичность) и гиподинамией, вынужденной си- дячей рабочей позой и локальными мышечными нагрузками. В эту группу входят люди таких профессий, как сборщики в часо- вом производстве, в радиоэлектронной и электроламповой про- мышленности, швеи-мотористки в швейной и обувной промыш- ленности, телеграфистки, водители разного вида транспорта и многие другие. Непривычные условия труда с перегрузкой нервной систе- мы и общей адинамией ставят перед руководителями предприя- тий, профсоюзными и спортивными организациями, органами здравоохранения задачи, смысл которых в том, чтобы люди, связанные с малоподвижным трудом, имели возможность зани- маться физической культурой и спортом. У трудящихся таких предприятий физическая культура дол- жна твердо войти в режим дня. Это важно не только для того, чтобы снимать утомляемость, сохранять производительность тру- да, не допускать ошибок при большой умственной напряженно- сти, но, что не менее важно, и для того, чтобы сохранить здоро- вье, избавить человека от появления возможных заболеваний. Такие предприятия должны, по меньшей мере, иметь про- стейшие спортивные сооружения, в которых в свободное от ра- боты время можно выполнять целенаправленные физические уп- ражнения, помогающие компенсировать гипокинезию. Физическая культура должна быть организована таким об- разом, чтобы она стала важным профилактическим средством многих заболеваний. 7 Чтобы сохранить здоровье людей, многие предприятия, не- смотря на экономические трудности в стране, изыскивают воз- можности по содержанию имеющихся у них профилакториев, комнат отдыха. Значимость этих «комбинатов здоровья» трудно переоце- нить, так как после трудового дня, связанного с монотонной работой, рабочие могут проходить здесь курс лечебной гимнас- тики, предусматривающий физическую нагрузку на группу тех мышц, которые не получают должной загрузки в рабочее время. Здесь же от медицинских работников и инструкторов-методис- тов рабочие и служащие получают рекомендации, какие физи- ческие упражнения для них более целесообразны. Эффективность выполнения работы зависит от уровня раз- вития у человека профессионально важных физических и психи- ческих качеств. Людям малоподвижного, однообразного труда необходимо иметь хорошо развитую общую выносливость, высокий уровень тонкой координации движений, развитую проприоцептивную чув- ствительность, иметь возможность длительное время сохранять устойчивость внимания и т. д. Исходя из особенностей видов деятельности и для развития тех или иных профессионально важных качеств подбирается оп- ределенная система производственной физической культуры и соответствующие средства, которые решают свои определенные задачи. I. Производственная гимнастика - должна решать задачи, направленные: 1) на усиление общего кровообращения и устранения зас- тойных явлений в области таза и нижних конечностей; 2) снижение утомления за счет разгрузки зрительного ана- лизатора, включения в активную деятельность мышечных групп, не принимавших участия в рабочем процессе, и создания усло- вий для отдыха мышц, на которые приходилась основная произ- водственная нагрузка; 3) борьбу с монотонностью. Формы проведения занятий производственной гимнастики: - вводная гимнастика; - физкультурная минутка; - физкультурная пауза. 8 II. Послерабочее восстановление. Основной задачей данного вида является восстановление общей работоспособности и функ- циональных возможностей нервно-мышечного аппарата рук, зри- тельного анализатора. Основные формы занятий: - восстановительная гимнастика; - занятия с использованием технических средств в восста- новительно-профилактическом центре. III. Профилактика возможных неблагоприятных отклонений в состоянии организма имеет своей задачей повышение устойчи- вости организма к воздействию гипокинезии и гиподинамии, однообразию и монотонности труда. Формы занятий: - профилактическая гимнастика; - занятия в профилированной группе здоровья; - занятия в восстановительно-профилактическом центре с использованием технических средств. IV. Профессионально-прикладная физическая подготовка. Ос- новной задачей является развитие общей выносливости орга- низма, устойчивости внимания, тонкой координации движений. Формы занятий: - занятия в профилированной группе профессионально-при- кладной физической подготовки; - секционные занятия. К средствам физической культуры, развивающим общую выносливость, относятся циклические и игровые вида спорта: легкая атлетика, гребля, езда на велосипеде, ходьба на лыжах, баскетбол, футбол, теннис и др. Средства, развивающие координацию движений, подвиж- ность в суставах, - это гимнастика, акробатика, стрейтчинг, аэробика, плавание, спортивные игры, настольный теннис, бад- минтон, упражнения на тренажерах и т. д. Гимнастические упражнения на внимание, различные спортивные и подвижные игры, ориентирование на местности способны развить устойчивость, распределение, концентрацию и объем внимания. Быстрота реакции, точность реакции развивается такими видами спорта, как фехтование, спортивные и подвижные игры. 9 Трудно перечислить все благоприятные воздействия физ- культуры на организм, но наблюдения многих лет убеждают людей: физкультура действительно является важным профилак- тическим средством в предупреждении многих заболеваний и мощным целительным средством в сохранении здоровья челове- ка, в улучшении его всестороннего физического развития. ПРИКЛÀДНОЕ ЗНÀЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТÀ Известно, что результативность многих видов профессио- нального труда существенно зависит, кроме прочего, от специ- альной физической подготовленности, приобретаемой предвари- тельно путем систематических занятий физическими упражне- ниями, адекватными в определенном отношении требованиям, предъявляемым к функциональными возможностями организма профессиональной деятельностью и ее условиями. В различных сферах профессионального труда в настоящее время насчитывается несколько тысяч профессий, десятки ты- сяч специальностей, существуют профессии, требующие пре- дельной или близкой к ней мобилизации физических способ- ностей, морально-волевых качеств. Это главным образом про- фессии, осложненные экстремальными условиями деятельнос- ти - испытатели летной или иной транспортно-скоростной тех- ники, профессиональные военнослужащие, оперативные работ- ники следственных органов системы МВД и ФСБ, пожарные, водолазы и т. д. Для достижения высокой результативности в указанных и аналогичных видах труда нужна специально ориентированная физическая подготовка. Суть основных задач, решаемых в процессе профессиональ- но-прикладной физической подготовки, заключается в том, чтобы: 1) пополнить и усовершенствовать индивидуальный фонд двигательных умений, навыков и физкультурно-образователь- ных знаний, способствующих освоению избранной профессии; 2) интенсифицировать развитие профессионально важных физических и непосредственно связанных с ними способностей и качеств индивида, от которых существенно зависит не только 10

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.

Биологические основы физической культуры

Вступление

Физическая культура представляет собой специфическую часть общей культуры, включающую различные стороны человеческой деятельности по созданию и рациональному использованию средств, методов и условий направленного физического совершенствования человека, формированию гармонично развитой личности. К основным ценностям физической культуры относятся такие, как уровень физической подготовленности, физическое развитие, крепкое здоровье, устойчивое психическое состояние, высокий уровень работоспособности, система двигательных умений, навыков и специальных знаний.

