Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Декабря 2012 в 18:04, реферат
Естественно-научными основами физической культуры при организации процесса физического воспитания человека в обществе является комплекс медико-биологических наук, таких, как анатомия, физиология, биология, биохимия, гигиена и др.
Глава 2 аааfва 2
Физиологические основы физической культуры и спорта
2.1. Организм как саморазвивающаяся и саморегулирующаяся система.
Естественно-научными основами физической культуры при организации процесса физического воспитания человека в обществе является комплекс медико-биологических наук, таких, как анатомия, физиология, биология, биохимия, гигиена и др. При изучении органов и морфофункциональных систем организма человека исходят из принципа целостности и единства организма с внешней природной и социальной средой. Деятельность всех органов человеческого организма тесно связана между собой и является слаженной единой биологической системой, функциональная деятельность которой обусловливается взаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций на различные воздействия окружающей среды. Эти воздействия могут быть как полезными, так и пагубными для здоровья. Отличительная особенность человека как социального существа - возможность сознательно и активно влиять как на внешние природные, так и на социально-бытовые условия, во многом определяющие состояние здоровья людей, их работоспособность, продолжительность жизни и рождаемость.
Без знания строения человеческого тела, закономерностей деятельности отдельных органов и функциональных систем организма, особенностей протекания сложных процессов его жизнедеятельности невозможно должным образом организовать процесс физического воспитания и формирования здорового образа жизни.
Организм человека как единая саморазвивающаяся и саморегули-рующаяся морфофункциональная система - это система автоматического поддержания какого-либо жизненно важного фактора организма (например, давление крови и ее состав, температура тела и др.) на должном уровне, всякое отклонение от которого ведет к немедленной мобилизации механизмов, восстанавливающих этот уровень.
В чрезвычайно сложно устроенном природой человеческом организме непрерывно происходит процесс обмена веществ и энергии, обеспечивающий его способностью к росту, размножению и активному передвижению в пространстве. Все органы функционально связаны между собой и взаимодействуют благодаря деятельности физиологических систем организма. Нарушение деятельности одного из органов приводит к нарушению деятельности других органов, т. е. организм представляет собой неразрывное целое, существующее в определенных, постоянно изменяющихся условиях окружающей среды. Причем человек способен изменять внешнюю среду сознательно и, к сожалению, не всегда себе на пользу. Поэтому при оценке деятельности человека необходимо учитывать не только биологические факторы, но и многообразные социальные и экологические, оказывающие существенное влияние на его организм.
Огромное количество клеток, каждая из которых выполняет только свои, ей присущие функции в общей структурно-функциональной системе организма, снабжается питательными веществами и необходимым количеством кислорода для осуществления жизненно необходимых процессов энергообеспечения, выведения продуктов распада, различных биохимических реакций жизнедеятельности и т. д., посредством механизмов нервной и гуморальной регуляции. Гуморальная регуляция в животном мире филогенетически возникла и сформировалась значительно раньше. В дальнейшем же в процессе эволюционного развития она дополнилась специализированной нервной системой, которая стала осуществлять свои регуляторные влияния с помощью нервных проводников, способных передавать нервные сигналы-импульсы за доли секунд и осуществлять запуск быстрых приспособительных реакций при изменениях условий внешней или внутренней среды. Гуморальная регуляция – это регуляция процессов жизнедеятельности с помощью веществ, поступающих во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, ликвор), обеспечивает более длительные адаптивные реакции. К факторам гуморальной регуляции относятся гормоны, медиаторы, различные метаболиты и т.д.
Организм человека состоит из огромного (более 100 триллионов) количества клеток и клеточного вещества. Совокупность клеток (и межклеточного вещества), имеющих общее происхождение, одинаковое строение и функции, называется тканью. Существует четыре вида ткани: эпителиальная (выполняет покровную, защитную, всасывательную, выделительную и секреторную функции); соединительная (рыхлая, плотная, хрящевая, костная и кровь); мышечная (поперечно-полосатая, гладкая и сердечная); нервная (состоит из нервных клеток, или нейронов, важнейшая функция которых -генерирование и проведение нервных импульсов).
