Социально – биологические основы физической культуры

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.

 

КРОВЕНОСНАЯ СИСТЕМА (сердечно-сосудистая система), предназначена для переноса крови (у членистоногих – гемолимфы). Осуществляет транспорт кислорода и углекислого газа, питательных веществ и продуктов метаболизма, выводимых через почки, кожу, лёгкие и др. органы, а также теплорегуляцию у теплокровных. Центральным звеном кровеносной системы обычно является сердце – пульсирующий орган или участок брюшной аорты с утолщением мускульных стенок, обеспечивающих кровоток в системе. Кровеносные сосуды, по которым кровь течёт от сердца, образуют артериальную систему, а сосуды, собирающие кровь и несущие её к сердцу, – венозную систему. Обмен веществ между кровью и тканями организма осуществляется с помощью мельчайших сосудов – капилляров, пронизывающих органы и большинство тканей.

Кровеносная система, в которой кровь циркулирует по артериям, капиллярам и венам, называется замкнутой. Она присуща кольчатым червям и большинству хордовых. В незамкнутой кровеносной системе сосуды прерываются щелевидными пространствами, не имеющими собственных стенок. Попадая в них из артериальной системы, гемолимфа омывает все внутренние органы и собирается в сердце (пульсирующий сосуд) через парные отверстия – остии, имеющие клапаны. Незамкнутая кровеносная система характерна для членистоногих, моллюсков, иглокожих. У насекомых развита слабо, а гемолимфа не переносит кислород, поскольку эти животные имеют хорошо разветвлённую систему трахей.

У позвоночных пульсирующий орган – сердце – расположен на брюшной стороне тела под хордой и пищеварительным трактом. Водные позвоночные (круглоротые, рыбы и личинки земноводных) имеют один круг кровообращения и двухкамерное сердце с венозной кровью. Наземные позвоночные имеют два круга кровообращения и трёхкамерное сердце со смешанной кровью или четырёхкамерное с раздельной кровью – артериальной и венозной.

Артериальная система водных позвоночных состоит из брюшной аорты, разветвляющейся на парные жаберные приносящие артерии, затем на капилляры, в которых происходит газообмен. Выносящие жаберные артерии впадают в спинную аорту, несущую кровь к туловищу, хвосту и внутренним органам, а спереди по сонным артериям – к голове. У земноводных одна из пар жаберных артерий образует лёгочный круг, но есть также крупная кожная артерия. У пресмыкающихся имеются две дуги аорты (правая и левая), несущие смешанную кровь и сливающиеся в спинную аорту, и лёгочная артерия с преобладанием венозной крови. У птиц правая дуга аорты, а у млекопитающих – левая несут артериальную кровь, а лёгочная артерия – венозную.

Венозная система водных позвоночных состоит из парных передних и задних кардинальных вен, впадающих в венозный синус хвостовой вены, двух почечных воротных вен, воротной вены печени и печёночной вены, которая впадает в венозный синус. У наземных позвоночных вены головы и передних конечностей образуют систему перед-них полых вен, а вены органов туловища и задних конечностей – задних полых вен.

У человека кровеносная система замкнутого типа. Циркулирующая по кровеносным сосудам кровь обеспечивает обмен веществ между организмом и внешней средой (доставляет к тканям кислород, питательные вещества и удаляет продукты обмена и углекислый газ). От сердца отходят 2 круга кровообращения – большой и малый.

Малый (лёгочный) круг начинается от правого желудочка сердца стволом лёгочной артерии, по которой течёт венозная кровь, доставляемая в лёгочные капилляры, где она отдаёт углекислый газ, насыщается кислородом, превращаясь в артериальную. От лёгких артериальная кровь по четырём лёгочным венам попадает в левое предсердие и в результате сокращения через предсердно-желудочковое отверстие – в левый желудочек. Таким образом, в артериях малого круга течёт венозная кровь, в венах – артериальная. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка самым крупным сосудом – аортой. Она разветвляется на многочисленные артерии разной величины. Непосредственно от аорты отходят правая и левая коронарные (венечные) артерии, снабжающие кровью сердце. Мелкие артерии разветвляются на тысячи артериол, которые образуют сеть капилляров, снабжающих кровью весь организм. Из капилляров кровь после отдачи кислорода и питательных веществ и насыщения углекислым газом и другими продуктами диссимиляции собирается в венулы, затем в вены. Вены большого круга собирают кровь от всех частей тела, постепенно сливаясь в крупные венозные стволы, которые впадают в верхнюю и нижнюю полые вены, а те в свою очередь – в правое предсердие. Верхняя полая вена принимает кровь из венозной системы головы, шеи, верхних конечностей и грудной полости; нижняя полая вена – от нижних конечностей, брюшной полости и таза. Особое значение в системе кровообращения имеет т. н. воротная (портальная) система печени (ворота, или порт). Воротная вена собирает кровь от желудка, поджелудочной железы, селезёнки, кишечника и отводит её в печень. Она разветвляется на печёночные капилляры, проходящие между печёночными клетками, где происходят освобождение крови от токсинов (антитоксическая, или барьерная, функция) и отложение питательных веществ (депо-функция). Соединяясь, капилляры образуют печёночную вену, отводящую кровь в нижнюю полую вену. Наличие в стенках кровеносных сосудов чувствительных и сосудодвигательных рецепторов обеспечивает реакцию системы кровообращения на внутренние и внешние раздражители изменением сосудистого тонуса, перераспределением кровоснабжения и др.

