Социально-биологические основы физической культуры

Социально-биологические основы физической культуры

Социально-биологические основы физической культуры

ПЛАН

ВВЕДЕНИЕ. 3

1. Организм человека как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система. 5

2. Воздействие природных и социально-экологических факторов на организм и жизнедеятельность человека. 13

3. Средства физкультуры и спорта в управлении совершенствованием функциональных возможностей организма. 15

4. Физиологические особенности и закономерности совершенствования отдельных систем организма под воздействием направленной физической тренировки. 18

5. Двигательная функция и повышение устойчивости организма человека к различным условиям внешней среды.. 24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 26

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 27

    ВВЕДЕНИЕ

Представления о человеческом организме формировались на протяжении многих веков. Интерес к этому стимулируется многими сторонами человеческой деятельности: физическим и умственным трудом, военным делом, спортом, путешествиями. Все эти формы деятельности ставили вопросы о сохранении и укреплении здоровья – первейшей потребности человека.

Человек растет и развивается под контролем двух программ: социальной и биологической.

Биологическая программа определяет строение и физиологи­ческие особенности человеческого организма. Она формировалась в процессе длительной эволюции. Материальным носителем биологи­ческой программы являются хромосомы, которые передаются челове­ку от его родителей.

Социальная программа развития — это формирование личности человека под влиянием окружающих его условий и людей. Социаль­ную сущность человека составляют такие качества, как мораль, со­весть, долг, образование, культура и др. Социальная программа под­готовлена общественно-историческим развитием человеческого об­щества и не передается по наследству. Каждый человек в течение жизни осваивает ее постоянно, находясь в обществе людей. В про­цессе этого формируется и внутренняя позиция человека, его отноше­ние к воздействию внешних условий.

Внешние природные и социальные условия, с которыми челове­ческий организм находится в постоянном взаимодействии, могут ока­зывать на него как полезные, так и вредные воздействия. Отличитель­ной особенностью человека является возможность сознательно и ак­тивно изменять как внешние природные, так и социально-бытовые ус­ловия для укрепления здоровья, повышения умственной и физической работоспособности и продления жизни.

Однако без знания строения человеческого тела, закономерно­стей деятельности отдельных органов, систем и всего организма, осо­бенностей протекания сложных процессов жизнедеятельности невоз­можно правильно организовать процесс совершенствования человека.

В данном реферате рассматриваются вопросы деятельности организма, его органов и систем, воздействие на организм человека экологических факторов, а также определяется роль физической культуры и спорта в укреплении здоровья.

1. Организм человека как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система

XX век характеризуется формированием системных концепций в биологии, физиологии, медицине и других науках, развитием киберне­тики, философской разработкой категорий системы, части и целого, элементов структуры.

В общепринятом смысле система — это форма организации ка­кой-либо деятельности. Человеческий организм — сложная биологи­ческая система. Все органы человеческого тела взаимосвязаны, нахо­дятся в постоянном взаимодействии и в совокупности являются еди­ной саморегулируемой и саморазвивающейся системой. Рассмотрение этого понятия следует начинать с общих основ биологии.

Итогом многолетних фундаментальных исследований явилась следующая общепринятая схема строения организма.

При эволюционном развитии человека двигательная активность оказала существенное влияние на морфологическую функцию, связанную с закономерностями строения и процесса формообразова­ния организма и его отдельных органов в онтогенезе и филогенезе.

Онтогенез — индивидуальное развитие живого существа, охва­тывающее все изменения, происходящие в организме от стадии опло­дотворения яйца до окончания его жизни.

Филогенез — процесс развития организма человека в течение всего времени существования жизни на земле.

Подобно другим организмам, тело человека имеет клеточное строение.

Клетка — это элементарная живая система. Она является ос­новой развития животных и растительных организмов. Клетки разно­образны по своим размерам, форме и функциям, но все они имеют не­которые общие черты строения. Основные части любой клетки — ци­топлазма и ядро.

В ядре клетки расположены нитевидные образования — хромо­сомы, которые являются носителями наследственных задатков орга­низма, передающихся от родителей. В ядре клетки человека (кроме половых клеток) содержится по 46 хромосом.

Клетка покрыта мембраной, состоящей из нескольких слоев мо­лекул и обеспечивающей избирательную проницаемость веществ.

В цитоплазме — полужидкой внутренней среде клетки — распо­ложены мельчайшие структуры — органоиды, к которым относятся эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, ком­плекс Гольджи, клеточный центр и др. Органоиды подобно органам тела выполняют определенные функции, обеспечивая жизнедеятель­ность клетки. Например, в рибосомах образуются белки, в митохондриях вырабатываются вещества, служащие источником энергии[1].

В состав клеток входят разные химические соединения. Часть из них — неорганические — встречаются и в неживой природе. Однако для клеток наиболее характерны органические соединения, молекулы которых имеют очень сложное строение.

Вода и соли относятся к неорганическим соединениям. Больше всего в клетках воды. Она необходима для всех жизненных процессов. В водном растворе происходит химиче­ское взаимодействие различных веществ. Находящиеся в растворен­ном состоянии питательные вещества из межклеточного пространства проникают в клетку через мембрану. Вода также способствует удале­нию из клетки веществ, которые образуются в результате протекаю­щих в ней реакций.