Основными средствами физической культуры, связанными с двигательной деятельностью человека, являются физические упражнения. С помощью физических упражнений осуществляется биологическое воздействие на организм, изменяющее его физическое состояние. Их выполнение стимулирует активность целого ряда физиологических, биохимических, психических процессов, обеспечивающих оптимальное функционирование организма в условиях возрастающей двигательной активности. Систематические занятия физическими упражнениями совершенствуют деятельность всех органов и систем, ведет к перестройке работы организма в соответствии с общими биологическими законами.

Поэтому естественнонаучную основу физической культуры составляют медико-биологические науки - биология, физиология, анатомия, биохимия и др. Достижения этих наук лежат в основе теории и практики физической культуры, физического воспитания, спортивной тренировки.

1. Организм как биологическая система

В биологии организм рассматривается как самостоятельно существующая единица мира, функционирование которой возможно лишь при постоянном взаимодействии с окружающей его внешней средой и самообновлении в результате такого взаимодействия.

Основной функцией организма является обмен веществ (метаболизм), который обеспечивается одновременно и непрерывно протекающими процессами во всех органах и тканях - ассимиляция и диссимиляция.

Ассимиляция (анаболизм) сводится к образованию из поступающих в организм извне веществ и накоплению новых химических соединений, идущих на формирование различных тканей (массы тела) и создание энергетического потенциала, необходимого для осуществления жизнедеятельности, в том числе движений.

Диссимиляция (катаболизм) - это расщепление химических веществ в организма, разрушение старых, отмерших или поврежденных тканевых элементов тела, а также освобождение энергии из веществ, накопленных в процессе ассимиляции.

С обменом веществ связаны такие функции организма, как рост, развитие, размножение, питание, пищеварение, дыхание и выделение продуктов жизнедеятельности, движения, реакции на изменение внешней среды и др.

Многообразно влияние на организм окружающей среды, которая является для него не только поставщиком жизненно необходимых веществ, но и источником возмущающих воздействий (раздражителей). Постоянные колебания внешних условий стимулируют соответствующие приспособительные реакции в организме, которые предотвращают возможное появление отклонений в его внутренней среде (кровь, лимфа, тканевая жидкость) и большинстве клеточных структур.

В процессе эволюции, при формировании взаимоотношений организма с внешней средой, в нем выработалось важнейшее свойство сохранять постоянство состава внутренней среды - гомеостаз (от греч. « гомойос» - одинаковый, «стасис» - состояние). Выражением гомеостаза является наличие ряда биологических констант - устойчивых количественных показателей, характеризующих нормальное состояние организма. К ним относятся температура тела, содержание в крови и тканевой жидкости белков, сахара, ионов натрия, калия и др. Константы определяют физиологические границы гомеостаза, поэтому при длительном пребывании организма в условиях, значительно отличающихся от тех, к которым он приспособлен, гомеостаз нарушается и могут произойти сдвиги, не совместимые с нормальной жизнью.

Однако адаптивные механизмы организма не исчерпываются сохранением гомеостатического состояния, поддержанием постоянства регулируемых функций. Например, при разного рода физических нагрузках направленность регуляции ориентирована на обеспечение оптимальных условий функционирования организма в связи с возросшими требованиями (учащение сердцебиения, дыхательных движений, активизации обменных процессов и др.).

Современная наука рассматривает организм как саморегулирующуюся биологическую систему, в которой все клетки, ткани, органы находятся в тесной взаимосвязи и взаимодействии, образуя единое целое с высокой функциональной эффективность.. Еще И.П. Павлов подчеркивал « человек есть... система в высочайшей степени саморегулирующаяся, сама себя поддерживающая, восстанавливающая, поправляющая и даже совершенствующая».

Взаимосвязь функций и процессов обеспечивается двумя механизмами регуляции - гуморальным и нервным, которые в процессе биологического приспособления в животном мире являлись доминирующими, а затем постепенно трансформировались в регуляторы функций организма.

Гуморальный механизм (от лат. «хумор» - жидкость) регулирования осуществляется за счет химических веществ, которые содержатся в циркулирующих в организме жидкостях (крови, лимфе, тканевой жидкости).

Важнейшими из них являются гормоны (от греч. «хормон» - движущий), которые выделяются железами внутренней секреции. Попадая в кровоток, они поступают ко всем органам и тканям, независимо от того участвуют они в регуляции функций или нет. Только избирательное отношение тканей к конкретному веществу обуславливает включение гормона в процесс регуляции. Движутся гормоны со скоростью кровотока без определенного «адресата». Между различными химическими регуляторами, особенно гормонами, четко проявляется принцип саморегуляции. Например, если становится избыточным количество инсулина (гормона поджелудочной железы) в крови, это служит пусковым сигналом к усилению продукции адреналина (гормона мозгового слоя надпочечников). Динамическое равновесие уровня концентрации этих гормонов обеспечивает оптимальное содержание сахара в крови.

Нервный механизм регулирования осуществляется через нервные импульсы, идущие по определенным нервным волокнам к строго определенным органам или тканям организма. Нервная регуляция совершенней гуморальной, поскольку, во-первых, распространение нервных импульсов идет быстрее (от 0,5 до 120 м/с) и, во-вторых, они имеют адресную направленность, т.е. по нейронным путям импульсы идут к конкретным клеткам или группам клеток.

Основным нервным механизмом регуляции функций является рефлекс ответная реакция тканей или органов на раздражение, поступающее из внешней и внутренней среды. Он реализуется по рефлекторной дуге - пути, по которому идет возбуждение от рецепторов до исполнительных органов (мышц, желез), осуществляющих ответную реакцию на раздражение. Различают два вида рефлексов: безусловные или врожденные и условные или приобретенные.

Нервная регуляция функций организма складывается из сложнейших взаимоотношений этих двух видов рефлексов.

Нервная и гуморальная регуляция функций тесно взаимосвязаны и образуют единую нейрогуморальную регуляцию. Например, передатчиком нервного возбуждения является гуморальный (химический) компонент - медиатор, а деятельность многих желез внутренней секреции стимулируется нервными импульсами. Соотношение нервных и гуморальных звеньев в механизме управления функциями организма сводится к тому, что преобладание нервного компонента имеет место, если управляемая функция больше связана с раздражителями внешней среды, а возрастание роли гуморального механизма происходит по мере ослабления этих связей.

В процессе двигательной деятельности сокращаются мышцы, изменяет свою работу сердце, железы выделяют в кровь гормоны, которые, в свою очередь, оказывают усиливающее или ослабляющее воздействие на те же мышцы, сердце и другие органы. Иначе говоря, рефлекторная реакция сопровождается гуморальными сдвигами, а гуморальный сдвиг сопровождается изменением рефлекторной регуляции.

Функционирование нервной системы и химическое взаимодействие клеток и органов обеспечивают важнейшую способность организма - саморегуляцию физиологических функций, приводящую к автоматическому поддержанию необходимых организму условий его существования. Всякий сдвиг во внешней или внутренней среде организма вызывает его деятельность, направленную на восстановление нарушенного постоянства условий его жизнедеятельности, т.е. восстановление гомеостаза. Чем выше развит организм, тем совершеннее и устойчивее гомеостаз.

