Основні фізіологічні системи. Фізіологічні системи організму Фізіологічні системи органів організму людини

Фізіологія– наука про механізми функціонування та регулювання діяльності клітин, органів, систем організму в цілому та взаємодії його з навколишнім середовищем.

Організм- це відкрита макромолекулярна система, що саморегулюється, самовідновлюється і самовідтворюється за допомогою безперервного обміну речовин і енергії, здатна відчувати, активно цілеспрямовано пересуватися і адаптуватися в навколишньому середовищі.

Тканина– це система клітин та неклітинних структур, об'єднаних спільністю походження, будови, функції. Розрізняють 4 види тканини: м'язову, нервову, епітеліальну та сполучну.

Орган- Це частина організму, відокремлена у вигляді комплексу тканин, що виконує специфічні функції. Орган складається із структурно-функціональних одиниць, що є клітиною або сукупністю клітин, здатних виконувати основну функцію органу в малих масштабах.

Фізіологічна система– це спадково закріплена сукупність органів прокуратури та тканин, виконують загальну функцію.

Функціональна система– це динамічна сукупність окремих органів прокуратури та фізіологічних систем, що формується задля досягнення корисного для організму пристосувального результату.

Функція– це специфічна діяльність клітин, органів прокуратури та систем органів із забезпечення життєдіяльності цілого організму.

Чинники надійності фізіологічних систем– процеси, що сприяють підтримці життєдіяльності системи у складних умовах довкілля. До факторів надійності фізіологічних систем відносять

· Дублювання у фізіологічних системах;

· Резерв структурних елементів в органі та їх функціональна мобільність;

· Регенерація пошкодженої частини органу або тканини та синтез нових структурних елементів;

· Адаптація;

· Удосконалення структури органів у філо- та онтогенезі;

· Економічність функціонування;

· Пластичність центральної нервової системи;

· Забезпечення організму киснем.

Клітина- Це структурно-функціональна одиниця органу (тканини), здатна самостійно існувати, виконувати специфічну функцію в малому обсязі, рости, розмножуватися, активно реагувати на подразнення.

Клітинна мембрана- Оболонка клітини, що утворює замкнутий простір, що містить протоплазму.

Протоплазма- Сукупність всіх внутрішньоклітинних елементів (гіалоплазми, органел і включень).

Цитоплазма– це протоплазма, крім ядра.

Гіалоплазма (цитозоль)– гомогенне внутрішнє середовище клітини, що містить поживні речовини (глюкозу, амінокислоти, білки, фосфоліпіди, депо глікогену) та забезпечує взаємодію всіх органел клітини.

Функції клітин:

1. Загальні функціїзабезпечують життєдіяльність самої клітини. Поділяються на

а) синтез тканинних та клітинних структур та необхідних для життєдіяльності сполук;

б) вироблення енергії (відбувається внаслідок катаболізму – процесу розщеплення);

в) трансмембранне перенесення речовин;

г) розмноження клітин;

д) детоксикація продуктів метаболізму, що реалізується за допомогою таких механізмів: детоксикація аміаку за допомогою утворення глутаміну та сечовини; переведення токсичних речовин, що утворилися в клітині, водорозчинні малотоксичні речовини; знешкодження активних радикалів кисню за допомогою антиоксидантної системи;

е) рецепторна функція.

2. Специфічні функції клітин: скорочувальна; сприйняття, передача сигналу, засвоєння та зберігання інформації; газообмінна; опорна; захисна.

Клітина містить у собі два види органел – мембранні (ядро, ендоплазматичний ретикулум, апарат Гольджі, мітохондрії, лізосоми) та безмембранні (рибосоми, мікротрубочки, мікрофіламенти, проміжні філаменти).

Функції мембранних органел:

· Ядро - несе генетичну інформацію та забезпечує регуляцію синтезу білка в клітині.

· Ендоплазматичний ретикулум - є резервуаром для іонів, забезпечує синтез та транспорт різних речовин, забезпечує детоксикацію отруйних речовин.

· Апарат Гольджі – забезпечує етап формування та дозрівання ферментів лізосом, білків, глікопротеїдів мембрани.

· Лізосоми – перетравлення органічних речовин, що надходять у клітину (нуклеїнових кислот, гранул глікогену, компонентів самої клітини, фагоцитованих бактерій).

· Пероксисоми – своїми ферментами каталізують утворення та розкладання перекису водню.

· Мітохондрії - в них вивільняється основна кількість енергії з поживних речовин, що надходять в організм, беруть участь у синтезі фосфоліпідів і жирних кислот.

Функції безмембранних органел:

· Рибосоми - синтезують білки.

· Мікротрубочки – в аксонах та дендритах нейронів вони беруть участь у транспорті речовин.

· Мікрофіламенти, проміжні філаменти утворюють цитоскелет клітини, який забезпечує підтримку форми клітини, внутрішньоклітинне переміщення мембранних органел, рух мембрани клітини та самих клітин, організації мітотичних веретен, утворення псевдоподій.

Клітинна мембрана є тонкою ліпопротеїновою пластинкою, вміст ліпідів в якій становить 40%, білків - 60%. На зовнішній поверхні мембрани є невелика кількість вуглеводів, з'єднаних або з білками (глікопротеїди) або з ліпідами (гліколіпіди). Ці вуглеводи беруть участь у рецепції біологічно активних речовин, реакціях імунітету.

Структурну основу клітинної мембрани матриксу- Складає біомолекулярний шар фосфоліпідів, який є бар'єром для заряджених частинок і молекул водорозчинних речовин. Ліпіди забезпечують високий електричний опір мембрани клітини. Молекули фосфоліпідів мембрани складаються з двох частин: одна з них несе заряд та гідрофільна, інша не несе заряду та гідрофобну. У клітинній мембрані гідрофільні ділянки одних молекул спрямовані всередину клітини, інших назовні. У товщі мембрани молекули фосфоліпідів взаємодіють із гідрофобними ділянками. Так утворюється міцна двошарова ліпідна структура. У ліпідному шарі є багато холестерину.

У клітинній мембрані є велика кількість білків, які поділяють такі класи: інтегральні, структурні, ферменти, переносники, каналообразующие білки, іонні насоси, специфічні рецептори. Один і той же білок може бути ферментом, рецептором та насосом. Багато молекул білків мають гідрофобну та гідрофільну частини. Гідрофобні частини білків занурені в ліпідний шар, що не несе заряду. Гідрофільні ділянки білків взаємодіють із гідрофільними ділянками ліпідів, що забезпечує міцність мембрани. Молекули білків, вбудовані матрикс, називають інтегральними. Більшість цих білків є глікопротеїдами. Вони утворюють іонні канали. Білки, що прикріплені зовні мембрани, називаються поверхневими. Це, як правило, білки-ферменти.

Клітинна мембрана має вибіркову проникність. Так, будь-яка мембрана добре пропускає жиророзчинні речовини. Деякі мембрани добре пропускають воду. Мембрана зовсім не пропускає аніони органічних кислот. У мембрані є канали, які вибірково пропускають іони натрію, калію, хлору та кальцію. Більшість мембран має негативний поверхневий заряд, який забезпечується вуглеводною частиною фосфоліпідів, гліколіпідів, глікопротеїдів, що виступає з мембрани. Мембрана має плинність, то окремі її частини можуть переміщатися.

Функції клітинної мембрани:

· рецепторна – виконується глікопротеїдами та гліколіпідами мембран – здійснює розпізнавання клітин, розвиток імунітету;

· бар'єрна чи захисна - виконується клітинними мембранами всіх тканин організму;

· Транспортна – працює разом з бар'єрною функцією – формує склад внутрішньоклітинного середовища, найбільш сприятливий для оптимального перебігу метаболічних реакцій. Забезпечує: а) осмотичний тиск та рН; б) надходження через шлунок у кров і лімфу речовин, необхідні синтезу клітинних структур і вироблення енергії; в) створення електричних зарядів, виникнення та поширення збудження; г) скорочувальну діяльність м'язів; д) виділення продуктів обміну у довкілля; е) виділення гормонів, ферментів;

· Створення електричного заряду та виникнення потенціалу дії в збудливих тканинах;

· Вироблення біологічних активних речовин - тромбоксанів, лейкотрієнів, протогландинів.

Первинний транспорт здійснюється всупереч концентраційному та електричному градієнтам за допомогою спеціальних іонних насосів та мікровезикулярного механізму в клітину або з клітини. Він забезпечує перенесення переважної більшості речовин та води в організмі, життєдіяльність усіх клітин та організму в цілому.

1. Транспорт за допомогою насосів (помп).Насоси локалізуються на клітинних мембранах або на мембранах клітинних органел і є інтегральними білками, що володіють властивостями переносника і АТФазною активністю. Основними характеристиками насосів є:

а) насоси працюють постійно та забезпечують підтримку концентраційних градієнтів іонів, це забезпечує створення електричного заряду клітини та сприяє руху води та незаряджених частинок відповідно до законів дифузії та осмосу, створення електричного заряду клітини. Майже всі клітини заряджені всередині негативно по відношенню до зовнішнього середовища.

б) принцип роботи насосів однаковий: Na/K-насос (Na/K-АТФаза) є електрогенним, оскільки за один цикл виводиться з клітини 3 іона Na + , а повертається в клітину 2 іона К + . Один цикл роботи Na/K-насоса витрачається одна молекула АТФ, причому ця енергія витрачається лише з перенесення іона Na + .

в) натрій-калієвий насос – це інтегральний білок, який складається з чотирьох поліпептидів та має центри зв'язування з натрієм та калієм. Він існує у двох конформаціях: Е1 та Е2. Конформація Е 1 звернена всередину клітини і має спорідненість з іоном натрію. До неї приєднується 3 іони натрію. В результаті активізується АТФаза, яка забезпечує гідроліз АТФ та вивільнення енергії. Енергія змінює конформацію Е 1 конформацію Е 2 , при цьому 3 натрію виявляються зовні клітини. Тепер конформація Е 2 втрачає спорідненість до натрію і набуває спорідненості до калію. До білка-насоса приєднується 2 калію і відразу конформація змінюється. Калій виявляється усередині клітини та відщеплюється. Це один цикл роботи помпи. Потім цикл повторюється. Такий вид транспорту називається антипортом. Головним активатором такого насоса є альдостерон та тироксин, а інгібітором – строфантини та кисневе голодування.

г) кальцієві насоси (Са-АТФази) працюють також, тільки переноситься тільки кальцій і в одному напрямку (з гіалоплазми в сарко-або ендоплазматичний ретикулум, а також назовні клітини). Тут для вивільнення енергії потрібний магній.

