Социально-биологические и психофизические основы физической культуры. Реферат «Социально-биологические основы физической культуры Биологические и психофизиологические основы физической культуры

В социальном плане физическая культура представляет собой обширную область культурной деятельности общества. Одна из её главных задач – активное содействие всестороннему и гармоничному развитию людей как представителей общества, их преобразование, т.е. именно то, что составляет сущность культуры в более широком плане. Используя закономерности естественного развития человека, физическая культура своими средствами и методами добивается новых качественных результатов и формирования, развития таких свойств человека, которые не даны ему от природы. Кроме того, особая социальная значимость физической культуры заключается в формировании социально значимых духовных ценностей, таких, как устойчивое стремление и мотивация к здоровому образу жизни (в том числе – к регулярным занятиям физической культурой), международное олимпийское и паралимпийское движение, музыка, литература, живопись, скульптура и т.д.

Исследования в области физической культуры позволили получить данные, которые невозможно получить ни из какого другого источника (в силу своей специфики). Это, например, относится к деятельности человека в экстремальных условиях (в сфере спорта, в космосе, под водой). Без ежедневных систематических тренировок в космических полётах, без тренажёров и гимнастических приборов человек в космосе не в состоянии сохранить длительное время здоровье и работоспособность. В сфере физической культуры были сформулированы и подтверждены практическими экспериментами теории и теоретические положения, которые широко используются в медицине, профессиональной подготовке космонавтов, специалистов различных профессий, военнослужащих и т.д. Среди самых известных можно выделить следующие: теория «пульсовой стоимости» двигательной деятельности; максимальное потребление кислорода в процессе двигательной деятельности; методы повышения работоспособности; теория переноса навыков и качеств и т.д.

Физическая культура даёт объективную информацию о влиянии на человека предельных физических и психических нагрузок, об особенностях процессов адаптации к ним, о биологических резервах организма. Она способствует возникновению и развитию новых направлений в теории и практике строительства (безопорные перекрытия стадионов), технике (необходимость изготовления снарядов, инвентаря, оборудования их искусственных материалов, отвечающих требованиям спорта), создании искусственных покрытий (лыжных трасс, трамплинов, ледяных дорожек, катков), в области хореографии и циркового искусства. Вся эта информация позволяет составлять опережающие программы развития человека, вносить в них коррективы, углублять знания о человеке, оперативно воздействовать на различные стороны его физического и интеллектуального развития.

В основе занятий физической культурой лежит тренировочный процесс . Под тренировкой следует понимать процесс, который происходит в организме под влиянием систематической мышечной деятельности и обеспечивает повышение его работоспособности. Состояние организма спортсмена (занимающегося), изменяющееся под влиянием тренировки, называется тренированностью. Основное отличие тренированного организма от нетренированного заключается в работоспособности: тренированный способен выполнять больший объём работы, чем нетренированный.

С понятием тренировки как процессом физиологическим тесно связано понятие тренировки как процесса педагогического. Он состоит из системы занятий, уроков, проводимых педагогом, направленных на повышение тренированности и на улучшение спортивных результатов.

Физиологические изменения, характеризующие процесс тренировки, происходят в различных органах и сказываются как на строении, так и на функциях. Например, под влиянием тренировок могут изменяться телосложение человека, увеличиваться размеры его сердца, мышц, возрастать сила и быстрота мышечных сокращений, может совершенствоваться управление движениями и нервная регуляция взаимосвязи различных физиологических процессов при мышечной деятельности.

В зависимости от характера педагогического процесса, от того, какие именно физические упражнения выполняет спортсмен на тренировочных занятиях, возможно преимущественное развитие тех или иных физиологических функций. Например, в тренировке тяжелоатлетов основные физиологические изменения происходят в мышечной системе и в нервных механизмах, лежащих в основе управления силой и быстротой мышечных сокращений. В тренировке бегуна наряду с развитием двигательной функции нижних конечностей большое значение имеет развитие дыхания и кровообращения. В тренировке баскетболиста, помимо развития функций дыхания, кровообращения, движения, важную роль играет совершенствование нервно-психических процессов, с чем связана молниеносность действий, правильность и быстрота решения внезапно возникающих в процессе игры сложных двигательных задач. Эти примеры свидетельствуют о том, что процесс тренировки, происходящий в организме, это очень многогранный процесс и что от педагога зависит, в какую сторону его направить, какие физиологические функции преимущественно развивать. Впрочем, все системы организма настолько тесно связаны между собой, развивать только какую-то одну функцию просто невозможно. Подобный процесс всегда является комплексным. Поэтому процесс тренировки предусматривает гармоническое развитие различных физиологических функций, на фоне которого возможно усиленное совершенствование отдельных физиологических процессов.

К медико-биологическим составляющим тренировочного процесса в широком смысле относятся:

· рациональный суточный режим, личная гигиена, гигиеническое обеспечение мест занятий, гигиеническое состояние спортивного оборудования и инвентаря;

· рациональное питание с использованием препаратов и продуктов повышенной биологической ценности (белковые препараты, спортивные напитки кислородные коктейли и т.д.);

· вдыхание кислорода, выдыхание искусственного ионизированного воздуха (аэроионизация);

· гидропроцедуры (различные виды душа, ванн, баня);

· физиопроцедуры (ультрафиолетовое облучение, световые/тепловые воздействия, ультразвук, коротковолновая диатермия);

· пребывание в барокамере и термокамере с дозированным изменением давления, содержания кислорода, температуры;

· электростимуляция (электросон, электростимуляция нервно-мышечного аппарата, электровоздействия на биологически активные точки тела – электропунктуация);

· различные виды массажа и самомассажа (ручной, аппаратный, пневмомассаж, гидромассаж и т.д.).

Безусловно, ряд перечисленных процедур относится к сфере профессионального спорта, однако мероприятия гигиенического и оздоровительного характера уже много лет с успехом применяются в сфере оздоровительных систем.

Контрольные вопросы:

1. Что собой представляет физическая культура в социальном плане?