Суть саморегулирования состоит в направленном на достижение конкретного результата управления органами и процессами их функционирования в организме на основе информации об этом, которая циркулирует в каналах прямой и обратной связи по замкнутому циклу, например, терморегуляция, боль и др.). Функцию каналов связи могут выполнять рецепторы, нервные клетки, циркулирующие в организме жидкости и др. Осуществляется саморегуляция по определенным закономерностям. Выделяют ряд принципов саморегулирования.

Принцип неравновесности выражает способность живого организма сохранять свой гомеостаз на основе поддержания динамического неравновесного, асимметричного состояния относительно окружающей среды. При этом организм как биологическая система не только противодействует не благоприятным воздействиям и облегчает действие на него положительных влияний, но в отсутствие тех и других может проявлять спонтанную активность., отражающую громадный объем деятельности по созданию основных структур.

Закрепление результатов спонтанной активности во вновь возникающих структурах формирует основу явлениям развития.

Принцип замкнутого контура регулирования заключается в том, что в живой системе информация о реакции на поступившее раздражение определенным образом анализируется и в случае необходимости корректируется. Информация циркулирует по замкнутому контуру с прямыми и обратными связями пока не будет достигнут заданный результат. Примером может служить регуляция работы скелетных мышц.

Из центральной нервной системы (ЦНС) к мышце поступает раздражение по каналам прямой связи, мышца отвечает на него сокращением (или напряжением). Информация о степени сокращения мышцы по каналам обратной связи поступает в ЦНС, где происходит сравнение и оценка полученного результат относительно должного. В случае их несовпадения из ЦНС к мышце посылается новый корректирующий импульс. Информация будет циркулировать по замкнутому контуру пока мышечная реакция не достигнет нужного уровня.

Принцип прогнозирования состоит в том, что биологическая система как бы определяет свое поведение (реакции, процессы) в будущем на основе оценки вероятности повторения прошлого опыта. Вследствие такого прогноза в ней формируется основа предупредительной регуляции как настройки на ожидаемое событие, встреча с которым оптимизирует механизмы коррегирующей деятельности. Например, прогнозирующая сигнальная функция условного рефлекса; использование элементов сформированных прежде двигательных действий при освоении новых.

2. Двигательная активность как биологическая потребность организма

Двигательная активность всегда была важнейшим звеном приспособления живых организмов к окружающей среде и в процессе эволюции она сформировалась как биологическая потребность человека наравне с потребностями в пище, воде, самосохранении, размножении.

Мышечная работа стимулирует функциональную активность практически всех органов и тканей, которая целенаправленно координируется нервной системой, вызывая соответствующие сдвиги в деятельности организма в целом. По ходу биологического развития организма двигательная деятельность совершенствовала механизмы регуляции вегетативных функций, что явилось важным фактором расширения возможностей адаптации человека к условиям существования. На этой основе сформировалась ведущая роль моторики во взаимодействии органов и систем, обеспечивающих в организме гармоничное развитие человека. Например, деятельные и подвижные дети лучше развиваются и более крепки здоровьем. Чем разнообразнее двигательная деятельность, тем совершеннее строение организма.

С возрастом, по мере приближения к старости биологическая потребность в движениях снижается, двигательная активность падает.

Уменьшение физических нагрузок ведет к появлению атрофии внутренних органов, свертыванию активности функционирования организма в целом. К 70 годам мышечная масса уменьшается примерно, на 40%, особенно мышц, обеспечивающих сохранение позы. Почти вдвое уменьшается печень.

Потребление кислорода на килограмм массы тела в минуту у 6-летнего ребенка составляет 7,35 литра, у 30-летнего - 4,1л, а в 90 лет -0,1л.

Низкая двигательная активность, гиподинамия (недостаток движений) отрицательно сказывается на работе адаптационных механизмов организма по отношению к физическим и психическим нагрузкам, изменениям внешних условий жизнедеятельности и их последствиям. Особенно неблагоприятное воздействие оказывает гиподинамия на развитие молодых и функционирование зрелых организмов.

Поскольку для современных цивилизованных условий жизни человека характерен малоподвижный режим работы и отдыха (автоматизация, компьютеры, транспорт, средства связи и т.д.), то единственным средством борьбы с гиподинамией является физическая культура, спорт, основное содержание которых составляют физические упражнения. В процессе занятий физическими упражнениями (тренировок) удовлетворяется не только «мышечный голод», но и потребность организма в физических нагрузках. Тренированный организм отличается рядом особенностей, из которых профессор Эголинский Я.А. выделил следующие:

Устойчивость и высокую стабильность физиологических констант по отношению к возмущающим воздействиям на организм физических упражнений.

Сопротивляемость большим гомеостатическим отклонениям на основе развитой способности к высокой мобилизации функций организма в связи со значительным диапазоном сдвигов во всей вегетативной среде, возникающим при интенсивной двигательной деятельности.

Переносимость сильных отклонений гомеостатический констант, характерных для интенсивных физических нагрузок, благодаря выработанным свойствам организма сохранять необходимый уровень работоспособности при крайне неблагоприятных условиях, связанных с тяжелой и утомительной работой, большим недостатком кислорода, воздействием высокой и низкой температуры и др.

Известный физиолог Аршавкий И.А. рекомендует: для предупреждения преждевременного старения и обеспечения физиологически полноценного долголетия так организовать физическую тренировку, чтобы достигнуть во взрослом состоянии экономичной работы сердца (45-50 уд/мин) и экономичного дыхания (не более 8-10 в минуту). Достигнуть таких показателей без целенаправленных занятий физическими упражнениями в молодости невозможно.

Занятия физическими упражнениями оказывают многостороннее положительное влияние на организм.

Так под влиянием сильных раздражителей в организме человека может возникнуть сильное напряжение или стресс (Г.Селье). С помощью мышечных напряжений при постепенном нарастании физической нагрузки реакция тревоги начинает проявляться значительно слабее или исчезает совсем. После нескольких тренировочных занятий в организме развивается состояние повышенной устойчивости как в отношении мышечных нагрузок, так и к факторам, вызывающим стресс.

Физически тренированные люди по сравнению с нетренированными более устойчивы к недостатку кислорода (гипоксии). Выполнение различных физических упражнений (бег, плавание, гребля) сопровождается возникновением в организме в определенных объемах кислородного долга. При систематических занятиях (тренировках) совершенствуются механизмы регуляции деятельности организма в условиях гипоксии.

Исследованиями установлено, что в результате физической тренировки возрастает устойчивость организма к действию токсических веществ.

Многодневные мышечные нагрузки после радиоактивного облучения организма в некоторых случаях не только улучшает течение болезни, но и способствует выздоровлению. У людей, работающих с радиоактивными веществами, картина крови никогда не ухудшается так, как у слабо физически подготовленных людей.

