Социально-биологические основы физической культуры (для СПО) (2000

СОЦИАЛЬНО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

Лекция для преподавателей

2004

– 1 –

ÁÁÊ 75.0 ÓÄÊ 796

Ä44

Издается под патронажем Федеральной службы Российской Федерации

по контролю за оборотом наркотических средств и психотропных веществ

Димова А. Л., Чернышова Р. В.

Д44 Социально-биологические основы физической культуры: Лекция для преподавателей высших учебных заведений. – Смоленск: Мадж ента, 2004. – 28 с.

ISBN5-98156-024-X

Лекция для преподавателей высших учебных заведений сост авлена в соответствии с программой дисциплины «Физическая культура» выс шего профессионального образования. Она раскрывает анатомо-физиологич еские особенности систем организма человека, основные физиологические фун кции и их регуляцию в организме. Рассмотрена адаптация организма к физически м нагрузкам и напряжениям, воздействие психоактивных веществ на организм че ловека.

ÁÁÊ 75.0

ПРЕДИСЛОВИЕ

Âсоответствии с требованиями государственного образов ательного стандарта высшего профессионального образования и утвержденной п римерной учебной программы по физической культуре для высших учебных заведен ий по физической культуре (2000 г.) теоретический раздел осваивается в форме лекци онного курса и изучения рекомендуемой литературы. Лекционный курс изучается сту дентами в течение нескольких семестров, тематика которого распределена соответственно по годам обучения.

– Физическая культура в общекультурной и профессиональн ой подготовке студентов.

– Социально-биологические основы физической культуры.

– Основы здорового образа жизни студента.

– Психофизиологические основы учебного труда и интеллек туальной деятельности. Средства физической культуры в регулировании рабо тоспособности.

– Общая и спортивная подготовка в системе физического вос питания.

– Основы методики самостоятельных занятий физическими у пражнениями.

– Спорт. Индивидуальный выбор вида спорта или занятий озд оровительными системами физических упражнений.

– Самоконтроль занимающихся физическими упражнениями и спортом.

– Профессионально-прикладная физическая подготовка сту дентов.

Âданной лекции «Социально-биологические основы физичес кой культуры», являющейся экспериментальной разработкой по дисциплине « Физическая культура», представлен материал для преподавателей вузов. Продолжи тельность лекции – 2 ак. часа.

Лекция представлена в форме тематического обзора, основа нного на работах ведущих ученых и специалистов в области физического восп итания, спортивной тренировки и медицины. В ней освещены социально-биологически е основы физической культуры. Рассмотрены анатомо-физиологические особенно сти систем организма человека, основные физиологические функции и их регуляци я в организме, адаптация организма к физическим нагрузкам и напряжениям. Помим о курса, соответствующего примерной программе по дисциплине «Физическая кул ьтура» высшего профессионального образования, в лекцию также включен разде л, освещающий воздействие психоактивных веществ на организм человека . Включение раздела в теоретический курс продиктовано острой необходимостью орг анизации агитационнопропагандистской работы по информированию студентов о п агубном и разрушительном воздействии злоупотребления одурманивающими ср едствами.

При чтении лекции желательно демонстрировать студентам иллюстрации, схемы и рисунки в виде слайдов, плакатов и т. д.

Выражаем большую благодарность ведущим ученым – Д. Н. Дави денко, В. И. Ильиничу, Н. Е. Ковалеву, В. А. Коваленко, Р. П. Самусеву, В. Я. Липченк о, чьи работы активно использовались при создании лекции, а также всем, кто принял активное участие в ее подготовке, написании и издании.

Замечания и предложения по улучшению содержания и формы и зложения лекции будут с благодарностью приняты и учтены в последующем издании.

–3 –

Тематический обзор*

1. АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

Организм человека представляет собой сложноорганизован ную, целостную систему многочисленных и тесно связанных элементов (клет ок, тканей, органов, систем), строение и функции которых наследуются, но в проце ссе жизнедеятельности зависят и изменяются под влиянием условий внешней сре ды. Функциональное состояниеорганизмаопределяетсядеятельностьювсехег осистемиаппаратов[1,5, 11–13, 16–18].

Опорно-двигательный аппарат представляет собой единое целое. В его составе выделяют:

–пассивную часть – скелет, образованный костями и их соединениями;

–активную часть – систему мышц, прикрепляющихся к скелету, приводящих в движение отдельные кости и перемещающих тело в прос транстве.

Органы опорно-двигательного аппарата образованы различ ными тканями, однако, преимущественно они построены из соединительн ой и мышечной тканей [1].