д) протонний насос (Н-АТФаза) локалізується у канальцях нирок, у мембрані обкладувальних клітин у шлунку. Він постійно працює у всіх мітохондріях.

е) насоси специфічні - це проявляється в тому, що вони зазвичай переносять певний іон або два іони.

2. Мікровезикулярний транспорт.За допомогою цього виду транспорту переносяться великомолекулярні білки, полісахариди, нуклеїнові кислоти. Розрізняють три види цього транспорту: а) ендоцитоз – перенесення речовини у клітину; б) екзоцитоз – це транспорт речовини із клітини; в) трансцитоз – сукупність ендоцитозу та екзоцитозу.

3. Фільтрування –первинний транспорт, при якому перехід розчину через напівпроникну мембрану здійснюється під дією градієнта гідростатичного тиску між рідинами з обох боків цієї мембрани.

Вторинний транспорт – перехід різних частинок та молекул води за рахунок раніше запасеної (потенційної) енергії, яка створюється у вигляді електричного, концентраційного та гідростатичного градієнтів. Він здійснює транспорт іонів через іонні канали та включає такі механізми.

1. Дифузія – частинки переміщаються з області з високою концентрацією область з низькою концентрацією. Якщо частинки заряджені, то напрямок дифузії визначається взаємодією концентраційного (хімічного) та електричного градієнтів (їх сукупність називають електрохімічним градієнтом). Якщо частки не заряджені, то напрямок їх дифузії визначається лише градієнтом концентрації. Полярні молекули дифундують швидше за неполярні. Іони дифундують лише через іонні канали. Вода дифундує через канали, сформованими аквапоріонами. Вуглекислий газ, кисень, недисоційовані молекули жирних кислот, гормони – неполярні молекули – дифундують повільно.

2. Проста дифузія відбувається через канали, або безпосередньо через ліпідний шар. Стероїдні гормони, тироксин, сечовина, етанол, кисень, вуглекислий газ, лікарські препарати, отрути можуть за допомогою простої дифузії потрапити в клітину.

3. Полегшена дифузія характерна для часток-неелектролітів, здатних утворювати комплекси з молекулами-переносниками. Наприклад, інсулін переносить глюкозу. Перенесення здійснюється без безпосередньої витрати енергії.

4. Натрійзалежний транспорт – вид дифузії, що здійснюється з допомогою градієнта концентрації іонів натрію, створення якого витрачається енергія. Є два варіанти даного механізму транспортування речовин у клітину або з клітини. Перший варіант – це сімпорт, напрям руху речовини, що транспортується, збігається з напрямком руху натрію згідно з його електрохімічним градієнтом. Йде без безпосередньої витрати енергії. Наприклад, перенесення глюкози в проксимальних канальцях нефрону до клітин канальця з первинної сечі. Другий варіант - антипорт. Це переміщення частинок, що транспортуються, спрямоване в протилежну по відношенню до руху натрію сторону. Наприклад, так рухається кальцій, іон водню. Якщо транспорт двох частинок пов'язаний один з одним, такий транспорт називається контраспортом.

5. Осмос – це окремий випадок дифузії: рух води через напівпроникну мембрану в область з більшою концентрацією частинок, тобто з великим осмотичним тиском. Енергія у цьому виді транспорту не витрачається.

Число іонних каналів на клітинній мембрані величезне: на 1 мкм 2 налічують приблизно 50 натрієвих каналів, в середньому вони розташовуються на відстані 140 нм один від одного.

Структурно-функціональна характеристикаіонні канали. Канали мають гирло та селективний фільтр, а керовані канали ще й комірний механізм. Канали заповнені рідиною. Селективність іонних каналів визначається їх розміром та наявністю в каналі заряджених частинок. Ці частинки мають заряд, протилежний до заряду іона, який вони притягують. Через канали можуть проходити незаряджені частинки. Іони, проходячи через канал повинні звільнитися від гідратної оболонки, інакше їх розміри будуть більшими за діаметр каналу. Занадто маленький іон, проходячи через селективний фільтр, не може віддати свою оболонку гідрату, тому він не може пройти через канал.

Класифікація каналів. Існують такі види каналів:

· Керовані та некеровані – визначається наявністю комірного механізму.

· Електро-, хемо- та механокеровані канали.

· Швидкі та повільні – за швидкістю закриття та відкриття.

· Іоноселективні - пропускають один іон, і канали не мають селективності.

Основною властивістю каналів є те, що вони можуть блокуватися специфічними речовинами та лікарськими препаратами. Наприклад, новокаїн, атропін, тетродотоксин. Для того самого виду іона може бути кілька видів каналів.

Основні властивості біологічної тканининаступні:

1. Подразливість – здатність живої матерії активно змінювати характер своєї життєдіяльності під час дії подразника.

2. Збудливість – це здатність клітини генерувати потенціал дії при подразненні. Незбудливими є сполучна та епітеліальна тканини.

3. Провідність – це здатність тканини та клітини передавати збудження.

4. Скоротимість – це здатність тканини змінювати свою довжину та/або напругу при дії подразника.

Подразник- Це зміна зовнішнього або внутрішнього середовища організму, що сприймається клітинами і викликає реакцію у відповідь. Адекватний подразник – це такий подразник, якого клітина у процесі еволюції набула найбільшу чутливість внаслідок розвитку спеціальних структур, які сприймають цей подразник.

Регулювання функцій– це спрямоване зміна інтенсивності роботи органів, тканин, клітин задля досягнення корисного результату відповідно до потреб організму за умов його життєдіяльності. Класифікується регуляція за двома напрямками: 1. За механізмом її здійснення (три механізми: нервовий, гуморальний та міогенний); 2. за часом її включення щодо моменту зміни величини регульованого показника організму (два типи регуляції: по відхиленню та випередженню). У кожному разі розрізняють клітинний, органний, системний та організмовий рівні регуляції.

Нервовий механізм регуляції

Цей вид регуляції функцій є провідним та найшвидшим. Крім того, вона має точний, локальний вплив на окремий орган або навіть на окрему групу клітин органу. Одним з основних механізмом нервової регуляції є односпрямовані впливи симпатичної та парасимпатичної систем. Розрізняють такі види впливів вегетативної нервової системи:

· Пусковий вплив– викликає діяльність органу, що у спокої. Наприклад, запуск скорочення м'яза, що спокою, при надходженні до нього імпульсів від мотонейронів спинного мозку або стовбура по еферентних нервових волокнах. Пускове вплив реалізується з допомогою електрофізіологічних процесів.

· Модулюючий (коригуючий) вплив- Викликає зміна інтенсивності діяльності органу. Воно проявляється у двох варіантах: а) модулюючий вплив на працюючий орган; та б) модулюючий вплив на органи, що працюють в автоматичному режимі. Реалізується модульуючий вплив за допомогою трофічної, електрофізіологічної та судиннорухової дії нервової системи.

Таким чином, вегетативна та соматична нервові системи надають як пусковий, так і модульуючий вплив на діяльність органів. На скелетний і серцевий м'язи вегетативна нервова система має тільки модулюючу дію..

Наступним важливим моментом є те, що нервове регулювання здійснюється за рефлекторним принципом. Рефлекс- Це відповідь реакція організму на подразнення сенсорних рецепторів, що здійснюється за допомогою нервової системи. Кожен рефлекс здійснюється у вигляді рефлекторної дуги. Рефлекторна дуга – це сукупність структур, з яких здійснюється рефлекс. Рефлекторна дуга будь-якого рефлексу складається з п'яти ланок:

1. Сприймаюча ланка– рецептор – забезпечує сприйняття змін зовнішнього та внутрішнього середовища організму. Сукупність рецепторів називається рефлексогенною зоною.

2. Аферентна ланка. Для соматичної нервової системи - це аферентний нейрон з його відростками, його тіло знаходиться в спинномозкових гангліях або гангліях черепномозкових нервів. Роль цієї ланки полягає у передачі сигналу в ЦНС до третьої ланки рефлекторної дуги.

3. Керуюча ланка- Сукупність центральних (для ВНС і периферичних) нейронів, що формують реакцію у відповідь організму.

4. Еферентна ланка– це аксон ефекторного нейрона (для соматичної нервової системи – мотонейрону).

5. Еффектор- Робочий орган. Ефективним нейроном соматичної нервової системи є мотонейрон.

Усі рефлекси ділять на групи:

· Вроджені (безумовні) та набуті (умовні);

· Соматичні та вегетативні;

· Гомеостатичні, захисні, статеві, орієнтовний рефлекс;

· Моно- та полісинаптичні;

· Екстероцептивні, інтероцептивні та пропріоцептивні;

· Центральні та периферичні;

· Власні та пов'язані.

Гуморальне регулювання

Гормональна ланка регуляції функцій організму включається за допомогою вегетативної нервової системи, тобто ендокринна система підкоряється нервовій системі. Гуморальна регуляція здійснюється повільно і надає, на відміну нервової системи, генералізоване вплив. Крім того, у гуморального механізму регуляції нерідко спостерігається протилежний вплив біологічно активних речовин на той самий орган. Гормони – це біологічно активні речовини, що виробляються ендокринними залозами чи спеціалізованими клітинами. Гормони виробляються також нервовими клітинами – у разі вони називаються нейрогормонами. Всі гормони потрапляють у кров і діють на клітини мішені у різних частинах організму. Існують також гормони, які виробляються неспеціалізованими клітинами – це тканинні чи паракринні гормони. Гормональний вплив на органи, тканини та системи організму поділяється на

· функціональне, яке у свою чергу, ділиться на пускове, модулювальне та пермісивне;

· Морфогенетичне.

Крім ендокринної регуляції, існує ще регуляція за допомогою метаболітів – продуктів, що утворюються в організмі в процесі обміну речовин. Метаболіти діють переважно як місцеві регулятори. Але існують впливи метаболітів і нервові центри.

Міогенний механізм регуляції

Сутність міогенного механізму регуляції полягає в тому, що попереднє помірне розтягування скелетного або серцевого м'яза збільшує силу їх скорочень. Міогенний механізм відіграє важливу роль у регуляції гідростатичного тиску в порожнистих органах та судинах.

Єдність регуляторних механізмів та системний принцип регуляції

Єдність регуляторних механізмів полягає у їх взаємодії. Так, при дії холодного повітря на терморецептори шкіри збільшується потік аферентних імпульсів ЦНС; це веде до викиду гормонів, що збільшують інтенсивність обміну речовин та збільшення теплопродукції. Системний принцип регуляції у тому, що різні показники організму підтримуються оптимальному рівні з допомогою багатьох органів прокуратури та систем. Так, парціальний тиск кисню та діоксиду вуглецю забезпечується діяльністю систем: серцево-судинної, дихальної, нервово-м'язової, крові.