У занимающихся спортом людей после соревнований или интенсивных тренировок количество лейкоцитов в крови обычно повышено. Этот механизм, отмечает профессор Фарфель В.С., развился у наших предков в качестве предохранительного фактора, обеспечивающего готовность к отражению возможного попадания в организм инфекции при случайном ранении во время охоты или защиты от нападения. Усиленная выработка лейкоцитов при работе потеряла в какой-то мере свое первоначальное значение, но сохранила другое: человек, совершающий мышечную работу как бы упражняет свои кровеносные органы в выработке защитных кровяных телец.

У нетренированного человека при температуре тела 37-380 наступает резкое снижение физической работоспособности, а спортсмены даже при температуре 410 могут справиться с очень большой физической нагрузкой.

Постоянными спутниками мышечной деятельности являются утомление и восстановление. В процессе работы организм расходует свои энергоресурсы, в период отдыха - восполняет.

Обычно утомление рассматривают, как временное снижение работоспособности, вызываемое интенсивной или длительной работой. Мышечная деятельность связана с вовлечением в работу многих органов и систем (мышцы, внутренние органы, железы), функциональная активность которых координируется центральной нервной системой ЦНС. Происходит сложный процесс приспособления организма к условиям деятельности, в ходе которого на фоне возникающего дефицита энергетических веществ происходит разлад в координационной работе нервных центров с доминированием тормозных реакций, понижающих уровень работоспособности. Развивающееся утомление является защитной реакцией, предохраняющей от истощения энергетических ресурсов и нарушений в регуляции функций организма.

Академик Фольборт Г.В. и другие ученые показали, что утомление является естественным стимулятором интенсивных восстановительных процессов, обеспечивающих повышение работоспособности. Сущность физиологических перестроек под влиянием мышечной деятельности состоит в том, что вызванные работой функциональные сдвиги не только выравниваются во время отдыха до исходного уровня, но и повышаются до более высокого уровня.

Происходит сверхвосстановление, степень выраженности которого зависит от интенсивности выполняемой работы.

Таким образом, устраняющие дефицит двигательной активности современного человека занятия физическими упражнениями, тренировки с оптимальными нагрузками стимулируют в организме активность работы механизмов адаптации к их воздействию. Вследствие этого в мышцах, скелете, сердечнососудистой, дыхательной и других системах и органах происходят прогрессивные физиологические изменения, способствующие расширению функциональных возможностей, совершенствованию структурных свойств организма в целом, увеличению его гомеостатического потенциала.

3. Влияние двигательной активности на органы и системы организма

Двигательная деятельность, занятия физическими упражнениями, спортом оказывают многостороннее влияние на организм, которое проявляется как на конкретном занятии и после его окончания (срочный эффект), так и в виде суммарного результата воздействий многочисленных тренировок (кумулятивный эффект).

Срочный эффект складывается из целого ряда изменений в работе органов и систем (возрастает частота пульса, дыхания, активизируются обменные процесс), степень выраженности которых зависит от сложности, продолжительности, интенсивности мышечной деятельности. Возникшие по ходу тренировки изменения сглаживаются в ближайший период восстановления.

Кумулятивный эффект характеризуется более значительными, широко выраженными, стойкими функциональными и структурными изменениями в организме. По ним различают тренированного человека от нетренированного.

3.1. Костная система

Костная система состоит из более 200 костей, соединенных с помощью суставов в подвижные сочленения, образуя скелет. Скелет служит опорой для тела, защищает внутренние органы от внешних воздействий, выполняет двигательную функцию. Вес скелета человека составляет 18 % общей массы тела.

Костная ткань представляет собой сложный орган, пронизанный нервными волокнами, кровеносными и лимфатическими сосудами. В ее состав входят неорганические вещества -50 %, придающие костям прочность и твердость; органические вещества - 25 %, делающие кости упругими и эластичными; вода - 25 %. Установлено, что ежедневно в организме обновляется от 10 до 20 % минеральных веществ костной ткани.

За весь период роста человека масса костного скелета возрастает почти в 24 раза. Кости увеличиваются в длину и толщину. На обоих концах костей есть прослойка хряща, по мере окостенения которого, они становятся длиннее.

Толщина костей увеличивается за счет новых слоев костной ткани, образуемых надкостницей.

Кости развиваются активнее, чем интенсивнее деятельность окружающих их мышц, поскольку питание костной ткани зависит от полноценности кровоснабжения работающих мышц. При выполнении различных двигательных действий кости подвергаются скручиванию, сдавливанию, растягиванию, в результате чего в них увеличивается поступление органических веществ. Под влиянием тренировочных занятий в костной ткани происходят структурные изменения, благодаря которым кости приобретают более высокую механическую прочность.

В местах прикрепления мышц (сухожилий) на поверхности костей имеются гребни, бугры, шероховатости. Они выражены тем больше, чем сильнее развиты мышцы. Например, под воздействием тренировочных нагрузок у штангистов изменяется форма лопатки и утолщается ключица, у бегунов происходит утолщение большой берцовой кости и т.д. Такие изменения носят адаптационный характер и протекают как благоприятные, прогрессивные, связанные с рабочей гипертрофией. Общие адаптационные изменения имеют место во всех костях скелета, а локальные - в наиболее нагружаемых его отделах (у метателей - правая рука, у прыгунов - толчковая нога и др.).

Кости соединяются с помощью суставов, главная функция которых состоит в осуществлении движений. Каждый сустав заключен в суставную сумку, имеющую два слоя, внутренний и наружный. Внутренний слой вырабатывает синовиальную жидкость, которая служит питательной средой для сустава, увлажняет и смазывает суставные поверхности. Полость сустава герметически замкнута. В наружном слое имеются связки, укрепляющие сустав. Связки отличаются механической крепостью, обладают растяжимостью. Наиболее мощные связки расположены в области тазобедренного, коленного и локтевого суставов.

3.2. Мышечная система

Мышечная система включает около 600 различных мышц, составляющих 40-50% массы тела у мужчин и 30-35 % - у женщин. Различают мышцы: гладкие, выстилающие стенки сосудов и входящие в состав внутренних органов; сердечную мышцу (миокард); скелетные или поперечно-полосатые мышцы. Функция скелетных мышц состоит в обеспечении передвижений человека в пространстве, перемещении частей тела относительно друг друга и поддержании позы. Скелетная мышца состоит из совокупности мышечных пучков, каждый из которых заключает в себе множество мышечных клеток вытянутой формы, благодаря чему получивших название мышечных волокон. Диаметр мышечных волокон колеблется от 0,1 до 0,01 мм, а длина в отдельных случаях достигает 10-12 см. Пучок мышечных волокон окружен оболочкой из соединительной ткани, которая переходит в сухожилие и с его помощью мышца с обоих концов прикрепляется к скелету. В состав разных мышц входит неодинаковое количество волокон, оно колеблется от сотен до многих тысяч.