Соли содержатся в цитоплазме и ядре в малых концентрациях, но их роль в жизни клеток очень велика. Наиболее важны для процес­сов жизнедеятельности клетки соли калия, натрия, кальция, магния и др.

Главная роль в осуществлении функций клетки принадлежит ор­ганическим соединениям. Среди них наибольшее значение имеют белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.

Белки — это основные и наиболее сложные вещества любой живой клетки. По размерам белковая молекула в сотни, тысячи раз превосходит молекулы неорганических соединений. Без белков нет жизни. Некоторые белки ускоряют химические реакции, играя роль ка­тализаторов. Такие белки называются ферментами.

Белки являются основным пластическим материалом, из кото­рых построены клетки всех тканей организма. Однако при длительном голодании, когда истощаются запасы углеводов и жиров, белки ис­пользуются как источник энергии.

Жиры и углеводы имеют менее сложное строение. Они явля­ются строительным материалом клетки и служат источником энергии для процессов жизнедеятельности организма.

Нуклеиновые кислоты образуются в клеточном ядре. Отсюда и произошло их название (от лат. nucleus — ядро). Входя в состав хромосом, нуклеиновые кислоты участвуют в хранении и передаче на­следственных свойств клетки. Нуклеиновые кислоты обеспечивают образование белков.

Клетка обладает рядом свойств: она растет и размножается, восстанавливается, обменивается энергией и веществом с окружаю­щей средой, адаптируется к условиям среды. Сохраняя свою относи­тельную автономию, клетки входят в состав той или иной тканевой системы.

Ткань — это совокупность клеток, имеющих одинаковое строе­ние, функцию и происхождение, и межклеточного вещества. В зависи­мости от функциональной специализации выделяют типы тканей:

— эпителиальные ткани обеспечивают обмен веществ между ор­ганизмом и окружающей средой, а также выполняют защитную и тер­морегуляционную функции;

— соединительные ткани объединяют хрящевую, костную, соб­ственно соединительную ткань. Они выполняют пластическую, защит­ную и механическую (опорную) функции и играют важную роль в пита­нии тканей;

— мышечная ткань включает поперечно-полосатые и гладкие мышцы, обеспечивающие двигательную активность, регуляцию веге­тативных процессов;

— нервная ткань состоит из нервных клеток, обеспечивающих восприятие, трансформацию и проведение возбуждений.

Органы — это части организма, выполняющие определенные функции. Организм человека состоит из органов: сердце, легкие, поч­ки, рука, глаз и др.

Орган имеет свою, только ему свойственную форму и положение в организме. В зависимости от выполняемых функций раз­ным бывает и строение органа. Обычно орган состоит из нескольких тканей, нередко из четырех основных. Одна из них играет первосте­пенную роль. Так, преобладающая ткань кости — костная, ткань желе­зы — эпителиальная, главная ткань мускула — мышечная. В то же время в каждом органе есть соединительная, нервная и эпителиаль­ная ткани (кровеносные сосуды).

Орган является частью целостного организма и поэтому вне ор­ганизма работать не может. В то же время организм способен обхо­дится без некоторых органов. Об этом свидетельствует хирургические удаления конечностей, глаза, зубов. Каждый из органов является со­ставной частью сложной физиологической системы органов.

Система органов. Жизнь организма обеспечивается взаимо­действием большого числа разных органов. Органы, объединенные определенной физиологической функцией, составляют физиологическую систему. Различают следующие физиологические системы: по­кровную, систему опоры и движения, пищеварительную, кровеносную, дыхательную, выделительную, половую, эндокринную, нервную.

В покровную систему входит кожа и слизистые оболочки. Кожа покрывает тело снаружи. Слизистые оболочки выстилают изнутри по­лости носа, рта, дыхательных путей и пищеварительной системы. Ко­жа и слизистые оболочки предохраняют организм от внешних воздей­ствий — высыхания, колебаний температуры, повреждений, проникно­вения в организм возбудителей болезней и ядовитых веществ.

Система опоры и движения представлена большим числом костей и мышц. Кости, соединяясь между собой, образуют скелет. При любых положениях тела, например, при стоянии, сидении, лежании, все его органы опираются на кости. В этом состоит опорная функция скелета. Скелет выполняет и защитную функцию, ограничивая полос­ти, занятые внутренними органами. Например, ребра, позвонки, груди­на образуют грудную клетку, в полости которой располагаются сердце, легкие. Скелет и мышцы обеспечивают движение тела. Соединенные между собой кости являются рычагами, которые приводятся в движе­ние сокращением прикрепляющихся к ним мышц.

Пищеварительная система включает следующие органы: язык, зубы, слюнные железы, глотку, пищевод, желудок, кишечник, пе­чень, поджелудочную железу. В органах пищеварения пища измель­чается, смачивается слюной, на нее воздействуют желудочный и дру­гие пищеварительные соки. В результате образуются необходимые организму питательные вещества. Они всасываются в кишечнике и доставляются кровью ко всем клеткам организма.

Кровеносная система состоит из сердца и кровеносных сосу­дов. Сердце, сокращаясь, проталкивает кровь по сосудам к органам и тканям, где происходит непрерывный обмен веществ. Благодаря та­кому обмену клетки постоянно получают кислород и другие необходи­мые вещества и освобождаются от ненужных веществ, таких как угле­кислый газ и другие продукты распада.

