І основні фізіологічні функції організму - студопедія

Заняття фізичними вправами і спортом викликають в організмі людини багатосторонні і глибокі зміни відповідно до загальних біологічними принципами. Тому, природничо-наукову основу фізичного виховання складають медико-біологічні науки: біологія, анатомія, фізіологія, морфологія та ін ..

Організм людини є цілісною відкритою саморегулюючої живої системою, що реагує на зміни зовнішнього і внутрішнього середовища, має автономну систему регуляції і управління життєвими функціями при різних ситуаціях.

Сучасна наука розглядає організм людини як єдине ціле, в якому всі органи знаходяться в тісному взаємозв'язку і взаємодії і утворюють складну саморегулюючу, саморозвивається систему. Життєдіяльність організму можна розглядати як узгоджену активність його анатомо-фізіологічних систем: нервової, серцево-судинної, дихальної, травної, видільної, а також опорно-рухового апарату. Організм може існувати тільки при постійній взаємодії з навколишнім середовищем і оновлюватися за рахунок такої взаємодії.

У процесі пристосування в тваринному світі створювалися домінуючі нервові і гуморальні реакції, які поступово трансформувалися в відповідні механізми регуляції функцій організму. Нервовий механізм регулювання здійснюється через нервові імпульси, що йдуть за певними нервовим волокнам до строго певним органам або частин організму. Основним нервовим механізмом регуляції функцій є рефлекс - відповідна реакція організму на роздратування, яке надходить із зовнішнього або внутрішнього середовища. Він реалізується за рефлекторну дугу: шляхи, по якому йде збудження від рецепторів до виконавчих органів (м'язи, залози і т.д.). Розрізняють два види рефлексів: а) безумовні - вроджені і б) умовні - придбані.

Гуморальний механізм регулювання здійснюється за рахунок хімічних речовин, які містяться в циркулюючих в організмі рідинах (кров, лімфа, тканинна рідина). Кошти, виділені залозами внутрішньої секреції хімічні речовини (гормони), потрапляючи в кров, надходять по всіх органах і тканинах, незалежно від того, беруть участь вони в регуляції функцій чи ні. Нервова і гуморальна функції тісно взаємопов'язані і утворюють єдину нейрогуморальну регуляцію. При рухової діяльності скорочуються м'язи, змінює свою роботу серце, залози виділяють в кров гормони, які, в свою чергу, надають посилює чи послаблює дію на ті ж м'язи, серце та інші органи.

Основною властивістю організму, як біологічної системи, є саморегуляція. Під впливом занять фізичними вправами і спортом в м'язової, кісткової, серцево-судинної та інших системах відбуваються прогресивні морфофункціональні зміни, які забезпечують пристосовність організму людини до тренувальних і змагальних навантажень. Без знання закономірностей функціонування органів і систем організму, особливостей складних процесів життєдіяльності не можна правильно організувати процес фізичного виховання, визначити обсяг і

інтенсивність фізичних вправ, забезпечити оздоровчий ефект занять. Розберемо докладніше ці зміни.

2.1 М'язова система і її функції

М'язова система (рис. 1) людини об'єднує близько 400 різних м'язів, які складають до 40% ваги тіла. У спортсменів цей показник може досягати 50%. За допомогою м'язів здійснюється опорна роль скелета і рух людини. Вони сприяють більш повному диханню і кровообігу, підтримують внутрішні органи в певному положенні, захищають їх від впливу зовнішнього середовища і т.д. М'язи відрізняються високою працездатністю і економічністю. Це властивість м'язів знаходиться в прямій залежності від уміння людини розслабляти непрацюючі м'язи. Цією здатністю, в більшій мірі, володіють спортсмени. Своїм тонусом м'язи значною мірою зумовлюють форму і спосіб тримання тіла. Тільки завдяки роботі м'язів можливо утримання тіла в вертикальному положенні при наявності невеликої площі опори.

М'язи діляться на три види: 1) гладкі, що покривають стінки кровоносних судин і внутрішніх органів; 2) серцевий м'яз; 3) м'язи скелета. Перші два види м'язів працюють незалежно від волі людини. Робота скелетної мускулатури контролюється довільно і здійснюється вона за рахунок напруги або скорочення. Скелетний м'яз складається з різної кількості м'язових волокон. При виконанні диференційованих рухів число тих, хто в роботу м'язових волокон невелика, а при наростанні м'язових зусиль їх число збільшується. Наприклад, очні м'язи мають п'ять волокон, а м'язи тулуба, нижніх кінцівок мають до 200 волокон в кожній рухової одиниці. Якщо в активну діяльність втягуються понад 23 скелетних м'язів, то таку роботу називають глобальною. Якщо під час роботи функціонують від 1/3 до 2/3 м'язів, то мова йде про регіональну роботі, а якщо менше 1/3 - локальної м'язової роботі. При порушенні м'язи, які не змінює довжини (ізометричний режим), виконується статична робота. Скорочення ж м'язи при зменшенні її довжини (ізотонічний режим) забезпечує динамічну роботу. Найчастіше м'язи працюють в змішаному (ауксотоніческом) режимі.