Количество волокон в мышце устанавливается через 4-5 месяцев после рождения и затем практически не изменяется. Увеличиваются только их размеры.

Основным сократительным аппаратом мышечного волокна являются миофибриллы, которые в виде тонких нитей вытянуты от одного конца клетки к другому. В каждом волокне содержится до 1000 и более миофибрилл. В свою очередь миофибриллы состоят из пучка параллельно расположенных нитей двух типов - толстых и тонких, представляющих собой разнородные белковые соединения темного и светлого оттенков. Толстые темные нити состоят из миозина, тонкие, светлые - из актина. Чередование в поперечном направлении актиновых и миозиновых нитей придает поперечную исчерченность скелетной мышце. Сокращение мышц происходит благодаря скольжению актиновых нитей вдоль нитей миозина.

Скелетные мышцы сокращаются в ответ на нервные импульсы, идущие от нервных клеток - мотонейронов. Сами мотонейроны расположены в спинном мозгу, а их связь с мышцами осуществляется через аксоны, длинные отростки, отходящие от тел мотонейронов и достигающие мышц. Внутри мышцы аксон разветвляется, образуя концевые веточки, каждая из которых через синапс соединяется с одним мышечным волокном. Синапс (от греч. «синапсис» - соединение, связь) - обеспечивает передачу возбуждения с одной нервной клетки на другую или с нервного волокна на мышечную, железистую клетку и др. Мотонейрон регулирует работу такого количества мышечных волокон, сколько концевых веточек имеет его аксон. При возбуждении мотонейрона возбуждаются управляемые им мышечные волокна, а вся их совокупность работает как единое целое. Поэтому мотонейрон, его аксон и иннервируемые их мышечные волокна, получили название двигательной единицы.

В разных мышцах человека количество двигательных единиц и их состав неодинаковы. Мышцы, способные выполнять тонко дифференцированные движения (мышцы лица, пальцев, глаза) включают от 1500 до 3000 двигательных единиц, каждая из которых отличается тонким аксоном, иннервирующим от 3-6 до 25-30 мышечных волокон. Крупные мышцы туловища, конечностей, выполняющие менее точные, но требующие большой силы движения, содержат меньшее количество двигательных единиц, но включающих более толстый аксон и от 600 до 2000 мышечных волокон.

В скелетных мышцах различают быстрые и медленные двигательные единицы, соответственно состоящие из быстрых и медленных мышечных волокон. Быстрые (белые) мышечные волокна отличаются способностью к быстрым и сильным, но непродолжительным мышечным сокращениям, обеспечивающим выполнение кратковременной физической работы высокой мощности (прыжки, спринт, ударные движения, поднятие тяжести). В быстрых мышечных волокнах преобладают анаэробные механизмы энергообеспечения. Медленные (красные) мышечные волокна приспособлены для работы на выносливость. Благодаря широко разветвленной сети капилляров в медленные волокна поступает большое количество кислорода крови. В них содержится много миоглобина (мышечного гемоглобина), что придает им красный цвет.

Энергообеспечение работы медленных волокон осуществляется в аэробном режиме.

Соотношение быстрых и медленных двигательных единиц в мышцах человека обусловлено генетически, оно не изменяется в течение жизни. Это обстоятельство обязательно учитывается при выборе спортивной специализации. Так, у бегунов на длинные дистанции мышцы нижних конечностей на 70 % состоят из медленных волокон и только на 20-30% -из быстрых. У бегунов - спринтеров, прыгунов, метателей соотношений мышечных волокон противоположное.

Работы мышц осуществляется в результате их напряжения или сокращения.

Когда при возбуждении мышца не может сократиться по причине непреодолимости сопротивления, ее длина не изменяется и работа выполняется в изометрическом режиме («изос» - равный, «метр» - длина). При этом в мышечной деятельности преобладают статические усилия за счет развития напряжения. Если в ответ на раздражение мышца, напрягаясь, преодолевает сопротивления, равное тяжести хотя бы какой-либо части тела, она изменяет длину, сокращается и работает в изотонической режиме («изос» - равный, «тонус» - напряжение). Такой режим характерен для динамической формы двигательной деятельности. Но чаще всего деятельность мышц в организме осуществляется в смешанном ауксотонической режиме, при котором изменяется и длина и напряжение мышцы.

Мышцы представляют собой систему, способную к сложной организованной деятельности и активность которой в организме находится под постоянным контролем со стороны нервной системы.

Величина сокращения мышцы меняется в зависимости от количества включающихся в работу двигательных единиц, мотонейроны которых посылают импульсы к соответствующим мышечным волокнам, активизируя их. В движения, не требующие значительных напряжений, вовлекаются далеко не все двигательные единицы, поскольку возбуждается только часть мотонейронов мышцы. Большое напряжение мышцы связано с повышением возбуждающих влияний до максимально возможного количества участвующих в работе двигательных единиц, входящих в состав этой мышцы. Таким образом, количество участвующих в работе двигательных единиц определяется ее характером и продолжительностью.

В осуществлении того или иного движения участвуют, как правило, не одна, а множество мышц, объединенных в сложные сочетания для достижения необходимого результата. При этом в ЦНС формируется координационная структура, обеспечивающая целесообразную работу каждой мышцы и их совокупности в конкретном двигательном действии. Она задает строгое чередование быстро сменяющихся во времени и по интенсивности нервных импульсов, отделяющих необходимый порядок синхронного включения в работу различных мышц. Роль мышцы определяется не только по силе и скорости сокращения, но и по месту прикрепления ее к кости, что влияет на механический эффект. В многочисленных суставах разные части одной мышцы могут обуславливать несколько различное направление движения. Требования к режиму работы мышцы могут меняться на разных этапах двигательного действия.

По ходу движения зачастую сокращение одних мышц совпадает с расслаблением других. Помимо выбора нужных мышц и моментов их включения в работу ЦНС регулирует и степень напряжения каждой мышцы, в результате чего все движения человека носят строго координированный характер.

Энергия для мышечной работы образуется в результате сложных химических превращений содержащихся в мышцах питательных веществ и кислорода в механическую энергию. Схематично процесс выработки энергии в мышце выглядит следующим образом.

Основным источником энергии для мышечного сокращения является аденозинтрифосфат (АТФ). Его запас в мышце ограничен и хватает только на 2-3 с работы. При более длительной работе происходит постоянное восстановление (ресинтез) АТФ, энергия для которого образуется за счет распада другого высокоэнергетического вещества - креатинфосфата (КрФ). Его запасы также невелики, поэтому параллельно с распадом КрФ происходит его ресинтез, а энергия для этого освобождается при расщеплении углеводов, а в некоторых случаях, жиров и белков.

Ресинтез АТФ осуществляется двояко: за счет расщепления энергосодержащих веществ без участия кислорода (анаэробные процессы) и с участием кислорода (аэробные процессы). Ресинтез АТФ анаэробным путем происходит главным образом за счет содержания в мышце КрФ и углеводов, расщепляющихся до молочной кислоты. Анаэробное энергообеспечение преобладает при работе максимальной интенсивности, продолжительностью не более 2,5 - 3 мин.

