1.3. Естественнонаучные основы физической культуры

В настоящее время занятия физической культурой и спортом стали не только средством развлечения и отдыха, а приобрели важное социальное значение, как средство сохранения здоровья и работоспособности человека.

В результате достижений медицины, физиологии, теории и методики спортивной тренировки стало возможным целенаправленное применение физических упражнений, умение влиять на многие процессы, происходящие в организме.

Необходимость знания основ методики применения физических упражнений, строения и функций отдельных систем и всего организма в целом.

Скелет. Он выполняет опорную функцию, а также защищает некоторые функции внутренних органов от внешних воздействий (череп, грудная клетка, кости таза и т.д.). Исключительно велика прочность костной ткани, отдельные кости способны выдержать внешнюю нагрузку до 2 т

Даже после достижения периода полного созревания структура костей может выдержать изменения по химическому составу и форме.

МЫШЦЫ. Мышцы обеспечивают активные движения, различные позы, удерживают внутренние органы в определенном положении, обеспечивают функции дыхания, принимают участие в теплорегуляции. Энергия для механической работы, выполняемой мышцами, трансформируется в результате сложных химических процессов. Мышцы совершают работу сокращаясь.

Для обеспечения работы мышц и поддержания одинаковой внутренней среды (гомеостазиса) организмы необходим постоянный обмен веществ с окружающей средой. Умственный труд требует относительно небольших энергетических затрат (2500-300 ккал.) Затраты возрастают пропорционально физическим усилиям. При выполнении длительной тяжелой работы су­точный расход энергии может достигать 7000-8000 ккал.

КРОВООБРАЩЕНИЕ. Осуществляется посредством сердечно-сосудистой системы - сердца и кровеносных сосудов. Кровеносные со­суды, представляющие собой эластичные трубки различного диаметра, доносятся на артерии - сосуды, по которым кровь двигается от сердца к тканям, и вены - по которым кровь течет от тканей к сердцу.

Частота пульса является важным показателем состояния сердечно-сосудистой системы. У взрослого мужчины пульс в покое равен 70-80 уд/мин. у женщин на 5-10 уд/мин. больше. Под влиянием занятиями физическими упражнениями частота пульса снижается до 50-60 и даже 40 уд/мин., что является свидетельством силы сердечной мышцы, большой эластичности кровено­сных сосудов.

КРОВЬ представляет собой жидкость (плазму). Она заполняет кровеносные сосуды и благодаря своему движению обеспечивает гу­моральную связь между всеми органами, из-за чего названа внутренней средой организма. Общее количество крови в организме взрослого человека около 7% всего тела.

Кровь выполняет в организме функции: питательную (транспортировка питательных веществ: глюкозы, аминокислот, жиров); выделительную (перенос образующихся в тканях конечных продуктов обмена веществ); защитную; регуляторную; дыхательную (транспорт от легких к тканям и от тка­ней к легким с помощью эритроцитов: количество их достигает в крови человека 30 биллионов).

ДЫХАНИЕ. Это обмен кислородом и углекислым газом между организмом и наружным воздухом.

Процесс дыхания принято делить на:

а) внешнее, или легочное, т.е. обмен газов с окружающей средой;

б) перенос кислорода и углекислоты кровью;

в) тканевое, т.е. процесс потребления тканями кислорода и образование в них углекислоты в результате окислительных реакций.

НЕРВНАЯ СИСТЕМА человека делится на соматическую - регулирую­щую деятельность мышц и вегетативную, которая иннервирует внутрен­ние органы. Периферический отдел нервной системы состоит из огром­ного количества нервных волокон, проходящих через все ткани и органы человека. Рефлекторная деятельность составляет основу жизнедеятельности человека. Безусловный рефлекс - это ответное действие (реакция на внешнее или внутреннее раздражение (например, оборонительный, ориентировочный рефлексы). Условный рефлекс образуется при сочетании действия индифферентного раздражителя с безусловным рефлексом (например, учащение пульса на старте). Условный рефлекс при повторении в определенной последовательности формируется в динамический стереотип (например, слаженная комбинация движений на гимнастическом снаряде), нервная система внешние и внутренние влияния воспринимает через так называемые анализаторы.

Сложная система, в которой совершаются процессы управления, делится на управляющую и управляемую. В отношении движения человека управляющая система - это центральная нервная система, управляемая - двигательный аппарат.

С физиологических позиций двигательный навык является условным двигательным рефлексом. Он образуется при определенных условиях на базе безусловных двигательных рефлексов или более простых условных рефлексов. Различают три фазы выработки этого рефлекса.

Человеческий организм представляет собой единое целое , в котором все отдельные системы и органы развиваются и функционируют во взаимной зависимости и обусловленности.

Организму - как единой функциональной системе, свойственны общие принципы системы.

Высший уровень регуляции физиологических функции целостного организма и взаимоотношение организма и среды обеспечиваются корой больших полушарий головного мозга.

В двигательной деятельности человека различают произвольные и непроизвольные движения и позы. Непосредственное управление скелетными мышцами (за исключением мышц лица) осуществляется нейронами (нервные клепки) спинного мозга. Ими обеспечивается сложная координация различных мышц при осуществлении элементарных двигательных рефлексов - сгибательных, разгибательных, регулирующих тонус мышц.

Человек делает много лишних движений, затрачивает много энергии и времени. По мере повторения работы лишние движения исчезают. Это обусловлено образованием в коре мозга определенного стереотипа. Динамический стереотип двигательного навыка представляет собой тонкую систему координации функций всего организма.

Двигательная деятельность является одной из главных функций живого организма, обеспечивающей ему активное реагирование и приспособление к окружающей среде. «Активная обработка объективно верного отражения мира в мозгу человека происходит путем выверки синтеза восприятия через практику», т.е. через физические движения (Бернштейн Н.А.).

Активная двигательная деятельность накладывает отпечаток и на состояние центральной нервной системы.

Понятие «физическая нагрузка» отображает факт, что выполнение любого упражнения связано с переходом энергообеспечения жизне­деятельности организма человека на более высокий, чем в состоянии покоя, уровень.

ФИЗИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА - это двигательная активность человека, ко­торая сопровождается повышенным, относительно состояния покоя, уровнем.

Интенсивность физической нагрузки характеризует силу воздействия конкретного упражнения на организм человека. Одним из показателей интен­сивности нагрузки является плотность воздействия серии упражнений.

Объём нагрузки определяется показателями продолжительности отдельного физического упражнения, серии упражнений, а также общего количества упражнений в определённой части занятия, в целом занятии или в серии заня­тий.

Внутренняя сторона нагрузки - функциональные изменения_; которые происходят в организме вследствие влияния внешних сторон нагрузки (интенсивности, объёма и т.п.).

ОТДЫХ - это процесс восстановления организма после нагрузки.

Продолжительность восстановления во многом зависит от величины и характера физической нагрузки, а также от тренированности человека.

Интервал отдыха между отдельными физическими нагрузками или их сериями является составной частью методов упражнения. Отдых как составной элемент методов упражнения может носить разный характер:

• пассивный отдых - относительный покой, отсутствие двигательной активности в паузах отдыха между упражнениями;

• активный отдых - выполнение в паузах между тренировочными упражнениями тех же или других упражнений со сниженной интенсивностью;

• комбинированный отдых - объединение в одной паузе отдыха ак­тивной и пассивной его организации.