Дыхательная система участвует в обеспечении организма ки­слородом и в освобождении его от углекислого газа. Воздух поступает сначала в носовую полость, затем в носоглотку, гортань и дальше в трахею и легкие. В легких воздух соприкасается с огромной сетью кро­веносных сосудов. Здесь происходит обмен кислородом и углекислым газом.

Выделительная система выполняет функцию удаления жид­ких продуктов обмена веществ. Основными органами этой системы являются почки. В них образуется моча, которая по мочеточникам сте­кает в мочевой пузырь. Там она накапливается и в определенный мо­мент выбрасывается наружу.

Половая система выполняет функцию размножения. В половой системе формируются половые клетки. К этой системе относятся муж­ские половые железы — семенники, женские половые железы — яич­ники. В матке происходит развитие плода.

Эндокринная система включает различные железы внутренней секреции. Каждая из желез вырабатывает выделяет в кровь особые химические вещества (гормоны), которые участвуют в регуляции функций всех клеток и тканей организма.

Нервная система объединяет все системы организма, регули­рует и согласовывает их деятельность. Любое нарушение связи между нервной системой и органом приводит к прекращению его нормально­го функционирования. Посредством чувствительных клеток — рецеп­торов, расположенных в органах зрения, слуха, равновесия, обоняния, осязания, поддерживается постоянная связь организма с окружающей средой. Нервная система отвечает за психическую деятельность че­ловека, его поведение.

Системы органов работают не изолированно, а объединяются для достижения полезного организму результата. Такое временное объединение органов и систем органов называют функциональной системой.

Например, быстрый бег может быть обеспечен функциональной системой, включающей большое число различных органов и систем: нервную систему, органы движения, дыхания, кровообращения, пото­отделения и другие.

Теорию функциональных систем разработал отечественный фи­зиолог академик П. К. Анохин[2].

Итак, организм человека имеет сложное строение: он состоит из систем органов, каждая система — из различных органов, каждый ор­ган — из нескольких тканей, ткань — из множества сходных клеток и межклеточного вещества.

Клетки, ткани, органы и системы органов в организме работают как единое целое. Их согласованная работа регулируется двумя спо­собами: гуморальным (от лат. humor — жидкость) — с помощью хими­ческих веществ через жидкие среды организма (кровь, лимфу, меж­клеточную жидкость) и с помощью нервной системы.

Гуморальная регуляция осуществляется с помощью биологи­чески активных химических веществ, вырабатываемых в организме. Многие из этих веществ оказывают значительное физиологическое действие даже в очень малых концентрациях. Часть этих веществ очень быстро разрушается, действие других биологически активных веществ более продолжительное.

В организме имеются специальные органы — железы, выраба­тывающие биологически активные вещества. Существует два типа желез. Одни имеют протоки, через которые вещества выделяются в полости тела, органов или на поверхность кожи. Их называют железа­ми внешней секреции. Это слезные, потовые, слюнные железы, желе­зы желудка и др.

Железы, не имеющие специальных протоков и выделяющие ве­щества в протекающую через них кровь, называют железами внутрен­ней секреции. К ним относятся гипофиз, щитовидная и вилочковая же­лезы, надпочечники и другие железы.

Биологически активные вещества, выделяемые железами внут­ренней секреции, называют гормонами. Гормоны разносятся кровью по всему организму и оказывают влияние на функции многих систем органов и на жизнедеятельность организма в целом. Гормоны регулируют процессы обмена веществ, роста и развития.

Работа всех желез внутренней секреции строго согласована. По­вышенная или пониженная выработка гормона какой-либо одной же­лезой стимулирует или угнетает функцию другой.

Гуморальная регуляция является древней формой взаимодейст­вия клеток и органов. Она имеет особенно большое значение для низших организмов. В процессе эволюции животных гуморальная ре­гуляция постепенно дополняется наиболее совершенными механиз­мами нервной регуляции.

Нервная регуляция физиологических процессов заключается во взаимодействии органов с помощью нервной системы. Нервные влия­ния всегда предназначаются определенным органам и тканям и рас­пространяются во много раз быстрее химических веществ.

Нервная система осуществляет регуляцию деятельности орга­низма посредством биоэлектрических импульсов. Основными нервны­ми процессами являются возбуждение и торможение, возникающие в нервных клетках. Возбуждение — деятельное состояние нервных кле­ток. Торможение — состояние нервных клеток, когда их активность направлена на восстановление; Сон, например, является состоянием нервной системы, когда подавляющее большинство нервных клеток заторможено.

Часть нервной системы, которая регулирует работу скелетных мышц, называется соматической (от греч. soma — тело). Посредст­вом соматической нервной системы человек может управлять движе­ниями, произвольно вызывать или прекращать их.

Часть нервной системы, регулирующую деятельность внутренних органов, называют автономной. Работа автономной нервной системы не подчиняется воле человека. В автономной нервной системе разли­чают два отдела: симпатический и парасимпатический. Большинство внутренних органов снабжено нервами этих двух отделов. Как прави­ло, они оказывают противоположное влияние на органы.