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).

В настоящее время основной методологической базой развития любой науки и отрасли знаний является использование системного анализа (Анохин П.К.,1975; Сорокин А.П., 1977; Судаков К В., 1987; Кочетков А.Г., Стрельникова И.Г., 1994; Лебединский В.Ю. Васильев В.Г., 1997 и др.). С его позиций физическая культура и спорт представляют собой сложную, полуоткрытую систему биосоциального уровня, которая должна характеризоваться целостностью и выделенностью.

Принципы системного подхода позволяют характеризовать ее целостность на основе:

• 1) уже имеющихся знаний;
• 2) анализа ее структурно-функциональной организации, условий и причин изменчивости;
• 3) получение о ней новых знаний на основании более глубокой аналого-синтетической деятельности.

С позиций системного анализа невозможно представить функционирование этой системы без ее взаимодействия с внешней средой, которая должна быть от нее выделена, так как без взаимодействия с последней она будет нежизнеспособна, ибо должна с ней обмениваться веществом, энергией и информацией. Их взаимодействие носит сложный, многокомпонентный характер, потому что внешняя среда не однородна. Многочисленные ее параметры следует рассматривать и представлять в виде дискретно-существующих факторов (сигналов), отличающихся друг от друга характером действия (спецификой), силой и протяженностью во времени.

Следует также отметить, что любая система только тогда жизнеспособна и может эффективно функционировать, когда она представляет собой динамичную саморегулирующуюся организацию, системнообразующим фактором которой будет являться конечный полезный результат, инициированный воздействием факторов внешней среды.

Сказанное выше демонстрирует еще один признак систем - организацию. То есть все элементы (компоненты), составляющие систему, должны быть организованы в пространстве и во времени, взаимодействуя на достижение конечного полезного результата. Эта ее организация проявляется лишь в процессе взаимодействия самой системы с факторами внешней среды (суперсистемы) и характеризуется пространственной закрепленностью и временными отношениями, обуславливающими ее целостность.

Пространственная закрепленность взаимодействующих элементов системы представляет собой ее структуру (взаимодействие элементов, описанное в пространстве), а функция - это взаимодействие элементов, описанное во времени - то есть это та ее работа, которая направлена на получение конечного полезного результата.

Формирование и функционирование любой как биологической, так и биосоциальной системы возможно только при наличии системообразующего фактора, который является внешним относительно этой системы и составляет часть взаимодействия самой системы и внешней среды (суперсистемы). Это взаимодействие совершается и проявляется с использованием переноса вещества, энергии и информации, а сама система должна обладать свойствами: самоорганизации, саморегуляции и самовоспроизведения, которые адекватно изменяются по отношению к динамике условий внешней среды.

Следовательно, с позиций системного анализа сферу физической культуры и спорта следует представить как сложную биосоциальную систему, состоящую из трех основных компонентов, каждый из которых имеет свой системообразующий фактор и конечный полезный результат.

Массовые занятия физической культурой и уровень физического здоровья (I) нации являются базой для развития как массового спорта (II), так и спорта высших достижений (III), а без ее достаточного эффективного функционирования не возможно их успешное развитие.

Кроме того, с учетом динамики изменения морфофункциональных характеристик организма человека в возрастном аспекте следует говорить о трех основных этапах функционирования этой подсистемы «физическое воспитание»: Период развития организма человека (до зрелого возраста) - здоровьеформирование.

I. Зрелый возраст - здоровьссохраненне

II. Инвалюция (старшие возрастные группы) - здоровьесберсжение (поддержание здоровья).

Кроме того, в процессе формирования и функционирования любой биосоциальной системы отмечается специализация образующих ее элементов, которые являются системами более низкого уровня организации.

Выделяются три их основные группы:

• 1. «рабочие» элементы;
• 2. элементы «обеспечения»;
• 3. элементы «регуляции».
• 1. Рабочие элементы - это главные, основные элементы системы, через взаимодействие которых реализуется достижение конечного полезного результата

Понятно, что ведущим компонентом в этом взаимосодействии всегда будет учитель, преподаватель, тренер, от квалификации и профессионализма которых и будет зависеть достижение соответствующего образовательного и воспитательного эффекта (конечного полезного результата).

Удивительно наблюдать, что очень много наших тренеров работает за границей (спортивная гимнастика и др.), а их ученики и дети достигают выдающихся успехов, вплоть до уровня Олимпийского чемпиона. Не думается, чтобы они были бы не востребованы на родине, когда наши успехи в этих видах спорта малоутешительны.

2. Элементы обеспечения - включают в себя финансовое, материальнo-техническое, медико-биологическое, научно-методическое и т.д. обеспечение, без достаточного развития которых, на современном этапе невозможна результативная работа рабочих элементов этой системы.

В этом плане впечатляют успехи китайского спорта, который взял все лучшее из нашего и мирового опыта и даже превзошел его. Создана отличная материально-техническая база, особенно в вузах, выделяются достаточные финансовые средства, привлекаются со всего мира, включая и Россию, лучшие, высококвалифицированные тренерские, научные, медицинские кадры, что обеспечивает достижение высоких результатов в различных видах спорта.

3. Элементы регуляции - обеспечивают регламентацию (нормативно-правовые документы и др.) деятельности самой системы (физическая культура и спорт), взаимодействие ее с другими системами своего (здравоохранения, образования и др.) уровня, самих элементов в системе и ее взаимодействие с суперсистемами государственного, общественного и международного уровня.

В последнее время на федеральном уровне принят Закон о физической культуре и спорте, однако в субъектах Российской Федерации и на муниципальном уровне не все его положения в настоящее время осознаны и реализованы, особенно статьи о мониторинге здоровья населения, физического развития детей, подростков и молодежи.

Исходя из вышеизложенного и из современного состояния в России сферы физической культуры и спорта, следует большое внимание уделить на следующие основные моменты, с учетом которых следует провести реорганизацию этого направления деятельности в государственных структурах.