Функції гематоенцефалічного бар'єру

Регулююча функція гематоенцефалічний бар'єр полягає в тому, що він формує особливе внутрішнє середовище мозку, що забезпечує оптимальний режим діяльності нервових клітин, і вибірково пропускає багато гуморальних речовин. Бар'єрну функцію виконує спеціальна структура стін капілярів мозку – їх ендотелій, і навіть базальна мембрана, що оточує капіляр зовні. Крім гематоенцефалічних барів виконує захисну функцію - запобігає попаданню мікробів, чужорідних або токсичних речовин. ГЕБ не пропускає багато лікарських речовин.

Надійність регуляторних систем

Надійність регуляторних систем забезпечується такими факторами:

1. Взаємодія та доповнення трьох механізмів регуляції (нервового, гуморального та міогенного).

2. Дія нервового та гуморального механізмів може бути різноспрямованою.

3. Взаємодія симпатичного та парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи є синергічними.

4. Симпатичний та парасимпатичний відділи ВНС можуть викликати подвійний ефект (як активізацію, так і гальмування).

5. Існує кілька механізмів регуляції рівня гормонів у крові, що посилює надійність гуморальної регуляції.

6. Існує кілька шляхів системного регулювання функцій.

Вступ

Фізіологічні системи організму - кісткова (скелет людини), м'язова, кровоносна, дихальна, травна, нервова, система крові, залоз внутрішньої секреції, аналізаторів та ін. та фізіологічної системи. Вона складається з плазми (55-60%) та зважених у ній формених елементів: еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів та інших речовин (40-45%) та має слаболужну реакцію (7,36 РН). Загальна кількість крові становить 7-8% маси тіла. У спокої 40-50% крові виключено з кровообігу і перебуває у "кров'яних депо": печінці, селезінці, судинах шкіри, м'язах, легенях. У разі потреби (наприклад, при м'язовій роботі) запасний об'єм крові включається в кровообіг і рефлекторно направляється до працюючого органу. Вихід крові з "депо" та її перерозподіл по організму регулюється центральною нервовою системою (ЦНС). Втрата людиною понад 1/3 кількості крові є небезпечною для життя. У той самий час зменшення кількості крові на 200-400 мл (донорство) здорових людей нешкідливе і навіть стимулює процеси кровотворення. Розрізняють чотири групи крові (I, II, III, IV). При порятунку життя людей, які втратили багато крові, або за деяких захворювань роблять переливання крові з урахуванням групи. Кожна людина має знати свою групу крові.

1. Фізіологічні системи організму

Серцево-судинна система. Серце - головний орган кровоносної системи - є порожнистим м'язовим органом, що здійснює ритмічні скорочення, завдяки яким відбувається процес кровообігу в організмі. Серце – автономний, автоматичний пристрій. Однак його робота коригується численними прямими та зворотними зв'язками, що надходять від різних органів та систем організму. Серце пов'язане з центральною нервовою системою, яка чинить на його роботу регулюючий вплив. Серцево-судинна система складається з великого та малого кола кровообігу. Ліва половина серця обслуговує велике коло кровообігу, права – малий. Пульс - хвиля коливань, що розповсюджується по еластичних стінках артерій внаслідок гідродинамічного удару порції крові, що викидається в аорту під тиском при скороченні лівого шлуночка. Частота пульсу відповідає частоті скорочень серця. Частота пульсу в спокої (вранці, лежачи, натще) виявляється нижчою через збільшення потужності кожного скорочення. Урідження частоти пульсу збільшує абсолютний час паузи для відпочинку серця та для протікання процесів відновлення у серцевому м'язі. У спокої пульс здорової людини дорівнює 60-70 удар/хв. Кров'яний тиск створюється силою скорочення шлуночків серця та пружністю стінок судин. Воно вимірюється у плечовій артерії. Розрізняють максимальний (систолічний) тиск, що створюється під час скорочення лівого шлуночка (систоли), та мінімальний (діастолічний) тиск, який відзначається під час розслаблення лівого шлуночка (діастол). У нормі у здорової людини віком 18-40 років у спокої кров'яний тиск дорівнює 120/70 мм ртутного ст. (120 мм систолічний тиск, 70 мм – діастолічний). Найбільша величина артеріального тиску спостерігається в аорті. У міру віддалення від серця кров'яний тиск виявляється дедалі нижчим. Найнижчий тиск спостерігається у венах при впаданні їх у праве передсердя. Постійна різниця тиску забезпечує безперервний струм крові кровоносними судинами (у бік зниженого тиску).

Дихальна система. Дихальна система включає носову порожнину, гортань, трахею, бронхи і легені. У процесі дихання з атмосферного повітря через альвеоли легень в організм постійно надходить кисень, та якщо з організму виділяється вуглекислий газ. Процес дихання – це комплекс фізіологічних і біохімічних процесів, у яких бере участь як дихальний апарат, а й система кровообігу. Вуглекислий газ із клітин тканин надходить у кров, із крові – у легені, із легень – у атмосферне повітря.

Система травлення та виділення. Травна система складається з ротової порожнини, слинних залоз, глотки, стравоходу, шлунка, тонкого та товстого кишечника, печінки та підшлункової залози. У цих органах їжа механічно і хімічно обробляється, перетравлюються харчові речовини, що надходять в організм, і всмоктуються продукти травлення. Виділювальну систему утворюють нирки, сечоводи та сечовий міхур, які забезпечують виділення з організму із сечею шкідливих продуктів обміну речовин (до 75%). Крім того, деякі продукти обміну виділяються через шкіру, легені (з повітрям, що видихається) і через шлунково-кишковий тракт. За допомогою нирок в організмі підтримується кислотно-лужна рівновага (РН), необхідний об'єм води та солей, стабільний осмотичний тиск.

Нервова система. Нервова система складається з центрального (головний та спинний мозок) та периферичного відділів (нервів, що відходять від головного та спинного мозку та розташованих на периферії нервових вузлів). Центральна нервова система координує діяльність різних органів і систем організму і регулює цю діяльність в умовах зовнішнього середовища, що змінюється, за механізмом рефлексу. Процеси, які у центральної нервової системі, лежать основу всієї психічної діяльності. Головний мозок є скупченням великої кількості нервових клітин. Будова головного мозку незрівнянно складніша за будову будь-якого органу людського тіла. Спинний мозок лежить у спинно-мозковому каналі, утвореному дужками хребців. Перший шийний хребець – межа спинного мозку зверху, а межа знизу – другий поперековий хребець. Спинний мозок ділиться на п'ять відділів з певною кількістю сегментів: шийний, грудний, поперековий, крижовий та куприковий. У центрі спинного мозку є канал, заповнений спинномозковою рідиною.

Вегетативна нервова система – спеціалізований відділ нервової системи, який регулюється корою великих півкуль. Вона поділяється на симпатичну та парасимпатичну системи. Діяльність серця, судин, органів травлення, виділення, регуляція обміну речовин, термоутворення, участь у формуванні емоційних реакцій – все це перебуває у веденні симпатичної та парасимпатичної нервової системи та під контролем вищого відділу центральної нервової системи.

2. Опорно-руховий апарат (активна та пасивна частини)

