Шпаргалка по "Физической культуре"

1. Организм человека как сложная биологическая система. Связь организма с внешней средой.

Человеческий организм - сложная  биологическая система. Все органы человеческого тела взаимосвязаны, находятся в постоянном взаимодействии и являются единой саморегулируемой и саморазвивающейся системой. Деятельность организма как единого целого включает взаимодействие психики человека, его двигательных и вегетативных функций с различными условиями окружающей среды. 
В организме человека насчитывается более 100 триллионов(1¹⁴) клеток. Каждая клетка представляет собой одновременно. Наиболее сложное строение имеют клетки центральной нервной системы (ЦНС) - нейроны. Их насчитывается в организме 10...15 миллиардов. Каждый нейрон содержит около тысячи ферментов. Все нейроны головного мозга могут накапливать свыше 10 миллиардов единиц информации в 1 секунду. 
Каждую клетку организма необходимо снабдить питательными веществами и кислородом, вывести из нее продукты распада после биохимических реакций жизнедеятельности, а также обеспечить регуляцию протекающих в ней процессов. Для этого к каждой клетке подходит кровеносный сосуд-капилляр и нервное волокно. 
Внешняя деятельность человека и внутренние процессы, протекающие в организме, осуществляются по механизму рефлекса, управляемого из ЦНС. 
Каждая клетка, группа клеток, орган работают в двух режимах: возбуждения (деятельное состояние) и торможения (прекращение деятельного состояния и восстановление). Возбуждение и торможение - это два противоположных процесса, взаимодействие которых обеспечивает слаженную деятельность нервной системы, согласованную работу органов тела, регуляцию и совершенствование функций всего организма. Движение - важнейшее свойство организма человека. Благодаря наличию скелетных мышц, человек может передвигаться, выполнять движения отдельными частями тела. Постоянные движения происходят и во внутренних органах, также имеющих мышечную ткань в виде особых "гладких" мышц (перистальтика кишечника, поддержание тонуса артериальных кровеносных сосудов и т. д.). Сложное строение имеет сердечная мышца, которая непрерывно на протяжении всей жизни человека работает в качестве насоса, обеспечивая передвижение крови по кровеносным сосудам. 
 
При эволюционном развитии человека двигательная активность оказала существенное влияние на морфологическую функцию, связанную с закономерностями строения и процесса формообразования организма и его отдельных органов в онтогенезе и филогенезе. 
Каждый орган выполняет в организме определенную функцию. Мышечная работа, в частности, обеспечивается взаимодействием функций различных органов и систем органов в целостном организме. Их изучает физиология. Одним из разделов физиологии человека является физиология физических упражнений и спорта, которая изучает реакции, возникающие в различных системах организма при мышечной деятельности. 
Чтобы понять, как протекают многообразные жизненные процессы, в том числе и двигательная деятельность, надо знать анатомию, строение и форму организма. 
Биологическая химия изучает состав организма человека и свойственные живой материи химические процессы, протекающие в организме в различных условиях деятельности человека, которые в своем закономерном сочетании составляют лежащий в основе жизни обмен веществ. 
Онтогенез - индивидуальное развитие живого существа, охватывающее все изменения, происходящие в организме от стадии оплодотворения яйца до окончания индивидуальной жизни. 
Филогенез - процесс развития организма человека в течение всего времени существования жизни на Земле. 
^ Функциональные системы организма 
Организм человека состоит из отдельных органов, выполняющих свойственные им функции. Различают группы органов, выполняющие совместно общие функции - это системы органов. 
В своей функциональной деятельности системы органов связаны между 
собой. Согласованные процессы, одновременно протекающие в них, обеспечивают жизнь всего организма в целом. 
Многие функциональные системы в значительной степени обеспечивают двигательную деятельность человека. К ним относятся: кровеносная система, система органов дыхания, опорно-двигательная и пищеварительная системы, а также органы выделения, железы внутренней секреции, сенсорные системы, нервная система и др. 
 
