Социально-биологические основы физической культуры и спорта учебное

У людей, не занимающихся спортом, МПК равно 2,0–3,5 л/мин, у спортсменов-мужчин может достигать 6 л/мин и более, у женщин – 4 л/мин и более.

Величина МПК характеризует функциональное состояние дыхательной и сердечно–сосудистой систем, степень тренированности организма к длительным физическим нагрузкам.

Для поддержания оптимального уровня здоровья необходимо обладать способностью потреблять кислород на 1 кг массы тела: женщинам не менее 42, мужчинам – не менее 50 мл.

Кислородный долг – разница между кислородным запросом и количеством кислорода, которое потребляется во время работы за 1 мин. Например, при беге на 5000 м за 14 мин кислородный запрос равен 7 л/мин, а предел (потолок) МПК у данного спортсмена – 5,3 л/мин; следовательно, в организме каждую минуту возникает кислородный долг, равный 1,7 л кислорода, т.е. такое количество кислорода, которое необходимо для окисления продуктов обмена веществ, накопившихся при физической работе.

При интенсивной длительной работе возникает суммарный кислородный долг, который ликвидируется после окончания работы.

Дыхательная система – единственная внутренняя система, которой человек может управлять произвольно. Поэтому можно дать следующие рекомендации:

1)дыхание необходимо осуществлять через нос, и только

вслучаях интенсивной физической работы допускается дыхание одновременно через нос и узкую щель рта. При таком дыхании воздух очищается от пыли, увлажняется и согревается, прежде чем поступить в полость легких, что способствует повышению эффективности дыхания и сохранению дыхательных путей здоровыми;

31

2) при выполнении физических упражнений необходимо регулировать дыхание:

–во всех случаях выпрямления тела делать вдох;

–при сгибании тела делать выдох;

–при циклических движениях ритм дыхания приспосабливать к ритму движения с акцентом на выдохе. Например, при беге делать на 4 шага вдох, на 5–6 шагов выдох или на 3 шага – вдох и на 4–5 шагов – выдох;

–избегать частых задержек дыхания и натуживания, что приводит к застою венозной крови в периферических сосудах.

Упражнениями, наиболее эффективно развивающими функции дыхания, являются циклические упражнения с включением в работу большого количества мышечных групп в условиях чистого воздуха(плавание, гребля, лыжныйспорт, бег идр.).

2.6. Нервная система

Нервная система состоит из центрального (головной

испинной мозг) и периферического отделов (нервов, отходящих от головного и спинного мозга и нервных узлов).

Центральная нервная система координирует деятель-

ность различных органов и систем организма и регулирует эту деятельность в условиях изменяющейся внешней среды по механизму рефлекса. Процессы, протекающие в ЦНС, лежат в основе всей психологической деятельности человека – мышлении, памяти, разумном поведении в обществе, восприятии окружающего мира, познании законов природы и общества и т.д. Деятельность человека как биологическая, так и социальная осуществляется благодаря реализации взаимоотношений организма

исреды по принципу рефлекса.

Центральная нервная система состоит из спинного и головного мозга. Спинной мозг расположен в канале, образованном дужками позвонков. Его длина у взрослого человека в пре-

32

делах 15 см, толщина 1 см. Первый шейный позвонок является границей спинного мозга сверху, а граница снизу – второй поясничный позвонок. Спинной мозг делится на пять отделов с определенным количеством сегментов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. В центре спинного мозга находится канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество мозга состоит из скопления тел нервных клеток (нейронов), периферические отростки которых в составе спинномозговых нервов достигают различных рецепторов кожи, мышц, сухожилий, слизистых оболочек. Белое вещество состоит: из отростков, связывающих между собой нервные клетки спинного мозга; восходящих чувствительных (эфферентных) путей, связывающих все органы с головным мозгом; нисходящих двигательных (эфферентных) путей, идущих от головного мозга к двигательным клеткам спинного мозга.

Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую функции.

Головной мозг состоит из большого количества нервных клеток. Выделяют передний, промежуточный, средний и задний отделы головного мозга. Строение головного мозга несравнимо сложнее строения любого органа человеческого тела.

Продолговатый мозг, входящий в задний отдел, является местом расположения важнейших рефлекторных центров (дыхательного, пищевого, центров, регулирующих кровообращение, потоотделение). Поражение продолговатого мозга может вызвать мгновенную гибель человека вследствие остановкидыхания.

Вегетативная нервная система (ВНС) – отдел нервной системы мозга, регулируемый корой больших полушарий. Вегетативная нервная система регулирует деятельность внутренних органов – дыхания, кровообращения, выделения, размножения, желез внутренней секреции и т.д. ВНС подразделяется на сим-

33

патическую и парасимпатическую системы. Деятельность сердца, сосудов, органов пищеварения, выделения, половых органов и других, регуляция обмена веществ, термообразования, участие в формировании эмоциональных реакций (страх, гнев, радость) – все это находится в ведении симпатической и парасимпатической нервной системы и под контролем со стороны высшего отдела ЦНС (42).

