1469

в пространстве. Мышечная система человека насчитывает свыше 400 мышц, каждая из которых имеет свою форму, строение, функцию. По форме мышцы бывают длинные, короткие и широкие. Длинные мышцы соответствуют, как правило, длинным костям и потому встречаются, главным образом, на конечностях. Но есть длинные мышцы и на спине. Широкие мышцы располагаются, главным образом, на туловище – широчайшая мышца спины.

По функции мышцы различаются на сгибатели, разгибатели, приводящие, отводящие и вращатели. Основным свойством мышцы, позволяющим осуществлять ей свою функцию, является сократимость. При сокращении мышца укорачивается, чем вызывает сближение тех двух точек, к которым она прикреплена. При этом подвижный пункт прикрепления притягивается к неподвижному, в результате чего происходит движение данной части тела. Действуя указанным способом, мышца производит определенной силы тягу, передвигая груз, и совершает некоторую механическую работу. Сила мышц зависит от количества входящих в нее мышечных волокон и определяется площадью ее физиологического поперечника, под которым понимается площадь сечения мышцы в месте наибольшего утолщения. Поскольку движение в любом суставе возможно в двух противоположных направлениях, например сгибание – разгибание, приведение – отведение, то для движения вокруг какой-то оси необходима работа обязательно не менее двух мышц, располагающихся по противоположным сторонам сустава. Такие мышцы, которые действуют во взаимно противоположных направлениях, называются антагонистами. А мышцы, действующие в одном направлении, например в сгибании (мышцы предплечья), – синергистами. Мышечный антагонизм обеспечивает плавность и соразмерность движений.

Для приведения в движение тела или отдельной его части недостаточно одного мышечного сокращения, одних внутренних сил организма. Поэтому всякое движение представляет собой результат взаимодействия внутренних и внешних сил. К внешним силам относятся сила тяжести, поскольку все движения наши совершаются в поле земного притяжения; сила инерции движения и реактивные силы. Способность спортсмена к точной дифференцировке инерционных сил, обычно называемая умением расслабляться, позволяет ему активно использовать их для выполнения движения. Затраты собственных мышечных усилий в этом случае становятся минимальными.

23

Физические упражнения бывают статическими и динамическими. Для работы статического характера типично сохранение неподвижного положения тела или его звеньев, а также удержание какого-либо груза, веса. При статической работе мышца расходует значительную энергию, которая тратится на внутреннюю работу, на поддержание напряжения мышцы. Динамическая работа совершается при значительных движениях тела, например, бег на средние и длинные дистанции, конькобежный и лыжный спорт и др.

В зависимости от характера двигательной задачи мышцы могут работать в одном из трех режимов: изометрическом, изотоническом или ауксотоническом. При изометрическом режиме напряжение мышц происходит в условиях сохранения ее длины, а при изотоническом – напряжение неизменно при уменьшении ее длины. При ауксотоническом режиме сокращение мышц происходит в условиях некоторого их предварительного растяжения, т. е. сокращение и напряжение сочетаются в одном двигательном акте. Именно в ауксотоническом режиме мышцы человека выполняют динамическую работу. Статическая работа выполняется преимущественно в изометрическом и изотоническом режимах.

Для решения той или иной двигательной задачи необходима строго согласованная работа мышц, тем более в организме насчитывается несколько сотен. Согласование деятельности мышц в пространстве и времени (включая согласование их напряжений, сокращений и расслаблений по продолжительности, скорости и величине) называется координацией. От координации работы мышц зависит координация движений в целом.

Образование условных рефлексов лежит в основе обучения новым движениям. Постепенное уточнение и закрепление временных связей выражается в более совершенной координации движений.

3.Через мочевыделительную систему происходит выделение из организма жидких продуктов обмена. К ней относятся почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

4.Кровеносная система состоит из сердца и сосудов, по которым течет кровь, доставляющая питательные вещества всем органам и удаляющая из них продукты обмена.

5.Дыхательная система обеспечивает поступление в организм кислорода и выделение углекислого газа, паров воды. К ней относятся носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи, легкие.