Скелет человека подразделяют на осевой и добавочный. В со став осевого скелета входят череп, позвоночный столб и кости грудной к летки. Добавочный скелет представлен костями верхних и нижних конечностей . Скелет новорожденного во многом отличается от скелета взрослого челове ка. Каждый позвонок позвоночного столба не представляет единого целого. П ространства между позвонками, занятые межпозвоночными дисками, относитель но больше, чем у взрослого человека. Кости грудной клетки, пояса верхних к онечностей новорожденного окончательно не сформированы. Грудина состои т из отдельных несросшихся точек, мечевидный отросток – из хряща. Костные з ачатки подвздошной, лобковой и седалищной костей не соединены в одну тазо вую кость. Большинство костей запястья и предплюсны состоят из хрящ а [13].

Среди многообразных функций, выполняемых скелетом, выдел яют механи- ческие и биологические. К механическим относятся защитна я, опорная, локомоторная и рессорная.

Все кости скелета соединены посредством суставов, связок и сухожилийСу. - ставы – подвижные соединения, область соприкосновения костей в которых покрыта суставной сумкой из плотной соединительной ткани, с растающейся надкостницей сочленяющихся костей. Полость суставов герметич но закрыта, она имеет небольшой объем, зависящий от формы и размеров сустава. Су ставная жидкость уменьшает трение между поверхностями при движении , эту же функцию выполняет и гладкий хрящ, покрывающий суставные поверхности. В суставах

*Тематический обзор материала лекции составлен на основе указанной литературы.

–4 –

могут происходить следующие двигательные действия: сгиб ание, разгибание, приведение, отведение, вращение [16].

Активным звеном в динамической цепи движения являются мышцы. В отличие от гладкой мускулатуры сосудов, внутренних органов и кожи, а также сердечной мышцы скелетная, или соматическая, мускулатура является произвольной, т. е. допускающей возможность регуляции сокращен ия или расслабления сознанием человека.

Соматическая мускулатура составляет до 40–50% массы тела чел овека, а образующие ее мышцы в подавляющем большинстве случаев пр икрепляются к костям скелета, приводя в движение систему костных рычаго в. Сокращение скелетных мышц не только удерживает тело человека в верти кальном положении, обеспечивает его перемещение в пространстве, но и спо собствует улучшению крово- и лимфообращения, оказывает влияние на развити е и форму костей. Скелетные мышцы осуществляют дыхательные и глотательны е движения, мимику, участвуют в образовании стенок полостей тела.

В организме человека насчитывается около 500–600 мышц. Масса и х у мужчин составляет около 40–45%, у женщин – 30% от массы тела. К каж дой мышце подходит один или несколько кровеносных сосудов и н ервов, обеспечи- вающих жизнедеятельность (трофику) и работоспособность составляющих его элементов [1, 13, 16].

Мышца – это орган тела, состоящий из поперечно-полосатой или гла дкой мышечной ткани, способной к сокращению под воздействием н ервных импульсов. Форма мышц разнообразна и определяется их размерами, соотношением мышечной и сухожильной частей, способом прикрепления к ко стям, ходом волокон. Чаще встречаются веретенообразная и плоская формы мышц. Мышеч- ные волокна внутри мышцы либо тянутся от одного конца мыш цы к другому, либо заканчиваются внутри мышцы, вплетаясь своей оболочк ой в ее соединительнотканный каркас.

Различают среднюю часть мышц – ее тело, или брюшко; головку , которой мышца начинается от одной кости; хвост, которым она прикре пляется к другой кости. По топографо-анатомическому признаку различают мы шцы спины, заднего и переднего отделов шеи, груди, живота, головы, верхней и нижней конеч- ностей. К вспомогательным аппаратам мышц относят сухожил ия, фасции, синовиальные влагалища, синовиальные сумки, мышечные блоки и сесамовидные кости [13].

Сердечно-сосудистая система включает в себя кровеносную и лимфати- ческую системы. Функции этих систем заключаются в обеспечении ор ганизма питательными веществами, кислородом, в удалении продукто в обмена веществ и поддержании постоянной температуры тела [1].

Кровеносная система образована центральным органом – се рдцем и кровеносными сосудами (артерии, вены и пути микроциркуляции). П ути микроциркуляции включают в себя мелкие сосуды, через стенку которых происходит обмен веществ и газов с межклеточными пространствами тканей ор ганов.

– 5 –

Кровеносная система образует два круга кровообращения – большой и малый [1, 13].

Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка, из которого выходит аорта, переходящая затем в артерии, микроцирку ляторное русло и вены. Из последних формируются две крупнейшие вены – верх няя и нижняя полые, впадающие в правое предсердие. Большой круг кровоо бращения снабжает кровью все органы (в том числе и легкие) и ткани тела.

Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка легочным стволом, который разветвляется на легочные артерии, капил ляры, легочные вены, несущие кровь в левое предсердие. По артериям малого круга кровообращения течет венозная кровь, по венам – обогащенная в легки х кислородом, артериальная.

Сердце – главный орган кровеносной системы, представляет собой по лый четырехкамерный мышечный орган (два предсердия и два жел удочка). Левая и правая половины сердца отделены друг от друга перегородкой. В правой половине сердца находится венозная кровь, в левой – артериальна я [1, 4, 5, 11, 13, 16].

В полости сердца кровь движется из предсердий в желудочки через отверстия, снабженные створчатыми клапанами (в правой половин е – трехстворча- тый, в левой – двустворчатый), которые препятствуют поступ лению крови в обратном направлении. Стенки сердца построены из трех обо лочек: внутренняя

– эндокард, средняя – миокард, наружняя – эпикард. Миокард о беспечивает своими сокращениями силу выброса крови из одной полости в другую, а затем за пределы сердца по кровеносному руслу.

Деятельность сердца состоит из трех фаз: первая – систола (сокращение) предсердий (0,15 сек); вторая – систола желудочков (0,35 сек) и тре тья – пауза (диастола) (0,3 сек), когда предсердия и желудочки одновременно расслаблены.

Способность сердца ритмично сокращаться независимо от к аких-либо внешних раздражителей называется автоматией. Автоматизм сокращений сердца обеспечивает проводящая система, которая состоит из узло в и пучков сердца [1].

Лимфатическая система состоит из лимфатических капилляров, сосудов, протоков, узлов и органов иммуногенеза. Она способствует дополнительному оттоку жидкости из органов и тканей [1, 4, 13].

Лимфатические капилляры располагаются в тканях и органа х. Из-за отсутствия в стенках капилляров базальной мембраны в них по ступают вещества, не способные проникнуть в кровеносные капилляры (высоком олекулярные белки, инородные частицы) и т. д. Лимфатические сосуды снабжен ы клапанами, регулирующими лимфоток в одном направлении. Ход лимфатич еских сосудов прерывается в лимфатических узлах. Узлы служат местом про изводства лимфоцитов и защитных белковых веществ – антител, обеспечивающ их процессы иммуногенеза. Основные места скопления лимфатических узло в – в паху, в подколенной и подмышечной впадинах, под нижней челюстью.

Отток лимфы от ¾ тела (нижней его половины, левой половины головы и шеи, грудной полости и левой верхней конечности) по грудно му протоку проис-

– 6 –

ходит в левую часть системы верхней половой вены. От право й половины головы, шеи, грудной полости и правой верхней конечности лимфа по правому лимфатическому протоку поступает в правую часть системы вер хней полой вены.

Иммунная система обеспечивает защиту организма от генетически чужеродных клеток и веществ, поступающих извне или образующих ся в организме. К образованиям иммунной системы относятся костный мозг, т имус, лимфатические узлы, селезенка, скопления лимфоидной ткани, миндалин ы. Органы иммуногенеза участвуют в образовании лимфоидных клеток, кото рые создают иммунитет – невосприимчивость организма к веществам, обладаю щим чужеродными антигенными свойствами.

Основными функциями нервной системы являются управление деятельностью различных систем и аппаратов, координирование про текающих физиологических процессов и установление взаимосвязи орган изма с окружающей средой [1].

Единая нервная система для удобства изучения подразделя ется на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую (череп но-мозговые и спинномозговые нервы), а также на соматическую и вегетативную . Соматическая нервная система иннервирует сому: двигательный аппарат, в нешние покровы тела, органы чувств, слизистые оболочки. Вегетативная нер вная система иннервирует внутренние органы, все образования гладкой мыш ечной ткани, регулирует процессы обмена веществ и состояние тонуса скелет ных мышц. Вегетативная нервная система имеет центральную часть в спинном и головном мозге и периферические отделы (узлы, нервные волокна) [4, 5, 11].

Спинной мозг представляет собой продолжение ствола головного мозга. Располагается в позвоночном канале от 1 шейного до 3 поясни чного позвонка. Функции спинного мозга:

1.Проводниковая, осуществляет связь выше- и нижележащих от делов ЦНС.

2.Рефлекторная, участвует в передаче нервного возбуждени я от чувствительных к двигательным нейронам, образующих рефлекторны й путь.

Спинной мозг состоит из 31 сегмента (8 шейных, 12 грудных, 5 пояс ничных, 5 крестцовых, 1 копчикового). Сегмент – это отдел спинного мо зга, которому соответствует одна пара спинномозговых нервов, иннервир ующих определенный участок тела.