Двигуни в організмі людини забезпечуються опорно-руховим апаратом, що складається з пасивної частини (кістки, зв'язки, суглоби та фасції) і активної - м'язів, що складаються переважно з м'язової тканини. Обидві ці частини пов'язані між собою з розвитку, анатомічно та функціонально. Розрізняють гладку та поперечно смугу м'язові тканини. З гладкої м'язової тканини утворюються м'язові оболонки стінок внутрішніх органів, кровоносних та лімф, судин, а також м'язи шкіри. Скорочення гладкої мускулатури не підпорядковане волі, тому її називають мимовільною. Її структурним елементом є веретеноподібна клітина довжиною близько 100 мкм, що складається з цитоплазми (саркоплазми), в якій розташовуються ядро ​​та скорочувальні нитки – гладкі міофібрили. Поперечносмугасті м'язи утворює тканину, що в основному прикріплюється до різних частин скелета, тому їх називають також скелетними м'язами. Поперечносмугаста м'язова тканина є довільною мускулатурою, тому що її скорочення піддаються волі. Структурною одиницею скелетного м'яза є поперечно-м'язове волокно, ці волокна розташовані паралельно один одному і пов'язані між собою пухкою сполучною тканиною в пучки. Зовнішню поверхню м'яза оточує перимизіум (сполучнотканинна оболонка). Середня, потовщена частина м'яза називається черевцем, по кінцях воно переходить у сухожильні частини. За допомогою сухожиль м'яз прикріплюється до кісток скелета. М'язи мають різну форму: довгі, короткі та широкі. Зустрічаються двоголові, триголові, чотириголові, квадратні, трикутні, пірамідальні, круглі, зубчасті, камбалоподібні. У напрямку м'язових волокон розрізняють прямі, косі, кругові м'язи. За функціями м'язи ділять на згиначі, розгиначі, що приводять, відводять та обертачі. М'язи мають допоміжний апарат, до нього належать: фасції, фіброзно-кісткові канали, синовіальні піхви та сумки. М'язи забезпечені кров'ю завдяки наявності великої кількості кровоносних судин, мають добре розвинені лімф, судини. До кожного м'яза підходять рухові та чутливі нервові волокна, за допомогою яких здійснюється зв'язок з центральною нервовою системою. М'язи, що виконують один і той же рух, називаються синергістами, а протилежні рухи – антагоністами. Дія кожного м'яза може відбуватися тільки при одночасному розслабленні м'язу-антагоніста, така узгодженість зветься м'язовою координацією. У складних рухах (напр., ходьбі) беруть участь багато груп м'язів. Поперечносмугасті м'язи поділяють на м'язи тулуба, голови та шиї, верхньої та нижньої кінцівок. М'язи тулуба представлені м'язами спини, грудей та живота. М'язи спини діляться на поверхневі та глибокі. До поверхневих м'язів відносяться трапецієподібний і широкий м'яз спини; м'язи, що піднімають лопатку, великий і малий ромбоподібні м'язи; верхня та нижня задні зубчасті м'язи. М'язи спини піднімають, наближають і наводять лопатку, розгинають шию, тягнуть плече і руку назад і всередину, беруть участь у акті дихання. Глибокі м'язи спини випрямляють хребет. М'язи грудей поділяються на власні зовнішні та внутрішні міжреберні та м'язи, пов'язані з плечовим поясом та верхньою кінцівкою – велика та мала грудні, підключична та передня зубчаста. Зовнішні міжреберні м'язи піднімають, а внутрішні опускають ребра при вдиху та видиху. Інші м'язи грудей піднімають, приводять руку і обертають усередину, відтягують лопатку вперед і вниз, тягнуть ключицю вниз. Грудна та черевна порожнини розділяються куполоподібним м'язом - діафрагмою. М'язи живота представлені зовнішнім і внутрішнім косими, поперечним і прямим м'язами живота, а також квадратним м'язом попереку. Прямий м'яз укладено в міцну піхву, утворене сухожиллями зовнішнього, внутрішнього косими і поперечними м'язами живота. Прямі м'язи живота беруть участь у згинанні тулуба вперед, косі м'язи забезпечують нахил убік. Ці м'язи утворюють черевний прес, основною функцією якого є утримання органів живота у функціонально вигідному положенні. Крім того, скорочення м'язів черевного преса забезпечує акти сечовипускання, випорожнення кишечника, пологи; ці м'язи беруть участь у дихальних, блювотних рухах та інших. М'язи живота покриті зовнішньої фасцією. По середній лінії передньої черевної стінки проходить сухожильний м'язовий тяж - біла лінія живота, в середній частині її розташовується пупкове кільце. У нижньобокових відділах живота знаходиться паховий канал, в якому у чоловіків розташовується насіннєвий канатик, у жінок - кругла зв'язка матки. Всі м'язи обличчя та голови поділяються на дві групи: мімічні та жувальні. Мімічні м'язи – тонкі м'язові пучки, позбавлені фасції; одним кінцем ці м'язи вплітаються в колсу і при скороченні беруть участь у міміці обличчя. Мімічні м'язи розташовуються групами навколо очей, носа, рота. Жувальними м'язами є два поверхневі (скроневий і жувальний) і два глибокі (внутрішній і зовнішній крилоподібний) м'язи. Ці м'язи здійснюють акт жування та забезпечують рухи нижньої щелепи. До м'язів шиї відносять: підшкірний і грудино-ключично-сосцеподібний м'язи, двочеревний, шилопід'язичний, щелепно-під'язичний, підборідно-під'язичний, грудинопід'язичний, лопатково-під'язичний, м'язовий і щитопід'язний, грудинощитовидний і щитопід'язний. М'язи верхньої кінцівки поділяються на м'язи плечового пояса та вільної верхньої кінцівки. М'язи плечового пояса (дельтоподібна, надостна, підостна, мала і велика кругла і підлопаткова) оточують плечовий суглоб, забезпечуючи різні рухи в ньому. М'язи вільної верхньої кінцівки - руки - поділяються на м'язи плеча (двоголовий, клювовидно-плечовий, плечовий і триголовий), м'язи передпліччя, розташовані на передній, задній і бічній поверхні, і м'язи кисті, що лежать переважно на долонній поверхні. Завдяки цим м'язам можливі рухи в ліктьовому, променево-зап'ястковому суглобах і суглобах кисті та пальців. М'язи нижньої кінцівки - ноги - діляться на м'язи тазостегнової області та м'язи вільної нижньої кінцівки. Рухи в тазостегновому суглобі виробляє ряд м'язів, серед них розрізняють внутрішні (клубово-поперекова, грушоподібна, внутрішня замикальна) і зовнішні (велика, середня, мала сідничні, зовнішня замикальна, квадратна і напружує широку фасцію стегна). М'язи вільної нижньої кінцівки складаються з м'язів стегна, що утворюють 3 групи - передню, задню та внутрішню; гомілки, що утворюють передню, задню та зовнішню групи, і стопи. М'язи ноги здійснюють рухи в колінному, гомілковостопному суглобах і суглобах стопи. Основною властивістю всіх видів м'язів є їхня здатність скорочуватися, при цьому відбувається певна робота. Здатність м'язів активно зменшувати свою довжину при роботі залежить від їхньої властивості змінювати ступінь своєї еластичності під впливом нервових імпульсів. Сила м'язів залежить від кількості міофібрил у м'язових волокнах: у добре розвинених м'язах їх більше, у слабко розвинених менше. Систематичне тренування, фізична робота, у яких відбувається збільшення миофибрилл в м'язових волокнах, призводить до зростання м'язової сили. Скелетні м'язи, за невеликим винятком, рухають кістки в суглобах за законами важелів. Початок м'яза (нерухома точка прикріплення) знаходиться на одній кістці, а місце її прикріплення (периферичний кінець) – на іншій. Фіксована точка, або місце початку м'яза, і її рухома точка, або місце її прикріплення можуть взаємно змінюватися, залежно від того, яка частина тіла в даному випадку більш рухлива. У кожному русі бере участь як м'яз, що виробляє цей рух, а й низку інших м'язів, зокрема здійснюють протилежний рух, що забезпечує плавні і спокійні движения. Для повного використання всієї сили даного м'яза при будь-якій роботі повинні тією чи іншою мірою брати участь і бути напружені майже всі м'язи тулуба. Ось чому для успішного виконання м'язової роботи, щоб уникнути настання ранньої втоми, повинна бути гармонійно розвинена вся мускулатура тіла. У людини налічується 327 парних та 2 непарні скелетні м'язи (цветн. табл., ст. 656, до ст. людина). Всі довільні рухи взаємно пов'язані та регулюються центральною нервовою системою. Механізм м'язового скорочення "запускаєте нервовий імпульс, що досягає м'язи по руховому нерву. Нервові волокна закінчуються на окремих м'язових волокнах кінцевими пластинками, які зазвичай розташовані в середній частині м'язових волокон, що дозволяє швидше активізувати все м'язове волокно. червоподібно - так звана перистальтична хвиля, завдяки чому переміщається їх вміст, зокрема вміст шлунка і кишечника.Скорочення гладких м'язів відбуваються автоматично, під впливом внутрішніх рефлексів. в них потрапляє їжа, проте на перистальтику впливають і вищі нервові центри, серцевий м'яз відрізняється за будовою та функцією від поперечно-м'язових і гладких м'язів. свою ритмічну роботу протягом усього життя. Нервова система регулює частоту, силу, ритмічність скорочень серця (див. Серцево-судинна система). Захворювання м'язової системи. Серед вад розвитку м'язів зустрічаються порушення розвитку діафрагми з подальшим утворенням діафрагмальних гриж (див. Грижа), Омертвіння м'язів може виникнути в результаті порушення обміну речовин, запальних процесів, впливу близько розташованої пухлини, травми, а також при закупорці великих артерій. У м'язовій тканині можуть виникати різноманітні за походженням дистрофічні процеси, у т. ч. ліпоматоз (надмірне відкладення жиру), що спостерігається, зокрема, при загальному ожирінні. Відкладення вапна у м'язах спостерігається як прояв загального або місцевого порушення вапняного обміну. Атрофія м'язів виявляється у тому, що м'язові волокна поступово стають тоншими. Причини м'язових атрофій різноманітні. Як фізіологічне явище, атрофія м'язів може бути у старих людей. Іноді атрофія розвивається грунті захворювань нервової системи, захворювань із загальним виснаженням, внаслідок порушення функції м'язів, від бездіяльності. Гіпертрофія м'язів переважно носить фізіологічний, робочий характер. Вона може бути також компенсаторною, коли атрофії та загибелі частини м'язової тканини супроводжує гіпертрофія волокон, що збереглися. Гіпертрофія м'язів спостерігається також за деяких спадкових хвороб. Пухлини порівняно рідко зустрічаються у м'язах. До поширених захворювань М. с. відноситься так зв. асептичне запалення м'язів – міозит. Поразки м'язів, пов'язані із запальним процесом, зустрічаються при ряді системних (див. Колагенові хвороби, Ревматизм) та інфекційних (див. Міокардит) захворюваннях. Розвиток гнійного запалення - абсцесу - відноситься до важких форм ураження м'язів, що потребують хірургічного лікування. Ушкодження м'язів бувають у вигляді їх забитих місць або розривів; ті та інші виявляються хворобливою припухлістю, ущільненням внаслідок крововиливу. Допомога при забитих місцях - див. При повних розривах м'язів необхідна операція – зшивання розірваних відрізків, при неповних – зрощення м'язів відбувається при призначенні тривалого спокою (іммобілізації). Після зрощення м'язів відновлення їх функції призначають фізіотерапевтичні процедури, і навіть масаж, лікувальну гімнастику. Тяжкі пошкодження м'язів можуть призводити до їх рубцевих змін і контрактури, до відкладення в них вапна та їх окостеніння. До контрактур приводять не тільки різного роду травми, опіки, але і знерухомленість м'язів, наприклад кінцівок, пов'язана з хронічними захворюваннями нервів, суглобів і т. д., ось чому при таких захворюваннях така важлива лікувальна фізкультура. У відновленні порушених функцій м'язів особливе значення має масаж, спеціальний комплекс лікувальної фізкультури, які проводять лікарі та інструктори з лікувальної фізкультури або за їх рекомендаціями. Цій же меті є і певні лікарські засоби, що призначаються лікарем.

Розрізняють фізіологічні та функціональні системи організму. Перші є постійними у структурному відношенні утвореннями та представлені відомою сукупністю клітинних груп, тканин та органів, що зумовлюють виконання складних життєво необхідних функцій. Будучи продуктом еволюції, у тому чи іншому структурному оформленні ці системи чи його аналоги виявляються майже в усіх багатоклітинних тварин незалежно від рівня структурно-функціональної організації. До них належать: нервова, серцево-судинна, видільна системи, системи травлення, дихання, репродуктивна, опорно-скелетна, зовнішні покриви, м'язова система, система крові, імунна, ендокринна системи.

Функціональні системи є тимчасові об'єднання клітинних груп, тканинних комплексів, органів прокуратури та навіть фізіологічних систем, що зумовлюють досягнення організмом необхідного ситуаційного результату.

Біоекологічні, психологічні, соціальні, функціональні системи складаються залежно від конкретних обставин. Тому їх важливе число важко визначити. Число учасників (органів, фізіологічних систем) тієї чи іншої функціональної системи також змінюється. Так, для відновлення нормальних цифр артеріального тиску, що знизився, в одному випадку достатньо почастішання серцевих скорочень і звуження просвіту відповідних кровоносних судин, тобто реакція обмежується органами однієї фізіологічної системи. Однак після значних крововтрат, при яких також спостерігається зниження артеріального тиску, його стабільне відновлення вимагає оформлення більш складної функціональної системи за участю серцево-судинної, кровотворної, ендокринної, видільної, травної та навіть нервової фізіологічних систем.