24

6.В пищеварительной системе пища превращается в доступные для усвоения организмом питательные вещества. Она состоит из ротовой полости с ее органами, глотки, пищевода, желудка, кишечника, печени, поджелудочной железы.

7.Половая система обеспечивает продолжение рода. Основными органами мужчины являются яички, женщины – яичники.

8.Нервная система координирует работу органов нашего тела. Она состоит из головного и спинного мозга и нервов.

Согласованная работа органов регулируется двумя способами:

1.Гуморальным – с помощью химических веществ через жидкие среды организма (кровь, лимфу, межклеточную жидкость). Однако эта форма регуляции не является достаточно оперативной, т.к. с момента появления стимула до возникновения ответной реакции проходит значительное время, измеряемое несколькими секундами, в то время как очень часто ответ на раздражитель должен быть немедленным. Поэтому в процессе эволюции животного мира помимо гуморального возник более совершенный механизм регуляции – нервный. Он обеспечивает значительно более быстрые и специализированные ответные реакции. Во взаимодействии двух форм регуляции ведущее значение принадлежит нервной.

2.Нервная система регулирует функции организма рефлекторным путем. Рефлекс – это ответная реакция организма на внутренний или внешний раздражитель, осуществляемая при обязательном участии центральной нервной системы.

Между мозгом и всеми органами существуют двусторонние связи: от органов к мозгу и от мозга к органам. Благодаря двусторонним связям мозг обеспечивает соответствие работы органов потребностям организма.

Согласно И.П. Павлову главнейшая роль нервной системы в живом организме состоит в ее отражательной и регулирующей функцииях. Этот важный диалектический вывод позволил Павлову обосновать рефлекторную теорию. Нервная система регулирует функции организма рефлекторным путем. Рефлекс – это ответная реакция организма на внутренний или внешний раздражитель, осуществляемая при обязательном участии центральной нервной системы. Приспособление организма к окружающей среде становится возможным благодаря способности нервной системы анализировать, выделять из сложной среды отдельные элементы и синтезировать, соединять разные элементы в те или иные комплексы. Анализаторная деятельность осуще-

25

ствляется специализированными нервными анализаторами: зрительным, звуковым, двигательным, вестибулярным, тактильным и др. и их взаимодействием. Синтезирующая деятельность коры больших полушарий протекает одновременно с анализатором. Основным механизмом ее является процесс образования временных связей.

Согласно принципу структурности всякий нервный процесс происходит в определенных образованиях. Функция и структура находятся в тесном взаимодействии. Функция изменяет структуру органа; с изменением структуры органа меняется и его функция. Так, в результате систематических занятий спортом сила сердечных сокращений увеличивается, т.е. сердце начинает функционировать иначе. Изменение функции приводит к утолщению мышечного слоя левого желудочка сердца, т.е. меняется структура.

Развивая идеи Сеченова об определяющем влиянии внешней среды на деятельность организма, И.П. Павлов перестроил все учения о рефлексе. По Павлову, все рефлексы делятся на 2 группы: безусловные и условные. Безусловные рефлексы – это врожденные рефлексы, т.е. постоянные реакции организма на определенные раздражения среды. Для их осуществления бывает достаточно деятельности низших отделов центральной нервной системы. Безусловные рефлексы присущи всем разновидностям животных. Все люди рождаются с определенными безусловными рефлексами, поэтому их называют еще видовыми. Различают 4 их основные категории: 1 – пищевые, 2 – оборонительные, 3 – ориентировочно-исследовательские, 4 – половые. Многие безусловные рефлексы имеются у человека уже с первых дней жизни. И.П. Павлов придавал большое значение безусловным рефлексам, считая их основанием того большого здания условных рефлексов, которое строится в процессе человеческой жизни.

Условные рефлексы – приобретенные рефлексы в течение индивидуальной жизни временные реакции организма, возникающие при известных условиях на основе безусловных рефлексов.