Необходимо:

• 1. привести организационные формы этой деятельности в соответствие с новыми общественно-политическими и социально - экономическими условиями жизни в нашем государстве;
• 2. главный акцент в физической культуре должен быть сделан на уровень физического здоровья различных групп населения, особенно подрастающего поколения;
• 3. необходимо совершенствовать систему и условия физического воспитания обучающихся, особенно по месту их жительства и учебы;
• 4. обеспечить развитие системы подготовки специализированных кадров (учителя, тренеры, спортивные врачи, психологи), которые должны обладать высокой квалификацией для успешной работы в области физической культуры, спорта и других смежных отраслей знаний;
• 5. нужно повысить престижность работы учителей физической культуры и тренеров по разным видам спорта, включая ее конкурентность с другими государствами, и обеспечивая им достойный уровень заработной платы. Оценка эффективности их работы должна осуществляться по успешности достижения конечного полезного результата;
• 6. повысить уровень материально-технического обеспечения условий занятий физической культурой и спортом, особенно в вузах и других учебных заведениях, которые должны стать одной из базовых основ для успешного развития как массового спорта, так и спорта высших достижений;
• 7. необходимо вернуться к более качественному, инновационному, научно - методическому и медико-биологическому обеспечению (комплексные научные группы) физкультурно-оздоровительной и спортивной работы;
• 8. для повышения конкурентоспособности в спорте высших достижений необходимо организовать несколько (возможно по одному в каждом федеральном округе) специализированных центров подготовки высококлассных спортсменов по различным видам спорта с их финансированием как из федерального бюджета, так и из бюджета субъектов РФ. Эффективность работы этих центров также должна оцениваться и премироваться в соответствии с уровнем достигнутых результатов. Достойным примером могут служить центр подготовки борцов (г. Красноярск) или центр подготовки по спортивной ходьбе (Республика Мордовия).

В то же время, на любом этапе научного исследования и подготовки высококвалифицированного специалиста, а тем более на их начальной стадии, где закладываются фундаментальные знания о строении и функционировании человеческого организма в целом, непременно должны осуществляться и использоваться принципы системного подхода, позволяющие характеризовать целостность объекта (биосистемы различного уровня организации) на основе:

• 1) уже имеющихся знаний;
• 2) анализа структурно-функциональной организации системы, условий, причин изменчивости и факторов формирования ее структур;
• 3) получения новых знаний об объекте на основании более глубокой аналого-синтетической деятельности исследователя и обучаемого.

С позиций системного подхода невозможно представить формирование и функционирование любой биологической системы и спортсмена, в частности, без ее взаимодействия с внешней средой, так как без взаимодействия с последней она нежизнеспособна. Это можно обосновать также тем, что в живой природе практически не встречаются полностью закрытые, автономные системы, поскольку для обеспечения их жизнедеятельности необходим обмен с внешней средой веществом, энергией и информацией, иначе биосистема погибнет. Нежизнеспособны также и открытые биологические системы.

Взаимодействие организма или его систем с окружающей их средой носит сложный многокомпонентный характер, наиболее полно разобраться в котором можно только на основе системного анализа. Прежде всего сама окружающая нас среда неоднородна, как по составу, так и по интенсивности воздействия ее на организм человека и животных. Многочисленные ее параметры можно и следует представить в виде дискретно существующих факторов (сигналов), отличающихся друг от друга характером действия (спецификой), силой и протяженностью во времени.

На основании вышеизложенного следует отметить, что биосистема любого уровня организации характеризуется не только целостностью, но и должна обладать выделенностъю (изолированность) от внешней среды. Воздействие на нее факторов внешней среды будет являться одним из основных звеньев и пусковым механизмом, определяющим не только морфофункциональные особенности их строения, но и направленность, выраженность приспособительных изменений структуры систем любого уровня организации, в частности опорно-двигательного аппарата.

Таким образом, одним из основных признаков и свойств живой системы является ее выделенность, то есть система имеет разграничительные с суперсистемой (внешней для нее средой) элементы, которые составляют ее субсистемы, организованы в пространстве (структурная характеристика) и во времени (характеристика функции и процесса). Выделенность системы из суперсистемы (внешней среды) как в пространстве, так и во времени согласуется со способностью биосистем формировать ее неравновесное состояние с суперсистемой и механизмы его удержания. Неравновесность живой системы с внешней средой определяется выработкой ею механизмов поддержания относительного постоянства своей организационной структуры и функции, то есть механизмов гомеостаза и гомеокинеза.

Обособленность систем имеет также существенный качественный характер, а не только пространственный или временной, поскольку каждая система любого уровня организации имеет свой структурный, функциональный, термодинамический гомеостаз и отличается как от предыдущей, так и от последующих систем в их иерархической организации.

Осуществление и реализация пространственного и временного континуума живой системы возможно только лишь при получении вещества, энергии и информации из источников суперсистемы, использование которых имеет место в процессе их взаимодействия. Из этого следует, что полного изосостояния системы с внешней для нее средой (суперсистемой) не может быть, поскольку в этом случае будет иметь место потеря кардинальных свойств живой системы - ее выделенности и целостности, - которые обеспечиваются разграничительными структурами системы и структурами воспроизводства элементов ее взаимодействия с внешней средой.

Следует также отметить, что каждая биологическая система различного иерархического уровня только тогда жизнеспособна, когда она представляет собой динамическую саморегулирующуюся организацию, системообразующим фактором которой будет являться конечный полезный результат, инициированный воздействием факторов внешней среды (Анохин П.К., 1968, 1975; Сорокин А.П., 1973, 1977, 1977, 1982; Судаков К.В., 1987; Макаров А.К., Лебединский В.Ю., Корытов Л.И., 1989; Васильев В.Г., Лебединский В.Ю., 1990; Лебединский В.Ю., Васильев В.Г., Корытов Л.И., 1990; Кочетков А.Г., Сорокин А.П., Стельникова И.Г., 1992; Лебединский В.Ю., Васильев В.Г., 1993; Кочетков А.Г., Стельникова И.Г., 1994; Шпорин Э.Г. с соав., 2011 и др).