Периферическая нервная система отвечает за функцию приспособления к изменениям окружающей среды.

2.7.Опорно-двигательный аппарат

2.7.1.Кости, суставы и двигательная активность

Опорно-двигательный аппарат состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий. Большинство сочленяющихся костей, соединяющихся между собой связками и мышечными сухожилиями, образуют суставы (конечности, позвоночник и др.), которые обеспечивают движения. Потеря двигательной активности мышц, окружающих кости, приводит к нарушению обмена веществ костной ткани, к ослаблению их прочности.

Люди с ограниченной двигательной активностью имеют значительные изменения костной и хрящевой ткани, что особенно неблагоприятно отражается на состоянии позвоночного столба и межпозвоночных дисков.

Занятия физическими упражнениями и спортом способствуют увеличению прочности костной ткани, укрепляют позвоночник и ликвидируют в нем нежелательные искривления и улучшают осанку, способствуют более крепкому присоединению к костям мышечных сухожилий.

Главная функция суставов – осуществление движения. Вместе с этим они играют роль демпферов, своеобразных тормозов, гасящих инерцию движения и позволяющих производить мгновенную остановку после быстрого движения и прыжков.

34

При систематических занятиях физическими упражнениями и спортом повышается эластичность связок суставов и мышечных сухожилий, увеличивается гибкость. Отсутствие достаточной двигательной активности приводит к разрыхлению суставного хряща и изменению суставных поверхностей сочленяющихся костей, к появлению болевых ощущений, созданию условий для образования в них воспалительных процессов и к другим нежелательным изменениям.

2.7.2. Мышечная система и ее функции

Мышечная система обеспечивает движения человека, вертикальное положение тела, фиксацию внутренних органов в определенном положении, дыхательные движения, усиление кровообращения и лимфообразования (мышечный насос), терморегуляцию организма. У человека насчитывается более 600 мышц. Они составляют у мужчин 35–40 % массы тела, у женщин несколько меньше, у спортсменов – 50 % и более. Механическая деятельность мышц происходит в результате способности мы-

к мышцам по нервным волокнам. Работа мышц осуществляется за счет их напряжения или сокращения. Напряжение происходит без изменений длины (статическая работа) мышц, сокращение – с уменьшением их длины (динамическая работа). Обычно мышцы работают в смешанном режиме, одновременно напрягаясь и сокращаясь по длине.

При работе мышцы развивают определенную силу, которую можно измерить. Величина силы, развиваемой мышцами, зависит от количества мышечных волокон и величины их поперечного сечения, от эластичности и исходной длины отдельных мышц, а также от владения двигательным навыком и от координации движений, которые обеспечивают участие максимального количества мышечных волокон в том или ином движении.

35

Подсчитано, что все мышцы человека содержат около 300 млн мышечных волокон. Многие скелетные мышцы обладают силой, превышающей массу тела. Если деятельность волокон и всех мышц человека направить в одну сторону, то при их одновременном сокращении он мог бы поднять груз весом 25 т на высоту 1 м.

Систематическая физическая тренировка увеличивает силу мышц за счет увеличения количества мышечных волокон и их поперечного сечения, эластичности, а также совершенствования их координации в работе отдельных мышечных волокон.

2.8. Двигательная активность и пищеварительная система

Пищеварение – механическая и химическая переработка, которой подвергается пища в пищеварительных органах. Переваривание пищи заключается в том, что составляющие ее сложные молекулы белков, жиров и углеводов расщепляются под влиянием ферментов на более простые. Пищевые вещества переходят в растворимое состояние и в виде водного раствора всасываются из пищеварительного аппарата в кровь. Продукты пищеварения после всасывания разносятся по клеткам тела, где вновь соединяются в более сложные молекулы.

Пищеварительная система состоит из ротовой полости, слюнных желез, пищевода, желудка, двенадцатиперстной кишки, поджелудочной железы, тонкого кишечника, печени и толстого кишечника.

Систематические и оптимальные по интенсивности и длительности физические нагрузки стимулируют обмен веществ и функцию органов пищеварения.

Значительный по объему прием пищи перед физической работой или интенсивная длительная физическая нагрузка при пустом желудке неблагоприятны для функции органов пищева-

36

рения. В первом случае – по причине переполнения желудка и физиологического закона о перераспределении крови к работающему органу. Во втором случае в результате оттока крови от желудка (сухой желудок) пищеварительные соки могут оказать неблагоприятное влияние на слизистую оболочку органов пищеварения. Поэтому пищу в оптимальных количествах следует принимать за 2,5–3 ч до физических нагрузок не ранее чем через 1 ч после.

Физическая тренировка повышает эффективность усвоения питательных веществ и витаминов из пищевых продуктов в органах пищеварения и тканях, активирует деятельность пищеварительных желез и перистальтику кишечника.

2.9. Двигательная активность и функции выделительной системы и терморегуляции

Функции выделительной системы – удаление из организма при помощи органов выделения (почки, потовые железы, легкие н кишечник) различных шлаков, образовавшихся в результате энергетического распада.

