Характеристика функциональных систем организма и их совершенствование под воздействием направленной физической тренировки
Срок сдачи – 25.10.2020
Тема 3. МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ, ЗОЖ
Лекция 6
Человек – сложная биосоциальная система. В жизнедеятельности человека не может быть ни одного обстоятельства, ни одного показателя, который не сказывался бы на той или иной стороне его состояния. Перечень аспектов жизнедеятельности, влияющих на состояние, самочувствие человека может быть практически бесконечным. В данном случае говорим о социальном и биологическом. Они находятся в диалектическом единстве и противоречии. Это происходит всегда, когда биологическое состояние человека зависит от социального и наоборот.
Организм человека – единая, сложная, саморегулируемая и саморазвивающаяся биологическая система, находящаяся в постоянном взаимодействии с окружающейся средой, имеющая способность к самообучению, восприятию, передаче и хранению информации.
Организм человека как единая саморазвивающаяся и саморегулируемая биологическая система.
Наше тело – удивительно сложный механизм! Все его клетки и ткани поддерживают между собой связь и их деятельность четко скоординирована. Трудно представить, насколько согласованно функционируют все системы человеческого тела. Даже сейчас, когда вы сидите и слушаете, ваше сердце прокачивает кровь, направляя ее по всему организму, ваш кишечник абсорбирует питательные вещества, ваши почки выводят из организма продукты распада, а легкие усваивают кислород, ваши мышцы помогают вам сидеть, держать ручку, учебник, тогда как головной мозг «занят» слушанием или чтением. И хотя вы, слушая, отдыхаете, ваше тело физиологически активно, и представьте, насколько повышается активность всех систем организма, когда вы активно двигаетесь. С увеличением физической нагрузки возрастает и физиологическая активность мышц. Активным мышцам необходимо больше питательных веществ, больше кислорода, более высокая скорость обменных процессов и более эффективное выведение продуктов распада. Как же реагирует организм на высокие физиологические требования, предъявляемые физической активностью? Это ключевой вопрос при изучении практики физической культуры, ЗОЖ.
|
|
|
Биологическое познание человека в контексте нашей проблемы включает процесс овладения базовыми знаниями в области его (человека) анатомии и физиологии мышечной деятельности.
Медицинская наука при рассмотрении организма человека и его систем исходит из принципа целостности человеческого организма, обладающего способностью к самопроизведению и саморазвитию.
Организм человека развивается под влиянием генотипа (наследственности), а также факторов постоянно изменяющейся внешней природной и социальной среды.
|
|
|
Целостность организма обусловлена структурой и функциональной связью всех его систем состоящих из дифференцированных, высокоспециализированных клеток, объеденных в структурные комплексы, обеспечивающие морфологическую основу для наиболее общих проявлений жизнедеятельности организма.
Физиологическая регуляция процессов, протекающих в организме, весьма совершенная и позволяет ему постоянно приспосабливаться к изменяющимся воздействиям внешней среды.
Все органы и системы человеческого организма находятся в постоянном взаимодействии и являются саморегулирующей системой, в основе которой лежат функции нервной и эндокринной систем организма. Взаимосвязанная и согласованная работа всех органов и физиологических систем организма обеспечивается гуморальными (жидкостными) и нервными механизмами. При этом ведущую роль играет и центральная нервная система, которая способна воспринимать воздействия внешней среды и отвечать на него, включая взаимодействие психики человека, его двигательных функций с различными условиями внешней окружающей среды.
|
|
|
Отличительной особенностью человека является возможность созидательно и активно изменять как внешние природные, так и социально-бытовые условия для укрепления здоровья, повышения умственной и физической работоспособности.
Без знания строения человеческого тела, закономерностей деятельности отдельных систем, органов и всего организма в целом, процессов жизнедеятельности, протекающих в условиях воздействия на организм естественных факторов природы, невозможно правильно организовать и процесс физического воспитания.