Спинной мозг образован серым (внутри) и белым (снаружи) вещ еством. Серое вещество на поперечном разрезе напоминает форму бабочки. Передние «крылья» – передние рога, соответственно, задние – задние рога . Задние рога образованы телами вставочных нейронов, которые осуществляют передачу возбуждения с чувствительного нейрона на двигательный. В передних рогах серого вещества происходит передача нервного импульса с аксона чувствительного или вставочного нейронов на тело двигательного . Боковые рога располагаются между задними и передними в грудных и верхних поясничных сегментах спинного мозга. Содержат ядра нейронов вегетативн ой нервной системы. Белое вещество представлено отростками нервных клеток, идущих в восходящем

–7 –

и нисходящем направлениях, по чувствительным и двигатель ным проводящих путям.

Головной мозг состоит из пяти отделов: продолговатый мозг, задний мозг, средний мозг, промежуточный мозг, конечный мозг [1, 4, 5, 13, 16].

Продолговатый мозг является продолжением спинного. В сером веществе продолговатого мозга располагаются центры вегетативных рефлексов (регуляция деятельности внутренних органов), центр дыхательной деятельности, сердечной, сосудодвигательной, центр защитных рефлексов (рв оты, чихания, кашля, слезоотделения, смыкания век), рефлексов пищевого пове дения (сосания, жевания, глотания) и поддержания позы (статические и стато кинетические рефлексы). В продолговатом мозге происходит первичный анали з рецепции кожной чувствительности, вкуса, раздражения. Белое вещество обра зует проводящие пути, связывающие продолговатый мозг с другими выше- и ниж ележащими отделами ЦНС.

Задний мозг образован мостом и мозжечком. Мост осуществляет проводниковую функцию, связывая продолговатый мозг и мозжечок с б ольшими полушариями головного мозга. Основная функция мозжечка – регу ляция координации сокращения мышц и распределения мышечного тонуса.

Средний мозг имеет верхний отдел (четверохолмие) и нижний отдел (ножки мозга). Четверохолмие является подкорковым зрительным и слуховым центром, а ножки мозга – подкорковым двигательным центром. Средний мозг содержит ядра нейронов вегетативной нервной системы, а также участ вует в организации реакции настораживания и старт-рефлексов на неожиданные слуховые или зрительные сигналы.

К отделам промежуточного мозга относят:

–таламус (зрительный бугор) – подкорковый чувствительны й центр, уча- ствует в обработке сигналов, идущих от нейронов спинного мозга и стволовой части головного мозга.

–метаталамус (забугровая область) – подкорковый центр пр оводящих путей слухового и зрительного анализаторов.

–эпиталамус (надбугровая область) – орган внутренней сек реции (шишковидное тело).

–гипоталамус (подбугорная область) – состоит из сосцевид ного тела, серого бугра – высшего вегетативного органа, гипофиза (органа внутренней секреции) и зрительного перекреста.

Конечный мозг образован правым и левым полушариями большого мозга, соединенным телом и сводом.

Полушария головного мозга состоят из серого вещества, обр азующего кору головного мозга, и белого вещества. Кора головного мозга и меет сложное многослойное строение, которое обеспечивает взаимодействи е организма с внешней средой, и координирует все функции организма.

К внутренним органам относятся органы пищеварительной, дыхательной и мочеполовой систем, расположенные преимущественно в грудной и брюшной

–8 –

полостях, некоторые – в области головы и шеи. В каждой из ук азанных систем различают полые (имеющие внутри полость) и паренхиматозн ые органы. Полые органы имеют стенки, образованные тремя оболочками: слизи стой (внутренней), мышечной (средней) и серозной (наружной). В некоторых о рганах выделяют подслизистую и подсерозную основы. В оболочках распола гаются внутриорганные кровеносные и лимфатические сосуды, нервные спл етения. Паренхиматозные органы состоят из скопления специфичес ких клеток, а также соединительной ткани, которая покрывает органы снаружи, а внутри образует его мягкий скелет [1].

Основными функциями пищеварительной системы являются:

–моторная (измельчение, перемещение и удаление остатков пищи);

–секреторная (под действием ферментов химическое расщепление пищевых веществ);

–всасывающая (переход нужных для организма веществ в кровь и лимфу);

–экскреторная (удаление из организма некоторых продуктов обмена) [11]. Пищеварительная система состоит из пищеварительного ка нала (тракта) и

пищеварительных желез, которые лежат за пределами пищева рительного канала и связаны с ним протоками. В состав пищеварительного канала входят: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник [1].