Зміни, що характеризують старіння окремих фізіологічних систем, розглядаються у відповідних розділах ІІ, ІІІ та ІV томів керівництва.

Ефективність функціональних систем старіючого організму певною мірою залежить від темпів вікової перебудови окремих клітинних груп, органів та фізіологічних систем, що у свою чергу визначається співвідношенням деструктивних процесів та станом механізмів антибіостаріння. І те, й інше має помітну індивідуальну варіабельність. Віковий процес поряд з деструктивними явищами супроводжується зниженням ефективності інтеграційних механізмів, що також робить свій внесок у погіршення роботи функціональних систем старіючого організму.

У ході еволюції поряд з факторами антибіостаріння (молекулярна репарація пошкоджень ДНК, антиоксидантні внутрішньоклітинні системи) виникла низка механізмів, спрямованих на підвищення надійності виконання специфічних функцій клітинними популяціями, органами та фізіологічними системами. В одних випадках це резервування внаслідок збільшення кількості однотипних елементів (клітин даного цитофенотипу, структурно-функціональних одиниць органу, безпосередньо органів), а в інших – збереження високого потенціалу регенератора.

І те й інше забезпечує певний коефіцієнт надійності чи потенційний ресурс функцій.

Як приклад резервування розглянемо кровопостачання кістякового м'яза. У спокої число капілярів, що діють, приблизно 30/мм2 перерізу, а при максимальних навантаженнях це число зростає до 3000/мм2. Добре відома компенсаторна гіпертрофія нирки, що збереглася, після втрати парного органу, що дозволяє досить довго підтримувати сечовидільну функцію на рівні, сумісному з життям. Однак патологам добре відомо, що результатом такої компенсації завжди стає декомпенсація. Зменшення через ті чи інші обставини обсягу резервування призводить до скорочення термінів адекватного функціонування та тривалості життя. Високий регенераторний потенціал протягом життя зберігає, зокрема, печінку ссавців. Багаторазове видалення 2/3 органу експериментально щоразу завершується відновленням його вихідної маси.

З наведених прикладів випливає ряд висновків, що стосуються закономірностей вікової динаміки фізіологічних та функціональних систем. По-перше, вони вказують на те, що проблема надійності активно вирішувалася, причому за допомогою різних механізмів у процесі еволюції і, отже, ця властивість біологічних структур та їх комплексів закріплена генетично. По-друге, витрачання в процесі індивідуального розвитку сумарного функціонального потенціалу по органах та системах залежить від умов життя, які несуть у собі фактори ризику або зниження коефіцієнта резервування (гіподинамія, детренованість у загальному вигляді), або прискореного «зношування» і в результаті втрати надійності внаслідок неадекватних фізичних, психологічних, екологічних, харчових навантажень, що виключають повне та своєчасне поповнення втрати. По-третє, важлива роль у підтримці, раціональному використанні в онтогенезі та відновленні функціонального потенціалу належить регуляторно-інтегративним механізмам різного рівня, завдяки яким досягаються узгодженість та мінімізація витрат при вирішенні того чи іншого завдання.

У зв'язку з цим можна звернутися до механізмів, що діють на клітинному та клітинно-популяційному рівнях: індукованому синтезу ферментів, кейлонів як тканеспецифічних інгібіторів клітинної проліферації, апоптозу як фактору запрограмованої клітинної загибелі, спеціалізованої міжклітинної клітини. у загальному вигляді. На вищих рівнях організації це гомеостатичні нейрогуморальні механізми, що зумовлюють підтримку сталості внутрішнього середовища. У контексті, що зачіпається, заслуговують на увагу механізми і шляхи регулювання тимчасової організації процесів життєдіяльності, якщо десинхроноз є однією з характеристик старіння.

Розглядаючи вікову динаміку фізіологічних та функціональних систем під кутом концепції резервування, надійності та взаємодії структур та функцій, ми неминуче зустрічаємося з усім спектром факторів, з якими різні автори та у різний час пов'язували причину чи природу ініціюючої ланки старіння. Тут дійсно знаходиться місце генетиці, імунології, умовам та способу життя, метаболічним, клітинним та системним механізмам життєзабезпечення, хронобіології та хрономедицині. Взаємозалежність, взаємовпливи і, можна сказати, взаємопроникнення біологічних факторів життєзабезпечення різних рівнів, причому у зв'язку з параметрами середовища життя, в інтегрованому вигляді визначають адаптивний потенціал окремих людей, величина та якісні особливості якого впливають на темпи вікових змін, перспективу розвитку тих чи інших хвороб, у тому числі і вікзалежних.

Справді, у кожній популяції можна назвати людей, які стосуються типу «спринтер», «стайер» чи «мікст». Організм «стаєра» порівняно слабо пристосований до потужних короткочасних навантажень, але після відносно короткої перебудови (або налаштування) він здатний переносити тривалі рівномірні впливи екологічних факторів навіть у малоадекватних умовах. "Спринтери" погано переносять тривалу дію несприятливих факторів навіть щодо невеликої інтенсивності, але здійснюють потужні фізіологічні реакції на сильні, але нетривалі впливи екстремальних умов середовища. У «спринтерів» вища частота серцево-судинних захворювань. «Міксти», що займають проміжне положення, мають середні адаптаційні здібності. Цікаві дані обстеження людських популяцій у малокомфортних умовах життя.

Так, серед людей, які переселилися в екстремальні умови БАМу, протягом першого року «спринтерів» було 32%, «стаєрів» – 25%, «мікстів» – 43%. Наприкінці другого року життя на БАМі в результаті від'їзду переважно людей, які не відповідають типу «стаєр», співвідношення типів різко змістилося у бік «стаєрів». Визначалося вже 17,6% спринтерів, 53% стаєрів і 29,4% мікстів. У основі поділу людей зазначені типи лежать індивідуальні генетичні особливості. Ці особливості обумовлюють психосоматичні риси, що складаються в індивідуальному розвитку, за якими людина відноситься до того чи іншого конституційного типу з певним адаптивним потенціалом і більшою або меншою відповідністю конкретним умовам життя.

Прийнято виділяти такі фізіологічні системи організму: кісткову (скелет людини), м'язову, кровоносну, дихальну, травну, нервову систему крові, залоз внутрішньої секреції, аналізаторів та ін.

Кров як фізіологічнаКров -рідка тканина, що циркулює в система, рідка тканина кровоносної системи та забезпечує життєдіяльність клітин та тканин організму як орган та фізіологічну систему. Вона складається з плазми(55-60%) та зважених у ній формених елементів:еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів та інших речовин (40-45%) (рис. 2.8); має слаболужну реакцію (7,36 рН).

Еритроцити -червоні кров'яні клітини, що мають форму круглої увігнутої пластинки діаметром 8 і товщиною 2-3 мкм, заповнені особливим білком - гемоглобіном, який здатний утворювати з'єднання з киснем (оксигемоглобін) і транспортувати його з легенів до тканин, а з тканин переносити вуглекислий газ до легень здійснюючи таким чином дихальну функцію. Тривалість життя еритроцитів в організмі 100-120 днів. Червоний кістковий мозок виробляє до 300 млрд. молодих еритроцитів, щодня поставляючи їх у кров. У 1 мл крові людини у нормі міститься 4,5-5 млн еритроцитів. У осіб, які активно займаються руховою діяльністю, ця кількість може суттєво зростати (6 млн і більше). Лейкоцитибілі кров'яні тільця, виконують захисну функцію, знищуючи сторонні тіла та хвороботворні мікроби (фагоцитоз). У 1 мл крові міститься 6-8 тис. лейкоцитів. Тромбоцити(а їх міститься в 1 мл від 100 до 300 тис.) відіграють важливу роль у складному процесі згортання крові. У плазмі крові розчинені гормони, мінеральні солі, поживні та інші речовини, якими вона забезпечує тканини, а також містяться продукти розпаду, видалені з тканин.

Мал. 2.8. Склад крові людини

Основні константи крові людини

Кількість крові....................... 7% маси тіла

Вода.................................... 90-91%

Щільність......................... 1,056-1,060 г/см 3

В'язкість............... 4-5 ум. од. (стосовно води)

рН.................................. ... 7,35-7,45

Загальний білок (альбуміни, глобуліни, фібриноген). . . 65-85 г/л

Na* ................................... 1,8-2,2 г/л"

К*................................... 1,5-2,2 г/л

Са* ................................ 0,04-0,08 г/л

Осмотичний тиск........ 7,6-8,1 атм (768,2-818,7 кПа)

Онкотичний тиск..... 25-30 мм рт. ст. (3,325-3,99 кПа)

Показник депресії........................ -0,56"С

У плазмі крові знаходяться і антитіла, що створюють імунітет (несприйнятливість) організму до отруйних речовин інфекційного або якогось іншого походження, мікроорганізмів та вірусів. Плазма крові бере участь у транспортуванні вуглекислого газу до легень.

Постійність складу крові підтримується як хімічними механізмами самої крові, і спеціальними регуляторними механізмами нервової системи.

При русі крові по капілярах, що пронизують всі тканини, через їх стінки постійно просочується в міжтканинний простір частина кров'яної плазми, яка утворює міжтканинну рідину,навколишнє всі клітини тіла. З цієї рідини клітини поглинають поживні речовини та кисень і виділяють у ній вуглекислий газ та інші продукти розпаду, що утворилися в процесі обміну речовин. Таким чином, кров безперервно віддає в міжтканинну рідину поживні речовини, що використовуються клітинами, і поглинає речовини, що їх виділяють. Тут розташовані дрібні лімфатичні судини. Деякі речовини міжтканинної рідини просочуються в них і утворюють лімфу,яка виконує такі функції: повертає білки з міжтканинного простору в кров, бере участь у перерозподілі рідини в організмі, доставляє жири до клітин тканин, підтримує нормальне перебіг процесів обміну речовин у тканинах, знищує та видаляє з організму хвороботворні мікроорганізми. Лімфа по лімфатичних судинах повертається в кров, у венозну частину судинної системи.

Загальна кількість крові становить 7-8% маси тіла. У спокої 40-50% крові виключено з кровообігу і перебуває у «кров'яних депо»: печінці, селезінці, судинах шкіри, м'язів, легень. У разі потреби (наприклад, при м'язовій роботі) запасний об'єм крові включається в кровообіг і рефлекторно направляється до працюючого органу. Вихід крові з «депо» та її перерозподіл по організму регулюється ЦНС.