Становится ясным, что организм человека является сложной многоуровневой полуоткрытой биосоциальной системой, которая состоит из подсистем различного уровня организации. В то же время, живая система любого конкретного уровня организации является частью, компонентом (субсистемой) системы более высокого иерархического уровня (суперсистемы). Она для этой системы будет являться внешней средой.

В свою очередь, эти системы также состоят из субсистем более низкого уровня организации, для которых они сами уже представляют внешнюю среду. Сказанное выше отражает признак иерархии, который характерен для живых систем, а сама иерархия определяет наличие исходящих из нее следующих обязательных характеристик живых систем: признак относительной автономности и признак соподчиненности.

Системы более высокого уровня организации, образующиеся в результате объединения и взаимодействия систем предыдущей ступени иерархического уровня, всегда относительно обособлены одна от другой и от внешней среды (суперсистемы) для каждой из них.

Критериями иерархических уровней систем служат:

• 1) наличие органического отношения целого и его основных элементов между системами одного уровня организации и образованиями другого уровня;
• 2) наличие существенных специфических признаков, присущих системам каждого из основных уровней организации живой материи.

Н.П.Наумов (1964) насчитывает девять уровней организации живой материи, подразделяемых на три основных группы:

• 1) биологические микросистемы (молекулярный, мицеллярный, клеточный);
• 2) биологические мезосистемы (тканевой, органный, орга- низменный);
• 3) биологические макро- и мегасистемы (видовой, популяционный, биоценозов и биосферный).

А.П.Сорокин (1977) дополнительно к этим уровням вводит уровень «система органов» и другие уровни. Г.Г.Автандилов (1990) выделяет десять структурно-функциональных уровней биологической организации.

На наш взгляд, исходя из результатов изучения строения человеческого организма и его различных структурных компонентов (система органов, орган, клетка и др.) с использованием системного подхода, достаточно различать следующие иерархические уровни организации, которые соответствуют основным обязательным и необходимым признакам (целостность, выделенностъ, наличие специфических признаков и т.д.) живых систем.

Наряду с этим, в соответствие с работами Анохина П.К., 1968, 1975 и Судакова К.В., 1987, выделяются и функциональные системы, которые могут объединять не только системы, но и их элементы различного иерархического уровня для достижения конечного полезного результата. К ним можно отнести функциональные системы, представляющие собой взаимосодействие нейронов по обработке информации, принятию решения и реализации ответных реакций на воздействие факторов внешней среды. Кроме того, к ним можно отнести такие функциональные системы, как система кислородообеспечения организма, система обеспечения организма пластическими и энергетическими веществами, система выведения продуктов метаболизма, и т.д.

Так, например, функциональная система кислородообеспечения организма будет представлять собой взаимосодействие аппарата внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы (уровень системы органов), интерстециального сектора органов (органный уровень) и тканевое дыхание (клеточный уровень), последовательно через которые в организм поступает кислород и в обратном направлении выводится углекислый газ.

Аналогичным образом включает в свой состав биосистемы и их элементы различного иерархического уровня и функциональная система обеспечения организма пластическими, энергетическими веществами и водой: аппарат внешнего пищеварения, сердечно-сосудистая система (уровень системы органов), интерстециальный сектор органов (органный уровень) и внутриклеточная утилизация пластических, энергетических веществ (клеточный уровень). В обратном направлении осуществляется выведение продуктов их метаболизма во внешнюю среду, которая для каждого компонента этой функциональной системы будет являться частью суперсистемы, а для аппарата внешнего пищеварения - внешней средой.

Если рассматривать функциональную систему выведения продуктов метаболизма в более широком смысле, которая также начинается с клеточного уровня, то в ее составе как завершающий отдел кроме аппарата внешнего дыхания и внешнего пищеварения, граничащих с внешней средой следует рассматривать и мочевую систему с кожей, через функционирование которых также реализуется выведение в нее продуктов метаболизма и жидкости, но через потовые железы кожи оно осуществляется в минимальном объеме.

Сказанное выше демонстрирует еще один признак биосистемы - организацию, то есть все элементы (компоненты), составляющие систему, - субсистемы более низкого уровня организации - организованы в пространстве и во времени, взаимодействуя на достижение конечного полезного результата. Эта организация систем проявляется лишь в процессе взаимодействия самой системы с фактором внешней среды (суперсистемы) и характеризуется пространственной закрепленностью и временными отношениями, обусловливающими целостность как самой системы, так и суперсистемы.

Пространственная закрепленность взаимодействующих элементов системы представляет ее структуру, то есть любая живая система структурирована. Таким образом, структура системы - это взаимодействие элементов системы, описанное и пространстве, а функция - это взаимодействие элементов системы, описанное во времени, это та работа системы, которая направлена на получение конечного полезного результата.

Формирование и функционирование любой биосистемы возможно только при наличии системообразующего фактора, который является внешним относительно этой системы сигналом и составляет часть взаимодействия самой системы и среды (суперсистемы). Это взаимодействие всегда совершается и проявляется переносом вещества, энергии и информации и реализуется (в широком смысле) через различные виды движения.

Кроме того, это взаимодействие происходит на пространственных контактно - разграничительных структурах системы, которые и являются результатом (следствием) такого взаимодействия. Чем более выражены разграничительные структуры системы и суперсистемы, тем более выделена сама система, и тем более сложным и специализированным становится процесс ее обмена с суперсистемой веществом, энергией и информацией.

Наряду с этим в живых системах выявляется еще один существенный признак - наличие механизмов восстановления элементов или компонентов системы, утраченных в процессе взаимодействия (функции), а также репродукция (размножение) и самой системы в целом.

Таким образом, любая биосистема обладает следующими основными свойствами: самоорганизация, саморегуляция и самовоспроизведение.