Учебно-тренировочный процесс по физическому воспитанию базируется на ряде естественных наук. В первую очередь это анатомия и физиология.
Анатомия - наука, изучающая форму и строение человеческого организма, отдельных органов и тканей, выполняющих какую-либо функцию в процессе развития человека. Анатомия объясняет внешнюю форму, внутреннее строение и взаимное расположение органов и систем организма человека.
Морфология – тоже изучает внешнее и внутреннее строение человека, но на ином уровне. Анатомия изучает наличие структур, в то время как морфология изучает взаимосвязи структур. Анатомия является подразделением морфологии, тогда как морфология является разделом биологии.
|
|
|
Физ иология - наука о закономерностях функционирования целостного живого организма.
Морфо-функциональные изменения – изменения в строении и функционировании органов и систем под воздействием комплекса факторов (физическая нагрузка, возраст)
В физиологии существуют понятия физиологической системы(совокупность органов и тканей, связанных общей функцией) и функциональной системы– это динамическая совокупность различных органов и систем, формирующаяся с целью достижения приспособительного (полезного) для организма результата. Примером физиологических систем являются системы кровообращения, дыхания, пищеварения и т.д. Функциональные системы создаются для обеспечения полезного результата путем одновременной согласованной деятельности многих физиологических систем. Следовательно, функциональные системы – это структурный элемент функционирования целостного организма.
Функциональная система организма - это группа органов, обеспечивающая согласованное протекание в них процессов жизнедеятельности. Выделение групп органов в организме человека в системы условно, так как они функционально взаимосвязаны между собой.
Гомеостаз – относительное динамическое постоянство внутренней среды организма (температуры тела, кровяного давления, химического состава крови и т.д.)
Резистентность – способность организма работать в условиях неблагоприятных изменений внутренней среды.
Адаптация - способность организма приспосабливаться к меняющимся условиям внешней среды.
Гипокинезия – недостаточная двигательная активность организма.
Гиподинамия – совокупность отрицательных морфо-функциональных изменений в организме вследствие недостаточной двигательной активности (атрофические изменения в мышцах, детренированность сердечно-сосудистой системы, деминерализация костей и т.д.).
Функционально все органы и системы организма человека находятся в тесной взаимосвязи. Активизация деятельности одного органа, обязательно влечет за собой активизацию деятельности других органов.
Функциональной единицей организма является клетка – элементарная живая система, обеспечивающая структурное и функциональное единство тканей, размножение, рост и передачу наследственных свойств организма. Благодаря клеточной структуре организма возможны восстановление отдельных частей органов и тканей организма. У взрослого человека число клеток в организме достигает порядка 100 триллионов.
Система клеток и неклеточных структур, объединенных общей физиологической функцией, строением и происхождением, которая составляет морфологическую основу обеспечения жизнедеятельности организма называется тканью.
Учитывая механизм обмена и связи клеток с окружающей средой, хранения и передачи генетической информации, обеспечения энергией, различают основные типы тканей:
- эпителиальную – э.т. образует наружный покров тела - кожу. Поверхностный эпителий защищает организм от влияния внешней среды. Данной ткани свойственна высокая степень регенерации (восстановления).
- соединительную – к ней относят: собственно соединительную, хрящевую и костную ткани
- мышечную – группа тканей организма, обладающих свойствами сократимости, называется мышечной тканью. Различают гладкую и поперечно-полосатую мышечную ткань. Поперечно-полосатая ткань сокращается по желанию человека, гладкая - произвольно (сокращение внутренних органов, кровеносных сосудов и т.п.)
- нервную – нервная ткань является основ. структурным компонентом нервной с-мы человека.
Характеристика функциональных систем организма и их совершенствование под воздействием направленной физической тренировки
Выделение органов в организме человека в системы условно, так как они функционально взаимосвязаны между собой. Различают следующие системы человеческого организма: опорно-двигательную, сердечно-сосудистую, дыхательную, нервную, эндокринную, выделительную, пищеварительную, лимфатическую и др.