Учение И.П. Павлова об условных рефлексах – это краеугольный камень его учения о высшей нервной деятельности. Все люди рождаются с одинаковыми безусловными рефлексами, но в настоящее время каждый из нас имеет индивидуальные, свои условные рефлексы. Поэтому их, в отличие от безусловных, называют индивидуальными. Если безусловные рефлексы могут осуществляться всеми отделами центральной нервной системы, то условные рефлексы осуществляются только благодаря деятельности ее высшего отдела – коры больших

26

полушарий. Условные рефлексы могут вырабатываться не только на базе безусловных, но и на основе хорошо закрепленных условных рефлексов. Такого рода рефлексы называют условными рефлексами высшего порядка: второго, третьего, четвертого и т.д. В процессе занятий физическими упражнениями главным образом вырабатываются условные рефлексы высшего порядка. В процессе занятий обстановка урока физического воспитания или спортивного соревнования, многократно сочетаясь с выполнением физической нагрузки, может стать условным раздражителем, вызывающим изменение объема веществ, сердечного ритма, кровяного давления и т д.

Отличительной особенностью человека является наличие у него второй сигнальной системы, т.е. способности реагировать на словесные раздражители. Благодаря обобщающей функции, слова способны заменить все раздражители первой сигнальной системы: звуковые, световые, проприоцептивные и пр. Слово становится сигналом сигналов.

Вторая сигнальная система представляет собой физиологическую основу речи и мышления. Словесные сигналы, поступающие в центральную нервную систему через звуковой и зрительный анализаторы, формируют у человека сложные рефлексы, обусловливающие звуковую и письменную речь.

Условные рефлексы второй сигнальной системы имеют важное значение для физического воспитания. Оно проявляется в изменении техники выполнения упражнения, в повышении работоспособности, в возникновении предстартового состояния под влиянием словесных воздействий и т. д.

На человека воздействуют различные факторы окружающей среды (барометрическое давление, газовый состав и влажность воздуха, температура окружающей среды, солнечная радиация – так называемая физическая окружающая среда), биологических факторов растительного и животного окружения, а также факторов социальной среды с результатами бытовой, хозяйственной, производственной и творческой деятельности человека.

Из внешней среды в организм поступают вещества, необходимые для его жизнедеятельности и развития, а также раздражители (полезные и вредные), которые нарушают постоянство внутренней среды. Организм путем взаимодействия функциональных систем всячески стремится сохранить необходимое постоянство своей внутренней среды.

27

Деятельность всех органов и их систем в целостном организме характеризуется определенными показателями, имеющими те или иные диапазоны колебаний. Одни константы стабильны и довольно жесткие (например, рН крови 7,36 – 7,40, температура тела – в пределах 35 – 42º), другие и в норме отличаются значительными колебаниями (например, ударный объем сердца – количество крови, выбрасываемой за одно сокращение, – 50 – 200 см³).

Природные социально-экологические факторы и их воздействие на организм.

Природные и социально-биологические факторы, влияющие на организм человека, неразрывно связаны с вопросами экологического характера.

Экология рассматривает взаимоотношения организмов друг с другом и с неживыми компонентами природы Земли (ее биосферы). Экология человека изучает закономерности взаимодействия человека с природой, проблемы сохранения и укрепления здоровья. Человек зависит от условий среды обитания точно так же, как природа зависит от человека. Между тем влияние производственной деятельности на окружающую природу (загрязнение атмосферы, почвы, водоемов отходами производства, вырубка лесов, повышенная радиация в результате аварий и нарушений технологий) ставит под угрозу существование самого человека. К примеру, в крупных городах значительно ухудшается естественная среда обитания, нарушаются ритм жизни, психоэмоциональная ситуация труда, быта, отдыха, меняется климат. В городах интенсивность солнечной радиации на 15 – 20 % ниже, чем в прилегающей местности, зато среднегодовая температура выше на 1

– 2º, менее значительны суточные и сезонные колебания, ниже атмосферное давление, загрязненный воздух. Все эти изменения оказывают крайне неблагоприятное воздействие на физическое и психическое здоровье человека. Экологические проблемы напрямую связаны с процессом организации и проведения систематических занятий физическими упражнениями и спортом, а также с условиями, в которых они происходят.