В процессе формирования и функционирования любой биологической системы отмечается специализация ее основных элементов. По А.П.Сорокину (1977) выделяются «рабочие» элементы, через деятельность которых осуществляются специфические ответные реакции (функция) системы на воздействие факторов внешней среды; элементы «регуляции», осуществляющие координацию и регуляцию ответных реакций, и элементы «обеспечения», осуществляющие трофические, пластические процессы в системе, восстановление утраченных структур и репродукцию.

Резюмируя сказанное, можно выделить следующие обязательные основные компоненты живых систем различного иерархического уровня:

• 1) пространственные контактно-разграничительные структуры;
• 2) специфические «рабочие» элементы;
• 3) элементы «регуляции»;
• 4) элементы «обеспечения», наличие которых не только обязательно (иначе теряется смысловое представление о системах), но и характерно для биологической и биосоциальной систем любого уровня организации.

С учетом вышеизложенного следует отметить, что человеческий организм, являясь самостоятельной биологической системой и в то же время элементом социальных, экологических и других суперсистем, состоя из подсистем более низкого уровня организации (уровень «система органов»):

• 1) кожа, слизистые оболочки внутренних органов и др. - пространственные контактно-разграничительные структуры, обеспечивающие его выделенность от внешней среды, через которые осуществляется обмен с ней веществом, энергией и информацией;
• 2) структуры опорно-двигательного аппарата (сома) - «рабочие» элементы, через деятельность которого осуществляется реализация любых ответных реакций организма на воздействие факторов внешней среды;
• 3) нервная система, эндокринные органы и др. - элементы «регуляции», которые осуществляют восприятие информации из внешней для нее среды, от элементов самой системы, ее обработку, координацию деятельности элементов системы и регуляцию ее ответных реакций, зависящих от характера (свет, звук, запах, вкус, температура, тактильная чувствительность и др.) и интенсивности воздействия внешних раздражителей;
• 4) аппарат внешнего пищеварения, внешнего дыхания, сердечно-сосудистая система, мочеполовой аппарат и др. - элементы «обеспечения», через деятельность которых осуществляются и поддерживаются обменные, пластические процессы - метаболизм в организме и репродукция.

Иерархическую организацию биосистем организма, его внутренних сред и коммуникационных систем, обеспечивающих трофические, пластические процессы в нем, обмен веществом, энергией и водой между подсистемами различного уровня организации и самого организма с внешней средой.

Схему иерархической организации коммуникационных систем организма можно представить следующим образом:

• 1. Аппараты, системы органов.
• 2. Барьеры между внешней и внутренней средой организма (кровью) -- аэрогематический барьер и др.
• 3. Гематотканевые барьеры.
• 4. Кожа, слизистые оболочки.

® -- воздействие факторов внешней среды и выведение экскретов.

Исходя из анализа предлагаемой схемы, можно легко представить выделенность биосистем основных уровней организации и проследить то, что обмен веществом, энергией и водой не только между организмом и внешней средой, но и в самом организме осуществляется поэтапно (соответственно иерархическим уровням организации биосистем) и происходит через различные оболочки, барьеры и мембраны.

Основными этапами этого обмена будут являться:

• 1) внешняя среда кровь;
• 2) кровь интерстициальная жидкость;
• 3) интерстициальная жидкость цитоплазма кариоплазма.

В обратном направлении происходит выведение экскретов во внешнюю для системы среду.

Исходя их вышеизложенного, еще раз следует подчеркнуть, что организм человека как биологическая система (суперсистема) состоит из взаимосодействующих на получение конечного полезного результата элементов, которые являются уже самостоятельными системами более низкого уровня организации - уровень системы органов.

К ним в организме человека и животных следует относить: опорно-двигательный аппарат («рабочие» элементы суперсистемы), аппарат внешнего дыхания (дыхательная система), аппарат внешнего пищеварения (пищеварительная система), мочеполовой аппарат и сердечно-сосудистую систему, которые относятся к элементам «обеспечения» суперсистемы.

К элементам «регуляции» суперсистемы (организм) наряду с воздействием факторов внешней среды следует относить: нервную систему, эндокринные органы.

Все эти элементы суперсистемы так же, как и сама система обладают выделенностью от внешней среды, которая обеспечивается наружными оболочками. Так, сердечно-сосудистая система, являясь замкнутым образованием, состоящим из различных сосудов, с одной стороны граничит с внешней средой в органах внешнего дыхания (аэрогематический барьер), в желудочно-кишечном тракте, в мочеполовой системе, в коже, обмениваясь с ней веществом и энергией. С другой стороны - она граничит со внутренней средой органов (гематотканевые барьеры), обмениваясь также уже с их интерстециальным пространством веществом и энергией.

Аппарат внешнего дыхания, внешнего пищеварения, мочеполовой, опорно-двигательный аппарат, эндокринная, нервная системы и т.д. также обладают определенной выделенностью от внешней среды.

В свою очередь, если рассматривать эти системы как самостоятельные биологические системы (уровень системы органов), они также состоят из структурных элементов, которые можно рассматривать как самостоятельные системы более низкого иерархического (органного) уровня организации.

Так, любой орган как самостоятельная биологическая система также имеет четыре группы основных обязательных структурных компонентов, которые свойственны любым живым системам этого уровня организации:

1. Пространственные контактно-разграничительные структуры (наружные соединительно-тканные оболочки органов); внутренняя среда органов (интерстиции) также отделена от внешней для нее среды (кровь) гематотканевыми барьерами.