Каждый вид ткани связан с выполнением определенных функций, обладает свойствами общего и специфического функционального характера. Так, например, общим свойством для всех видов тканей является возбудимость, а главным свойством, к примеру, мышечной ткани является сократимость, т. е. способность сокращаться в ответ на раздражение; основное свойство нервной ткани -возбудимость и проводимость; кровь как главная составляющая внутренней среды организма выполняет целый ряд жизненно важных функций: транспортную, дыхательную, питательную, выделительную, защитную, терморегуляторную и др.
Снаружи тело человека покрыто кожей, которая защищает организм от внешних повреждающих факторов, предохраняет от потери воды, участвует в сохранении постоянной температуры тела, содержит много чувствительных нервных окончаний - рецепторов, воспринимающих механические, температурные и другие раздражения.
Туловище человека имеет три основные полости - грудную, брюшную и тазовую.
Грудная полость отделена от брюшной диафрагмой, представляющей собой мышечно-сухожильную эластичную пластину.
В грудной полости находятся сердце, крупные кровеносные сосуды, легкие, пищевод; в брюшной - расположены желудок, кишечник, печень, поджелудочная железа, селезенка, почки и другие органы. Тазовая полость вмещает мочевой пузырь, часть прямой кишки и половые органы. Каждый отдельно взятый орган может обеспечивать определенные функции только в комплексе с другими, и этот комплекс называется системой органов. Принято выделять следующие функциональные системы организма: костную (скелет человека), мышечную, кровеносную, дыхательную, пищеварительную, нервную, систему желез внутренней секреции, анализаторов и др. Функционально объединенные системы образуют аппараты (например, опорно-двигательный, вестибулярный и др.).
В скелете человека насчитывается более 200 костей, которые в зависимости от формы и функции делятся на трубчатые (кости конечностей); губчатые (выполняют в основном защитную и опорную функции - ребра, грудина, позвонки и др.); плоские (кости черепа, таза, поясов конечностей); смешанные (основание черепа).
Скелет человека состоит из позвоночника, черепа, грудной клетки, поясов конечностей и скелета свободных конечностей. Позвоночник, состоящий из 33-34 позвонков, делят на 5 отделов: шейный (7), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5), копчиковый (4-5). Позвоночный столб позволяет совершать сгибания вперед и назад, в стороны, вращательные движения вокруг вертикальной оси. В норме он имеет два изгиба вперед (шейный и поясничный - лордозы) и два изгиба назад (грудной и крестцовый - кифозы). Названные изгибы имеют большое функциональное значение при выполнении различных движений (ходьба, бег, прыжки, кувырки и т. д.), они ослабляют толчки, удары и т. п., амортизируя, как эластичная система.
Опорно-двигательный аппарат, как особое морфофункциональное образование, состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий, суставов. Большинство сочленяющихся костей соединяется между собой связками и мышечными сухожилиями, образуя суставы конечностей, позвоночника и др. Суставы - в основном подвижные соединения, область соприкосновения костей в них покрыта специальной оболочкой - суставной сумкой из плотной соединительной ткани, срастающейся с надкостницей и сочленяющихся костей, Полость суставов герметически закрыта и имеет небольшой объем, зависящий от формы и размеров сустава. Суставная жидкость в суставной щели уменьшает трение между суставными поверхностями при движении, как и гладкий хрящ, покрывающий эти поверхности. В простейшем случае в суставе осуществляются сгибание и разгибание, наиболее сложными суставами являются шаровидные (например, в тазобедренном суставе можно производить сгибание, разгибание, приведение, отведение ног, вращение).
Главная функция суставов - осуществление движений. Вместе с этим они выполняют роль демпферов, своеобразных тормозов, гасящих инерцию движения и позволяющих производить мгновенную остановку после быстрого движения. Суставы при систематических занятиях физическими упражнениями и спортом развиваются и укрепляются, повышается эластичность их связок и мышечных сухожилий, увеличивается гибкость. Отсутствие достаточной двигательной активности приводит к разрыхлению суставного хряща и изменению суставных поверхностей, сочленяющихся костей, к появлению болевых ощущений, создаются условия для образования в них воспалительных процессов.
Мышцы человека делится на два вида мускулатуры: гладкую (непроизвольную) и поперечно-полосатую (произвольную). Гладкие мышцы расположены в стенках кровеносных сосудов и некоторых внутренних органах. Они обеспечивают сужение или расширение сосудов, осуществляют продвижение пищи по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря.