Изменение функций организма определяется условиями внеш­ней и внутренней среды. Мозг постоянно получает информацию об изменении условий. Между мозгом и всеми органами существуют дву­сторонние связи: от органов к мозгу и от мозга к органам. Благодаря двусторонним связям мозг обеспечивает соответствие работы органов потребностям организма.

Нервная и гуморальная регуляции обеспечивают взаимосвязь и согласованную работу всех систем органов, поэтому организм функ­ционирует как единое целое.

Нервный и гуморальный способы регуляции тесно между собой связаны. На деятельность нервной системы постоянно оказывают влияние приносимые с током крови химические вещества. Однако са­мо образование большинства химических веществ и выделение их в кровь находятся под постоянным контролем нервной системы. Поэто­му регуляция физиологических функций в организме не может осуще­ствляться ни чисто нервным, ни исключительно гуморальным путем.

Регулируемое постоянство внутренней среды было названо У. Кенноном гомеостазисом[3]. Основным механизмом поддержания постоянства показателей деятельности разных систем организма яв­ляется саморегуляция функций.

Отдельные группы клеток, органы и системы органов взаимно влияют друг на друга и обеспечивают важнейшее свойство организ­ма — саморегуляцию всех его физиологические процессов. Только надежность процессов саморегуляции обеспечивает под­держание постоянства химического состава и физико-химических свойств клеток тела. Без этого невозможно нормальное существова­ние и даже жизнь организма.

2. Воздействие природных и социально-экологических факторов на организм и жизнедеятельность человека

Великий русский физиолог И.М. Сеченов подчеркивал, что орга­низм без внешней среды, поддерживающей его существование, не­возможен[4].

На организм влияют различные природные факторы: изменения температуры воздуха, влажности, уровня солнечной радиации, дожди, снегопады, землетрясения и пр. При незначительных изменениях ус­ловий существования организм перестраивает свои функции. Проис­ходит приспособление к новым условиям. Например, при повышении температуры воздуха усиливается дыхание, работа сердца, потоотде­ление. Организм, получая больше тепла из окружающей среды, боль­ше и отдает ее. При этом сохраняется относительное постоянство температуры тела.

Человек благодаря созданным условиям жизни (постоянным ис­точникам тепла, воды, энергии, жилью, различным приборам, сбере­гающим труд, одежде, лекарствам, транспорту) лучше, чем другие жи­вые организмы, может приспособиться к неблагоприятным факторам природной среды и создать средства защиты от них. Эти условия соз­давались целенаправленной деятельностью всего человеческого об­щества в течение многих тысячелетий. Благодаря этому человек су­мел приспособиться к существованию во всех географических зонах Земли.

Будучи частью природы и живого мира, человек взаимодействует с ней. Взаимоотношения человека и природы — наиболее волнующая проблема современного общества. Это и понятно: природа — среда обитания человека. От нее зависит не только состояние здоровья на­селения Земли в настоящее время, но и будущее человечества.

В современном мире проблемы экологии, в т.ч. взаимодействия организма с окружающей средой, серьезно обострились. Развитие науки и техники расширило сферы хозяйственной и производственной деятельности людей, раздвинуло границы их расселения, увеличило масштабы освоения космического пространства, мирового океана, по­лярных районов, безводных пустынь. Жестокие условия среды этих новых сфер деятельности и жизни человека не соответствуют наслед­ственным и приобретенным свойствам организма. Люди в новых при­родных условиях испытывают влияние необычных факторов окру­жающей среды на их общее состояние, самочувствие, работоспособ­ность. Пребывание в таких условиях часто требует дополнительных затрат энергии. Изучением приспособления современного человека к различным природным факторам (условиями Крайнего Севера и Юга, пустынь, гор) занимается экологическая физиология. Другой раздел экологической физиологии изучает влияние на организм человека таких необычайных факторов среды как ускорение, невесомость, шум, вибрация, укачивание, магнитное поле, ионизирующая радиация.

Приспособление организма к климатическим условиям называ­ется акклиматизацией. При акклиматизации человек лучше себя чувствует в новых условиях.

Приспособление человека новым производственным (трудовым) и бытовым условиям называется адаптацией. При этом повышается точность и количество выполняемых трудовых операций, что связано с улучшением регуляции процессов, протекающих организме[5].

Биологические возможности приспособления человека к различ­ным условиям велики. При этом частично перестраивается обмен ве­ществ, нервные процессы, психика, изменяются двигательные реак­ции. Примером высоких приспособительных возможностей организма к необычным для жизни условиям может служить приспособление ор­ганизма к состоянию невесомости, т. е. отсутствию земного тяготения.

Экологические проблемы оказывают прямое или косвенное влияние на физическое и нравственное состояние человека. Сейчас около 80% болезней человека возникают по причинам, связанным с экологией.

Отличительной особенностью человека является то, что он мо­жет сознательно и активно изменять как внешние природные, так и социально-бытовые условия для укрепления здоровья, повышения трудоспособности и продления жизни. Несомненно, что взаимоотно­шение общества с окружающей средой необходимо поставить под строгий контроль.