Втрата людиною понад 1/3 кількості крові є небезпечною для життя. У той самий час зменшення кількості крові на 200-400 мл (донорство) здорових людей нешкідливе і навіть стимулює процеси кровотворення. Розрізняють чотири групи крові (I, II, III, IV). При порятунку життя людей, які втратили багато крові, або при деяких захворюваннях роблять переливання крові з урахуванням групи. Кожна людина має знати свою групу крові.

Серцево-судинна система.Кровоносна система складається з серця та кровоносних судин. Серце -Головний орган кровоносної системи - є порожнистий м'язовий орган, який здійснює ритмічні скорочення, завдяки яким відбувається процес кровообігу в організмі. Серце – автономний, автоматичний пристрій. Однак його робота коригується численними прямими та зворотними зв'язками, що надходять від різних органів та систем організму. Серце пов'язане з центральною нервовою системою, яка чинить на його роботу регулюючий вплив.

Серцево-судинна система складається з великого та малого кіл кровообігу(Рис. 2.9). Ліва половина серця обслуговує велике коло

кровообігу, права – малий. Велике коло кровообігу починається від лівого шлуночка серця, проходить через тканини всіх органів та повертається у праве передсердя. З правого передсердя кров переходить у правий шлуночок, звідки починається мале коло кровообігу, який проходить через легені, де венозна кров, віддаючи вуглекислий газ і насичуючись киснем, перетворюється на артеріальну та прямує на ліве передсердя. З лівого передсердя кров надходить у лівий шлуночок і звідти знову у велике коло кровообігу.

Діяльність серця полягає в ритмічній зміні серцевих циклів, що складаються з трьох фаз: скорочення передсердь, скорочення шлуночків та загального розслаблення серця.

Пульс -хвиля коливань, що розповсюджується по еластичних стінках артерій в результаті гідродинамічного удару порції крові, що викидається в аорту під великим тиском при скороченні лівого шлуночка. Частота пульсу відповідає частоті скорочень серця. Частота пульсу в спокої (вранці, лежачи, натще) виявляється нижчою через збільшення потужності кожного скорочення. Урідження частоти пульсу збільшує абсолютний час паузи для відпочинку серця та для протікання процесів відновлення у серцевому м'язі. У покій пульс здорової людини дорівнює 60-70 удар/хв.

Кров'яний тискстворюється силою скорочення шлуночків серця та пружністю стінок судин. Воно вимірюється у плечовій артерії. Розрізняють максимальний (або систолічний) тиск, що створюється під час скорочення лівого шлуночка (систоли), та мінімальний (або діастолічний) тиск, який відзначається під час розслаблення лівого шлуночка (діастол). Тиск підтримується за рахунок пружності стінок розтягнутої аорти та інших великих артерій. У нормі у здорової людини у віці 18-40 років у спокої кров'яний тиск дорівнює 120/70 мм рт. ст. (120 мм систолічний тиск, 70 мм – діастолічний). Найбільша величина артеріального тиску спостерігається в аорті.

У міру віддалення від серця кров'яний тиск виявляється дедалі нижчим. Найнижчий тиск спостерігається у венах при впаданні їх у праве передсердя. Постійна різниця тиску забезпечує безперервний струм крові кровоносними судинами (у бік зниженого тиску).

Дихальна система Дихальна системавключає в себе носову порожнину, гортань, трахею, бронхиі легені.У процесі дихання з атмосферного повітря через альвеоли легень в організм постійно надходить кисень, та якщо з організму виділяється вуглекислий газ (рис. 2.10 і 2.11).

Трахея в нижній частині ділиться на два бронхи, кожен з яких, входячи в легені, деревоподібно розгалужується. Кінцеві дрібні розгалуження бронхів (бронхіоли) переходять у закриті альвеолярні роки, у стінках яких є велика кількість кулястих утворень - легеневих бульбашок (альвеол). Кожна альвеола оточена густою мережею капілярів. Загальна поверхня всіх легеневих бульбашок дуже велика, вона у 50 разів перевищує поверхню шкіри людини і становить понад 100 м 2 .

Легкі розташовуються у герметично закритій порожнині грудної клітки. Вони вкриті тонкою гладкою оболонкою - плеврою, така ж оболонка вистилає зсередини порожнину грудної клітки. Простір, утворений між цими листами плеври, називається плевральною порожниною. Тиск у плевральній порожнині завжди нижче атмосферного при видиху на 3-4 мм рт. ст., при вдиху – на 7-9.

Процес дихання - це комплекс фізіологічних і біохімічних процесів, у яких бере участь як дихальний апарат, а й система кровообігу.

Механізм диханнямає рефлекторний (автоматичний) характер. У спокої обмін повітря у легенях відбувається внаслідок дихальних ритмічних рухів грудної клітки. При зниженні в грудній порожнині тиску в легені достатньо пасивно за рахунок різниці тисків засмоктується порція повітря - відбувається вдих. Потім порожнина грудної клітки зменшується і повітря з легень виштовхується – відбувається видих. Розширення порожнини грудної клітки здійснюється внаслідок діяльності дихальної мускулатури. У спокої при вдиху порожнину грудної клітки розширює спеціальний дихальний м'яз - діафрагма, а також зовнішні міжреберні м'язи; при інтенсивній фізичній роботі включаються та інші (скелетні) м'язи. Видих у спокої виробляється вираз пасивно, при розслабленні м'язів, що здійснювали вдих, грудна клітка під впливом сили тяжкості та атмосферного тиску зменшується. При інтенсивній фізичній роботі у видиху беруть участь м'язи черевного преса, внутрішні міжреберні та інші скелетні м'язи. Систематичні заняття фізичними вправами та спортом зміцнюють дихальну мускулатуру та сприяють збільшенню обсягу та рухливості (екскурсії) грудної клітки.

Етап дихання, при якому кисень з атмосферного повітря переходить у кров, а вуглекислий газ із крові - в атмосферне повітря, називають зовнішнім диханням;перенесення газів кров'ю - наступний етап і, нарешті, тканинне(або внутрішнє) дихання - споживання клітинами кисню та виділення ними вуглекислоти як наслідок біохімічних реакцій, пов'язаних з утворенням енергії, щоб забезпечити процеси життєдіяльності організму.

Зовнішнє(легеневе) дихання здійснюється в альвеолах легень. Тут через напівпроникні стінки альвеол та капілярів кисень переходить із альвеолярного повітря, що заповнює порожнини альвеол. Молекули кисню та вуглекислого газу здійснюють цей перехід за соті частки секунди. Після перенесення кисню кров'ю до тканин здійснюється тканинне(Внутрішньоклітинне) дихання. Кисень переходить з крові в міжтканинну рідину і звідти до клітин тканин, де використовується для забезпечення процесів обміну речовин. Вуглекислий газ, що інтенсивно утворюється в клітинах, переходить у міжтканинну рідину і потім у кров. За допомогою крові він транспортується до легень, а потім виводиться із організму. Перехід кисню та вуглекислого газу через напівпроникні стінки альвеол, капілярів та оболонок еритроцитів шляхом дифузії (переходу) обумовлений різницею парціального тиску кожного з цих газів. Приміром, при атмосферному тиску повітря 760 мм рт. ст. парціальний тиск кисню (р0а) у ньому дорівнює 159 мм рт. ст., а в альвеолярному – 102, в артеріальній крові – 100, у венозній – 40 мм рт. ст. У м'язовій тканині р0а, що працює, може знижуватися до нуля. Через різницю в парціальному тиску кисню відбувається його поетапний перехід у легені, далі через стінки капілярів у кров, та якщо з крові у клітини тканин.

Вуглекислий газ з клітин тканин надходить у кров, з крові - в легені, з легенів - в атмосферне повітря, так як градієнт парціального тиску вуглекислого газу (СО 2) направлений у зворотний щодо р0а бік (у клітинах СО 2 - 50-60, крові – 47, в альвеолярному повітрі – 40, в атмосферному повітрі – 0,2 мм рт.ст.).

Система травлення та виділення.Травна системаскладається з ротової порожнини, слинних залоз, глотки, стравоходу, шлунка, тонкого та товстого кишечника, печінки.і підшлункової залози.У цих органах їжа механічно і хімічно обробляється, перетравлюються харчові речовини, що надходять в організм, і всмоктуються продукти травлення.

Видільна системаутворюють нирки, сечоводиі сечовий міхур,які забезпечують виділення з організму із сечею шкідливих продуктів обміну речовин (до 75%). Крім того, деякі продукти обміну виділяються через шкіру (з секретом потових і сальних залоз), легені (з повітрям, що видихається) і через шлунково-кишковий тракт. За допомогою нирок в організмі підтримується кислотно-лужна рівновага (рН), необхідний об'єм води та солей, стабільний осмотичний тиск (тобто гомеостаз).

Нервова системаНервова системаскладається з центрального(Головний і спинний мозок) w. периферичноговідділів (нервів, що відходять від головного та спинного мозку та розташованих на

периферії нервових вузлів). Центральна нервова система координує діяльність різних органів і систем організму і регулює цю діяльність в умовах зовнішнього середовища, що змінюється, за механізмом рефлексу. Процеси, які у центральної нервової системі, лежать основу всієї психічної діяльності.

Про структуру центральної нервової системи. Спинний мозоклежить у спинно-мозковому каналі, утвореному дужками хребців. Перший шийний хребець - межа спинного мозку зверху, а межа знизу - другий поперековий хребець. Спинний мозок ділиться на п'ять відділів з певною кількістю сегментів: шийний, грудний, поперековий, крижовий та куприковий. У центрі спинного мозку є канал, заповнений спинномозковою рідиною. На поперечному розрізі лабораторного препарату легко розрізняють сіру та білу речовину мозку. Сіра речовинамозку утворено скупченням тіл нервових клітин (нейронів), периферичні відростки яких у складі спинномозкових нервів досягають різних рецепторів шкіри, м'язів, сухожиль, слизових оболонок. Біла речовина,навколишнє сіре складається з відростків, що зв'язують між собою нервові клітини спинного мозку; висхідних чутливих (аферентних), що пов'язують усі органи та тканини (крім голови) з головним мозком; низхідних рухових (еферентних) шляхів, що йдуть від головного мозку до рухових клітин спинного мозку. Отже, спинний мозок виконує рефлекторну та провідникову для нервових імпульсів функції. У різних відділах спинного мозку знаходяться мотонейрони (рухові нервові клітини), що іннервують м'язи верхніх кінцівок, спини, грудей, живота, нижніх кінцівок. У крижовому відділі розташовуються центри дефекації, сечовипускання та статевої діяльності. Важливою функцією мотонейронів є те, що вони постійно забезпечують необхідний тонус м'язів, завдяки якому всі рефлекторні рухові акти здійснюються м'яко і плавно. Тонус центрів спинного мозку регулюється найвищими відділами центральної нервової системи. Поразки спинного мозку спричиняють різні порушення, пов'язані з виходом з ладу провідникової функції. Різні травми та захворювання спинного мозку можуть призводити до розладу больової, температурної чутливості, порушення структури складних довільних рухів, м'язового тонусу.

