VII. Морфологические основы двигательной активности

Необходимым условием жизни является двигательная активность независимо от уровня организации живой материи. Движение является одним из главных условий существования животного мира и прогресса в его эволюции. Основным двигателем организма является скелетная мускулатура. От активности скелетной мускулатуры зависит резервирование энергетических ресурсов, экономичное их расходование в условиях покоя, а также и постоянное обновление, и совершенствование морфологических структур, обеспечивающих движение. Следовательно, активная двигательная деятельность сдерживает возрастные инволюционные процессы, способствует удлинению активной творческой жизни. Изучают двигательную деятельность человека с различных позиций, ставя во главу изучения то одну то другую жизнеобеспечивающую систему. Изучаются психическая, физиологическая, морфологическая адаптации человека к работе различной направленности. В самостоятельные дисциплины выделились: физиология спортивной деятельности (физиология спорта), спортивная морфология, спортивная биомеханика, биохимия и т.д. Эти направления в науке существенно отличаются от общей эргономики тем, что изучаются реакции и адаптации организма к регламентированным нагрузкам с определенным ритмом.

С точки зрения биологии характерной особенностью мышц является их способность избирательно преобразовывать химическую энергию в механическую. Последняя проявляется в виде движений внутри организма (перистола, перистальтика, сокращение полых органов и т.д.) или в выполнении работы, связанной с перемещением тела в силовом поле при взаимодействии организма и внешней среды. В первом случае используется энергия гладких мышц, во втором – поперечно-полосатых.

7.1. Информация и жизнедеятельность организма

Жизнедеятельность организма или выполнение определенной работы (тренировки) – это постоянная работа морфологических структур организма. Регулируется количество включенных в работу структур изменением влияний (условий) внешней среды с ее биотическими и абиотическими компонентами. Особое внимание следует обратить на постоянно действующие факторы: состав атмосферного воздуха, воды, геомагнитного поля, излучения приборов и различных транслирующих радио- и телестанций, проникающей радиации, ультрафиолетовое изучение и т.д. Часть этих факторов играют основную роль в изменении микроструктур. Постоянно действующие внешние факторы чрезвычайно важны, в исчезновение одного из них может повлиять на жизнь организма, усиливая либо угнетая ее.

К биотическим факторам – взаимодействие с живой природой с патогенными и сапрофитными микроорганизмами – должно быть серьезное отношение, как к антропогенным и социальным факторам.

Живой материи присуще отражение внешней среды, которое начинается с восприятия информации. Информация всегда материальна, так как ведет к различным (химическим, биохимическим, электрическим) сдвигам в организме. Изменение силы потока информации, его частоты, уменьшения или увеличения — всегда приводит к ответным реакциям со стороны отдельных систем организма. Исчезающий или появляющийся поток информации (это может быть и слово) называется раздражителем.

Восприятие информации производится специальными структурами, называемыми рецепторами. Рецептор, иначе приемник, как правило, это специализированное нервное окончание, способное трансформировать внешний раздражитель в биоэлектрический сигнал. Рецепторы являются началом афферентных (чувствительных) нервных волокон. Они могут воспринимать раздражение из внешней и внутренней среды. Воспринимающих рецепторов из внешней среды называют экстерорецепторами. Они могут быть контактными – воспринимающими раздражение при непосредственном соприкосновении с предметом (средой), или дистантными – воспринимающими сигналы (информацию) на расстоянии.

Рецепторы, несущие информацию от мышц (мышечно-суставных веретен), сухожилий, фасций, суставных сумок, надкостницы, получают название проприорецепторов. Они сигнализируют в ЦНС о состоянии натяжения и расслабления перечисленных образований и тем самым создают условия для характеристики отдельных суставов или тела в целом.

Имеются еще интерорецепторы — информирующие ЦНС о состоянии внутренних органов, сосудов и т.п. Каждый рецептор «настроен» на восприятие определенного раздражителя. В основе строения рецептора лежат гликопротеины или гликолипиды. Рецепторных окончаний чрезвычайно много, так на одной клетки печени имеется около 250 000 молекулярных рецепторов. Не все рецепторы связаны с ЦНС. Информация от клетки к клетке передается через межклеточные контакты, путем перехода через мембраны молекулярных структур. Такой механизм передачи информации называется донервным, или химической передачей раздражения.

При встрече рецептора с раздражителем запускается механизм молекулярного ответа молекулярная перестройка мембран, происходит активация ферментов, расположенных в мембране. Процесс раздражения одного клеточного рецептора приводит к активации всей клетки в целом в виде усиления ее функциональной активности. По межклеточным контактам происходит передача раздражителя на соседние структуры, доходя до нервного рецептора.

Нервные рецепторы – это начальные структуры дендритов чувствительных клеток. Они заложены во всех тканях и органах. Обычно одноименные рецепторы группируются воедино, образуя сенсорные поля (или системы). Передача раздражения по дендритам (и аксонам) происходит в виде электрического потенциала, который возникает в результате изменения проницаемости клеточной мембраны для калия и натрия и происходит перемещение отрицательных и положительных зарядов на внутренних и внешних сторонах мембраны.

Передача раздражения с нервной клетки на нервную клетку происходит через специальные образования – синапсы с помощью молекулярных структур – медиаторов. «Передающая» структура синапса всегда находится на ответвленной веточке нервной клетки. «Воспринимающая» часть может находиться на любой части мембраны нервной клетки – исполнителя. Энергия передачи нервного импульса всегда продуцируется за счет АТФ.

Следует отметить, что восприятие информации всегда происходит за счет противодействия, приводящего к повышению активности раздражаемой структуры. Характер ответа может быть различным и зависит от природы, мощности раздражителя, продолжительности его действия. В передаче раздражения действует правило Шульца, согласно которому слабые раздражители не оказывают влияния, средние – стимулируют, сильные – угнетают, сверхсильные – нарушают жизнедеятельность.