Глава 3 Биологические и социально-биологические основы физической культуры

Физическая культура в своей основе имеет биологические корни: законо- мерности становления, развития и функционирования организма человека.

На развитие и повседневную жизнедеятельность человека также оказыва- ет влияние окружающая среда: природно-климатические, экологические, соци- альные факторы. Влияние этих факторов должно изучаться и всегда учитывать- ся при направленном использовании средств физической культуры, при непо- средственной организации учебно-тренировочных занятий и массовых физ- культурно-спортивных мероприятий.

1. Биологические основы физической культуры

   1. Становление и развитие организма человека в филогенезе и онтогенез

Роль двигательной активности для нормальной жизнедеятельности со- временного человека. Эволюционной программой развития человека определе- но то, что все составляющие его организма (клетки, ткани, органы, системы) для своего естественного нормального функционирования требуют определен- ного объема движений. Поэтому в онтогенезе отдельного человека двигатель- ная активность, оптимальный объем и интенсивность движений являются не только обязательным условием нормального физического развития каждого че- ловека, но и одним из основных условий обеспечения жизненно необходимого уровня функциональных возможностей организма во всех возрастных периодах его жизни.

Поэтому на современном уровне цивилизации забота об обеспечении оп- тимального объема двигательной активности становится все более существен- ной. Ограниченность объёма физических нагрузок у современного человека

в труде и быту потребовала разработки и внедрения в жизнь дополнительных (иногда искусственно созданных) физических упражнений и условий их вы- полнения. Именно этим обусловлена и необходимость включения в жизнь со- временного человека физкультурно-спортивных физических упражнений. По- добные упражнения дифференцируются для разных возрастных групп, для представителей различных видов труда, для жителей различных регионов и т.д.

Онтогенез – индивидуальное развитие-живого существа, охватывающее все изменения, происходящие в организме от стадии оплодотворения яйцеклет- ки до окончания его жизни.

2. Анатомо-морфологическое строение организма

Функциональная реакция отдельных составляющих организма на повы- шенную двигательную активность.

Правильная организация процесса физического воспитания и спортивной тренировки предопределяет необходимость знаний о строении человеческого тела, закономерностях деятельности составляющих его организма при функ- циональном обеспечении движений человека. Особенно это важно при само- стоятельных тренировках.

В настоящее время анатомо-морфологическое строение организма чело- века общепринято изучать и излагать в следующей последовательности: клетки, ткани, органы, системы.

Клетка

Единство организма человека с внешней средой проявляется прежде все- го в постоянно непрекращающемся обмене веществ и энергии.

Постоянный обмен веществ и энергии выражается, с одной стороны, про- цессами ассимиляции – усвоением поступающих в организм питательных ве- ществ и кислорода, которые сопровождаются накоплением в организме потен- циальной энергии, с другой стороны, процессами диссимиляции – постоянным распадом усвоенных сложных химических веществ на более простые с высво-

бождением химической энергии, которая затем переходит в биоэлектрическую, тепловую, механическую.

Эти важнейшие для организма процессы жизнедеятельности осу- ществляются в элементарной живой системе – клетке. Она является основой за- рождения, развития, саморегуляции, существования любых живых организмов.

Клетка способна автоматически настраиваться на оптимальный режим работы в непрерывно меняющихся условиях функционирования. В организме человека насчитывается более 100 трлн. регулярно обновляющихся клеток. Клетки разнообразны по своим размерам, формам и функциям. Определенные группы клеток специализированы. Основная часть любой клетки – ядро и цито- плазма.

Основное жизненное свойство клетки – это обмен веществ, или метабо- лизм, т. е. клетка обладает сложными и эффективными системами превращения одного вида энергии в другой. Химическая энергия может превращаться в ме- ханическую работу при сокращении клетки, в электрическую – при проведении нервного импульса или в другой химический процесс, связанный с ростом и делением самой клетки. В конце концов, энергия переходит в виде тепла во внешнюю среду. Образно говоря, каждая клетка организма представляет собой одновременно фабрику по переработке веществ, поступающих в организм; электростанцию, вырабатывающую биологическую энергию; компьютер и множительный аппарат с большим объемом хранения и выдачи наследственной информации.

Повышение двигательной активности человека создает для каждой клет- ки, участвующей в обеспечении процесса движения, дополнительные условия и возможности для:

• деления и размножения клеток (роста тканей);

• выработки дополнительной энергии;

• активации выведения из клеток и организма продуктов распада после биохимических процессов.

Сохраняя свою относительную автономию, клетка входит в состав той или иной тканевой системы.

Ткань

Это совокупность клеток, имеющих одинаковое строение, функцию. В зависимости от функциональной специализации выделяют четыре вида тканей.

Эпителиальные ткани обеспечивают обмен веществ между организмом и окружающей средой, а также выполняют защитную и терморегуляционную функции.