 

Дыхательная система состоит из органов, которые обеспечивают обмен газов между воздухом и кровью. В ней выделяют воздухоносные пути, обеспечивающие введение воздуха в легкие во время вдоха и вывод - наружный нос, полость носа, глотка, гортань, трахея, бронхи; и непосредственно осуществляет газообмен - легкие. В широком смысле слова газообмен - это основное звено в процессе обмена веществ, он заключается в потреблении организмом кислорода из внешней среды выведении углекислого газа. Дыхательный аппарат выполняет только первое в газообмене - легочное или внешнее дыхание, которое включает обмен газов между нишним воздухом и воздухом альвеол и диффузию газов в направлении альвеолы-кровь и кровь-альвеолы. Две следующие фазы: связывание газов с кровью и их транспортировка к тканям и от тканей; тканевое дыхание - усвоения тканями и выделение ими углекислоты - составляют одну из функций сердечно-сосудистой системы и всех клеток организма.

Важной особенностью строения дыхательных путей является ригидность их стенок, которых составляет костная или хрящевая ткань. Это обеспечивает сохранение целосность дыхательных путей при различных позах и движениях тела. Различают дыхательные пути - наружный нос, полость носа, глотка и нижние дыхательные пути - гортань, трахея, бронхи.

Вдыхаемый воздух обычно попадает в глотку через нос - носовое дыхание. Оно является физиологическим. Проходя через полость носа, воздух увлажняется, нагревается, очищается. Раздражение слизистой оболочки полости носа вызывает чихательный рефлекс или выделение большого количества слизи, имеет защитный характер. Кроме того, здесь находится обонятельная область, regio olfactoria, которая является составной частью обонятельного анализатора.

При затруднении носового дыхания, вдыхаемый воздух может попадать в глотку через рот - ротовое дыхание. Оно является патологическим. При нем в значительной степени отсутствуют указанные функции полости носа, что может вызвать заболевание дыхательных путей. Через глотку воздух попадает в гортань. Последняя, наряду с функцией проведения струи воздуха, существуют и другие функции. Ее слизистая оболочка составляет рефлексогенную зону, раздражение которой вызывает кашлевой рефлекс или даже спазм голосовой щели. Гортань является органом звукообразования, что особенно важно для человека, так как обеспечивает функцию языка, речевого общения.

В трахее и бронхах вдыхаемого воздуха продолжает увлажняться и нагреваться, но не самой главной их функцией является дренажная, которая обеспечивается реснитчатым эпителием, покрывающим их слизистую оболочку. Стенка бронхов включает гладкую мышечную ткань. Сокращение или расслабление миоцитов позволяет изменять просвет бронхов и таким образом регулировать объем воздуха, которых вдыхается.

Легкие, наряду с функцией газообмена, участвуют в водном обмене: 15-20% воды выводится из организма через легкие. Благодаря выведению углекислоты они участвуют в поддержании кислотно-щелочного баланса. Через них выводятся летучие вещества - алкоголь, ацетон, аммиак, эфир, хлороформ. Легкие также участвуют в процессе теплорегуляции организма. Во время выдоха они могут отдавать во внешнюю среду до 10% тепла. Легкие представляют депо крови и участвуют в регуляции свертывания крови.

Защитная функция дыхательного аппарата обусловлена также тем, что в его слизистой оболочке широко представлены элементы системы мононуклеарных фагоцитов. В стенке гортани, трахеи и бронхов расположены многочисленные лимфоидные узелки. Определенную защитную роль в дыхательном аппарате играют миндалины (описаны вместе с глоткой). В легких много альвеолярных фагоцитов, которые поглощают микроорганизмы и частицы пыли.

 

Мышечная система (мускулатура) — одна из основных биологических подсистем у высших животных, благодаря которой в организме осуществляется движение во всех его проявлениях.

Мышечная система отсутствует у одноклеточных и губок, однако и эти животные не лишены способности к движению.

Мышечная система представляет собой совокупность способных к сокращению мышечных волокон, объединённых в пучки, которые формируют особые органы — мышцы или же самостоятельно входят в состав внутренних органов. Масса мышц намного больше, чем масса других органов: у позвоночных животных она может достигать до 50 % массы всего тела, у взрослого человека — до 40 %. Мышечная ткань животных также называется мясо и, наряду с некоторыми другими составляющими тел животных, употребляется в пищу. В мышечных тканях происходит превращение химической энергии в механическую энергию и теплоту.

У позвоночных мускулатуру разделяют на две основных группы:

1. Соматическая (т.е. заключенная в стенках полостей тела («сомы»), заключающих в себе внутренности, а также образующая основную массу конечностей)
2. Висцеральная (т.е. входящая в состав внутренностей, функционально не приспособленные к передвижению тела в пространстве)

 

Функции мышечной системы:

а) двигательная;

б) защитная (например, защита брюшной полости брюшным прессом);

в) формировочная (развитие мышц в некоторой степени определяет форму тела) и функцию других систем (например дыхательной);

г) энергетическая (превращение химической энергии в механическую и тепловую).