3. Средства физкультуры и спорта в управлении совершенствованием функциональных возможностей организма

Во всех видах занятий физическими упражнениями содержатся два действующих начала — информация и энергия. Мышечная ра­бота — это не только работа по преодолению различных внешних и внутренних сил, любое мышечное действие является источником нервных импульсов, идущих от мышечных волокон, сухожилий, связок в центральную нервную систему. В нервных центрах эти импульсы (так называемая проприоцептивная импульсация) анализируются, обрабатываются и распространяются по всем без исключения внутренним органам. Такие ответные реакции внутренних органов на мышечные реакции получили в физиологии название моторно-висцеральных рефлексов[6]. Иначе говоря, мышечная работа в информационном плане модулирует работу всех органов и систем организма, повышая их функциональные возможности.

Информация, возникающая в процессе мышечной деятельности и передающаяся к внутренним органам, имеет жизненно важное значение. По сути, это древнейший способ общения органов и тканей между собой, позволяющий организму работать как еди­ное целое. Сигналы, поступающие от мышц, стимулируют обмен веществ и энергии, повышают экономичность жизнедеятельности тканей, их работоспособность и в конечном итоге улучшают со­стояние здоровья.

Не менее важными в общебиологическом плане являются и энергетические процессы, возникающие в организме при мышеч­ной деятельности. С одной стороны, при работе расходуется энер­гия, источником которой являются энергетически ценные пищевые вещества — белки, жиры и углеводы. С другой стороны, как оказа­лось, мышечные волокна сами являются генератором и накопите­лем энергии. Моторно-виоцеральные рефлексы выполняют роль своеобразных «приводов», через которые тканям передаются сти­мулы, активизирующие энергетические процессы во всех тканях организма. В процессе функционирования (работа, утомление, вос­становление) органы и ткани поднимаются на более высокий энер­гетический уровень; причина такого подъема кроется в стимуляции восстановительных процессов в результате мышечного утомления (так называемая «суперкомпенсация», или сверхвосстановление).

По сути, тренирующий эффект физических упражнений заключает­ся именно в сверхвосстановлении. Конечно, необходимо, чтобы ве­личина мышечной работы не превышала возможностей организма, но и не была слишком незначительной — в этом суть «оптимально­го» двигательного режима, лежащего в основе оздоровительного воздействия мышечной активности на организм человека.

Суммируя вышесказанное, можно построить следующую схему влияния физических упражнений на организм: полноценное ис­пользование поступающих с пищей веществ (расход энергии) - повышение энергетического уровня органов и тканей - увеличе­ние резервов организма, повышение способности противостоять разрушающим воздействиям (повышение здоровья). Физические упражнения можно рассматривать также в. качестве своеобразных «катализаторов», ускоряющих накопление ценных и устранение вредных для организма веществ (стимуляция пластических меха­низмов и совершенствование деятельности органов выделения).

Со­временный человек, особенно городской, живет в условиях высо­ких психоэмоциональных нагрузок, подвержен многочисленным стрессам. Оказалось, что физические упражнения обладают мощ­ным противострессовым действием, механизм которого заключает­ся в следующем.

Как известно (Г. Селье), в стрессе выделяются три фазы: первая — фаза тревожности, вторая — фаза повышенной резистентности (устойчивости) и третья — фаза истощения[7]. Установлено, что при постепенном (но в тоже время постоянном) увеличении двигатель­ной нагрузки реакция тревоги проявляется слабо или не проявляет­ся совсем. В организме после нескольких тренировочных занятий повышается как специфическая (к мышечным усилиям) так и не­специфическая (к различным неблагоприятным факторам внешней - и внутренней среды) резистентность. Третья же фаза (истощения) при отсутствии чрезмерной для данного организма нагрузки вооб­ще не проявляется.

Исследования влияний мышечных напряжений показали, что при рациональных занятиях физическими упражнениями (посте­пенное повышение интенсивности и длительности нагрузок, опти­мальный интервал отдыха между нагрузками, исключение чрезмер­ных нагрузок и др.) в организме не наблюдается каких-либо патологических сдвигов; имеет место развитие только физиологи­ческой стороны стресса, связанной с повышением резистентности.

Средствами физической культуры являются физические упражнения, оздоровительные силы природы (солнце, воздух и вода) и гигиенические фак­торы (санитарно-гигиеническая обстановка, режим отдыха, сна, пита­ния).

Использование оздоровительных сил природы (закаливание) ук­репляет и активизирует защитные силы организма, стимулирует обмен веществ, деятельность сердца и кровеносных сосудов, благотворно влияет на состояние нервной системы.

Большое значение для сохранения и повышения уровня физиче­ской и умственной работоспособности отводится комплексу оздорови­тельно-гигиенических мероприятий, к числу которых относится разум­ное сочетание труда и отдыха, нормализация сна и питания, отказ от вредных привычек, пребывание на свежем воздухе, достаточная дви­гательная активность.

Систематическая физическая тренировка, занятия физическими упражнениями имеют большое значение как способ разрядки нервного напряже­ния и сохранения психического здоровья. Разрядка повышенной нерв­ной активности через движение является наиболее эффективной.

Роль физических упражнений не ограничивается только благо­приятным воздействием на здоровье. Наблюдение за людьми, кото­рые регулярно занимаются физическими упражнениями, показало, что систематическая мышечная деятельность повышает психическую, ум­ственную и эмоциональную устойчивость организма при длительной напряженной умственной или физической работе.