Головний мозокє скупчення великої кількості нервових клітин. Він складається з переднього, проміжного, середнього та заднього відділів. Будова головного мозку незрівнянно складніша за будову будь-якого органу людського тіла.

Кора великих півкульголовного мозку – наймолодший у філогенетичному відношенні відділ головного мозку (філогенез – процес розвитку рослинних та тваринних організмів протягом часу існування життя на Землі). У процесі еволюції кора великих півкуль стала вищим відділом центральної нервової системи, що формує діяльність організму як єдиного цілого у його взаєминах із навколишнім середовищем. Мозок активний не лише під час неспання, а й під час сну. Мозкова тканина споживає у 5 разів більше кисню, ніж серце, та у 20 разів більше, ніж м'язи. Складаючи всього близько 2% маси тіла людини, мозок поглинає 18-25% кисню, що споживається всім організмом. Мозок значно перевершує інші органи і споживання глюкози. Він використовує 60-70% глюкози, що утворюється печінкою, і це незважаючи на те, що мозок містить менше крові, ніж інші органи. Погіршення кровопостачання мозку може бути пов'язане з гіподинамією. У цьому випадку виникає головний біль різної локалізації, інтенсивності та тривалості, запаморочення, слабкість, знижується розумова працездатність, погіршується пам'ять, з'являється дратівливість. Щоб охарактеризувати зміни розумової працездатності, використовується комплекс методик, що оцінюють різні її компоненти (увага, обсяг пам'яті та сприйняття, логічне мислення).

Вегетативна нервова система -спеціалізований відділ нервової системи, що регулюється корою великих півкуль. На відміну від соматичноїнервової системи, що іннервує довільну (скелетну) мускулатуру та забезпечує загальну чутливість тіла та інших органів чуття, вегетативна нервова система регулює діяльність внутрішніх органів - дихання, кровообігу, виділення, розмноження, залоз внутрішньої секреції. Вегетативна нервова система поділяється на симпатичнуі парасимпатичнусистеми (рис. 2.12).

Мал. 2.12. Схема будови вегетативної нервової системи:

/ - середній мозок, II -продовгуватий мозок, III -шийний відділ спинного мозку, IV -грудний відділ спинного мозку, V-поперековий відділ спинного мозку, VI-крижовий відділ спинного мозку, 1 - око, 2 -слізна залоза, 3 - слинні залози, 4 - серце, 5 - легені, 6 - шлунок, 7 - кишечник, 8 - сечовий міхур, 9 - блукаючий нерв, 10 - тазовий нерв, 11 - симпатичний стовбур з наравертебральним гангліями, 12 - сонячне сплетіння, 13 - окоруховий нерв, 14 - слізний нерв, 15 - барабанна струна,16 - язичний нерв

Діяльність серця, судин, органів травлення, виділення, статевих та інших, регуляція обміну речовин, термоутворення, участь у формуванні емоційних реакцій (страх, гнів, радість) - все це знаходиться у віданні симпатичної та парасимпатичної нервової системи та під контролем вищого відділу центральної нервової системи.

Рецептори та аналізаториЗдатність Організму швидко пристосовуватися до змін навколишнього середовища реалізується завдяки спеціальним утворенням - рецепторів,які, володіючи

строгою специфічністю, трансформують зовнішні подразники (звук, температуру, світло, тиск) в нервові імпульси, що надходять нервовими волокнами в центральну нервову систему. Рецептори людини поділяються на дві основні групи: екстеро-(зовнішні) та інтеро-(Внутрішні) рецептори. Кожен такий рецептор є складовою аналізуючої системи, яка називається аналізатором. Аналізаторскладається з трьох відділів - рецептора, провідникової частини та центральної освіти у головному мозку.

Вищим відділом аналізатора є кірковий відділ. Перелічимо назви аналізаторів, про роль яких у життєдіяльності людини багатьом відомо. Це шкірний аналізатор (тактильна, больова, теплова, холодова чутливість); руховий (рецептори у м'язах, суглобах, сухожиллях та зв'язках збуджуються під впливом тиску та розтягування); вестибулярний (розташований у внутрішньому вусі та сприймає положення тіла у просторі); зоровий (світло та колір); слуховий (звук); нюховий (запах); смаковий (смак); вісцеральний (стан низки внутрішніх органів).

Ендокринна системаЗаліза внутрішньої секреції,або ендокринні залози (рис. 2.13), що виробляють особливі біологічні речовини - гормони.Термін «гормон» походить від грецького «hormo» - спонукаю, збуджую. Гормони забезпечують гуморальну (через кров, лімфу, міжтканинну рідину) регуляцію фізіологічних процесів в організмі, потрапляючи у всі органи та тканини. Частина гормонів продукується лише у певні періоди, більшість же – протягом усього життя людини. Вони можуть гальмувати або прискорювати зростання організму, статеве дозрівання, фізичний та психічний розвиток, регулювати обмін речовин та енергії, діяльність внутрішніх органів. До залоз внутрішньої секреції відносять: щитовидну, навколощитовидну, зобну, надниркові залози, підшлункову, гіпофіз, статеві залозита ряд інших.

Деякі з перелічених залоз виробляють крім гормонів ще секреторні речовини(наприклад, підшлункова залоза бере участь у процесі травлення, виділяючи секрети у дванадцятипалу

кишку; продуктом зовнішньої секреції чоловічих статевих залоз – яєчок є сперматозоїди і т.д.). Такі залози називають залозами змішаної секреції.

Гормони, як речовини високої біологічної активності, незважаючи на надзвичайно малі концентрації в крові, здатні викликати значні зміни в стані організму, зокрема у здійсненні обміну речовин та енергії. Вони мають дистанційну дію, характеризуються специфічністю, що виражається у двох формах: одні гормони (наприклад, статеві) впливають тільки на функцію деяких органів і тканин, інші керують лише певними змінами в ланцюзі обмінних процесів та в активності ферментів, що регулюють ці процеси. Гормони порівняно швидко руйнуються і для підтримки їхньої певної кількості в крові необхідно, щоб вони невпинно виділялися відповідною залозою. Майже всі розлади діяльності залоз внутрішньої секреції викликають зниження загальної працездатності людини. Функція ендокринних залоз регулюється центральною нервовою системою, нервовий і гуморальний вплив на різні органи, тканини та їх функції є проявом єдиної системи нейрогуморальної регуляції функцій організму.

2.4. Зовнішнє середовище та його вплив на

організм та життєдіяльність людини

Зовнішнє середовище.На людину впливають різні фактори навколишнього середовища. При вивченні різноманітних видів його діяльності не

обійтися без урахування впливу природних факторів(барометричний тиск, газовий склад та вологість повітря, температура навколишнього середовища, сонячна радіація - так зване фізичне навколишнє середовище), біологічних факторіврослинного та тваринного оточення, а також факторів соціального середовища зрезультатами побутової, господарської, виробничої та творчої діяльності людини.

З зовнішнього середовища в організм надходять речовини, необхідні для його життєдіяльності та розвитку, а також подразники (корисні та шкідливі), які порушують сталість внутрішнього середовища. Організм шляхом взаємодії функціональних систем всіляко прагне зберегти необхідну сталість свого внутрішнього середовища.

Діяльність всіх органів та їх систем у цілісному організмі характеризується певними показниками, що мають ті чи інші діапазони коливань. Одні константи стабільні і досить жорсткі (наприклад, рН крові 7,36-7,40, температура тіла - в межах 35-42 ° С), інші і в нормі відрізняються значними коливаннями (наприклад, ударний об'єм серця - кількість крові, що викидається за одне скорочення – 50-200 см*). Нижчі хребетні, у яких регуляція показників, що характеризують стан внутрішнього середовища, недосконала, виявляються у владі чинників довкілля. Наприклад, жаба, не володіючи механізмом, що регулює сталість температури тіла, дублює температуру зовнішнього середовища настільки, що взимку всі життєві процеси у неї загальмовуються, а влітку, опинившись далеко від води, вона висихає і гине. У процесі філогенетичного розвитку вищі тварини, зокрема й людина, хіба що самі себе помістили в теплицю, створивши своє стабільне внутрішнє середовище і забезпечивши цим відносну незалежність від довкілля.

Природні соціально-екологічні чинники та їх вплив на організм.Природні та соціально-біологічні чинники, що впливають організм людини, нерозривно пов'язані з питаннями екологічного характеру. Екологія(грец. oikos – будинок, житло, батьківщина + logos – поняття, вчення) – це і область знання, і частина біології, і навчальна дисципліна, і комплексна наука. Екологія розглядає взаємини організмів один з одним і з неживими компонентами природи Землі (її біосфери). Екологія людини вивчає закономірності взаємодії людини з природою, проблеми збереження та зміцнення здоров'я. Людина залежить від умов довкілля так само, як природа залежить від людини. Тим часом вплив виробничої діяльності на навколишню природу (забруднення атмосфери, ґрунту, водойм відходами виробництва, вирубування лісів, підвищена радіація внаслідок аварій та порушень технологій) ставить під загрозу існування самої людини. Наприклад, у великих містах значно погіршується природне довкілля, порушуються ритм життя, психоемоційна ситуація праці, побуту, відпочинку, змінюється клімат. У містах інтенсивність сонячної радіації на 15-20% нижча, ніж у прилеглій місцевості, зате середньорічна температура вища на 1-2"С, менш значні добові та сезонні коливання, нижче атмосферний тиск, забруднене повітря. Всі ці зміни мають вкрай несприятливий вплив на Екологічні проблеми безпосередньо пов'язані з процесом організації та проведення систематичних занять фізичними вправами та спортом, а також з умовами, в яких вони відбуваються.

2.5. Функціональна активність людини та

взаємозв'язок фізичної та розумової діяльності

Функціональна активність людини.Функціональна активність людини характеризується різними руховими актами: скороченням м'яза серця, пересуванням тіла у просторі, рухом очних яблук, ковтанням, диханням, і навіть руховим компонентом мови, міміки.

На розвиток функцій м'язів великий вплив мають сили гравітації та інерції, які м'яз змушений постійно долати. Важливу роль відіграють час, протягом якого розгортається м'язове скорочення, і простір, у якому воно відбувається.

