Организм как единая саморазвивающаяся биологическая система

 

У людей с ограниченной двигательной активностью, труд которых  характеризуется удержанием определенной позы в течение длительного времени, возникают значительные изменения  костной и хрящевой ткани, что  особенно неблагоприятно отражается на состоянии позвоночного столба и  межпозвоночных дисков. Занятия физическими  упражнениями укрепляют позвоночник  и за счет развития мышечного корсета  ликвидируют различные искривления, что способствует выработке правильной осанки и расширению грудной клетки.

 

Любая двигательная, в том  числе и спортивная, деятельность совершается при помощи мышц, за счет их сокращения. Поэтому строение и функциональные возможности мускулатуры  необходимо знать любому человеку, но в особенности тем, кто занимается физическими упражнениями и спортом.

 

Основные группы мышц человека. Мышцы рук:

 

1.Дельтовидная мышца. Она покрывает плечевой сустав. Состоит из трех пучков: переднего, среднего и заднего. Каждый пучок двигает руку в сторону, одноименную своему названию.

 

2.Бицепс или двуглавая мышца плеча. Расположена на передней поверхности руки. Сгибает руку в локтевом суставе.

 

3.Трицепс или трехглавая мышца плеча. Расположена на задней поверхности руки. Разгибает руку в локтевом суставе.

 

4.Сгибатели и разгибатели пальцев. Одни расположены на внут ренней поверхности предплечья, другие на внешней стороне. Они ведают движениями пальцев.

Мышцы плечевого пояса

 

5. Грудино-ключично-сосцевидная мышца. Она вращает и нагибает голову, участвует в подъеме грудной клетки вверх.

 

6. Лестничные  мышцы шеи располагаются в  глубине шеи. Участвуют в движении позвоночника.

 

7. Трапециевидная  мышца. Находится на задней поверхности шеи и грудной клетки. Она поднимает и опускает лопатки, тянет голову назад.

Мышцы груди

 

8. Большая грудная  мышца. Расположена на передней поверхности грудной клетки. Приводит руку к туловищу и вращает ее внутрь.

 

9. Передняя зубчатая  мышца. Находится на боковой поверхности грудной клетки. Она вращает лопатку и отводит ее от позвоночного столба

 

10. Межреберные  мышцы. Находятся на ребрах. Участвуют в акте чихания.

Мышцы живота.

 

11. Прямая мышца. Расположена вдоль передней поверхности брюшного пресса. Она сгибает туловище вперед.

 

12. Наружная косая  мышца. Находится сбоку брюшного пресса. при одностороннем сокращении сгибает и вращает туловище, при двустороннем - наклоняет его вперед.

Мышцы спины

 

13. Широчайшая  мышца. Находится на задней поверхности грудной клетки. Приводит плечо к туловищу, вращает руку внутрь, тянет ее назад.

 

14. Длинные мышцы. Расположены вдоль позвоночника. Разги бают, наклоняют и вращают туловище в стороны.

 

К мышцам спины также относится  и трапециевидная мышца, которая  была рассмотрена выше.

 

 

 

 

 

Мышцы ног:

 

15. Ягодичные мышцы. Двигают ногу в тазобедренном суставе, от водят, разгибают, вращают бедро внутрь и наружу. Выпрямляют согнутое вперед туловище.

 

16. Четырехглавая  мышца. Находится на передней поверхности бедра. Она разгибает ногу в колене, сгибает бедро в тазобедренном суставе и вращает его.

 

17. Двуглавая мышца. Расположена на задней поверхности бедра. Сгибает ногу в коленном суставе и разгибает в тазобедренном суставе.

 

18. Икроножная  мышца. Расположена на задней поверхности голе ни. Сгибает стопу, участвует в сгибании ноги в коленном суставе.

 

19. Камбаловидная  мышца. Находится в глубине голени. Сгибает стопу.

 

 

2.2 Дыхание. Дыхательная система

 

Дыханием называется комплекс физиологических процессов, обеспечивающих потребление кислорода и выделение  углекислого газа живым организмом.

 

Процесс дыхания принято  делить на:

 

внешнее (легочное), т.е. обмен газов между легкими и атмосферой;

 

тканевое, т.е. процесс обмена кислородом и углекислым газом между кровью и клетками тела.

 

Внешнее дыхание осуществляется с помощью дыхательного аппарата, состоящего из воздухоносных путей (полость носа, носоглотка, гортань, дыхательное горло, трахеи и бронхи). Стенки носового хода устланы мерцательным эпителием, который задерживает поступающую с воздухом пыль. Внутри носового хода происходит согревание воздуха. При дыхании через рот воздух поступает сразу в глотку и из нее в гортань, не очищаясь и не согреваясь.