Реакции организма на загрязнения зависят от индивидуальных особенностей: возраста, пола, состояния здоровья. Как правило, более уязвимы дети, пожилые и престарелые, больные люди. При систематическом или периодическом поступлении в организм сравнительно небольших количеств токсичных веществ происходит хроническое

28

отравление. Сходные признаки наблюдаются и при радиоактивном загрязнении окружающей среды.

Приспосабливаясь к неблагоприятным экологическим условиям, организм человека испытывает состояние напряжения, утомления. Напряжение – мобилизация всех механизмов, обеспечивающих определенную деятельность организма человека. В зависимости от величины нагрузки, степени подготовки организма, его функциональноструктурных и энергетических ресурсов снижается возможность функционирования организма на заданном уровне, то есть наступает утомление.

Изменения физиологических функций вызываются и другими факторами внешней среды и зависят от времени года, содержания в продуктах питания витаминов и минеральных солей. Совокупность всех этих факторов (раздражителей разной эффективности) оказывает либо стимулирующее, либо угнетающее воздействие на самочувствие человека и протекание жизненно важных процессов в его организме. Естественно, что человеку следует приспосабливаться к явлениям природы и ритму их колебаний. Психофизические упражнения и закаливание организма помогают человеку уменьшить зависимость от метеоусловий и перепадов погоды, способствуют его гармоническому единению с природой.

Подчеркивая исключительное значение двигательной деятельности в жизни человека, И.М. Сеченов еще более 100 лет тому назад писал: «Все бесконечное многообразие внешних проявлений мозговой деятельности сводится окончательно к одному лишь явлению – мышечному движению».

В самом деле, трудно представить себе человека в состоянии покоя. В самоуправляемой системе, какой является человеческий организм, перемещение тела или его отдельных частей обеспечивается двигательными аппаратами.

Движения, выполняемые человеком, можно условно разделить на произвольные и непроизвольные. Произвольные движения, к которым принадлежат все виды спортивных упражнений, выполняются под контролем сознания. Управление непроизвольными движениями осуществляется на уровне подсознания.

Произвольные движения имеют врожденную рефлекторную основу. В соответствии с существующей классификацией врожденные двигательные рефлексы делятся на рефлексы, обусловливающие положения тела в покое (рефлексы положения), и рефлексы, обусловли-

29

вающие возвращение тела в исходное положение (установочные рефлексы).

Рефлексы позы возникают при наклонах или поворотах головы вследствие раздражения нервных окончаний. В изменениях положения головы в пространстве и в анализе этих движений важная роль принадлежит вестибулярному аппарату.

Выпрямительные рефлексы обеспечивают сохранение позы при отклонении ее от нормального положения. В осуществлении выпрямительных рефлексов участвуют вестибулярный и зрительный аппараты, рецепторы мышц, кожные рецепторы. Существуют также рефлексы вращения, лифтные рефлексы, сгибательные, отталкивания и ритмические.

Спортивная деятельность связана с непрерывными корректировками во взаимодействии организма и среды. Овладение сложной техникой физических упражнений при изменяющихся внешних условиях

– пример такого взаимодействия. Обучение движениям – это сложный процесс, успех которого обусловлен состоянием и функциональной зрелостью опорно-двигательного аппарата, а также уровнем развития аналитико-синтетической функции головного мозга.

Произвольная двигательная деятельность человека совершенствуется в результате неоднократного повторения движений. По мере повторения движение становится привычным, выполнение его не требует специального волевого контроля. На определенном этапе изучения движения появляется способность к автоматизированному, т.е. неосознаваемому выполнению отдельных частей или всего движения в целом. Двигательный навык рассматривается как способ управления движениями и как произвольный двигательный акт, наиболее характерной чертой которого является автоматизм регуляторных влияний со стороны центральной нервной системы. Автоматизм облегчает двигательную деятельность, способствует экономичному расходованию энергетических ресурсов организма. Высшие отделы ЦНС освобождаются от контроля за элементами движения и переключаются на решение более сложных двигательных задач.