Однако, внутриорганное сосудистое русло следует рассматривать как элемент обеспечения самой биологической системы органного уровня организации вследствие того, что оно не только входит в структурную организацию органов, обеспечивая взаимодействие с их структурными элементами, но и через них (внутриорганная капиллярная сеть) осуществляется поступление в эту систему необходимых для ее жизнедеятельности пластических, энергетических веществ, воды и выведение продуктов метаболизма;

• 2. «рабочие» элементы - это те элементы в нем, которые обеспечивают выполнение специфической работы (функции) биосистем органного уровня организации. Так, в мышцах - это будут мышечные клетки, в эндокринных органах - секретирующие клетки, в нервной системе - нейроны, а в костной ткани - специфические структуры соединительно-тканной природы (костные пластинки, костные балки) и т.д.;
• 3. элементы «обеспечения». На уровне органа к ним в первую очередь следует относить его интерстициальный сектор, образованный соединительной тканью, через который к специфическим рабочим элементам органа (клеткам) поступают пластические, энергетические вещества, вода, а с ней и гуморальные факторы регуляции жизнедеятельности этих живых систем.

Кроме того, не следует забывать, как отмечалось выше, и о состоянии внутриорганного сосудистого русла, которое также можно отнести к элементам обеспечения биосистемы этого уровня.

Наряду с этим, волокнистые структуры соединительной ткани образуют внутренний опорный каркас органа (строму), который вместе с его наружной оболочкой предопределяет не только форму, но и особенности его внешнего строения;

4. элементы «регуляции». К этим элементам системы органного иерархического уровня следует относить внутриорганную нервную систему, обеспечивающую как соматическую, так и вегетативную регуляцию процесса их жизнедеятельности

Необходимо также учитывать и регуляторные воздействия на функционирование этой системы и гуморальных факторов, которые поступают в орган через кровь.

В тоже время, если рассматривать следующий иерархический уровень организации биосистем, то характерным для всех живых систем признаком - выделенностью - будет обладать клетка, которая может рассматриваться с позиций системного анализа как самостоятельная биологическая система. Выделение тканей как самостоятельных биологических систем достаточно необоснованно и проблематично, так как они не обладают этим признаком.

Следовательно, любая клетка, как самостоятельная биологическая система также состоит из четырех групп основных обязательных компонентов (субклеточные структуры) и они уже могут рассматриваться как самостоятельные системы более низкого уровня организации:

• 1. пространственные контактно-разграничительные структуры. Каждая клетка от внешней среды, которой для нее является интерстиции органов, отделена своей наружной оболочкой;
• 2. «рабочие» элементы в клетках представлены различными структурами с учетом специфики рассматриваемого органа. Если анализировать мышечную клетку, то этими элементами будут являться миофибриллы, если рассматривать секретирующие клетки, то к ним следуют относить ее секреторный аппарат и т.д.;
• 3. элементы «обеспечения». К ним следует отнести клеточные структуры, которые обеспечивают ее жизнедеятельность, утилизируя кислород, пластические, энергетические вещества и выводя во внешнюю для нее среду (интерстиции органов) продукты жизнедеятельности (митохондрии, выделительные вакуоли и др.);
• 4. элементы «регуляции». Основным фактором, определяющим регуляцию жизнедеятельности клетки является тот генетический код, который заложен в ее ядре. Кроме того, она обеспечивается и той информацией, которая поступает к ней из внешней для нее среды - интерстиция органов и от нейронов.

Следующий момент, на котором следует остановиться - это факторы регуляции жизнедеятельности биологических систем различного уровня организации, которые могут быть не только факторами формирования, но и причинами изменчивости их структур.

В первую очередь их следует разделить на две основных группы: внесистемные (воздействие факторов внешней среды) и внутрисистемные.

Ко второй группе этих факторов следует относить:

• 1. генетический фактор, который в основном работает на клеточном уровне;
• 2. фактор взаимодействия элементов в системе (межклеточные, межорганные взаимоотношения и т.д.);
• 3. фактор функции;
• 4. нейро-гуморальная регуляция.

В различные периоды роста, развития, созревания, зрелости и инволюции биосистем (по Сорокину А.П., 1977, - их юность, зрелость и старость) в условиях нормы, при формировании пред- и патологических изменений каждый из этих факторов может занимать лидирующее положение и определять направленность и выраженность морфофункциональных перестроек системы любого уровня организации.

Так, в пренатальный и ранний постнатальный периоды развития организма ребенка в морфогенезе его структур доминирует генетический фактор, который предопределяет характер онтогенетического развития биосистем различного уровня организации, общие принципы их строения, взаимоотношение, взаиморасположение элементов в системах и возможность их функционирования. На более высоких уровнях организации биосистем (орган, система органов, организм) и в более поздние этапы онтогенеза влияние генетического фактора дополняется и корректируется через действие других факторов: фактора межклеточных, межорганных взаимоотношений, фактора функции, нейро-гуморальной регуляции и т.д.

Фактор взаимодействия элементов в системе (межклеточные, межорганные взаимоотношения и т.д.) в наибольшей степени просматривается при анализе внешнего строения различных органов с учетом их межорганных взаимоотношений. Так, на внешней поверхности различных внутренних органов и костей четко просматривается след от их взаимодействия с прилежащими структурами (органы, сосуды, нервы и др.): ямки, углубления, борозды, вдавления, впадины, ворота органов, вырезки, суставные поверхности, отверстия, отростки, вертелы, мыщелки, бугры, линии, гребни.

Фактор функции начинает действовать с того момента, когда возникает взаимодействие структур биосистемы с внешней для нее средой, а его влияние сохраняется на всем протяжении постнатального онтогенеза с той или иной степенью значимости, которая определяется, в первую очередь, спецификой и интенсивностью выполняемой ею работы.

Так, при усилении функционирования биосистемы отмечается в основном гипертрофия ее специфических «рабочих» элементов, вследствие чего, могут увеличиваться и внешние ее габаритные размеры.

При снижении ее функциональной активности отмечается обратный процесс - гипотрофия, сопровождающаяся уже уменьшением ее внешних параметров и снижением количественных объемных характеристик, тех ее элементов, которые реализуют ее работу на получение конечного полезного результата. Если функция биосистемы максимально снижена или практически отсутствует, то эти изменения могут дойти до уровня атрофических, стать причиной развития в ней патологических процессов, возникновения ряда заболеваний и завершиться в конечном итоге гибелью самой системы.