Опорно-двигательный аппарат
Непосредственными исполнителями всех движений являются мышцы. Однако, только они сами по себе не могут осуществлять функцию движения. Механическая работа мышц осуществляется через костные рычаги.
Опорно-двигательный аппарат включает в себя три относительно самостоятельные системы:
- костную (скелет);
- связочно-суставную (подвижные соединения костей);
- мышечную (скелетная мускулатура).
Кости и их соединения в совокупности образуют скелет, выполняющий жизненно важные функции: защитную, рессорную и двигательную. Кости скелета принимают участие в обмене веществ и кроветворении.
В основу классификации костей, которых у взрослого человека насчитывается более 200, положены форма, структура и функции костей. По форме кости различают на длинные, короткие, плоские или округлые; по структуре на трубчатые, губчатые и воздухоносные. В процессе эволюции человека длина и толщина костей увеличивается и приобретает большую прочность. Эта прочность костей обусловлена химическим составом кости, то есть содержанием в них органических и минеральных веществ и ее механическим строением. Соли кальция и фосфора придают костям твердость, а ее органические компоненты - упругость и эластичность. С возрастом содержание минеральных веществ, в основном, карбоната кальция становится больше, что приводит к снижению упругости и эластичности костей, обуславливая их ломкость (хрупкость).
Снаружи кость покрыта тонкой оболочкой – надкостницей, плотно соединяющейся с веществом кости. Надкостница имеет два слоя:
- наружный плотный слой насыщен сосудами (кровеносными и лимфатическими) и нервами,
- внутренний костеобразующий особые клетки, которые способствуют росту кости в толщину.
За счет этих клеток происходит и срастание кости при ее переломе. Надкостница покрывает кость почти на всем ее протяжении, за исключением суставных поверхностей. Рост костей в длину происходит за счет хрящевых частей, расположенных на краях.
Суставы обеспечивают подвижность сочленяющимся костям скелета. Суставные поверхности покрыты тонким слоем хряща, что обеспечивает скольжении суставных поверхностей с малым трением. Каждый сустав полностью заключен в суставную сумку. Стенки этой сумки выделяют суставную жидкость, которая выполняет роль смазки. Связочно-капсульный аппарат и окружающие сустав мышцы укрепляют и фиксируют его. Основными направлениями движения, которые обеспечивают суставы являются: сгибание - разгибание, отведение - приведение, вращение и круговые движения.
Скелет человека делится на скелет головы, туловища и конечностей.
Скелет головы называется черепом, который имеет сложное строение. В черепе находится мозг и некоторые сенсорные системы: зрительная, слуховая, обонятельная.
Непосредственно с туловищем череп соединяется с помощью двух первых шейных позвонков. Скелет туловища состоит из позвоночного столба и грудной клетки. Позвоночный столб состоит из 33-34 позвонков и имеет пять отделов: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5 сросшихся позвонков) и копчиковый (сросшиеся 4-5 позвонков). Соединения позвонков осуществляется с помощью хрящевидных, эластичных межпозвоночных дисков и суставных отростков. Межпозвоночные диски увеличивают подвижность позвоночника. Чем больше их толщина, тем выше гибкость. Если изгибы позвоночного столба выражены сильно (при сколиозах) подвижность грудной клетки уменьшается. Плоская или округлая спина (горбатая) свидетельствует о слабости мышц спины. Коррекция осанки проводится общеразвивающими, силовыми упражнениями и упражнениями на растягивания.
В основной скелет входит и грудная клетка, которая выполняет защитную функцию для внутренних органов и состоит из грудины, 12 пар ребер и их соединений. Ребра представляют собой плоские дугообразно-изогнутые длинные кости, которые при помощи гибких хрящевидных концов прикрепляются подвижно к грудине. Все соединения ребер очень эластичны, что имеет важное значение для обеспечения дыхания.
