Воздействие физических нагрузок на развитие мышц человека в условиях севера

Министерство образования и науки Российской Федерации

Мурманский государственный гуманитарный университет

Факультет ЕФКиБЖД

Кафедра естественных наук

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

«Воздействие физических нагрузок на развитие мышц человека в условиях севера».

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент 

3-его курса,

Б.Э.группы,

Очного отделения ФЕФКиБЖД

Кульченко Артемий

 

Научный руководитель

Луппова Елена Николаевна

(доцент, кандидат биологических  наук)

 

 

 

 

 

 

 

Мурманск – 2014

 

 

                             Оглавление

 

Введение                                                                                                             3

Глава 1: Мышечная ткань                                                                                 5

1.1 Строение и особенности работы  поперечнополосатых мышц               5

1.2 Изменение мышц при физических  нагрузках                                          8

Глава 2: Специфика проживания в Заполярье. Адаптации и адаптивные типы                                                                                                                  20

2.1 Экстремальность условий                                                                        20

2.2 Адаптации и адаптивные типы                                                                22

Глава 3: Специфика развития человека                                                        25

3.1 Изменение работы организма                                                                 25

3.2 Специфика развития детей                                                                     26

3.3 Специфика акселерации в северных  условиях                                      26

Заключение                                                                                                      28

Список литературы                                                                                         29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Проблема физического состояния человека в условиях Севера достаточно важна и актуальна, поскольку, зная специфику развития мышц человека в условиях Севера, можно более эффективным  или более щадящим режимом урегулировать уровень физического здоровья в нашем регионе. Так же эта информация была бы полезна спортсменам, и мне в частности, для формирования наилучших программ тренировок, для развития мышц. Ведь эта специфика необязательно усложняет процесс развития мышц, возможно, она его стимулирует, и за счёт этого можно сформировать программу максимально эффективную. Этот вопрос имеет практическое значение, причём немаловажное.

Возможно, выяснение этой информации ответит на вопрос: «Как повысить общий уровень здоровья людей в Заполярье?». Так же многим, кто занимается спортом, будет доступно уберечь себя от общего переутомления, которое всем спортсменам хорошо знакомо. Ведь любое развитие мышц направленно на их разрушение, и последующее восстановление. Это требует времени и энергии. Вполне возможно, что в условиях Заполярья эти процессы гораздо сложнее протекают, а возможно, что они протекают не совсем так, как обычно. Принято считать, что северные условия оказывают на человека неблагоприятное влияние. Однако проблема изменения в Заполярье именно мышечной системы изучена недостаточно. Это определило наш интерес к данной теме.

Цель  работы – установить, существуют ли отличия в развитии мышечной системы человека на Севере по сравнению с другими климатическими условиями.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи.

1. Изучить строение, формирование и механизмы функционирования мышечной ткани.
2. Установить специфику условий обитания на Севере и адаптации человека к этим условиям.
3. Понять специфику развития мышц человека в условиях севера.

Таким образом, мы определили объект изучения: процесс формирования мышечной ткани в условиях Заполярья.

Предмет изучения: мышечная ткань.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1 Мышечная ткань

 

Начинать исследование стоит именно с ознакомления со строением мышц и мышечной ткани в целом, т.к. она и является предметом изучения. Поняв общие закономерности, мы сможем определить и специфику ее развития в различных условиях.

Итак, мышечная ткань принимает участие во всех движениях, совершаемых человеком. Она способствуют продвижению крови по сосудам, пищи - по пищеварительному тракту, продуктов обмена - по мочевыводящим путям, секрета желез - по протокам и т.д.

В мышечной ткани имеются сократительные элементы клетки (миофибриллы), трофические (ядро и цитоплазма со всеми органоидами) и опорные (оболочка). Различают два вида мышечной ткани: гладкую и поперечнополосатую, в последней, в свою очередь, выделяют скелетную и сердечную мышечную ткань. Гладкая мышечная ткань - участвует в образовании стенки сосудов, внутренних органов радужной оболочки глаза. Поперечнополосатые мышцы — активная часть опорно-двигательного аппарата. [10]

 

1. Строение и особенности работы поперечнополосатых мышц

По происхождению, строению и даже функции мышечная ткань неоднородна. Основным свойством мышечной ткани является способность к сокращению – напряжению составляющих ее элементов. Для обеспечения  движения элементы мышечной ткани должны иметь вытянутую форму и фиксироваться на опорных образованиях (костях, хрящах, коже, волокнистой соединительной ткани и т.п.). 
Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань может быть двух видов: одна обеспечивает сокращение сердца, вторая - проведение нервных импульсов внутри сердца.

Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань - характерна для всех мышц скелета, диафрагмы, языка, глотки, начального отдела пищевода, мышц приводящих в движение глазное яблоко, и др. Основной структурной функциональной единицей поперечнополосатой мышечной ткани является мышечное волокно. Длина мышечных волокон колеблется от нескольких миллиметров до 10 и более сантиметров. С поверхности мышечное волокно покрыто оболочкой (сарколеммой).

Внутри находятся миофибриллы – органеллы клеток, обеспечивающие сокращение их сокращение. Представляет собой нитевидную структуру, состоящую из саркомеров. Каждый саркомер имеет длину около 2мкм и содержит два типа белковых филаментов: тонкие из актина и толстые из мизонина. Одна клетка содержит несколько десятков миофибрилл.[7]

 

Сокращение поперечнополосатых мышц происходит быстро, вместе с тем они быстро, рано утомляются. При динамическом характере работы, когда периоды сокращения чередуются с периодами расслабления, длительность сокращения невелика, капилляры не сдавливаются, питание волокна не нарушается, поэтому и утомление мышц наступает медленнее. При статистической работе - утомление наступает быстро.

Под влиянием нагрузки (двигательной деятельности) мышечные волокна утолщаются, увеличивается количество ядер. Имеются наблюдения, указывающие на то, что при этом может увеличиваться и число волокон.

Физические нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы.

В теле человека насчитывается около 600 мышц. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Мышцы составляют: у мужчин — 42% веса тела, у женщин — 35%, у спортсменов — 45–52%.

Рассмотрим некоторые морфологические особенности скелетных мышц и влияние динамических нагрузок.[7]

Известны два типа мышечных сокращений - тонический и тетанический. Такая специализация мышечного аппарата происходила в процессе эволюции благодаря исключительно разнообразному характеру движений. Типичным примером тонического (медленного, сильного и длительного) типа сокращения может служить запирательная мышца некоторых моллюсков. Примером тетанического (быстрого, сильного) сокращения может быть портняжная мышца лягушки.

От характера деятельности мышц существенно зависят их энергетические затраты. Подсчитано, что того количества энергии, которое расходует скелетная мышца на поддержание в течение одной минуты определенного груза, хватило бы для тонической мышцы на трое суток. При этом тоническая мышца для поддержания максимального напряжения увеличивает обмен веществ лишь вдвое, тогда как такое же напряжение скелетной мышцы сопровождается усилением метаболизма в 10-15 раз.

Однако в большинстве случаев, особенно у млекопитающих, нет такого резкого подразделения мышц на тонические (статические) и тетанические (динамические). Оказалось, что все скелетные мышцы в большей или меньшей степени способны давать оба типа сокращений, и что причина этого лежит в особенностях строения таких мышц. Гладкая же мускулатура кишечника и других внутренних органов у человека являет собой пример тонических мышц. Так, медленные и сильные сокращения стенок пищеварительного аппарата, называемые перистальтикой, происходят обычно непроизвольно. Поперечнополосатые (в основном скелетные мышцы), участвующие в выполнении произвольных движений, являются примером тетанических мышц.[10]

Нужно отметить, что классификация мышц по этому принципу не является совсем строгой. Например, мускулатура, участвующая в поддержании позы, работает в некотором роде непроизвольно; сердечная мышца - типично поперечнополосатая тоже работает непроизвольно (правда, за счет автоматизма), хотя на работу той и другой можно в определенных пределах влиять сознательно.

Преимущества жестких суставных скелетов, которыми обладают позвоночные, могли быть реализованы только при выполнении мышцами двоякой роли - статической (поддерживающей) и динамической (передвигающей).

Способность мышц производить тот или иной вид сокращения зависит от типа волокон, из которых они состоят. Большинство мышечных волокон способны производить как тонические, так и тетанические сокращения, однако в мышцах есть волокна, специализированные лишь по одному типу сокращения. Преобладание таких специализированных волокон превращает мышцу в статическую или динамическую.[7]

 

2. Изменения мышц при физических нагрузках

 
            В различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статистические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену рекомендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движений (гиподинамию), или наконец, проводить тренировки с постепенным уменьшением нагрузки. 
Изменения в строении мышц у спортсменов можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в процессе тренировки.

Эксперименты показали, что нагрузки преимущественно статистического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожильная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соединительной ткани в мышцах между мышечными пунктами увеличивается, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается трофический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно развивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неодинаковым просветом. [6]

При нагрузках преимущественно динамического характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мышечные волокна располагаются более параллельно, по типу веретенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы становится меньше.