Российский  Государственный Социальный Университет

Факультет охраны труда и окружающей среды

 
 
 
 

Курсовая  работа по физиологии человека на тему “Энергетические затраты организма при физических нагрузках”. 
 
 

Выполнил:

Студент 2го курса

Специальности БЖТ

Кислякова Ирина

Проверил:

Д. м. н. Яковлева Татьяна Петровна 
 

Москва, 2009

 

Содержание:

 

Введение :

«Физические упражнения должны

прочно  войти в повседневный быт

каждого, кто хочет сохранить здоровье,

работоспособность, полноценную

и радостную  жизнь».

 Гиппократ.

Здоровье  – такое состояние организма, когда функции всех органов и  систем органов уравновешены с внешней средой и отсутствуют болезнетворные изменения.

Здоровье  человека зависит от:

-   состояния медицины – на 10%

-   влияния экологических факторов  – 20-25%

-   генетических факторов – на 20%

-   образа жизни, физических нагрузок - на  50%

Попробуем ответить на вопрос, почему физическая работа необходима для здоровья?

Работающие  мышцы, мускулатура образуют поток  импульсов, постоянно стимулирующий  обмен веществ, деятельность нервной  системы и всех органов, что улучшает использование тканями кислорода, не откладывается избыточный жир, повышаются защитные свойства организма. Систематические тренировки делают мышцы более сильными, а организм в целом более приспособленным к условиям внешней среды. Под влиянием мышечных нагрузок увеличивается частота сердцебиений, мышцы сердца сокращаются сильнее, повышается артериальное давление. Это ведет к функциональному совершенствованию системы кровоснабжения. Во время мышечной работы увеличивается частота дыхания, углубляется вдох, усиливается выдох, улучшается вентиляционная способность лёгких. Постоянные физические упражнения способствуют  увеличению массы скелетной мускулатуры, укреплению связок, суставов, росту и развитию костей. Люди, выполняющие необходимый объем двигательной активности, лучше выглядят, здоровее психически, менее подвержены стрессу и напряжению, лучше спят, у них меньше проблем со здоровьем.

 

1. Влияние физических нагрузок на обмен веществ и энергии

Обмен веществ и энергии в организме  человека характеризуется сложными биохимическими реакциями. Питательные вещества (белки, жиры и углеводы), поступающие во внутреннюю среду организма с пищей,  расщепляются в пищеварительном тракте. Продукты расщепления переносятся кровью к клеткам и усваиваются ими. Кислород, проникающий из воздуха через лёгкие в кровь, принимает участие в процессе окисления, происходящем в клетках. Вещества, образующие в результате биохимических реакций обмена веществ, выводятся из организма через лёгкие, почки, кожу. Обмен веществ является источником энергии для всех жизненных процессов и функций организма. При расщеплении сложных органических веществ содержащаяся в них энергия превращается в другие виды энергии (биоэлектрическую, тепловую, механическую и др.) Занятия физическими упражнениями или спортом повышают активность обменных процессов, тренирует и поддерживает на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ и энергии.

1.2 Влияние физических нагрузок на кровеносную систему

Сердце  – главный центр кровеносной  системы, работающий по типу насоса, благодаря чему в организме движется кровь. В результате физической тренировки размеры и масса сердца увеличивается в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема, что повышает мощность и работоспособность сердечной мышцы.

Кровь в организме человека выполняет следующие функции:

-   транспортная;

-   регуляторная;

-   защитная;

-   теплообмен. 

При регулярных занятиях физическими упражнениями или спортом:

- увеличивается  количество эритроцитов и количество  гемоглобина в них, в результате чего повышается кислородная емкость крови;

- повышается  сопротивляемость организма к  простудным и инфекционным заболеваниям, благодаря повышению активности  лейкоцитов;

- ускоряются  процессы восстановления после  значительной потери крови.

1.2.1 Показатели работоспособности сердца

  Важным  показателем работоспособности  сердца  является систолический  объем крови (СО) - количество крови, выталкиваемое одним желудочком сердца в сосудистое русло при одном сокращении. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Другими информативными показателем работоспособности сердца является число сердечных сокращений (ЧСС) (артериальный пульс). В процессе спортивной тренировки ЧСС в покое со временем становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения.

Показатели  числа сердечных сокращений. (уд/ мин)

 

Показатели  числа сердечных сокращений в покое и при мышечной работе.

Сердце  нетренированного человека для обеспечения  необходимого минутного объема крови (количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение минуты) вынуждено сокращаться с большей частотой, так как у него меньше систолический объем.

Сердце  тренированного человека более часто  пронизано кровеносными сосудами, в  таком сердце лучше осуществляется питание мышечной ткани и работоспособность  сердца успевает восстановиться в паузах сердечного цикла. Схематично сердечный цикл можно разделить на 3 фазы: систола предсердий (0.1 с), систола желудочков (0.3 с) и общая пауза (0.4 с). Даже если условно принять, что эти части равны по времени, то пауза отдыха у нетренированного человека при ЧСС 80 уд./ мин  будет равна 0,25 с, а у тренированного при ЧСС 60 уд./ мин пауза отдыха увеличивается до 0,33 с. Значит, сердце тренированного человека в каждом цикле своей работы имеет большее времени для отдыха и восстановления.

Кровяное давление- давление крови внутри кровеносных сосудов на их стенки. Измеряют кровяное давление в плечевой артерии, поэтому его называют артериальное давление (АД), которое является весьма информативным показателем состояния сердечно-сосудистой системы и всего организма.