Скелет верхней конечности образован плечевым поясом, состоящим их двух лопаток и двух ключиц, и свободной верхней конечностью, включающей плечо, предплечье и кисть.
Скелет нижней конечности образован тазовым поясом, состоящим из двух тазовых костей и крестца и скелетом свободной нижней конечностью, включающей бедро, голень и стопу.
Правильно организованные занятия по физвоспитанию не наносят ущерба развитию скелета, он становится более прочным в результате утолщения коркового слоя костей. Это имеет важное значение при выполнении физических упражнений, требующих высокой механической прочности (бег, прыжки и т.д.). Неправильное построение тренировочных занятий может привести к перегрузке опорного аппарата. Однобокость в выборе упражнений также может вызвать деформацию скелета.
У людей с ограниченной двигательной активностью, труд которых характеризуется удержанием определенной позы в течении длительного времени, возникают значительные изменения костной и хрящевой ткани, что особенно неблагоприятно отражается на состоянии позвоночного столба и межпозвоночных дисков. Занятия физическими упражнениями укрепляют позвоночник и за счет развития мышечного корсета ликвидируют различные искривления, что способствует выработке правильной осанки и расширению грудной клетки.
Мышечная система.
Любая двигательная, в том числе и спортивная, деятельность совершается при помощи мышц, за счет их сокращения. Поэтому строение и функциональные возможности мускулатуры необходимо знать любому человеку, но в особенности тем, кто занимается физическими упражнениями и спортом.
На долю мышц приходится значительная часть сухой массы тела человека. У женщин на мышцы приходится до 35% общей массы тела, а у мужчин до 50% соответственно. Специальной силовой тренировкой можно значительно увеличить мышечную массу. Физическое бездействие приводит к уменьшению мышечной массы, а зачастую - к увеличению жировой массы.
В сокращении сердца, прохождении пищи, которую мы съели, через кишечный тракт, движении любой части тела участвуют мышцы. Только три типа мышц выполняют бесконечное множество функций мышечной системы – гладкие, сердечная и скелетные.
Гладкая мышца относится к непроизвольно сокращающимся, поскольку изменение ее тонуса не контролируется нашим сознанием. Гладкие мышцы содержатся в стенках большинства кровеносных сосудов, обеспечивая их сужение и расширение и тем самым регулируя кровоток. Кроме того их можно обнаружить в стенках большинства внутренних органов. Они обеспечивают их сокращение и расслабление, а также продвижение пищи вдоль пищеварительного тракта, выделение мочи, рождение ребенка. Гладкомышечные клетки укорачиваются в результате сокращения сократительных элементов, но скорость их сокращения в сотни раз меньше, чем в скелетных мышцах. Благодаря этому, гладкие мышцы хорошо приспособлены к длительному стойкому сокращению без утомления и с незначительными энергозатратами.
Сердечная мышца находится только в сердце, составляя большую часть его структуры. Она имеет некоторые общие свойства со скелетной мышцей, но, как и гладкая мышца, не находится под нашим сознательным контролем.
Обычно мы обращаем внимание на те мышцы, которые контролируем сознательно. Это скелетные (поперечнополосатые), или произвольно сокращающиеся, мышцы. Они называются так, поскольку большинство из них прикреплено к скелету и обеспечивает его движение. Скелетные мышцы удерживают тело человека в равновесии и осуществляют все движения. При сокращении мышцы укорачиваются и через свои эластичные элементы - сухожилия осуществляют движения частей скелета. Работой скелетных мышц можно управлять произвольно, однако, при интенсивной работе они очень быстро утомляются.
В теле человека более 600 скелетных мышц. Общая масса этих мышц около 40% веса тела, а у активно развивающих свои мышцы – еще больше. Самые крупные – большие ягодичные, самые сильные – икроножные и жевательные, самая длинная – портняжная.