Нейро-гуморальная регуляция, являясь неспецифическим фактором морфогенеза, не определяет конструктивные особенности организации и структуры биосистем. Однако, она изменяет в них характер и интенсивность пластических и энергетических процессов, через перестройку которых и может оказывать влияние на реорганизацию их структур. По сравнению с другими факторами морфогенеза, она достигает наибольшего влияния в более старших возрастных группах. В тоже время, гуморальная регуляция, являясь ее более древней разновидностью, очень тесно сопряжена с особенностями количественных и качественных характеристик химических веществ, поступающих в организм человека и животных из внешней среды, что может существенно инициировать значимые изменения как функции, так и структуры биологических систем различного иерархического уровня.

Нервная регуляция представляет собой деятельность собственно-функциональных систем (Анохин П.К., 1968, 1975 и Судаков К.В., 1987), состоящих из высокоспециализированных нейронов, обеспечивающих восприятие, переработку информации на различном уровне, принятие решений и регуляцию ответных реакций системы на воздействие факторов внешней среды, обеспечивая достижение ею конечного полезного результата.

Новосибирский государственный аграрный университет

Экономический факультет

Кафедра физического воспитания

«Социально – биологические основы физической культуры»

Выполнила:

Проверила:

Новосибирск 2010

Введение……………………………………………………………………………..…стр3

Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система(гомеостаз, ассимиляция, диссимиляция)…………стр4

Физиологические механизмы и закономерности совершенствования отдельных систем организма под воздействием направленной физической тренировки (кровеносная, сердечнососудистая, дыхательная, мышечная системы)……………………………………………………………………………….стр6

Заключение…………………………………………………………………………...стр13

Литература ……………………………………………………………………….. стр14

Введение

Организм – слаженная единая саморегулирующаяся и саморазвивающаяся биологическая система, функциональная деятельность которой обусловлена взаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций на воздействия окружающей среды, которые могут быть как полезными, так и пагубными для здоровья.

Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система .

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

Каждый родившийся человек наследует от родителей врожденные, генетически обусловленные черты и особенности, которые во многом определяют индивидуальное развитие в процессе его дальнейшей жизни.

Оказавшись после рождения, образно говоря, в условиях автономного режима, ребенок быстро растет, увеличивается масса, длина и площадь поверхности его тела. Рост человека продолжается приблизительно до 20 лет. Причем у девочек наибольшая интенсивность роста наблюдается в период от 10 до 13, а у мальчиков от 12 до 16 лет. Увеличение массы тела происходит практически параллельно с увеличением его длины и стабилизируется к 20 – 25 годам.

Необходимо отметить, что за последние 100 – 150 лет в ряде стран наблюдается раннее морфофункциональное развитие организма у детей и подростков. Это явление называют акселерацией (лат. ассе1еra - ускорение), оно связано не только с ускорением роста и развития организма вообще, но и с более ранним наступлением периода половой зрелости, ускоренным развитием сенсорных (лат. вепре – чувство), двигательных координаций и психических функций. Поэтому границы между возрастными периодами достаточно условны и это связано со значительными индивидуальными различиями, при которых «физиологический» возраст и «паспортный» не всегда совпадают.

Как правило, юношеский возраст (16 – 21 год) связан с периодом созревания, когда все органы, их системы и аппараты достигают своей морфофункциональной зрелости. Зрелый возраст (~2 – 60 лет) характеризуется незначительными изменениями строения тела, а функциональные возможности этого достаточно продолжительного периода жизни во многом определяются особенностями образа жизни, питания, двигательной активности. Пожилому возрасту (61 – 74 года) и старческому (75 лет и более) свойственны физиологические процессы перестройки снижение активных возможностей организма и его систем – иммунной, нервной, кровеносной и др. Здоровый образ жизни, активная двигательная деятельность в процессе жизни существенно замедляют процесс старения.

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

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

А с с и м и л я ц и я – процесс усвоения органич. веществ, поступающих в организм, и уподобления их органич. веществам, свойственным данному организму, идет с использованием энергии, высвобождающейся при процессах диссимиляции. При этом образуются (синтезируются) соединения, обладающие высокой энергией (макроэргические), которые становятся источником энергии, освобождающейся при диссимиляции.

Диссимиляция поступающих в организм питательных веществ, в основном белков, жиров и углеводов, начинается с ферментативного расщепления их на более простые соединения – промежуточные продукты обмена веществ (пептиды, аминокислоты, глицерин, жирные кислоты, моносахариды), из которых организм синтезирует (ассимилирует) органич. соединения, необходимые для его жизнедеятельности.

Д и с с и м и л я ц и я – процесс расщепления в живом организме органич. веществ на более простые соединения – ведет к освобождению энергии, необходимой для всех процессов жизнедеятельности организма.

Организм – сложная биологическая система. Все его органы связаны между собой и взаимодействуют. Нарушение деятельности одного органа приводит к нарушению деятельности других.

Огромное количество клеток, каждая из которых выполняет свои, присущие только ей функции в общей структурно-функциональной системе организма, снабжаются питательными веществами и необходимым количеством кислорода для того, чтобы осуществлялись жизненно необходимые процессы энергообразования, выведения продуктов распада, обеспечения различных биохимических реакций жизнедеятельности и т.д. Эти процессы происходят благодаря регуляторным механизмам, осуществляющим свою деятельность через нервную, кровеносную, дыхательную, эндокринную и другие системы организма.

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

Роль упражнений и функциональные показатели тренированности организма в покое, при выполнении стандартной и предельно напряженной работы

Формирование и совершенствование различных морфофизиологических функций и организма в целом зависят от их способности к дальнейшему развитию, что имеет во многом генетическую (врожденную) основу и особенно важно для достижения как оптимальных, так и максимальных показателей физической и умственной работоспособности. При этом следует знать, что способность к выполнению физической работы может возрастать многократно, но до определенных пределов, тогда как умственная деятельность фактически не имеет ограничений в своем развитии. Каждый организм обладает определенными резервными возможностями. Систематическая мышечная деятельность позволяет путем совершенствования физиологических функций мобилизовать те резервы, о существовании которых можно даже не догадываются. Причем адаптированный к нагрузкам организм обладает гораздо большими резервами, более экономно и полно может их использовать. Организм с более высокими морфофункциональными показателями физиологических систем и генов обладает повышенной способностью выполнять более значительные по мощности, объему, интенсивности и продолжительности физические нагрузки. Особенности морфофункционального состояния разных систем организма, формирующиеся в результате двигательной деятельности, называют физиологическими показателями тренированности.