Первая стадия двигательного навыка характеризуется иррадиацией (распространением) нервного процесса и генерализованным внешним ответом, вторая – концентрацией возбуждения, улучшением координации и формированием стереотипных движений, третья – завершением формирования автоматизма и стабилизацией двигательных актов. Появление автоматизмов завершает первую фазу форми-

30

рования навыка. Вторая фаза характеризуется стандартизацией двигательного состава, а также высокой согласованностью в работе двигательного аппарата и внутренних органов.

Под утомлением понимают физиологическое состояние, наступающее вследствие напряженной или длительной деятельности организма, проявляющееся в дискоординации функций и временном снижении работоспособности. Биологическая роль утомления состоит в своевременной защите организма от истощения при длительной или напряженной мышечной работе.

Взависимости от преимущественного содержания работы можно говорить об умственном или физическом утомлении. Различают также острое и хроническое, общее и локальное, скрытое (компенсируемое) и явное (некомпенсируемое) утомление.

Острое утомление наступает при относительно кратковременной работе, если ее интенсивность не соответствует уровню физической подготовленности субъекта. Оно проявляется в резком падении сердечной производительности, расстройстве регуляции ЦНС и эндокринной системы, увеличении потоотделения.

Хроническое утомление является результатом недовосстановления после работы. Утрачивается способность к усвоению новых двигательных навыков, падает работоспособность, снижается устойчивость к заболеваниям.

Утомление, возникающее при физической работе, в которую вовлечены обширные мышечные группы, называется общим.

Когда чрезмерная нагрузка падает на отдельные мышечные группы, развивается локальное утомление.

Вскрытой, компенсируемой, фазе развития утомления сохраняется высокая работоспособность, поддерживаемая волевыми усилиями. Но экономичность работы при этом падает. Продолжение ее вызывает

некомпенсируемое, явное, утомление.

Физиологические и биохимические сдвиги, происходящие в организме во время работы, приводят к ухудшению функционального состояния работающего органа. Но они в то же время стимулируют восстановительные процессы.

Процессы утомления и восстановления должны рассматриваться как взаимосвязанные стороны повышения спортивной работоспособности. Восстановление происходит уже в процессе выполнения работы (текущее восстановление), но основные энергетические затраты

31

восстанавливаются после окончания работы (отставленное восстановление).

Текущее восстановление поддерживает нормальное функциональное состояние и основные гомеостатические константы в процессе выполнения мышечной работы. Срочное восстановление – 1,5–2 часа после окончания работы.

Отставленный эффект тренировки проявляется в активации восстановительных процессов в ближайшем и отдаленных периодах после тренировки. В основе сверхвосстановления лежат пластические процессы, происходящие в утомленных мышечной работой органах и тканях. Основным условием полноценного восстановления является рациональный режим тренировки. Адаптация к физической нагрузке представляет собой биологический поиск наиболее оптимальных соотношений в физиологических функциях организма.

Феномен активного отдыха И.М. Сеченов усматривал в повышении возбудимости двигательных нервных центров, которые «заряжаются» энергией в период активного отдыха.

Активный отдых оказывает положительное влияние на работоспособность при соблюдении определенных условий (при интенсивных мышечных нагрузках, сопровождающихся утомлением, при воздействии на мышцы-антагонисты, при смене видов деятельности).

Систематическая тренировка формирует физиологические механизмы, расширяющие возможности организма, его готовность к адаптации, что обеспечивает в различные периоды (фазы) развертывания приспособительных физиологических процессов. Известный спортивный физиолог, специалист по адаптации А.В. Коробков выделял несколько таких фаз: начальная, переходная, устойчивая, дезаптация и повторная адаптация. Под готовностью к адаптации понимается такое морфофункциональное состояние организма, которое обеспечивает ему успешное приспособление к новым условиям существования. Для готовности организма к адаптации и эффективности в ее осуществлении значительную роль играют факторы, укрепляющие общее состояние организма, стимулирующие его неспецифическую резистентность (устойчивость): 1) рациональное питание; 2) обоснованный режим; 3) адаптирующие медикаментозные средства; 4) физическая тренировка; 5) закаливание. Из многообразия факторов развития адаптации особое место отводится физической тренировке. Физическая тренированность, развивая механизм координации в нервной

32