 

При вдохе воздух попадает в легкие, каждое из которых находится  в плевральной полости и работает изолированно друг от друга. Каждое легкое имеет форму конуса. Со стороны, обращенной к сердцу, в каждое легкое (ворота легкого) входит бронх, делясь на более  мелкие бронхи, образуется так называемое бронхиальное дерево. Мелкие бронхи заканчиваются альвеолами, которые оплетены густой сетью капилляров, по которым течет кровь. При прохождении крови по легочным капиллярам и происходит газообмен: углекислый газ, выделяясь из крови поступает в альвеолы, а те отдают в кровь кислород.

 

Показателями работоспособности  органов дыхания являются: дыхательный объем, частота дыхания, жизненная емкость легких, легочная вентиляция, потребление кислорода и др.

 

Дыхательный объем - объем воздуха, проходящий через легкие за один дыхательный цикл (вдох, выдох). Этот показатель значительно увеличивается у тренированных и составляет от 800 мл и более. У нетренированных дыхательный объем в состоянии покоя находится на уровне 350-500 мл.

 

Если после нормального  выдоха сделать максимальный выдох, то из легких выйдет еще 1,0-1,5 л воздуха. Этот объем принято называть резервным. Количество воздуха, которое можно  вдохнуть сверх дыхательного объема называют дополнительным объемом. Сумма  трех объемов: дыхательного, дополнительного  и резервного составляет жизненную  емкость легких.

 

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальный объем воздуха, который может выдохнуть человек  после максимального вдоха (измеряется методом спирометрии).

 

Жизненная емкость легких в значительной степени зависит  от возраста, пола, роста, окружности грудной  клетки, физического развития. У  мужчин ЖЕЛ колеблется в пределах 3200-4200 мл, у женщин 2500-3500 мл. У спортсменов, особенно занимающихся циклическими видами спорта (плавание, лыжные гонки и  т.п.), ЖЕЛ может достигать у  мужчин 7000 мл и более, у женщин 5000 мл и более.

 

Частота дыхания - количество дыхательных циклов в минуту. Один цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Средняя частота дыхания в покое 15-18 циклов в минуту. У тренированных людей, за счет увеличения дыхательного объема, частота дыхания снижается до 8-12 циклов в минуту. При физической нагрузке частота дыхания увеличивается, например, у пловцов до 45 циклов в минуту.

 

Легочная вентиляция - объем воздуха, который проходит через легкие за минуту. Величина легочной вентиляции определяется умножением величины дыхательного объема на частоту дыхания. Легочная вентиляция в покое находится на уровне 5000-9000 мл. При физической нагрузке этот показатель увеличивается.

 

Потребление кислорода - количество кислорода, использованного организмом в покое или при нагрузке за 1 минуту.

 

В состоянии покоя человек  потребляет 250-300 мл кислорода в 1 минуту. При физической нагрузке эта величина увеличивается.

 

Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить  в минуту при предельной мышечной работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК).

 

Наиболее эффективно дыхательную  систему развивают циклические  виды спорта (бег, гребля, плавание, лыжный спорт и т.п.).

 

2.3 Сердечно-сосудистая система (система кровообращения)

 

Деятельность всех систем организма человека осуществляется при взаимосвязи гуморальной (жидкостной) регуляции и нервной системы. Гуморальная регуляция осуществляется внутренней системой транспортировки  через кровь и систему кровообращения, к которой относится сердце, кровеносные  сосуды, лимфатические сосуды и органы, вырабатывающие особые клетки - форменные  элементы.

 

Движение крови и лимфы  по сосудам происходит непрерывно, благодаря чему органы, ткани, клетки постоянно получают необходимые  им в процессе ассимиляции пищевые  вещества и кислород, и непрерывно удаляются продукты распада в  процессе обмена веществ 

 

В зависимости от характера  и состава циркулирующей в  организме жидкости сосудистую систему  разделяют на кровеносную и лимфатическую.

 

Кровь - это разновидность соединительной ткани с жидким межклеточным веществом (плазмой) - 55% и взвешенных в ней форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) - 45%. Основные компоненты плазмы - это вода (90-92%), остальные белки и минеральные вещества. Благодаря наличию белков в крови вязкость ее выше воды (примерно в 6 раз). Состав крови относительно стабилен и имеет слабую щелочную реакцию.

Эритроциты - красные кровяные клетки, они являются носителем красного пигмента - гемоглобина. Гемоглобин уникален тем, что обладает способностью к образованию веществ в комплексе с кислородом. Гемоглобин составляет почти 90% в эритроцитах и служит переносчиком кислорода из легких ко всем тканям.