Почки – основной орган, через который выводятся из организма вода, а также минеральные соли в случае их избыточного потребления. Моча образуется в почках из крови. Через почки протекает за сутки около 800–900 л крови, т.е. в среднем столько же, сколько через сосуды нижних конечностей, что обеспечивает возможность очищения крови от ненужных и вредных для организма веществ. За сутки выделяется 1,5–2 л мочи.

Потоотделение обеспечивает удаление из организма через потовые железы продуктов обмена веществ и воды, а также регулирует температуру тела. При длительной физической работе (бег на длинные дистанции, спортивные игры и др.) интенсивность потоотделения увеличивается.

37

Физическая работа активизирует систему терморегуляции При интенсивных физических нагрузках температура тела повышается на 1–1,5 °С, что способствует более эффективному протеканию в тканях окислительно-восстановительньх процессов и повышению работоспособности организма.

Повышение температуры тела при физических нагрузках до 38–38,5 °С у нетренированного человека может привести к тепловому удару. Тренированные люди подобную температуру переносят гораздо легче.

2.10. Сенсорные системы

Сенсорные (чувствительные) системы воспринимают и анализируют раздражения, поступающие в мозг из внешней среды и от различных внутренних органов и тканей организма. К ним относятся зрительная, вестибулярная, слуховая, тактильная, температурная и болевая системы.

Сенсорные системы играют большую роль при обучении ивыполнении двигательных действий. Они не только воспринимают отдельные раздражения, но и координируют взаимодействие всех систем. При повторном выполнении движений между центрами отдельных сенсорных систем образуются временные связи, которые способствуютсовершенствованиюдвигательнойдеятельности.

Наибольшее значение при выполнении движений имеет

двигательная сенсорная система. Без ее участия не может быть осуществлена даже самая несложная двигательная операция. Афферентные (идущие от двигательных рецепторов в нервный центр) импульсы от двигательного аппарата обеспечивают управление движениями.

Зрительная сенсорная система обеспечивает восприятие пространства и изменений, происходящих в окружающей среде. Зрительная информация необходима для управления движениями во всех видах физических упражнений.

38

Вестибулярная сенсорная система обеспечивает сохране-

ние равновесия тела, способствует ориентации в пространстве, улучшает координацию движений.

Слуховая сенсорная система обеспечивает определение и поддержание необходимого ритма движений. Она способствует лучшей ориентации спортсменов в командных видах спорта, где успехобусловлен четко согласованнойдеятельностью партнеров.

Тактильная сенсорная система имеет важное значение при выполнении сложных по координации движений. Ее рецепторы действуют согласованно с рецепторами двигательного аппарата. Она обеспечивает информацией об амплитуде движений. Рецепторы раздражаются в связи с изменением напряжения кожи. При выполнении гимнастических упражнений тактильные рецепторы сообщают информацию о соприкосновении тела со спортивными снарядами, в борьбе – с телом партнера и т.д.

2.11. Эндокринная система

Эндокринную систему в организме человека представляют железы внутренней секреции – эндокринные железы.

Эндокринные железы называются так потому, что не имеют выводного протока, они выделяют продукт своей деятельности – гормон – прямо в кровь, а не через трубочку или проток, как делают экзокринные железы. Гормоны эндокринных желез передвигаются с кровью к клеткам организма. Гормоны обеспечивают гуморальную регуляцию физиологических процессов в организме. Часть гормонов продуцируется только в определенный возрастной период, большинство же – на протяжении всей жизни человека. Они могут тормозить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, деятельность внутренних органов и т.д.

39

Рассмотрим основные гормоны, выделяемые эндокринной системой.

Гипофиз выделяет более 20 гормонов, например, гормон роста регулирует рост тела; пролактин отвечает за выделение молока; окситоцин стимулирует родовую деятельность; антидиуретический гормон поддерживает уровень содержания воды в организме.

Щитовидная железа – гормон тироксин, содействующий активности всех систем организма.

Паращитовидные железы – паратгормон, контролирующий уровень кальция в крови.

Поджелудочная железа – гормон инсулин, поддерживающий уровень содержания сахара в крови.

Надпочечники – адреналин, побуждающий организм к действию; кортизон, помогающий управлять уровнями стресса; альдостерон, контролирующий уровень содержания соли в организме и др.

Половые железы – яичники у женщин – гормоны эстроген

ипрогестерон, регулирующие менструации и сохраняющие беременность; яички у мужчин – гормон тестостерон, контролирующий мужские половые качества.

По химическому составу гормоны можно разделить на две основные группы: протеины и производные протеинов и гормоны, имеющие кольцевую структуру, стероиды.

Инсулин – гормон поджелудочной железы – это протеин, а гормоны щитовидной железы образуются на протеиновой основе и являются производными протеина. Половые гормоны

игормоны, вырабатываемые корой надпочечников, являются стероидными гормонами.

Все гормоны действуют в очень малых дозах. В некоторых случаях для выполнения какой-либо задачи бывает достаточно одной миллионной грамма гормона.

40