Аэробный механизм ресинтеза АТФ осуществляется за счет окислительного распада углеводов, жиров и некоторых белков до молочной кислоты и других продуктов распада. Аэробное образование энергии характерно при работе оптимальной интенсивности продолжительностью более 3-5 мин.

В процессе движения мышцы развивают определенную силу, которую можно измерить. Силой мышцы принято считать то максимальное напряжение, которое она в состоянии развивать без изменения своей длины, т.е. в изомерическом режиме. Сила мышцы зависит от количества и толщины составляющих ее волокон, в совокупности определяющих толщину мышцы в целом. Увеличение толщины (анатомического поперечника) мышцы сопровождается ростом ее силы.

Высота мышечной активности, тренировки способствуют увеличению анатомического поперечника и определяют развитие так называемой «рабочей гипертрофии» мышцы. В ее основе лежит интенсивный синтез мышечных белков, благодаря которому происходит утолщение мышечных волокон. Выносливость мышцы определяется ее способностью выполнять интенсивную работу предельно долго. Выносливость во многом зависит от интенсивности кровоснабжения мышцы во время работы, определяющего поступление к мышечным клеткам достаточного количества кислорода и других необходимых энергетических веществ. Число действующих капилляров в усиленно работающей мышце возрастает по сравнению с покоем в 40-50 раз. Под воздействием регулярных физических нагрузок, связанных с проявлением выносливости, капиллярная сеть в мышцах может увеличиваться за счет образования новых сосудов.

Максимальное напряжение мышцы характеризует ее максимальная силу. Такое напряжение мышцы, как правило длится не более 1 с. Чем меньше величина напряжения мышцы, тем дольше оно может поддерживаться. Длительное напряжение, которое может поддерживаться непроизвольно характеризует тонус мышц.

Мышечный тонус - это постоянное напряжение мышц, осуществляемое без участия сознания и воли человека. Это нормальное состояние здоровья мышцы, благодаря чему человек может ходить, стоять, нормально двигаться. Даже во время сна мышцы находятся в состоянии некоторого напряжения.

Мышечный тонус способствует удержанию внутренних органов в их нормальном положении. От рельефа и тонуса мышц зависит внешняя форма тела и осанка. Биологический смысл тонуса состоит в поддержании постоянно готовности мышц к активным двигательным действиям.

3.3. Сердечнососудистая система

Сердечнососудистая система (ССС) обеспечивает циркуляцию крови в организме и состоит из сердца и кровеносных сосудов.

Кровь состоит на 55 % из жидкой части - плазмы и на 45 % из находящихся в плазме форменных элементов (клеток) - эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Общее количество крови у взрослого человека составляет 4-5 литров или 5-7 % массы тела. В состоянии покоя в организме циркулирует только 60-65 % всей крови, остальная депонируется в селезенке, печени, подкожной сосудистой сети, мышцах. Выход крови из депо и включение ее в общий кровоток обуславливается рядом причин наиболее важной из которых является недостаток кислорода, возникающий в связи с мышечной работой, кровопотерей, понижением атмосферного давления и др. Кровь транспортирует по организму питательные вещества к клеткам, а конечные продукты обмена веществ от них и выполняет регуляторную функцию, перенося гормоны и другие физиологически активные вещества, воздействующие на различные органы и ткани. Способствует поддержанию температуры тела, охлаждая перегретые функциональной активностью мышцы и другие органы и принося тепло к тканям с недостаточной теплоотдачей. Защищает организм от отрицательных влияний на него инородных тел, ядовитых веществ. Доставляет кислород тканям и уносит от них углекислый газ, обеспечивая дыхательную функцию.

Живой организм функционирует благодаря непрекращающейся активности его клеток и тканей, поддерживаемой непрерывным кровообращением.

Движение крови в организме происходит по замкнутым кругам - большому и малому.

Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка сердца и включает аорту, артерии, капилляры, вены. Заканчивается большой круг полыми венами, впадающими в правое предсердие. Через стенки капилляров происходит обмен веществ между кровью и тканями - артериальная кровь отдает кислород и, насыщаясь углекислым газом, превращается в венозную.

Малый круг кровообращения начинается из правого желудочка сердца, включает легочную артерию, артериолы, капилляры, вены и заканчивается легочной веной, впадающей в левое предсердие В капиллярах венозная кровь, освобождаясь от углекислого газа и насыщаясь кислородом, превращается в артериальную.

Крупные кровеносные сосуды (аорта, легочная артерия) по мере удаления от сердца ветвятся на более мелкие и оканчиваются капиллярами, пронизывающими весь организм. Диаметр аорты равен 25-30 мм, диаметр капилляра в 10-15 раз тоньше человеческого волоса. Стенки капилляров образованы лишь одним слоем клеток, через которые из крови просачиваются питательные вещества и кислород ко всем тканям организма, а из них в кровь поступают продукты распада веществ и углекислый газ.

Основным органом кровеносной системы является сердце. Это полый орган, разделенный внутри продольной перегородкой на изолированные правую и левую половины, каждая из которых состоит из сообщающихся между собой предсердия и желудочка. Стенки сердца имеют три слоя: внутренний эндокард, средний (мышечный) - миокард, наружный - эпикард. Сердце заключено в сумку (перикард), предохраняющего его от чрезмерного растяжения.

Величина сердца зависит от размеров тела, возраста, образа жизни человека.

Вес сердца составляет 250-350 г. или 0,5 % массы тела. У женщин оно на 10-15 % меньше, чем у мужчин. Объем сердца у мужчин равен 700-800 см3 , у женщин - 500-600 см3. При относительно небольшом размере сердце работает очень эффективно, перекачивая за сутки от 5000 до 8000 литров крови.

Для сердечной деятельности характерна определенная цикличность деятельности, связанная с поочередным сокращением и расслаблением миокарда предсердий и желудочков. Каждый цикл имеет три фазы: первая фаза продолжительностью 0,1 с считается началом цикла и выражается в сокращении (систола) предсердий, из которых кровь выталкивается в желудочки; вторая фаза (0,33 с) - систола желудочков, когда кровь выталкивается в аорту и легочную артерию; третья фаза (0,47 с) - предсердия и желудочки расслаблены (диастола), общая сердечная пауза. Продолжительность всего цикла составляет 0,8 с.

Ритм работы сердца составляет в среднем 70 сокращений (ударов) за минуту в покое. У спортсменов и хорошо тренированных людей ЧСС в покое снижается (брадикардия). При физической работе частота и сила сердечных сокращений (ЧСС) может возрастать до 200-220 ударов в минуту.

При каждом сердечном сокращении желудочка в покое в аорту выталкивается 60-80 мл крови. Это называется систолическим объемом крови. При мышечной деятельности этот объем может увеличиться в 2-3 раза, что в условиях возросшей ЧСС является одним из важнейших факторов усиления кровообращения.