4. Физиологические особенности и закономерности совершенствования отдельных систем организма под воздействием направленной физической тренировки

Установлено, что активная мышечная деятельность вызывает усиление деятельности всех систем организма, особенно сердечно-­сосудистой и дыхательной. При любой деятельности человека все его органы и системы действуют согласованно в тесном единстве. Глав­нейшая роль в регуляции отводится нервной системе.

Нервная система действует по принципу рефлекса. Ответную реакцию организма на раздражения, поступающие из внешней или внутренней среды, осуществляемую и контролируемую центральной нервной системой, называют рефлексом. Всякое мышечное движение имеет рефлекторную природу. Рефлекторным же путем регулируется деятельность всех внутренних органов и систем. Путь, по которому проводятся нервные импульсы, называют рефлекторной дугой. Реф­лекторная дуга состоит из пяти частей: рецептора (воспринимающий «прибор»), чувствительного пути, участка центральной нервной сис­темы, двигательного пути и рабочего органа.

Вся деятельность человека протекает по принципу взаимосвязи условных рефлексов и динамических стереотипов с безусловными рефлексами.

Унаследованные рефлексы, от рождения заложенные в нервной системе, называют безусловными. Примером простейшего двига­тельного безусловного рефлекса является коленный рефлекс.

И.П. Павлов показал, что существуют рефлексы, которые приоб­ретаются организмом в течение жизни[8]. Рефлексы, формирующиеся в результате сочетания различных раздражителей с безусловными рефлексами, называют условными.

Двигательный навык — форма двигательных действий, выра­ботанная по механизму условного рефлекса в результате соответст­вующих систематических упражнений. Формирование двигательного навыка последовательно проходит три фазы: генерализации, концен­трации, автоматизации.

Фаза генерализации характеризуется расширением возбуди­тельного процесса. Это расширение происходит за счет вовлечения в работу лишних групп мышц, неоправданно большим напряжением ра­ботающих мышц и т. п. Движения скованы, угловаты, некоординирова­ны и неточны, неэкономичны.

Фаза генерализации сменяется фазой концентрации, когда излишне разлитое возбуждение благодаря дифференцировочному торможению концентрируется в нужных зонах головного мозга. Исче­зает излишняя напряженность движений; они становятся скупыми, точными, свободными, их выполнение становится значительно более стабильным.

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

Координация движения — согласованная деятельность мы­шечных групп, относящихся к разным сегментам тела. Саморегуляция скелетных мышц осуществляется за счет физиологических механиз­мов, находящихся непосредственно в мышечных волокнах. Эти меха­низмы обеспечивают изменение кровообращения в различных участ­ках капиллярного русла, регулируют участие двигательных единиц в сокращениях и т. д.

Двигательная единица состоит из мотонейрона (двигательной нервной клетки), нервного волокна и группы мышечных волокон.

В образовании двигательного навыка участвуют различные ана­лизаторы: двигательный, вестибулярный, слуховой, зрительный, так­тильный.

Любые отклонения действительного движения от задуманного плана тотчас же оказываются замеченными (по большей части бес­сознательно), и нервная система «принимает меры» к компенсации ошибки. Характеристики протекания движения мозг получает, обрабо­тав данные, которые поступает от анализаторов (особенно проприоцептивного). Центральная нервная система создает программу дви­жения, а затем сличает, сравнивает с ней действительный ход выпол­нения этой программы с помощью обратной связи от работающего ор­гана к регулирующим нервным центрам.

Двигательный навык будет наиболее эффективным с точки зре­ния достижения цели (в труде, спорте, искусстве и т. д.), если он сформирован с оптимальным диапазоном, что обеспечит его наилуч­шую адаптацию к любым условиям деятельности.

В процессе тренировки (упражнения) различные органы и систе­мы совершенствуются, налаживается их взаимодействие. Цель уп­ражнения составляют физиологические, биохимические и морфологи­ческие сдвиги, возникающие под влиянием многократно повторяю­щейся мышечной работы и отражающие единство расхода и восста­новления функциональных и структурных ресурсов в организме чело­века. Эти изменения оцениваются как прогрессивные, если они способствуют оздоровлению организма и повышают его работоспособ­ность.

Одновременно и в соответствии с формированием двигательно­го навыка и величиной физических нагрузок изменяется функция внут­ренних органов и систем.

Двигательная активность, занятия физическими упражнениями, спортом оказывают существенное влияние на состояние и развитие сердечно-сосудистой системы. Пожалуй, ни один орган не нуждается столь сильно в тренировке и не поддается ей столь легко, как сердце. Работая с большой нагрузкой, при выполнении спортивных упражне­ний сердце неизбежно тренируется. Расширяются границы его воз­можностей, и оно приспосабливается к переброске намного большего количества крови, чем это может сделать сердце нетренированного человека. В процессе тренировки происходит увеличение массы сер­дечной мышцы и размеров сердца.

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

Пульс — волна, 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 (ЧСС) и составляет в среднем 60-80 ударов минуту. Регулярные фи­зические нагрузки вызывают урежение пульса в покое. Предельная ЧСС у тренированных людей при физической нагрузке находится на уровне 200-220 уд./мин.. Нетренированное сердце такой частоты дос­тигнуть не может.