Соединительные ткани объединяют хрящевую, костную, собственно со- единительную ткань; они выполняют пластическую, защитную и механическую (опорную) функции и играют важную роль в питании тканей.

Нервная ткань состоит из различных нервных клеток, обеспечивающих восприятие, трансформацию и проведение возбуждений. Она пронизывает каж- дую клетку и эпителиальной, и соединительной, и мышечной ткани, является проводником центральной нервной системы (ЦНС), в том числе и при управле- нии каждым движением человека.

Мышечная ткань устроена очень сложно. Мышца имеет волокнистую структуру. Каждое ее волокно – это мышца в миниатюре. Основа мышцы – белки, главные свойства – возбудимость и сократимость. Возбуждение мышеч- ных волокон представляет собой сложную систему энергетических, химиче- ских, структурных и иных изменений в клетках, обеспечивающих специфиче- скую работу мышечной ткани.

В процессе мышечного сокращения потенциальная химическая энергия переходит в потенциальную механическую энергию напряжения и кинетиче- скую энергию движения. Работа мышц, движение отдельных частей тела про- исходит именно в результате способности клеток мышечной ткани переходить в состояние возбуждения и сокращения.

Кровь – жидкая ткань, которая может выступать и как самостоятельная физиологическая система. Кровь, циркулирующая в кровеносной системе, обеспечивает жизнедеятельность клеток и тканей организма. Кислород в клетки

и ткани доставляется только кровью, и только кровью из тканей уносятся обра- зующиеся в них продукты окисления.

Кровь состоит из плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: красных кровяных телец (эритроцитов), белых кровяных телец (лейкоцитов), кровяных пластинок (тромбоцитов). В 1 мл крови в норме содержится

4,4–5 млн эритроцитов, 6–8 тыс. лейкоцитов, 200–300 тыс. тромбоцитов.

Эритроциты – клетки, почти полностью заполненные особым белком – гемоглобином. Гемоглобин способен давать нестойкое соединение с кислоро- дом (оксигемоглобин, имеющий яркий алый цвет), что позволяет крови транс- портировать кислород из легких к тканям тела. Именно гемоглобин является тем «вагончиком», который перевозит кислород по всему организму. Малый размер эритроцитов позволяет им проходить по тончайшим кровеносным сосу- дам – капиллярам. Эритроциты участвуют и в переносе углекислого газа из тканей в легкие.

Физические упражнения способствуют увеличению количества гемогло- бина в эритроцитах и количества эритроцитов в крови, что повышает кисло- родную емкость крови и ее транспортабельность в организме.

Лейкоциты – белые кровяные тельца, выполняют преимущественно за- щитную функцию. Они могут выходить из кровяного русла непосредственно в ткани тела в пораженном его участке и там уничтожать инородные для орга- низма белки, в том числе болезнетворные микробы.

Тромбоциты значительно меньше эритроцитов. Они играют важную роль в сложном процессе свертывания крови при повреждениях какой-либо из тканей.

В плазме крови растворены гормоны, минеральные соли, питательные и другие вещества, которыми она снабжает ткани, а также содержатся продукты распада, удаленные из тканей.

При движении крови по капиллярам, пронизывающим все ткани, через их полупроницаемые стенки постоянно просачивается в межтканевое пространст- во часть кровяной плазмы, которая образует межтканевую жидкость, окру- жающую все клетки тела. Кровь непрерывно отдает в межтканевую жидкость

питательные вещества, используемые клетками, и поглощает вещества, выде- ляемые ими. Здесь же, между клетками, расположены мельчайшие лимфатиче- ские сосуды. Некоторые вещества межтканевой жидкости просачиваются в эти сосуды и образуют лимфу, которая выполняет следующие функции: возвращает белки из межтканевого пространства в кровь, участвует в перераспределении жидкости в организме, доставляет жиры к клеткам тканей, поддерживает нор- мальное протекание процессов обмена веществ в тканях, удаляет из организма болезнетворные микроорганизмы. Лимфа по лимфатическим сосудам возвра- щается в кровь, в венозную часть сосудистой системы.

Количество крови составляет 7–8 % массы тела человека. В покое 40– 50 % крови выключается из кровообращения и находится в «кровяных депо»: в печени, селезенке, в сосудах кожи, мышцах, легких. В случае необходимости (например, при активной мышечной работе) запасной объем крови включается в кровообращение. Наибольший объем крови рефлекторно направляется к ра- ботающему органу. Все это регулируется центральной нервной системой.

Органы

Это части организма, выполняющие определенную функцию (сердце,

легкие, почки и т.д.).

Орган имеет свою, только ему свойственную форму и положение в орга- низме. Он может состоять из нескольких тканей, но, как правило, одна из них играет первостепенную роль. В то же время в каждом органе есть соединитель- ная, нервная и эпителиальная ткани. Каждый из органов является составной ча- стью одной из физиологических систем организма.