Количество крови, выбрасываемое сердцем за 1 мин. называется минутным объемом крови. Он является важнейшим показателем производительности работы сердца. В покое у взрослых людей минутный объем крови составляет 5-6 литров. При физической работе он может достигнуть 15-30 литров и более.

Это приблизительно столько, сколько вытечет воды через полностью открытый водопроводный кран за минуту.

При каждом сокращении сердца в артерии под большим давлением выбрасывается кровь. Давление крови на стенки сосудов называется кровяным давлением. Оно не везде одинаково: в аорте и крупных артериях - наибольшее, в мелких артериях и капиллярах - снижается, а в полых венах становится даже ниже атмосферного.

Только в аорте и крупных артериях происходит колебание кровяного давления на протяжении сердечного цикла: оно больше в момент систолы и меньше при диастоле. Артериальное давление (АД) в момент систолы называется систолическим или максимальным, в момент диастолы - диастолическим или минимальным. Измеряется АД в миллиметрах ртутного столба. Средние показатели максимального давления 110-140 мм.рт.ст., минимального 70-90 мм.рт.ст. Разница между величинами максимального и минимального давления называется пульсовым давлением, средние показатели которого колеблются в пределах 40-50 мм.

Мышечная деятельность стимулирует рост максимального кровяного давления до 170-200 мм.рт.ст., минимально давление при этом изменяется не значительно.

В момент выталкивания крови из сердца, когда давление в аорте повышается и стенки ее растягиваются, в ней возникает пульсовая волна. От аорты эта волна распространяется по артериям. По частоте таких волн (пульсу) определяется часто сердцебиений.

Сердечная мышца непрерывно снабжается кровью через коронарные (венечные) сосуды. В сутки через миокард протекает до 300 литров крови. На 1 мм2 сердечной мышцы капилляров в два раза больше, чем на такой же площади скелетной мышцы. Перебои в снабжении сердечной мышцы кровью уменьшают выработку в ней энергии и немедленно отрицательно сказывается на работе сердца. Многочисленные, нередко дублирующие друг друга механизмы регуляции обеспечивают приспособление уровня коронарного кровотока к энергетическим потребностям сердечной мышцы в покое, при физических нагрузках, эмоциональных и психических напряжениях.

Во время интенсивной физической нагрузки усиливается деятельность сердечной мышцы, и чтобы удовлетворить ее потребности в кислороде и других необходимых веществах возрастает величина кровотока в сосудах миокарда.

При этом возрастающее расширение коронарных сосудов ведет к значительному увеличению количества крови, протекающей через миокард. Систематические физические нагрузки постоянно тренируют механизмы, обеспечивающие усиленную доставку крови к сердечной мышце и тем самым повышают устойчивость сердца к действию на организм неприятных факторов.

Под влиянием физической тренировки возрастают объем и масса сердца.

	Нетренированные	Тренированные

Увеличение (гипертрофия) сердца - это результат нормальной физиологической приспособительной реакции организма на физические нагрузки. Работа сердца регулируется нервной и гуморальной системами и реализуется при их взаимодействии. Предельно схематично это можно представить следующим образом.

Сердце усиливает и учащает свои сокращения при возбуждении симпатического нерва, замедляет и снижает силу сокращений при возбуждении блуждающего нерва. Взаимодействие этих нервов - антагонистов, динамическое равновесие процессов их возбуждения и торможения, главным образом, определяет нормальную работу сердца, регулирует тонус коронарных сосудов. В гуморальном механизме регулирования преобладает взаимовлияние таких гормонов, как адреналин, воздействующий аналогично симпатическому нерву и вазопрессин, действующий аналогично блуждающему нерву. Кроме того, в самом сердце имеются собственные механизмы нервной регуляции, автономное функционирование которых оказывает управляющее воздействие на миокард и мышцы коронарных сосудов.

Деятельность ССС тесно связана с состоянием центральной нервной системы, определяющей поведение человека, его эмоции и др. Например, во время футбольного матча у болельщиков очень часто ЧСС бывает выше, чем у играющих футболистов. При этом в крови увеличивается содержание адреналина и близких к нему веществ, на которые сердечная мышца отвечает повышением частоты сокращений, возросшая энергоемкость работы увеличивает потребность миокарда в кислороде. Если сердечная мышца и коронарные сосуды недостаточно тренированы, они не могут в полной мере обеспечить кровоснабжение сердца. В этом случае могут возникнуть явления кислородного голодания миокарда - коронарная недостаточность.

Тренировка, предъявление повышенных требований к организму во время физических нагрузок - единственный путь к укрепления механизмов, регулирующих кровяное давление, работу сердца, коронарный кровоток.

3.4. Дыхательная система

Дыхательная система включает воздухоносные пути, легкие, и другие органы, а также комплексы физиологических процессов, обеспечивающих потребление кислорода и выведение углекислого газа из организма.

Процесс дыхания имеет три основные этапа:

внешнее или легочное дыхание;

перенос кровью кислорода и углекислого газа;

внутреннее или тканевое дыхание.

На этапе внешнего дыхания происходит газообмен между атмосферой и легкими. Во вдыхаемом воздухе содержится 21 % кислорода, 0,03 % углекислого газа, 78 % азота, остальное - другие газы. В выдыхаемом воздухе кислорода становится 16 %, углекислого газа 4 %, количество остальных газов не изменяется. По воздухоносным путям (нос, гортань, трахея, бронхи) воздух, очищаясь от пыли и согреваясь поступает в легкие, где между альвеолами и капиллярами происходит газообмен: выделяясь из крови углекислый газ поступает в альвеолы, а те отдают в кровь кислород. В крови кислород соединяется с гемоглобином в эритроцитах и переносится ко всем клеткам и тканям организма. По ходу транспортирования, особенно по крупным сосудам, кислород полностью сохраняется в крови. В капиллярах кровь освобождается от кислорода, захватывает углекислый газ и устремляется обратно в легкие. В клетках и тканях кислород вступает в сложнейшие окислительно-восстановительные реакции, в результате которых освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности организма.

Процесс перехода кислорода из крови в ткани и углекислого газа из тканей в кровь носит название обмена газов в тканях.

Регулирование дыхания осуществляется посредством сложной системы нервно-гуморальных воздействий на дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозгу. В его состав входят нервные клетки, регулирующие вдох и выдох, и координирующие работу дыхательных мышц. Кора головного мозга осуществляет тонкое приспособление дыхания к потребности организма. Одним из проявлений этого является способность человека произвольно управлять частотой и глубиной своего дыхания. В гуморальной регуляции дыхания основная роль принадлежит углекислому газу и кислороду. Недостаток кислорода в крови приводит преимущественно к учащению дыхания, а избыток углекислого газа вызывает в основном его углубление. При физической работе эти два фактора действуют одновременно, вследствие чего происходит и учащение и углубление дыхания.

В состоянии покоя объем вдоха и выдоха равен в среднем 500 мл. Это дыхательный объем. Если после нормального вдоха сделать максимальный выдох, то из легких выйдет еще около 1500 мл воздуха (резервный объем).