Артериальное давление (АД) создается силой сокращения же­лудочков сердца и силой стенок сосудов. Оно измеряется в плечевой артерии. Различают максимальное (систолическое) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка (систолы); и мини­мальное (диастолическое) давление, которое отмечается во время расслабления левого желудочка (диастолы). В норме в покое кровяное давление равно 120/70 мм ртутного столба. При физических нагрузках максимальное давление может повышаться до 200 мм рт. столба. По­сле прекращения нагрузки у тренированных людей оно быстро вос­станавливается, а у нетренированных долго остается повышенным, и если интенсивная работа продолжается, то может наступить обморок.

Наибольшая величина кровяного давления наблюдается в аор­те. При удалении от сердца кровяное давление понижается. Самое низкое давление наблюдается в венах при впадении их в правое предсердие. Разность давления обеспечивает непрерывный ток крови по кровеносным сосудам.

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

Минутный объем крови — количество крови, выбрасываемое желудочком в течение одной минуты. Объем крови измеряется в мил­лилитрах.

Движение крови в организме происходит по двум замкнутым сис­темам сосудов, соединенных с сердцем, — малому и большому кругам кровообращения.

Путь крови от правого желудочка через артерии, капилляры и вены легких до левого предсердия называется легочным или малым кругом кровообращения.

Путь крови от левого желудочка через артерии, капилляры и ве­ны всех органов тела до правого предсердия называют большим кругом кровообращения.

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

Движению крови по венам способствует сокращение скелетных мышц, окружающих вены (мышечный насос). Кровь по венам продви­гается только к сердцу. Движению ее в противоположном направлении препятствуют кармановидные полулунные клапаны, расположенные внутри вен. Мышечный насос способствует более быстрому отдыху сердца после интенсивной мышечной нагрузки.

Снабжение клеток кислородом и удаление из них углекислого га­за осуществляется кровью. Обмен газами между кровью и воздухом происходит в легких (рис. 13). Систему органов дыхания составляют легкие, расположенные в грудной клетке, и воздухоносные пути: носо­вая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи.

Во время мышечной работы для увеличения газообмена усили­ваются функции дыхания и кровообращения. Совместная работа сис­тем дыхания и кровообращения оценивается следующим рядом пока­зателей работоспособности.

Частота дыхания (смена вдоха и выхода и дыхательной пау­зы) в покое составляет 16-20 циклов. При физической работе частота дыхания увеличивается в среднем в 2-4 раза.

Жизненная емкость легких (ЖЕП) — наибольший объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха. У разных людей жизненная емкость легких неодинакова. Ее опреде­ляют при медицинских осмотрах при помощи спирометра. Средние ве­личины Жизненная емкость легких составляет у женщин 3 000-3500 мл, у мужчин — 3800-4200 мл. У людей, занимающихся физической культурой, она значительно увеличивается и достигает у женщин 5 000 мл, у мужчин 7 000 мл.

Потребление кислорода — количество кислорода, фактически использованного организмом в покое или при выполнении какой-либо работы за 1 минуту.

Максимальное потребление кислорода (МПК) — наибольшее количество кислорода, которое может усвоить организм при предель­но тяжелой для него работе. МПК является важным критерием функ­ционального состояния дыхания и кровообращения.

Способность организма к МПК имеет предел, которой зависит от возраста, состояния сердечно-сосудистой, дыхательной системы, от активности протекания процессов обмена веществ, и находится в прямой зависимости от степени физической тренированности.

У нетренированных людей МПК находится на уровне 2-3,5 л/мин. У занимающихся спортом МПК может достигать 4-6 л/мин, и более. МПК является показателем аэробной (кислородной) производи­тельности организма, т.е. его способности выполнять интенсивную физическую работу при достаточном количестве поступающего в ор­ганизм кислорода для получения необходимой энергии.

Когда в клетки тканей поступает меньше кислорода, чем нужно для полного обеспечения потребности в энергии, наступает кислород­ное голодание или гипоксия.

а) гипоксическая, обусловленная снижением парциального дав­ления кислорода в артериальной крови до такой степени, что насыще­ние гемоглобина кислородом существенно уменьшается. Это происхо­дит, например, на больших высотах;

б) двигательная гипоксия — возникает при интенсивной мышеч­ной нагрузке;

в) анемическая гипоксия — обусловлена снижением кислородной емкости крови, например, при кровопотере или отравлении угарным газом;

г) циркулярная (застойная) гипоксия наблюдается при местных нарушениях кровообращения, сердечной недостаточности, шоке;

д) гистотоксическая гипоксия — при отравлении цианидами, ко­гда прекращаются процессы транспорта и использования кислорода в тканях при нормальном его содержании в крови.

Полное прекращение поступления к тканям кислорода называет­ся аноксией.

Кислородное снабжение организма представляет собой слажен­ную систему.

5. Двигательная функция и повышение устойчивости организма человека к различным условиям внешней среды

В настоящее время практически ни у кого не вызывает возра­жения тот факт, что физическая культура является основным мо­ментом в формировании, сохранении и укреплении физического здоровья.