 
^ Внешняя среда. Природные и социально-экологические факторы. Их воздействие на организм 
Медицинская наука рассматривает человеческий организм в единстве с внешней природной и социальной средой. 
Внешняя среда в общем виде может быть представлена моделью, состоящей из трех взаимодействующих элементов: физическая окружающая среда (атмосфера, вода, почва, солнечная анергия); биологическая окружающая среда (животный и растительный мир); социальная среда (человек и человеческое общество). 
Влияние внешней среды на организм человека весьма многогранно. Внешняя природная и социальная среда может оказывать на организм как полезные, так и вредные воздействия. Из внешней среды организм получает все необходимые для жизнедеятельности в развития вещества, вместе с тем он получает многочисленный поток раздражений (температура, влажность, солнечная радиация, производственные, профессиональные вредные воздействия и др.), который стремится нарушить постоянство внутренней среды организма. 
Нормальное существование человека в этих условиях возможно только в том случае, если организм своевременно реагирует на воздействия внешней среды соответствующими приспособительными реакциями и сохраняет постоянство своей внутренней среды. 
В современном мире проблемы экологии - взаимодействия организма с окружающей средой - серьезно обострились. 
До развития человеком активной производственной деятельности экологические проблемы разрешались стихийно самой природой, П. производственная деятельность, научно-технический прогресс, отрицательно воздействуя на экологию, приобрели разрушительный характер. 
Происходит ускорение эрозии почв (вырубка лесов, распашка земли), загрязнение атмосферы, воды и почвы токсичными веществами - отходами производства. За последние 100 лет запыленность атмосферы возросла в 20 раз. Ежегодно в атмосферу поступает 200 млн тонн двуокиси серы, 50 млн тонн углеводородов, а из атмосферы на производственные нужды используется 10-12 млрд тонн кислорода. 
Экологические проблемы оказывают прямое или косвенное влияние на физическое и нравственное состояние человека. 
По данным Всемирной организации здравоохранения, 80% болезней человека возникают по причинам, связанным с ухудшением экологической ситуации. 
Отличительной особенностью человека является то, что он может сознательно и активно изменять как внешние природные, так и социально-бытовые условия для укрепления здоровья, повышения трудоспособности и продления жизни. Несомненно, что взаимоотношения общества с окружающей природой необходимо поставить под более строгий контроль. 
Соответствующим изменением внешних условий человек может воздействовать и на собственное состояние здоровья, физическое развитие, физическую подготовленность, на умственную и физическую работоспособность.

2. Обмен веществ, энергетический баланс.

 Обмен веществ и  энергии 
Обмен веществ и энергии в организме человека характеризуются сложными биохимическими реакциями. Питательные вещества (белки, жиры и углеводы), поступающие во внутреннюю среду организма с пищей, расщепляются в органах пищеварения. Продукты расщепления переносятся кровью к клеткам и усваиваются ими. Кислород, проникающий из воздуха через легкие в кровь, принимает участие в процессах окисления, происходящих в клетках. 
Вещества, образующиеся в результате биохимических реакций обмена веществ (двуокись углерода, вода, мочевина и др.), удаляются из организма через легкие, почки, кожу. 
Обмен веществ является источником энергии для всех жизненных процессов и функций организма. При расщеплении сложных органических веществ содержащаяся в них потенциальная химическая энергия превращается в другие виды анергии (биоэлектрическую, механическую, тепловую и др.). 
 
Обмены веществ и анергии осуществляются с помощью двух противоположных процессов: ассимиляции и диссимиляции. 
Ассимиляция - это образование в клетках организма свойственных ему веществ из других, которые поступают из внешней среды. При ассимиляции организм не только, усваивает органические соединения, во и накапливает находящуюся в них энергию. 
Диссимиляция - это окисление и распад органических соединений в клетках организма, при котором происходит образование и превращение энергии, перенос ее к участкам клеток, где она расходуется. Диссимиляция обусловливает, различные виды деятельности органов и систем организма, в том числе и процесс ассимиляции. 
Процессы ассимиляции и диссимиляции неотделимы друг от друга и определяют рост, развитие и все другие проявления жизнедеятельности организма. 
Интенсивность протекания процесса обмена веществ в организме человека очень велика. Каждую секунду разрушается огромное количество молекул различных веществ и одновременно образуются новые вещества, необходимые организму. За 3 месяца половина всех тканей тела человека обновляется. 
Рост волос, ногтей, шелушение кожи - все это результат процесса обмена веществ. За 5 лет учебы у студента роговица глаза сменяется 250 раз, а ткань желудка обновляется 500 раз. Для замены погибших эритроцитов крови костный мозг ежедневно вырабатывает до 300 млрд новых красных кровяных клеток. 
В растущем и развивающемся организме процессы ассимиляции преобладают над процессами диссимиляции. Во взрослом организме ассимиляция и диссимиляция находятся в относительном равновесии, в этом случае наблюдается энергетический баланс. 
Энергетический баланс - равенство между количеством энергии, получаемым организмом с пищей, и величиной энергетических затрат организма в сутки. 
В процессе жизнедеятельности, с одной стороны, человек с пищей получает энергию, с другой, тратит ее на работу внутренних органов, "поддержание постоянной температуры тела, на умственную и физическую работу. 
Количество анергии, которое идет на выполнение физической работы, называется коэффициентом полезного действия (КПД). Средняя величина КПД не превышает 20... 25%. Спортсмены имеют более высокий КПД, чем люди, не занимающиеся спортом. 
По характеру производственной деятельности и величине энергозатрат взрослое население может быть разделено на 4 группы:  