Лейкоциты - белые кровяные клетки. Они далеко не так многочисленны, как эритроциты. Основная функция лейкоцитов - защита организма от возбудителей болезней.

Тромбоциты - кровяные пластинки, основная функция которых -обеспечение свертываемости крови. Кровь свертывается вследствие разрушения тромбоцитов и превращения растворимого белка плазмы фибриногена в нерастворимый фибрин. Волокна белка вместе с кровяными клетками формируют сгустки, закупоривающие просветы кровеносных сосудов.

 

Под влиянием систематических  тренировок увеличивается число  эритроцитов и содержание гемоглобина  в крови, в результате чего повышается кислородная емкость крови. Повышается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям из-за повышения активности лейкоцитов.

 

Основные функции  крови:

 

транспортная - доставляет клеткам питательные вещества и кислород, удаляет из организма продукты распада при обмене веществ;

защитная - защищает организм от вредных веществ и инфекции, за счет наличия механизма свертывания останавливает кровотечение;

теплообменная - участвует в поддержании постоянной температуры тела.

 

Центром кровеносной системы  является сердце, выполняющее роль двух насосов. Правая сторона сердца (венозная) продвигает кровь по малому кругу кровообращения, левая (артериальная)- по большому кругу. Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца, затем венозная кровь поступает в легочный ствол, который разделяется на две легочные артерии, которые делятся на более мелкие артерии, переходящие в капилляры альвеол, в которых происходит газообмен (кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом). Из каждого легкого выходит по две вены, впадающие в левое предсердие. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца. Обогащенная кислородом и питательными веществами артериальная кровь поступает ко всем органам и тканям, где происходит газообмен и обмен веществ. Забрав из тканей углекислый газ и продукты распада, венозная кровь, собирается в вены и двигается к правому предсердию.

 

По кровеносной системе  перемещается кровь, которая бывает артериальной (насыщенной кислородом) и венозной (насыщенной углекислым газом).

 

У человека существуют три  типа кровеносных сосудов: артерии, вены, капилляры. Артерии и вены отличаются друг от друга направлением движения крови в них. Таким образом, артерия - это любой сосуд, несущий кровь от сердца к органу, а вена - несущий кровь от органа к сердцу, независимо от состава крови (артериальная или венозная) в них.

Капилляры - тончайшие сосуды, они тоньше человеческого волоса в 15 раз. Стенки капилляров полупроницаемые, через них вещества, растворенные в плазме крови, просачиваются в тканевую жидкость, из которой переходят в клетки. Продукты обмена клеток проникают в обратном направлении из тканевой жидкости в кровь.

 

Кровь движется по сосудам  от сердца под воздействием давления, создаваемого сердечной мышцей в  момент ее сокращения. На возвратное движение крови по венам оказывают влияние  несколько факторов:

 

во-первых, венозная кровь  продвигается к сердцу под действием  сокращений скелетных мышц, которые  как бы выталкивают кровь из вен  в сторону сердца, при этом обратное движение крови исключается, так  как клапаны, находящиеся в венах, пропускают кровь только в одном  направлении - к сердцу.

 

Механизм принудительного  продвижения венозной крови к  сердцу с преодолением сил гравитации под воздействием ритмических сокращений и расслаблений скелетных мышц называется мышечным насосом.

 

Таким образом, скелетные  мышцы при циклических движениях  существенно помогают сердцу обеспечивать циркуляцию крови в сосудистой системе.

 

во-вторых, при вдохе происходит расширение грудной клетки и в  ней создается пониженное давление, которое обеспечивает подсасывание венозной крови к грудному отделу;

 

в-третьих, в момент систолы (сокращения) сердечной мышцы при  расслаблении предсердий в них также  возникает подсасывающий эффект, способствующий движению венозной крови  к сердцу.

 

Сердце - центральный орган системы кровообращения. Сердце представляет собой полый четырехкамерный мышечный орган, расположенный в грудной полости, разделенный вертикальной перегородкой на две половины - левую и правую, каждая из которых состоит из желудочка и предсердия. Сердце работает автоматически под контролем центральной нервной системы.

 

Волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в  результате гидродинамического удара  порции крови, выбрасываемой в аорту  при сокращении левого желудочка, называется частотой сердечных сокращений (ЧСС). ЧСС взрослого мужчины в покое  составляет 65-75 уд/мин., у женщин на 8-10 ударов больше, чем у мужчин. У  тренированных спортсменов ЧСС в покое становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения и может достигать 40-50 уд/мин.