В ротовой полости происходит механическая обработка (раз мельчение) зубами, восприятие языком вкуса, температуры и других хар актеристик пищи, смачивание ее слюной, вырабатываемой слюнными железами, и формирование пищевого комка.

Глотка обеспечивает акт глотания последовательным сокращением попе- речно-полосатых мышц в сочетании с сокращением мышц языка .

Пищевод – продолжение глотки. Его протяженность – от VI шейного позвонка до уровня XI грудного позвонка. Обеспечивает продвижение пищевого комка в желудок.

Желудок расположен под левым куполом диафрагмы. Это самое широкое образование пищеварительного канала. Слизистая оболочк а желудка имеет большое количество складок, что обеспечивает большую пло щадь контакта с его содержимым. Здесь находится большое количество желез , вырабатывающих желудочный сок, соляную кислоту и др. вещества, обеспеч ивающие переваривание пищи. Через эпителий слизистой оболочки происх одит всасывание некоторых веществ в кровеносные и лимфатические капилля ры.

Тонкая кишка имеет три отдела: двенадцатиперстный, тощий и подвздошный. Длина тонкой кишки у взрослого человека составляет 4– 8 м.

На слизистой оболочке выступают круговые складки и много численные ворсинки – выросты однослойного цилиндрического эпител ия, под которым находятся кровеносные и лимфатические капилляры. В них оч ень интенсивно протекает и в основном заканчивается процесс всасывания в кровь и лимфу питательных веществ. В полость тонкой кишки открываются п ротоки мелких кишечных желез, а в двенадцатиперстную впадают общий желч ный проток и

– 9 –

проток поджелудочной железы. Укорочения и расслабления ( удлинения) наруж- ного–продольного и внутреннего–кругового слоев гладкой мышечной ткани обеспечивают перистальтические движения, которые перемешивают и продвигают содержимое кишки.

Толстая кишка имеет длину до 2 м и делится на три части: слепую, ободоч- ную (восходящая, поперечная, нисходящая, сигмовидная) и пр ямую кишки. В этом отделе пищеварительного канала происходит всасыва ние воды, медленное переваривание пищи в условиях бактериальной флоры, по степенное образование каловых масс.

Пищеварительные железы располагаются по ходу пищеварительного тракта, это: слюнные, желудочные, поджелудочная, печень и кишечн ые. Они вырабатывают пищеварительные соки, участвующие в химическом ферментативном расщеплении пищи [1].

Печень расположена под диафрагмой, в правом подреберье. Это крупный железистый орган весом около 1,5 кг. Печеночные клетки с екретируют желчь непрерывно, за сутки до 0,5–1,5 литров. Желчь, содержащая обезвреженные ядовитые и вредные вещества, через общий печеночны й проток попадает в желчный пузырь. Пузырный проток вместе с общим пече ночным протоком образует общий желчный проток, по которому желчь пост упает в двенадцатиперстную кишку. Желчь стимулирует перистальт ические движения кишечника, способствует расщеплению и всасыванию жир ов в процессе пищеварения.

Поджелудочная железа является железой смешанной секреции, расположена за желудком на уровне первого поясничного позвонка. Вы рабатывает пищеварительный поджелудочный сок, который по ее выводному пр отоку попадает в двенадцатиперстную кишку и участвует в расщеплении жир ов, белков и углеводов. Как железа внутренней секреции вырабатывает гормо н инсулин, поступающий в кровь, регулирует углеводный обмен, содержание с ахара в крови, синтез гликогена в печени и мышцах, окисление глюкозы в тк анях.

Дыхательная система включает: дыхательные пути и органы газообмена (легкие) [1, 4, 5, 11, 13]. К верхним дыхательным путям относят: полост ь рта, полость носа, глотку, гортань; к нижним – трахею, бронхи. По д ыхательным путям воздух проходит в легкие, а из них обратно в окружающ ую среду. В легких происходит газообмен между воздухом и кровью. Стенки дыхательных путей никогда не спадают и не закрывают просвет дыхательной трубки при любом положении тела, благодаря хрящевому скелету в стенке горт ани, трахеи, бронхов. Наличие мерцательного эпителия и желез в слизистой о болочке носовой полости обеспечивает удаление из дыхательных путей микр оорганизмов, пылевых частиц, слизи, увлажнение вдыхаемого воздуха, а сильно развитые венозные сплетения в подслизистой оболочке способствуют его с огреванию. В носовой полости имеется обонятельная область слизистой обол очки [1].

Гортань соединяет носоглотку с трахеей, расположена на уровне 4–6 ш ейных позвонков на передней поверхности шеи. Скелет гортани представлен хря-

– 10 –