Поперечно-полосатые мышцы - это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела и отдельных его частей. К поперечно-полосатым мышцам относится также и сердечная мышца, обеспечивающая ритмическую работу сердца на протяжении всей жизни человека автоматически. Поперечно-полосатыми эти мышцы называются потому, что в поле зрения под микроскопом они имеют поперечную исчерченность. Основой мышц, как и всего живого вообще, являются белки. Они составляют 80-85% мышечной ткани. Главным свойством мышечной ткани, как уже говорилось, является сократимость, которая обеспечивается за счет сократительных мышечных белков – актина и миозина.
Строение мышечной ткани весьма сложно. Мышца имеет волокнистую структуру, каждое волокно - это мышца в миниатюре, совокупность этих волокон и образует мышцу в целом.
В свою очередь, мышечное волокно состоит из миофибрилл. Каждая миофибрилла по длине делится на чередующиеся светлые и темные участки. Темные участки – протофибриллы, состоящие из длинных цепочек молекул миозина, светлые - образованы еще более тонкими белковыми нитями актина . Когда мышца находится в несокращенном (расслабленном) состоянии, нити актина и миозина лишь частично продвинуты относительно друг друга, причем каждой нити миозина противостоят, окружая ее, несколько нитей актина. Более глубокое продвижение относительно друг друга обусловливает укорочение (сокращение) миофибрилл отдельных мышечных волокон и всей мышцы в целом.
К мышце подходят и отходят многочисленные нервные волокна. Двигательные (эфферентные) нервные волокна передают импульсы от головного и спинного мозга, приводящие мышцы в рабочее состояние, чувствительные (афферентные) волокна передают импульсы в обратном направлении, информируя центральную нервную систему о деятельности мышц. Через симпатические нервные волокна осуществляется регуляция обменных процессов в мышцах с целью приспособления их деятельности к изменившимся условиям работы и адаптации к различным мышечным нагрузкам. Каждую мышцу пронизывает разветвленная сеть кровеносных капилляров, по которым с кровью поступают необходимые для жизнедеятельности мышц вещества и выводятся конечные продукты обмена.
Вся скелетная мускулатура состоит из поперечно-полосатых мышц. Скелетные мышцы снаружи покрыты плотной оболочкой из соединительной ткани. В каждой мышце различают активную часть (тело мышцы) и пассивную (сухожилие). По форме мышцы делятся на длинные, короткие и широкие. Длинные находятся главным образом на конечностях, широкие - на туловище. По направлению мышечных волокон различают мышцы с косым направлением волокон, с прямым (параллельным) ходом волокон и перистым, веерообразным. Мышцы, направление действия которых противоположно, называются антогонистами, однонаправленно – синергистами. Одни и те же мышцы могут выступать в различных ситуациях в том и другом качестве.
Сила мышц оценивается весом груза, который она при максимальном возбуждении способна удерживать, не изменяя своей длины. Сила мышц зависит от суммы сил мышечных волокон (их сократительной способности); количества мышечных волокон в мышце и количества функциональных единиц, одновременно возбуждающихся при развитии напряжения; исходной длины мышцы (предварительно растянутая мышца развивает большую силу); характера регуляторных влияний; условий взаимодействия с костями скелета.
Сократительная способность
При тетаническом напряжении (сильное и длительное сокращение мышцы, возникающее при поступлении к ней ряда эфферентных (двигательных) импульсов, разделенных малым интервалом времени, и основанное на суммации следующих друг за другом одиночных волн сокращения) мышца осуществляет значительное усилие. Одиночное мышечное волокно способно развивать усилие приблизительно в 200-300 мг. Мышечное же образование, состоящее из 15-30-106 и более мышечных волокон в сумме могут реализовать напряжение в 20-30 т. Рекордная сила, которую может проявить, например, икроножная мышца при выполнении специальных физических упражнений при разгибании стопы, может доходить до 500 кг.
Центральная нервная система регулирует силу сокращения мышцы путем изменения количества одновременно участвующих в сокращении функциональных единиц, а также частоту поступающих к ним импульсов. Учащение импульсов приводит к возрастанию величины напряжения. Хорошо развитая сила мышцы оказывает положительное влияние на скорость ее сокращения.
Информация о работе Физиологические основы физической культуры и спорта