Деятельность мышц регулируется центральной нервной системой. В каждую мышцу входит нерв, распадающийся на тонкие и тончайшие ветви. Нервные окончания доходят до отдельных мышечных волокон, передавая им импульсы (возбуждение), которые заставляют их сокращаться. Мышцы на своих концах переходят в сухожилья, через которые они передают усилия на костные рычаги. Сухожилия также обладают упругими свойствами и являются последовательным упругим элементом мышцы. Сухожилия обладают большой прочностью на растяжение по сравнению с мышечной тканью. Наиболее слабыми и поэтому часто травмируемыми участками мышцы являются переходы мышцы в сухожилие. Поэтому перед каждым тренировочным занятием необходима хорошая предварительная разминка.
Т.к. мы ведем речь о физиологии мышечной деятельности, нас в первую очередь нас интересует структура и функция скелетной мышцы. Следует отметить, что хотя анатомическая структура гладкой, сердечной и скелетной мышц в определенной степени различны, принцип их сокращения одинаков.
Отдельная мышечная клетка является мышечным волокном и состоит из миофибрилл, которые обеспечивают мышечное сокращение. Каждое мышечное волокно иннервируется отдельным двигательным нервом. Отдельный двигательный нерв и все волокна, которые он иннервирует, имеют собирательное название – двигательная единица.
Не все мышечные волокна одинаковы. Отдельная скелетная мышца включает два основных типа волокон – медленносокращающиеся (МС) и быстросокращающиеся (БС). Содержание МС- и БС-волокон во всех мышцах тела не одинаково. Как правило, в мышцах рук и ног человека сходный состав волокон. Исследования показывают, что у людей с преобладанием МС-волокон в мышцах ног, как правило, большее количество этих же волокон и в мышцах рук. Это же относится и к БС-волокнам.
Данные типы волокон имеют разные функции во время физической активности.
МС-волокна. Им присущ высокий уровень аэробной выносливости, они более приспособлены к выполнению длительной работы невысокой интенсивности, например, марафонскому бегу или плаванию.
БС-волокна. Характеризуются относительно низкой аэробной выносливостью, более приспособлены к анаэробной деятельности. БС производят значительно большую силу, чем МС, однако легко устают ввиду ограниченной выносливости и используются при выполнении кратковременной работы высокой интенсивности.
Характеристики мышечных волокон определены генетически и незначительно изменяется от детского до среднего возраста. По мере старения наши мышцы теряют БС-волокна, что ведет к относительному увеличению процентного состава МС-волокон.
Даже при максимальных усилиях нервная система не вовлекает в работу 100% имеющихся мышечных волокон. Несмотря на ваше желание произвести большую величину силы, активируется лишь их часть. Это предотвращает мышцы и сухожилия от повреждения. Если бы вы смогли сократить все свои мышечные волокна в один момент, произведенная сила, видимо разорвала бы мышцу и ее сухожилие.
Мышцы в организме человека образуют рабочие группы и работают, как правило, скоординировано (согласовано) в пространственно-временных и динамико-временных отношениях. Такое взаимодействие называется мышечной координацией. Чем больше количество мышц или групп принимает участие в движении, тем сложнее движение и тем больше энергозатраты и тем большую роль играет межмышечная координация для повышения эффективности движения. Более совершенная межмышечная координация приводит к увеличению проявляемой силы, быстроты, выносливости и гибкости.
Все мышцы пронизаны сложной системой кровеносных сосудов. Протекающая по ним кровь снабжает их питательными веществами и кислородом. Сила сокращения мышцы зависит от площади поперечного сечения мышцы, от величины площади ее прикрепления к кости, а также от направления развиваемого мышцей усилия и длины плеча приложения силы. Например, сгибатель бицепса может создать усилия до 150 кг, а голени до 480 кг.