Высокий удельный вес гипокинезии (малое количество движе­ний) и гиподинамии (малое мышечное напряжение), характерный для жизни современного человека, особенно в городах, все нагруз­ки адресует в первую очередь к сердцу, которое в этих условиях быстрее изнашивается, срывается, стареет. Отсюда понятно, почему среди заболеваний на первый план выступает сердечно-сосудистая патология. Кроме того, недостаток двигательной активности вызы­вает к жизни и другие «болезни цивилизации» — нарушение обме­на веществ, ожирение, заболевания желез внутренней секреции и пр. Особенно важна двигательная активность для детей, причем с самого раннего возраста, Согласно «Энергетическому правилу ске­летных мышц» (И. А. Аршавский)[9], генетическая программа разви­тия организма может быть реализована только на фоне оптимального двигательного режима.

Главенствующая роль двигательной активности в сохранении и укрепления здоровья человека обусловливается еще и тем, что практически только она одна (среди многих факторов, определяю­щих здоровье) подчиняется нашей воле, нашей решимости, нашему активному отношению к собственному здоровью.

Физиологические механизмы повышения неспецифической ус­тойчивости организма при систематической двигательной активности достаточно сложны. По современным представлениям, большая роль в этом процессе принадлежит гопофизеадреналовой системе, обеспечивающей оптимум гуморальной регуляции функций. Кроме того, важное значение в этих механизмах принимают процессы нервной регуляции функций.

Активность любого живого организма, в том числе человека, вы­зывается как внешними, так и его внутренними потребностями, и на­правлена на удовлетворение этих потребностей посредством опреде­ленной деятельности.

Деятельность — это форма активного отношения к действи­тельности. Различные проявления активности связанные с приспо­соблением организма к условиям окружающей среды, были система­тизированы П.К. Анохиным в виде представлений об общей функцио­нальной системе организма.

Функциональная активность организма человека характеризуется различными двигательными актами, которые осуществляются соот­ветствующими мышцами. Поперечно-полосатые мышцы обеспечива­ют сокращение сердца, передвижение тела в пространстве и другие движения.

Гладкие мышцы входят в состав стенок сосудов, бронхов, моче­вого и желчных пузырей, мочеточников, желудочно-кишечного тракта и другие внутренних органов, а также кожи.

Развитие организма и его связи с окружающей средой невоз­можны без вышеназванных и других форм двигательной активности, развертывание которых осуществляется при постоянном взаимодей­ствии с вегетативными органами, тканями и внутренней средой.

Особенно большое влияние на развитие функций мышц оказы­вают силы гравитации и инерции, которые мышца постоянно преодо­левает, время, в течение которого развертывается мышечное сокра­щение, пространство, в котором оно осуществляется.

Газообмен, температурные колебания, превращение пищевых веществ в организме также характеризуют взаимосвязь организма с окружающей средой и лежат в основе энергетики и динамики мышеч­ного сокращения.

Таким образом, двигательная активность — условие существо­вания организма.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Человеческий организм — сложная биологи­ческая система. Все органы человеческого тела взаимосвязаны, нахо­дятся в постоянном взаимодействии и в совокупности являются еди­ной саморегулируемой и саморазвивающейся системой. Клетки, ткани, органы и системы органов в организме работают как единое целое. Их согласованная работа регулируется двумя спо­собами: гуморальным — с помощью хими­ческих веществ через жидкие среды организма (кровь, лимфу, меж­клеточную жидкость) и с помощью нервной системы.

Будучи частью природы и живого мира, человек взаимодействует с ней. Взаимоотношения человека и природы — наиболее волнующая проблема современного общества. Приспособление организма к климатическим условиям называ­ется акклиматизацией. При акклиматизации человек лучше себя чувствует в новых условиях.

Приспособление человека новым производственным (трудовым) и бытовым условиям называется адаптацией.

Физические упражнения обладают мощ­ным противострессовым действием. Систематическая физическая тренировка, занятия физическими упражнениями имеют большое значение как способ разрядки нервного напряже­ния и сохранения психического здоровья. Разрядка повышенной нерв­ной активности через движение является наиболее эффективной.

Активная мышечная деятельность вызывает усиление деятельности всех систем организма, особенно сердечно-­сосудистой и дыхательной. При любой деятельности человека все его органы и системы действуют согласованно в тесном единстве. Глав­нейшая роль в регуляции отводится нервной системе.

Главенствующая роль двигательной активности в сохранении и укрепления здоровья человека обусловливается еще и тем, что практически только она одна (среди многих факторов, определяю­щих здоровье) подчиняется нашей воле, нашей решимости, нашему активному отношению к собственному здоровью.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Давиденко Д.Н., Андухар К. и др. Физическая культура. Теоретический курс: Учебное пособие – СПб.: НИИ Химия СпбГУ, 1999. – 250 с.

2. Физическая культура: Пособие для поступающих в ВУЗ / под ред. Г.Н. Пономарева, Ш.З. Хуббиева, С.О. Филимонова. – СПб.:  РГУ им. А.И. Герцена, 2002. – 208 с.

3. Виленский М. Я. и др. Физическая культура студента: Учеб. для вузов / М. Я. Виленский, А. И. Зайцев, В. И. Ильинич и др. /  Под ред. В. И. Ильинича. - М.: Гардарики, 1999. – 446 с.