1.  
   люди, занимающиеся умственным трудом, их суточный расход энергии не превышает 2200... 3000 ккал; 
2.  
   люди, выполняющие механизированную работу и расходующие за сутки 2300...3200 ккал; 
3.  
   люди частично механизированного труда с суточным расходом энергии 2500... 3400 ккал; 

4 
люди немеханизированного тяжелого труда, их энергозатраты составляют более 4000 ккал. 
Спортивная деятельность вызывает значительное увеличение суточного расхода энергии. В некоторых видах спорта он может достигать 5000 ккал, а в дни тренировочных занятий с повышенными нагрузками – еще больше. Увеличение энергозатрат у спортсменов необходимо учитывать при составлении их пищевого рациона. 
Для сохранения энергетического баланса, поддержания нормальной массы тела обеспечения высокой умственной и физической работоспособности и профилактики заболеваний необходимо при достаточном и полноценном питании увеличить расход энергии за счет повышения двигательной активности, например, с помощью регулярных занятий физическими упражнениями. 
Мышечная деятельность, занятия физическими упражнениями или спор- 
том повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают 
на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ и энергии.

3. Влияние двигательной активности на сердечно-сосудистую систему. Показатели работоспособности сердца.

 Воздействие мышечной деятельности на кровеносные сосуды и кровообращение 
 
Физическая работа способствует общему расширению кровеносных сосудов, снижению 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, не проходящие через мышцы (головного мозга, внутренних органов, кожи), массируются за счет гидродинамической волны от учащения пульса и за счет ускоренного тока крови. Все это способствует сохранению эластичности стенок кровеносных сосудов и нормальному функционированию сердечно-сосудистой системы без патологических отклонений. 
Напряженная умственная работа, несбалансированная физическая нагрузка, малоподвижный образ жизни, особенно при высоких нервно-эмоциональных напряжениях, вредные привычки (курение, потребление алкоголя) вызывают повышение тонуса и ухудшение питания стенок артерий, потерю их эластичности, что монет привести к стойкому повышению в них кровяного давления и, в конечном итоге, к заболеванию, называемому гипертонией. 
Потеря эластичности кровеносных сосудов, а значит, повышение их хрупкости и сопутствующее этому повышение кровяного (артериального) давления могут привести к разрыву кровеносных сосудов. Если разрыв исходит в жизненно важных центрах (сердце, головной мозг и др.), то наступает тяжелое заболевание или скоропостижная смерть. 
Закон перераспределения крови в организме, заключающийся в том, что кровь направляется в те органы и системы органов, которые в данный момент усиленно работают, приводит к длительным застойным явлениям в системе кровообращения, которые нарушают питание тканей неработающих органов или частей тела, если человек находится долгое время в неподвижном положении (стоит, сидит, лежит). 
Поэтому для сохранения здоровья и работоспособности необходимо активизировать кровообращение с помощью физических упражнений, в том числе и в режиме учебного дня студента (физкультминутки, физкультпаузы). 
Эластичность кровеносных сосудов определяется скоростью распределения пульсовой волны (СРПВ). Потеря эластичности приводит к увеличению СРПВ. С возрастом эластичность кровеносных сосудов ослабевает. Наблюдаются следующие показатели СРПВ в покое, см/с: 
- у незанимающихся (30…40 лет)…………………………………………..698 
 
- у мастеров спорта (40...49 лет)...................………………………………..550 
 
- у мастеров спорта (50...59 лет)..................…………………………………570 
 
Эластичность кровеносных сосудов улучшается в процессе даже одного полуторачасового занятия физическими упражнениями. Так, у незанимающихся систематически физическими упражнениями СРПВ в покое до занятия была равна 698, после занятия - 604 см/с. 
Особенно полезное влияние на кровеносные сосуды оказывают занятия циклическими видами упражнений: бег, плавание, бег на лыжах, на коньках, езда на велосипеде и т. п. 
^ Строение и размеры сердца 
 
Сердце, главный орган кровеносной системы, представляет собой полую мышцу, обильно снабженную кровеносными сосудами, совершающую ритмичные сокращения по типу насоса, благодаря которым происходит движение крови в организме. Сердце работает автоматически под контролем ЦНС. Сердце делится продольно на левую и правую половины непроницаемой перегородкой. Правая половина перекачивает венозную кровь в малый круг кровообращения, левая - артериальную кровь в большой. Поперек сердце разделено на предсердия, которые находятся сверху, и на желудочки. Эти четыре камеры попарно соединены перегородкой, имеющей клапаны: правое предсердие - с правым желудочном, левое - с левым. Клапаны сердца, а также клапаны у выхода крови в аорту (в большой круг кровообращения) и легочную артерию (в малый круг кровообращения) обеспечивают движение крови в одном направлении - из предсердий в желудочки, а из желудочков - в артерии. 
Размеры сердца зависят от возраста, размеров тела, пола и двигательной активности человека. 
Объем сердца у мужчин 700... 900, у спортсменов - может достигать 1400…1500 см³. 
Средние размеры сердца взрослого мужчины представлены в табл. 1. Толщина стенок отдельных камер сердца неодинакова и зависит от мощности производимой работы. Стенки предсердий имеют толщину всего 2...3 мм, так как они без особого напряжения перекачивают кровь в нижележащие желудочки. Стенки правого желудочка несколько толще (5…8 мм), так как он должен преодолевать сопротивление сосудов малого круга кровообращения. Левый желудочек имеет самые толстые стенки (10...15 мм). Нагнетая кровь в большой круг кровообращения, он преодолевает, сопротивление густоразветвленной сосудистой сети. 
 
