Курс лекций по "Физкультуре"

     Мышечная  система и ее функции

     Существует  три вида мускулатуры:

• гладкая (непроизвольная);
• поперечно-полосатая (произвольная);
• сердечная.

     Гладкие мышцы расположены в стенках кровеносных сосудов и некоторых внутренних органах. Они сужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря. Их работа не зависит от воли человека.

     Поперечно-полосатые мышцы – это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела. Их работа находится под волевым контролем.

     Сердечная мышца состоит из поперечно-полосатых мышечных волокон. Они сокращаются быстро. Как и гладкие мышцы, сердечная мышца работает без участия воли человека.

     Основа  мышц – белки, составляющие 80-85% мышечной ткани. Главное свойство мышечной ткани – сократимость. Она обеспечивается благодаря мышечным белкам – актину и миозину.

     Мышца имеет волокнистую структуру. Каждое волокно – это мышца в миниатюре. Совокупность этих волокон и образуют мышцу в целом. Мышечное волокно в свою очередь состоит из миофибрилл.

     Различают красные мышечные волокна и белые мышечные волокна. Они содержатся в мышцах в разных пропорциях.

     Красные мышечные волокна имеют большой запас гликогена и липидов, обладают способностью к длительному напряжению и выполнению продолжительной динамической работы.

     Белые мышечные волокна сокращаются быстрее красных волокон, но не способны к длительному напряжению.

     Каждую  мышцу пронизывает разветвленная  сеть капилляров, по которым поступают  необходимые для жизнедеятельности  мышц вещества и выводятся продукты обмена.

     Скелетная мускулатура

     Скелетные мышцы входят в структуру опорно-двигательного  аппарата, крепятся к костям скелета и при сокращении приводят в движение отдельные звенья скелета.

     У человека насчитывается около 600 мышц и большинство из них парные. В каждой мышце различают активную часть (тело мышцы) и пассивную (сухожилие).

     Мышцы, действие которых направлено противоположно, называются антогонистами, однонаправленно – синергистами. Одни и те же мышцы в различных ситуациях могут выступать в том и другом качестве.

     По  функциональному назначению и направлению  движений в суставах различают мышцы  сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, сфинктеры (сжимающие) и расширители.

     Краткий обзор скелетных  мышц

     Мыщцы туловища включают мышцы грудной  клетки, спины и живота. Мышцы  грудной клетки участвуют в движениях  верхних конечностей, а также  обеспечивают дыхательные движения. Мышцы спины участвуют в поддержании вертикального положения тела, при сильном напряжении вызывают прогибание туловища назад. Брюшные мышцы поддерживают давление внутри брюшной полости, участвуют в некоторых движениях тела, в процессе дыхания.

     Энергетика мышечного сокращения

     Сокращение  и напряжение мышцы осуществляется за счет энергии, освобождающейся при  химических превращениях, которые происходят при поступлении в мышцу нервного импульса или нанесении на нее  непосредственного раздражения. В  качестве основного поставщика энергии выступает АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).

     Гликоген – сложный вид сахара, родственный крахмалу. Сахар и другие виды углеводов, которые мы потребляем, накапливается в организме в виде гликогена. Следовательно, для простоты можно записать:  

     

 

     Этот  механизм расщепления может давать большой эффект и он может использоваться при кратковременной максимальной работе (спринтерский бег, бег вверх по лестнице), когда необходимо внезапно проявить силу, а кровоснабжение мышц при этом недостаточно. Недостаток же заключается в том, что в работающих мышцах накапливается молочная кислота и им становится трудно справляться с воздействием кислой среды. Молочная кислота для мышцы является веществом утомления, и поэтому мышца может работать только незначительное время.  

     

 

     Аэробный  ресинтез АТФ отличается высокой экономичностью, а также универсальностью в использовании субстратов: окисляются все органические вещества организма (аминокислоты, белки, углеводы, жирные кислоты и др.). Однако он требует потребления кислорода, доставка которого в мышечную ткань обеспечивается дыхательной и сердечно-сосудистой системами, что естественно связано с их напряжением. Кроме того развертывание аэробного образования АТФ продолжительно по времени и невелико по мощности.

     Кислородный запрос и кислородный  долг

     Количество  кислорода, необходимое для полного обеспечения выполняемой работы, называют кислородным запросом. Но органы кислородного снабжения «тяжелы на подъём», они не могут быстро удовлетворить кислородный запрос. Поэтому образуется кислородный долг.  

     Кровь как физиологическая система, жидкая ткань и орган

     Кровь – жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность клеток и тканей организма в качестве органа и физиологической системы.

     Она состоит из плазмы и взвешенных в  ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и других веществ.

     Эритроциты – красные кровяные клетки, заполнены особым белком гемоглобином, который способен образовывать соединения с кислородом и транспортировать его из легких к тканям, а из тканей переносить углекислый газ к легким, осуществляя таким образом дыхательную функцию.

     Лейкоциты – белые кровяные тельца, выполняют защитную функцию, уничтожая инородные тела и болезнетворные микробы.