Мал. 1 - Будова м'язової системи

М'язи при своєму скороченні і напрузі розвивають певну силу, яку можна виміряти. Сила окремого м'яза залежить від кількості і товщини м'язових волокон, а також від вихідної її довжини.

Які ж з м'язів мають найбільше значення і які м'язові групи слід розвивати в першу чергу? У різних людей сила окремих м'язових груп різна. У людей, які не займаються спортом, зазвичай краще розвинені м'язи, які протидіють силі тяжіння: розгиначі спини і ніг, а також згиначі рук. У спортсменів збільшення сили окремих м'язів залежить від виду спорту. Так, у штангістів найбільше розвинені розгиначі рук, ніг і тулуба; у гімнастів - приводять м'язи плечового пояса; у боксерів - м'язи плечового пояса, шиї, грудей, черевного преса, передній поверхні стегна; у плавців - м'язи плеча, грудей, живота, бічні м'язи тулуба і т.д ..

Працездатність м'язів залежить від рівня кровообігу. Кількість діючих капілярів в посилено працюючого м'яза зростає в 60-70 разів у порівнянні з м'язом, що знаходиться в спокої. При динамічній роботі м'яз в кровообігу виконує роль «насоса». Під час розслаблення м'яз наповнюється кров'ю і отримує кисень, а також поживні речовини. При скороченні м'яза кров і продукти обміну виштовхуються. При статичній роботі м'яз напружена і безперервно тисне на кровоносні судини. Вона не отримує ні кисню, ні поживних речовин, а використовує власні запаси глікогену, щоб отримати енергію для роботи. У цих умовах продукти розпаду не видаляються, в м'язах накопичується молочна кислота, яка сприяє швидкому розвитку втоми.

При статичних навантаженнях поряд зі зростанням обсягу м'язів збільшується поверхня їх прикріплення до кісток, подовжується сухожильная частина. Інтенсивні метаболічні процеси в м'язах сприяють збільшенню кількості капілярів, що утворюють густу мережу, що веде до потовщення м'язових волокон.

Навантаження динамічного характеру менше, ніж статичні, сприяють збільшенню ваги і обсягу м'язів. У м'язах відбувається подовження м'язової частини і скорочення сухожильной. Кількість нервових волокон в м'язах, що впливають переважно на виконання динамічної функції, в 4-5 разів більше, ніж в м'язах, що виконують статичну функцію.

Частина молодих людей, в т. Ч. І студенти, захоплюються т.зв. атлетизмом, який ставить собі за мету розвиток м'язової сили і рельєфності мускулатури, використовуючи головним чином, статичні вправи.

Дійсно, такі вправи допомагають збільшити обсяги м'язів, які відстають у розвитку, але вони не розвивають точності, спритності, швидкості рухів, не допомагають орієнтуватися і пристосовуватися до умов, що змінюються. Крім того, вимагають великих нервових зусиль, ускладнюють дихання, обмежують можливості розвитку витривалості. Статичні вправи можуть бути лише доповненням до динамічним і ефективні лише тоді, коли не перевищують 1/3 загального числа вправ.

2. 2 Кістки людини і її функції

Кісткова система (рис. 2) складається з понад 200 кісток, з'єднаних за допомогою суглобів в рухливі зчленування, за допомогою яких можуть працювати м'язи. Кісткова тканина являє собою складний орган, пронизаний кровоносних і лімфатичних судинах, нервовими волокнами.

Кістки на 50% складаються з води, до складу же решті половини входять органічні (12,4%) і неорганічні (21,85%) речовини, а також жири (15,75%). За весь період росту маса кісткового скелета збільшується майже в 24 рази. Чим молодший організм, тим більше в його кістках органічних речовин і тим більшою еластичністю вони володіють.

Основною частиною твердої опори тулуба є хребетний стовп, який складається з 24 хребців, крижів і куприка. Шийний відділ хребта складається з 7 хребців, грудний - з 12, поперековий з 5, крижовий з 5 і куприковий з 4 або 5. Хребетний стовп має природні вигини: шийний і поперековий лордоз, грудної і крижовий кіфоз, які виконують роль амортизаторів.

Заняття фізичними вправами сприяють виробленню більш високих механічних властивостей кісток. Під впливом вправ кістки розвиваються, робляться крупніше, міцніше і важче, багатшими кальцієм. Міцність кісток, особливо тих, які витримують велике фізичне навантаження, можна простежити на прикладі стегнової і великої гомілкової кісток. Стегнова кістка може витримати навантаження до 1500 кг, а друга - до 1800 кг.

Кістки з'єднуються за допомогою суглобів, головна функція яких - виконання рухів. Кожен суглоб укладений в суглобову сумку, укріплену зв'язками.