В процессе сокращения мышцы участвует одновременно лишь часть мышечных волокон, остальные в это время выполняют пассивную функцию. Поэтому мышцы могут совершать длительное время работу, однако, постепенно они теряют свою работоспособность и наступает утомление мышц.
В результате физических тренировок объем и сила мышцы значительно возрастает в 1,5-3 раза, а скорость сокращения и сопротивляемость к неблагоприятным факторам повышается в 1,2-2 раза, что приводит к возрастанию прочности сухожилий под влиянием мышечных усилий.
Типы мышечного сокращения – концентрическое, статическое и эксцентрическое.
Концентрическое – основной вид сокращения, мышца укорачивается. Учитывая, что при этом производится движение сустава, концентрические сокращения считаются динамическими.
Статическое – сокращаются не изменяя длины, угол сустава не меняется (по-другому – изометрическое сокращение).
Эксцентричное – мышцы способны производить силу в процессе удлинения. Это также динамический процесс, т.к. есть движение в суставе.
Основные группы мышц наглядно представлены на рисунке
Мышцы рук
1. Дельтовидная мышца. Она покрывает плечевой сустав. Состоит из трех пучков: переднего, среднего и заднего. Каждый пучок двигает руку в сторону, одноименную своему названию.
2. Бицепс или двуглавая мышца плеча. Расположена на передней поверхности руки. Сгибает руку в локтевом суставе.
3. Трицепс или трехглавая мышца плеча. Расположена на задней поверхности руки. Разгибает руку в локтевом суставе.
4. Сгибатели и разгибатели пальцев. Одни расположены на внутренней поверхности предплечья, другие на внешней стороне. Они ведают движениями пальцев.
Мышцы плечевого пояса
5. Грудино-ключично-сосцевидная мышца. Она вращает и нагибает голову, участвует в подъеме грудной клетки вверх.
6. Лестничные мышцы шеи располагаются в глубине шеи. Участвуют в движении позвоночника.
7. Трапециевидная мышца. Находится на задней поверхности шеи и грудной клетки. Она поднимает и опускает лопатки, тянет голову назад.
Мышцы груди
8. Большая грудная мышца. Расположена на передней поверхности грудной клетки. Приводит руку к туловищу и вращает ее внутрь.
9. Передняя зубчатая мышца. Находится на боковой поверхности грудной клетки. Она вращает лопатку и отводит ее от позвоночного столба.
10. Межреберные мышцы. Находятся на ребрах. Участвуют в акте дыхания.
Мышцы живота.
11. Прямая мышца. Расположена вдоль передней поверхности брюшного пресса. Она сгибает туловище вперед.
12. Наружная косая мышца. Находится сбоку брюшного пресса. При одностороннем сокращении сгибает и вращает туловище, при двустороннем - наклоняет его вперед.
Мышцы спины
13. Широчайшая мышца. Находится на задней поверхности грудной клетки. Приводит плечо к туловищу, вращает руку внутрь, тянет ее назад.
14. Длинные мышцы. Расположены вдоль позвоночника. Разгибают, наклоняют и вращают туловище в сторона.
7. Трапециевидная мышца, также относится к мышцам спины.
Мышцы ног
15. Ягодичные мышцы. Двигают ногу в тазобедренном суставе, отводят, разгибают, вращают бедро внутрь и наружу. Выпрямляют согнутое вперед туловище.
16. Четырехглавая мышца. Находится на передней поверхности бедра. Она разгибает ногу в колене, сгибает бедро в тазобедренном суставе и вращает его.
17. Двуглавая мышца. Расположена на задней поверхности бедра. Сгибает ногу в коленном суставе и разгибает в тазобедренном суставе.
18. Икроножная мышца. Расположена на задней поверхности голени. Сгибает стопу, участвует в сгибании ноги в коленном суставе.
19. Камбаловидная мышца. Находится в глубине голени. Сгибает стопу.
Дата добавления: 2020-11-29; просмотров: 128; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!