 
Таблица 1 

 
 
У женщин все размеры сердца несколько  меньше. 
Размеры и масса сердца увеличиваются в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема в результате физической тренировки, систематических занятий физическими упражнениями и спортом. Такие изменения повышают мощность и работоспособность сердечной мышцы. 
^ Производительность работы сердца у тренированного и нетренированного человека 
Важным показателем работы сердца является количество крови, выталкиваемое одним желудочком сердца в сосудистое русло при одном сокращении. Этот показатель называется систолическим объемом крови (систола - сокращение). 
Систолический объем (мл) в покое равен: у нетренированных - 60, у тренированных - 80; при интенсивной мышечной работе: у нетренированных 100... 130, у тренированных людей 180... 200. 
Вторым важным показателем является минутный объем крови, т.е. количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение одной минуты. В состоянии покоя минутный объем крови составляет в среднем 4...3 л. При интенсивной мышечной деятельности он повышается у нетренированных до 18...20, у тренированных людей до 30...40 л. 
 
Показатели работоспособности сердца в покое и при мышечной работе (табл.2) 
 
 
Таблица2

 
 
В положении лежа и при быстрой  ходьбе сердце нетренированного человека для того, чтобы обеспечить необходимый  минутный объем крови, вынуждено  сокращаться с большей частотой, так как систолический объем  у него меньше. 
При быстром беге сердце нетренированного человека, имея недостаточный систолический объем крови, даже при ЧОС 200 ударов в одну минуту (предельная возможность) не может обеспечить минутный объем в 30 л крови, который необходим человеку при быстром беге. Поэтому нетренированный человек через несколько минут, а иногда и секунд после начала интенсивного бега, чувствует большое утомление и прекращает бег. Если же человек находится в условиях, когда прекратить бег невозможно и продолжает его, то наступает обморочное состояние.

4. Механизм мышечного насоса

Мышечный насос и гравитационный шок 
Мышечным насосом называют механизм принудительного продвижения венозной крови к сердцу с преодолением сил гравитации под воздействие ритмических сокращений и расслаблений скелетных мышц. 
Когда участок вены между двумя клапанами наполнен кровью, сокращение расположенных рядом с ним мышц, сопровождаемое их утолщением сдавливает вену и проталкивает порцию крови вверх, к сердцу, так как движению крови вниз, в противоположную от сердца сторону, препятствует закрывшийся клапан. При последующем расслаблении мышц данный участок вены расправляется и засасывает снизу через открывшийся клапан новую порцию крови. Сверху участок вены перекрывается клапаном, и кровь обратном от сердца направлении не поступает в данный участок вены. Новое сокращение мышц опять сдавливает данный участок вены и проталкивает новую порцию крови по направлению к сердцу и т. д. Таким образом, скелетные мышцы при циклических движениях, когда ритмично чередуется их сокращение и расслабление, существенно помогают сердцу обеспечивать циркуляцию крови в сосудистой системе. 
Чем чаще сокращаются и расслабляются мышцы, чем полнее их сокращение и расслабление, тем большую помощь сердцу оказывает мышечный насос. Особенно эффективно он работает в таких упражнениях как бег, плавание, бег на лыжах и т. д. 
Роль мышечного насоса ярко проявляется в явлении, которое называется гравитационным шоком. 
Если спортсмен, например, после финиша бега сразу остановится, то кровь под действием силы тяжести задержится в крупных венозных сосудах мышц ног, в которых прекратится действие мышечного насоса, и венозные сосуды будут широко расправлены. Следовательно, сердце будет получать и направлять в сосудистое русло недостаточное количество крови. Давление крови и кровоснабжение головного мозга резко понизятся, человек бледнеет, появляется головокружение и может наступить обморочное состояние. 
Чтобы избежать гравитационного шока, необходимо строго соблюдать следующее правило: после интенсивного бега или других циклических упражнений на соревнованиях или тренировочных занятиях переходить в состояние покоя, т.е. останавливаться, следует постепенно. Сначала необходимо, снижая скорость бега, пробежать 50...100 м, а затем в течение 3. ..5 мин передвигаться шагом, постепенно замедляя ходьбу.