Различают максимальное (систолическое) АД, которое создается при систоле (сокращении)  левого желудочка сердца, и минимальное (диастолиеское) АД, которое отмечается в момент его диастолы (расслабления). Пульсовое давление (пульсовая амплитуда) разница между максимальным и минимальным АД. Давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).В норме для студенческого возраста в покое максимальное АД  находится в пределах 100-130; минимальное-  65-85, пульсовое давление- 40-45 мм рт. ст. Пульсовое давление при физической работе увеличивается, его уменьшение является неблагоприятным показателем ( наблюдается у нетренированных людей). Снижение давления может быть следствием ослабления деятельности сердца или чрезмерного сужения периферических кровеносных сосудов.

Полный  круговорот крови по сосудистой системе  в покое осуществляется за 21-22 секунды, при физической работе – 8 секунд и  меньше, что ведет к повышению  снабжения тканей тела питательными веществами и кислородом. Физическая работа способствует общему расширению кровеносных сосудов, нормализации тонуса их мышечных стенок, улучшению питания и повышению обмена веществ в стенках кровеносных сосудов. При работе окружающих сосуды мышц происходит массаж стенок сосудов. Кровеносные сосуды, проходящие через мышцы ( головного мозга, внутренних органов, кожи), массируются за счет гидродинамической волны от учащения пульса и за счет ускоренного тока крови. Все это способствуют сохранению эластичности  стенок кровеносных сосудов и нормальному функционированию сердечно-сосудистой системы без патологических отклонений. Напряженная умственная работа, малоподвижный образ жизни, особенно при высоких нервно- эмоциональных напряжениях, вредные привычки вызывают повышение тонуса и ухудшению питания стенок артерий, потерю их эластичности, что может привести к стойкому повышению в них  кровяного давления, и, в конечном итоге, к гипертонической болезни. Потеря эластичности кровеносных сосудов, а значит, повышение их хрупкости и сопутствующее этому повышение  кровяного давления могут привести к разрыву кровеносных сосудов. Если разрыв происходит в жизненно важных органах, то наступает тяжелое заболевание или скоропостижная смерть. Поэтому для сохранения здоровья и работоспособности необходимо активизировать  кровообращение с помощью физических упражнений. Особенно полезное влияние на кровеносные сосуды оказывают занятия циклическими видами упражнений : бег, плавание, бег на лыжах, на коньках, езда на велосипеде.

1.3 Влияние физических нагрузок на органы дыхания

Дыхание – это процесс потребления кислорода и выделения углекислого газа тканями живого организма. Различают легочное (внешнее) дыхание и тканевое (внутриклеточное) дыхание.

Внешним дыханием называют обмен воздуха между  окружающей средой и лёгкими, внутриклеточным – обмен кислородом и углекислым газом между кровью и клетками тела (кислород переходит из крови в клетки, а углекислый газ – из клеток в кровь).

Дыхательный аппарат человека составляют:

-   воздухоносные  пути - носовая полость, трахея, бронхи, альвеолы;

-   легкие  – пассивная эластичная ткань,  в которой насчитываются от 200 до 600 млн. альвеол, в зависимости от роста тела;

-    грудная  клетка – герметично закрытая полость;

-   плевра- плевра из специфической ткани,  которая покрывает легкие снаружи и грудную клетку изнутри;

-   дыхательные  мышцы – межреберные, диафрагма  и ряд других мышц, принимающие  участие в дыхательных движениях, но имеющих основные функции.

 Показатели  работоспособности органов дыхания  являются:

   1). Дыхательный  объем.

   2). Частота  дыхания.

   3). Жизненная  емкость лёгких.

   4). Легочная  вентиляция.

   5). Кислородный  запас.

   6). Потребление  кислорода.

   7). Кислородный  долг и др.

1). Дыхательный  объем (ДО) – количество воздуха,  проходящее через легкие при дыхательном цикле (вдох, выдох, дыхательная пауза). В покое у нетренированных людей ДО составляет 350-500 мл, у тренированных – 800 и больше. При интенсивной физической нагрузке ДО может увеличиться до 2500 мл.

2). Частота дыхания  (ЧД) – количество дыхательных  циклов в 1 минуту. Средняя ЧД  у нетренированных людей в покое- 16- 20 циклов в минуту, у тренированных за счет увеличения дыхательного объема частота дыхания снижается до 8-12 циклов в минуту. При спортивной деятельности ЧД у лыжников и бегунов увеличивается до 20-28 циклов в 1 минуту, у пловцов- 36-45; наблюдаются случаи увеличения ЧД до 75 дыхательных циклов в минуту.

3). Жизненная  емкость лёгких (ЖЕЛ ) – максимальное количество воздуха, которое вдохнул человек после максимального выдоха  (измеряется методом спирометрии).

Показатели  ЖЕЛ.

При занятиями  циклическими видами спорта ЖЕЛ может  достичь у мужчин 7000 мл и более, у женщин – 5000мл и более.

4). Легочная  вентиляция (ЛВ) – объем воздуха,  проходящий через легкие за 1 минуту, и определяющийся путем умножения величины ДО и ЧД.

ЛВ в  покое составляет 5000-9000 мл. При физической нагрузке этот показатель достигнет 50 л. Максимальный показатель ЛВ может  достигать 186, 5 л при ДО 2,5 л и  ЧД 75 циклов в 1 минуту.

5). Кислородный  запас (КЗ)  - количество кислорода, необходимое организму для обеспечения процессов жизнедеятельности в 1 минуту. В покое КЗ равен 200-300 мл. При беге на 5 км увеличивается до 5000-6000 мл.