Основное средство физической культуры в процессе двигательной тренировки это физические упражнения.

Важная задача упражнения - сохранить здоровье и работоспособность на оптимальном уровне за счет активизации восстановительных процессов. В ходе упражнения совершенствуются высшая нервная деятельность, функции центральной нервной, нервно-мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной и других систем, обмен веществ и энергии, а также системы нейрогуморального регулирования.

Так, к числу показателей тренированности в покое можно отнести:

1) изменения в состоянии центральной нервной системы,

2) изменения опорно-двигательного аппарата

3) изменения функции органов дыхания,состава крови и т.п.

Тренированный организм расходует, находясь в покое, меньше энергии, чем нетренированный.

Тренировка накладывает глубокий отпечаток на организм, вызывая в нем как морфологические, так физиологические и биохимические перестройки. Все они направлены на обеспечение высокой активности организма при выполнении работы.

Реакции на стандартные (тестирующие) нагрузки у тренированных лиц характеризуются следующими особенностями: 1) все показатели деятельности функциональных систем в начале работы (в период обрабатывания) оказываются выше, чем у нетренированных; 2) в процессе работы уровень физиологических сдвигов менее высок; 3) период восстановления существенно короче.

При одной и той же работе тренированные спортсмены расходуют меньше энергии, чем нетренированные. У первых меньше величина кислородного запроса, меньше размер кислородной задолженности, но относительно большая доля кислорода потребляется во время работы. Следовательно, одна и та же работа происходит у тренированных с юношей долей участия аэробных процессов, а у нетренированных - аэробных. Вместе с тем во время одинаковой работы у тренированных ниже, чем у нетренированных, показатели потребления кислорода, вентиляции легких, частоты дыхания.

Тренированный организм выполняет стандартную работу более экономно, чем нетренированный. Тренировка обусловливает такие приспособительные изменения в организме, которые вызывают экономизацию всех физиологических функций.

Одна и та же работа по мере развития тренированности становится менее утомительной. Для нетренированного стандартная работа может оказаться относительно трудной, выполняется им с напряжением, характерным для тяжелой работы, и вызывает утомление, тогда как для тренированного та же нагрузка будет относительно легкой, потребует меньшего напряжения и не вызовет большого утомления.

Эти два взаимосвязанных результата тренировки - возрастающая экономичность и уменьшающаяся утомительность работы - отражают ее физиологическое значение для организма. Явление экономизации обнаружилось, как было показано выше, уже при исследовании организма в состоянии покоя.

Тренированный расходует при предельной работе больше энергии, чем нетренированный, а объясняется тем, что сама работа, произведенная тренированным, превышает величину работы, которую может выполнить нетренированный. Экономизация проявляется в несколько меньшем расходе энергии на единицу работы, однако весь объем работы у тренированного при предельной работе настолько велик, что общая величина затраченной энергии оказывается очень большой.

Тесная связь наблюдается между максимальным потреблением кислорода и тренированностью. Максимальное потребление кислорода сопровождается максимальной интенсивностью легочного дыхания, которое у высокотренированных спортсменов достигает значительно больших величин, чем у малотренированных.

Если выполняемая предельная работа характеризуется высокой интенсивностью анаэробных реакций, то она сопровождается накоплением продуктов анаэробного распада. Оно больше у тренированных спортсменов, чем у нетренированных.

Значительные изменения в химизме крови во время работы говорят о том, что центральная нервная система тренированного организма обладает устойчивостью к действию резко измененного состава внутренней среды. Организм высокотренированного спортсмена обладает повышенной сопротивляемостью к действию факторов утомления, иначе говоря, большой выносливостью. Он сохраняет работоспособность при таких условиях, при которых нетренированный организм вынужден прекратить работу.

Функциональные показатели тренированности при выполнении предельно напряженной работы в циклических видах двигательной деятельности обусловливаются мощностью работы. Так, из приведенных данных видно, что при работе субмаксимальной и максимальной мощности наибольшее значение имеют анаэробные процессы энергообеспечения, т.е. способность адаптации организма к работе при существенно измененном составе внутренней среды в кислую сторону. При работе большой и умеренной мощности главным фактором результативности является своевременная и удовлетворяющая доставка кислорода к работающим тканям. Аэробные возможности организма при этом должны быть очень высоки.

При предельно напряженной мышечной деятельности происходят значительные изменения практически во всех системах организма, и это говорит о том, что выполнение этой напряженной работы связано с вовлечением в ее реализацию больших резервных мощностей организма, с усилением обмена веществ и энергии.

Таким образом, организм человека, систематически занимающегося активной двигательной деятельностью, в состоянии совершить более значительную по объему и интенсивности работу, чем организм человека, не занимающегося ею.

Это обусловлено систематической активизацией физиологических и функциональных систем организма, вовлечением и повышением их резервных возможностей, своего рода тренированностью процессов их использования и пополнения. Каждая клетка, их совокупность, орган, система органов, любая функциональная система в результате целенаправленной систематической упражняемости повышают показатели своих функциональных возможностей и резервных мощностей, обеспечивая в итоге более высокую работоспособность организма за счет того же эффекта упражняемости, тренированности мобилизации обменных процессов.

В ВУЗе (2)Реферат >> Культура и искусство

В.П.Зайцева. /Белгородская ГТАСМ, 1998. 21. Социально -биологические основы физической культуры . Учебное пособие. /Под ред. ЯН...

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