     Тромбоциты играют важную роль в сложном процессе свертывания крови. В плазме крови растворены гормоны, минеральные соли, питательные и другие вещества, которыми она снабжает ткани, а также содержатся продукты распада, удаленные из тканей. В плазме крови находятся и антитела, создающие иммунитет организма к ядовитым веществам инфекционного и какого-нибудь иного происхождения, микроорганизмам и вирусам. Плазма крови принимает участие в транспортировке углекислого газа к легким.

     Общее количество крови составляет 7-8% массы тела человека. В покое 40-50% крови выключено из кровообращения и находится в «кровяных депо»: печени, селезенке, сосудах кожи, мышц, легких. В случае необходимости (например, при мышечной работе) запасной объем крови включается в кровообращение и рефлекторно направляется к работающему органу. Выход крови из «депо» и ее перераспределение по организму регулируется ЦНС. 

     Сердечно-сосудистая система

     Кровеносная система состоит из сердца и кровеносных  сосудов.

     Сердце – главный орган кровеносной системы представляет собой полый мышечный орган, совершающий ритмические сокращения, благодаря которым происходит кровообращение в организме. Сердце – автономное, автоматическое устройство. Однако его работа корректируется многочисленными прямыми и обратными связями, поступающими от различных органов и систем организма. Сердце связано с центральной нервной системой, которая оказывает на его работу регулирующее воздействие.

     Сердечно-сосудистая система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Левая половина сердца обслуживает большой круг кровообращения, правая – малый.

     Деятельность  сердца заключается в ритмичной  смене сердечных циклов, состоящих  из трех фаз: сокращения предсердий, сокращения желудочков и общего расслабления сердца.

     Пульс – волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка. Частота пульса соответствует частоте сокращений сердца. В покое пульс здорового человека равен 60 - 70 удар. в мин.

     Кровяное  давление создается силой сокращения желудочков сердца и упругостью стенок сосудов.

     Оно измеряется косвенным путем в  плечевой артерии по методу Короткова. Различают максимальное (или систолическое) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка (систолы), и минимальное (или диастолическое) давление, которое отмечается во время расслабления левого желудочка (диастолы).

     В норме у здорового человека в  возрасте 18-40 лет в покое кровяное давление равно 120/70 мм.  

     Дыхательная система

     Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею, бронхи и легкие. В процессе дыхания из атмосферного воздуха через альвеолы легких в организм постоянно поступает кислород, а из организма выделяется углекислый газ.

     Легкие располагаются в герметически закрытой полости грудной клетки. Они покрыты тонкой гладкой оболочкой – плеврой, такая же оболочка выстилает изнутри полость грудной клетки.

     Процесс дыхания – это целый комплекс физиологических и биохимических процессов, в реализации которых участвует не только дыхательный аппарат, но и система кровообращения.

     Механизм  дыхания имеет рефлекторный (автоматический) характер. В покое обмен воздуха  в легких происходит в результате дыхательных ритмических движений грудной клетки.

     Расширение  полости грудной клетки осуществляется в результате деятельности дыхательной мускулатуры.

     Систематические занятия физическими упражнениями и спортом укрепляют дыхательную  мускулатуру и способствуют увеличению объема и подвижности (экскурсии) грудной  клетки.

     Этап  дыхания, при котором кислород из атмосферного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови – в атмосферный воздух, называют внешним дыханием. Перенос газов кровью – следующий этап. И, наконец, тканевое дыхание (или внутреннее) дыхание – потребление клетками кислорода и выделение ими углекислоты как результат биохимических реакций, связанных с образованием энергии, чтобы обеспечить процессы жизнедеятельности организма.

     Система пищеварения и  выделения

     Пищеварительная система состоит из ротовой полости, слюнных желез, глотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника, печени и поджелудочной железы.

     В этих органах пища механически и  химически обрабатывается, перевариваются поступающие в организм пищевые  вещества и всасываются продукты пищеварения.

     Выделительную систему образуют почки, мочеточники и мочевой пузырь, которые обеспечивают выделение из организма с мочой вредных продуктов обмена веществ (до 75%).

     Кроме того, некоторые продукты обмена выделяются через кожу (с секретом потовых  и сальных желез), легкие (с выдыхаемым воздухом) и через желудочно-кишечный тракт.

     С помощью почек в организме  поддерживается кислотно-щелочное равновесие (рН), необходимый объем воды и  солей, стабильное осмотическое давление (т.е. гомеостаз). 

     Нервная система

     Нервная система состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферического отделов (нервов, отходящих от головного и спинного мозга и расположенных на периферии нервных узлов).

     Центральная нервная система координирует деятельность различных органов и систем организма и регулирует эту деятельность в условиях изменяющейся внешней среды по механизму рефлекса. Процессы, протекающие в центральной нервной системе, лежат в основе всей психической деятельности человека.

     Спинной мозг лежит в спинно-мозговом канале, образованном дужками позвонков. Первый шейный позвонок – граница спинного мозга сверху, а граница внизу – второй поясничный позвонок.

     Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую  для нервных импульсов функции. Всевозможные травмы и заболевания  спинного мозга могут приводить к расстройству болевой, температурной чувствительности, нарушению структуры сложных произвольных движений, мышечного тонуса.