Количество воздуха, который можно вдохнуть сверх дыхательного объема (около 1500 мл), составляет дополнительный объем вдоха. Сумма трех объемов - дыхательного, дополнительного и резервного - составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ). ЖЕЛ - это количество воздуха, которое может выдохнуть человек после максимально глубокого вдоха. В приведенном примере она составит 500 мл+1500 мл+1500 мл=3500 мл. ЖЕЛ величина непостоянная и зависит от возраста, пола, роста, состояния здоровья, физического развития, тренированности человека. Средние показатели ЖЕЛ у нетренированных мужчин - 3500-4500 мл, у женщин - 3000-3500 мл; у тренированных мужчин - от 5000 до 7000 мл и более, у женщин - 5000 мл и более.

В состоянии покоя человек в течение минуты производит 16-20 дыхания при этом дышит не всеми легкими, а только шестой или седьмой их частью. В результате занятий физическими упражнениями, спортом частота дыхания может снизиться до 12-14 в минуту за счет увеличения их глубины.

Количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает за одну минуту называется легочной вентиляцией или минутным объемом дыхания. В покое легочная вентиляция равна 5-8 л/мин. При физической работе она может достигать 150-180 л/мин с увеличением частоты дыхания до 25-35 в минуту.

Поступающий из атмосферного воздуха кислород усваивается организмом в процессе согласованного взаимодействия различных его систем. Помимо дыхательного аппарата, обеспечивающего в основном вентиляцию легких, в процессе дыхания участвует ССС, которая обеспечивает процесс кислорода кровью из легких к тканям а также тканевые реакции, от которых во многом зависит степень использования кислорода в различных условиях жизнедеятельности.

Для окислительных процессов в состоянии покоя организму требуется 250-200 мл кислорода в минуту. При мышечной работе потребность в кислороде возрастает. Чем большее количество мышц участвует в ней, тем больше потребляется кислорода, но не беспредельно. Для каждого человека существует свой кислородный «потолок», выше которого потребление кислорода увеличиваться не может, этот предел выражается в следующем: наибольшее количество кислорода, которое организм может поглотить и усвоить за одну минуту и усвоить за одну минуту при предельно тяжелой физической работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК), чем выше МПК, тем выше уровень физической работоспособности человека. У не занимающихся спортом МПК составляет в среднем 2-3,5 литра, у спортсменов - 5-6 литров и более.

МПК является показателем аэробной производительности организма, т.е. его способности обеспечивать энергией организм за счет кислорода, поглощаемого непосредственно во время тяжелой работы.

Общее количество кислорода, необходимое для окислительных процессов, обеспечивающих ту или иную мышечную работы, называется кислородным запросом. Различают суммарный или общий кислородный запрос, т.е. количество кислорода, необходимое для всей работы, и минутный кислородный запрос, т.е. кислорода, требуемое для выполнения конкретной работы в течение одной минуты. Например, в беге на 800 м минутный запрос составляет 12-15 л, а суммарный - 25-30 л; в марафонском беге соответственно 3-4 л и 450-500 л.

При работе большой мощности кислородный запрос может достигать 15-20 л/мин, а МПК не превышает 6-7 л. Разница между кислородным запросом и тем количеством кислорода, который потребляется во время работы называется кислородным долгом. Максимальный кислородный долг у людей, не занимающихся спортом, не превышает 4-7 л, у спортсменов он может достигать 20-22 л.

Если в ткани поступает меньше кислорода, чем необходимо для полного обеспечения его потребности, наступает кислородное голодание, или гипоксия. Напряженная мышечная работа всегда сопровождается возникновением дефицита кислорода в организме. Чтобы полнее обеспечить себя кислородам в условиях гипоксии, организм мобилизует свои мощные компенсаторные механизмы. Известно, что мышцы при напряженной работе увеличивают скорость утилизации кислорода в 100 и более раз. Под влиянием тренировочных воздействий повышается способность мышц усваивать кислород.

В основе выносливости лежит функциональная устойчивость организма к недостатку кислорода.

При выполнении физических упражнений согласование дыхания с движениями происходит благодаря сложной системе приспособительных изменений в организме. Чем прочнее взаимосвязь дыхания и движений, тем легче при прочих равных условиях выполняются движения. В умениях и навыках дыхательные циклы становятся как бы компонентами освоенных двигательных действий.

3.5. Обмен веществ

Сущность обмена веществ состоит в том, что из внешней среды в организм поступают богатые потенциальной энергией вещества, где они распадаются на более простые, а освобождающаяся при этом энергия обеспечивает протекание физиологических процессов и выполнение физической работы. В различных сочетаниях с пищей в организм поступают белки, жиры, углеводы и обеспечивающие активность обменных процессов, витамины, минеральные соли, вода. Образование и расход энергии в организме принято выражать в единицах тепловой энергии - в калориях и килокалориях. Например, при окислении одного грамма белков освобождается 4,1 ккал, жиров - 9,3 ккал, углеводов - 4,1 ккал.

Подобные документы

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


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


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


Общие представления об организме и его саморегуляции. Нейрогуморальная система регуляции функций и поведения организма, процесс адаптации. Характеристика функциональных систем организма и их совершенствование под воздействием средств физической культуры.

контрольная работа , добавлен 18.04.2013


Организм как биологическая система. Внешняя среда и ее воздействие на человека. Роль упражнений и функциональные показатели тренированности при предельно напряженной работе. Обмен веществ и энергии. Витамины, их роль в обмене веществ. Особенности дыхания.

презентация , добавлен 11.10.2016


Двигательная активность. Сердечно-сосудистая система. Система дыхания. Опорно-двигательный аппарат. Другие системы организма. Профессиональная направленность спорта и физической культуры. Физическая культура в режиме здорового образа жизни.

реферат , добавлен 06.10.2006


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


Двигательная активность и ее значение в поддержании здорового образа жизни современного человека. Причины и последствия возникновения и развития гиподинамии. Влияние оздоровительной физической культуры на организм, принципы составления программы.

реферат , добавлен 12.12.2010


Организм человека как единая биологическая система. Строение организма и его функциональная единица. Степени переутомления нервной системы и влияние физических упражнений на умственную работоспособность. Значение гигиены и основные виды закаливания.

контрольная работа , добавлен 27.03.2011


Двигательная активность в жизни человека. Тесная связь физической активности со здоровьем, повышение устойчивости организма по отношению к действию целого ряда различных неблагоприятных факторов. Опасность возникновения гиподинамии (недостаток движения).

- 43.91 Кб

Введение 2

1. Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система 4

2. Функциональные системы организма 6

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

Заключение 14

Список используемой литературы 15

Введение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Исходя из указанной цели работы, задачами являются:

1)Изучить организм как единую биологическую систему;

2)Рассмотреть функциональные системы организма;

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

1. Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система

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

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

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

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

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

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

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

1. Функциональные системы организма

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Описание работы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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