Передбачається і цілим рядом наукових праць доводиться, що працю створив людину. Поняття "праця" включає різні його види. Тим часом існують два основні види трудової діяльності людини – фізична та розумова праця та їх проміжні поєднання.

Фізична праця- це вид діяльності людини, особливості якої визначаються комплексом факторів, що відрізняють один вид діяльності від іншого, пов'язаного з наявністю будь-яких кліматичних, виробничих, фізичних, інформаційних тощо факторів. Виконання фізичної роботи завжди пов'язане з певною тяжкістю праці, яка визначається ступенем залучення в роботу кістякових м'язів і відображає фізіологічну вартість переважно фізичного навантаження. За ступенем тяжкості розрізняють фізично легку працю, середньої тяжкості, важку і дуже важку. Критеріями оцінки тяжкості праці служать ергометричні показники (величини зовнішньої роботи, переміщених вантажів та ін) та фізіологічні (рівні енерговитрат, частота серцевих скорочень, інші функціональні зміни).

Розумова праця -це діяльність людини з перетворення сформованої в її свідомості концептуальної моделі дійсності шляхом створення нових понять, суджень, висновків, а на їх основі – гіпотез та теорії. Результат розумової праці - наукові та духовні цінності або рішення, які за допомогою керуючих впливів на знаряддя праці використовуються для задоволення суспільних чи особистих потреб. Розумова праця виступає у різних формах, що залежать від виду концептуальної моделі та цілей, які стоять перед людиною (ці умови визначають специфіку розумової праці). До неспецифічних особливостей розумової праці відносяться прийом та переробка інформації, порівняння отриманої інформації з зберігається в пам'яті людини, її перетворення, визначення проблемної ситуації, шляхів вирішення проблеми та формування мети розумової праці залежно від виду та способів перетворення інформації та вироблення рішення розрізняють репродуктивні та продуктивні (Творчі) види розумової праці. У репродуктивних видах праці використовуються заздалегідь відомі перетворення з фіксованими алгоритмами дій (наприклад, рахункові операції), у творчій праці алгоритми взагалі невідомі, або дані в неясному вигляді. Оцінка людиною себе як суб'єкта розумової праці, мотивів діяльності, значущості мети та самого процесу праці становить емоційну складову розумової праці. Ефективність його визначається рівнем знань та можливістю їх здійснити, здібностями людини, та її вольовими характеристиками. При високій напруженості розумової праці, особливо якщо вона пов'язана з дефіцитом часу, можуть виникати явища розумової блокади (тимчасове гальмування процесу розумової праці), які оберігають функціональні системи центральної нервової системи від роз'єднання.

Взаємозв'язок фізичної та розумової діяльності людини.Одна з найважливіших характеристик особистості – інтелект.Умовою інтелектуальної діяльності та її характеристикою служать розумові здібності, які формуються та розвиваються протягом усього життя. Інтелект проявляється у пізнавальній та творчій діяльності, включає процес набуття знань, досвід та здатність використовувати їх на практиці.

Інший, не менш важливою стороною особистості є емоційно-вольова сфера, темперамент та характер. Можливість регулювати формування особистості досягається тренуванням, вправою та вихованням. А систематичні заняття фізичними вправами, і більше навчально-тренувальні заняття у спорті надають позитивний вплив на психічні функції, з дитячого віку формують розумову і емоційну стійкість до напруженої діяльності. Численні дослідження з вивчення параметрів мислення, пам'яті, стійкості уваги, динаміки розумової працездатності у процесі виробничої діяльності у адаптованих (тренованих) до систематичних фізичних навантажень осіб та у неадаптованих (нетренованих) свідчать, що параметри розумової працездатності прямо залежать від рівня загальної та спеціальної фізичної підготовленості . Розумова діяльність буде меншою мірою схильна до впливу несприятливих факторів, якщо цілеспрямовано застосовувати засоби та методи фізичної культури (наприклад, фізкультурні паузи, активний відпочинок тощо).

Навчальний день студентів насичений значними розумовими та емоційними навантаженнями. Вимушена робоча поза, коли м'язи, що утримують тулуб у певному стані, тривалий час напружені, часті порушення режиму праці та відпочинку, неадекватні фізичні навантаження - все це може спричиняти стомлення, яке накопичується та переходить у перевтому. Щоб цього не сталося, потрібно один вид діяльності змінювати іншим. Найбільш ефективна форма відпочинку при розумовій праці – активний відпочинок у вигляді помірної фізичної праці чи занять фізичними вправами.

У теорії та методиці фізичного виховання розробляються методи спрямованого на окремі м'язові групи і цілі системи організму. Проблему представляють засоби фізичної культури, які б безпосередньо впливали на збереження активної діяльності головного мозку людини при напруженій розумовій роботі.

Заняття фізичними вправами помітно впливають на зміну розумової працездатності та сенсомоторики у студентів першого курсу, меншою мірою у студентів другого та третього курсів. Першокурсники більше втомлюються у процесі навчальних занять за умов адаптації до навчання вузу. Тому для них заняття з фізичного виховання – один із найважливіших засобів адаптуватися до умов життя та навчання у вузі. Заняття фізичною культурою більше підвищують розумову працездатність студентів тих факультетів, де переважають теоретичні заняття, і менше – тих, у навчальному плані яких практичні та теоретичні заняття чергуються.

Велике профілактичне значення мають самостійні заняття студентів фізичними вправами у режимі дня. Щоденна ранкова зарядка, прогулянка чи пробіжка на свіжому повітрі сприятливо впливають на організм, підвищують тонус м'язів, покращують кровообіг та газообмін, а це позитивно впливає на підвищення розумової працездатності студентів. Важливим є активний відпочинок у канікули: студенти після відпочинку у спортивно-оздоровчому таборі розпочинають навчальний рік, маючи вищу працездатність.

2.6. Втома при фізичній та розумовій роботі.

Відновлення

Будь-яка м'язова діяльність, заняття фізичними вправами, спортом підвищують активність обмінних процесів, тренують і підтримують високому рівні механізми, здійснюють обмін речовин і енергії, що позитивно позначається на розумової і фізичної працездатності людини. Однак при збільшенні фізичного чи розумового навантаження, обсягу інформації, а також інтенсифікації багатьох видів діяльності в організмі розвивається особливий стан, що називається втомою.

Втома -це функціональний стан, що тимчасово виникає під впливом тривалої та інтенсивної роботи і призводить до зниження її ефективності. Втома проявляється в тому, що зменшується сила та витривалість м'язів, погіршується координація рухів, зростають витрати енергії при виконанні роботи однакового характеру, уповільнюється швидкість переробки інформації, погіршується пам'ять, ускладнюється процес зосередження та перемикання уваги, засвоєння теоретичного матеріалу. Втома пов'язана з відчуттям втоми,і в той же час воно служить природним сигналом можливого виснаження організму та запобіжним біологічним механізмом, що захищає його від перенапруги. Втома, що виникає в процесі вправи, це ще й стимулятор, що мобілізує резерви організму, його органів і систем, так і відновлювальні процеси.

Втома настає при фізичній та розумовій діяльності. Воно може бути гострим,тобто. виявлятися в короткий проміжок часу, та хронічним,тобто. носити тривалий характер (до кількох місяців); загальним,тобто. що характеризує зміну функцій організму в цілому, та локальним,що зачіпає якусь обмежену групу м'язів, орган, аналізатор. Розрізняють дві фази втоми: компенсовану(коли немає явно вираженого зниження працездатності через те, що включаються резервні можливості організму) та некомпенсовану(Коли резервні потужності організму вичерпані і працездатність явно знижується). Систематичне виконання роботи на тлі невідновлення, непродумана організація праці, надмірна нервово-психічна та фізична напруга можуть призвести до перевтоми,а отже, до перенапругинервової системи, загострень серцево-судинних захворювань, гіпертонічної та виразкової хвороби, зниження захисних властивостей організму. Фізіологічною основою всіх цих явищ є порушення балансу збудливо-гальмівних нервових процесів. Розумова перевтома особливо небезпечна для психічного здоров'я людини, вона пов'язана зі здатністю центральної нервової системи довго працювати з перевантаженнями, а це в кінцевому підсумку може призвести до розвитку пограничного гальмування, порушення злагодженості взаємодії вегетативних функцій.

Усунути стомлення можливо, підвищивши рівень загальної та спеціалізованої тренованості організму, оптимізувавши його фізичну, розумову та емоційну активність.

Профілактиці та віддаленню розумової втоми сприяє мобілізація тих сторін психічної активності та рухової діяльності, які не пов'язані з тими, що призвели до втоми. Необхідно активно відпочивати, переключатися інші види діяльності, використовувати арсенал засобів відновлення.

Відновлення -процес, що відбувається в організмі після припинення роботи і полягає у поступовому переході фізіологічних та біохімічних функцій до вихідного стану. Час, протягом якого відбувається відновлення фізіологічного статусу після виконання певної роботи, називають відновлювальним періодом.Слід пам'ятати, що в організмі як під час роботи, так і в передробочому та післяробочому спокої, на всіх рівнях його життєдіяльності безперервно відбуваються взаємопов'язані процеси витрати та відновлення функціональних, структурних та регуляторних резервів. Під час роботи процеси дисиміляції переважають над асиміляцією і тим більше, чим значніша інтенсивність роботи і менша готовність організму до її виконання.

У відновлювальному періоді переважають процеси асиміляції, а відновлення енергетичних ресурсів відбувається з перевищенням вихідного рівня (Надвідновлення,чи суперкомпенсація). Це має значення підвищення тренованості організму та її фізіологічних систем, які забезпечують підвищення працездатності.

Схематично процес відновлення можна у вигляді трьох взаємодоповнюючих ланок: 1) усунення змін і нару-. шений у системах нейрогуморального регулювання; 2) виведення продуктів розпаду, що утворюються в тканинах і клітинах органу, що працював, з місць їх виникнення; 3) усунення продуктів розпаду із внутрішнього середовища організму.

Протягом життя функціональний стан організму періодично змінюється. Такі періодичні зміни можуть відбуватися в короткі інтервали протягом тривалих періодів. Періодичне відновлення пов'язане з біоритмами, які зумовлені добовою періодикою, часом року, віковими змінами, статевими ознаками, впливом природних умов, довкілля. Так, зміна часового поясу, температурних умов, геомагнітні бурі можуть зменшити активність відновлення та обмежити розумову та фізичну працездатність.

Розрізняють раннюі пізнюфазу відновлення. Рання фаза закінчується за кілька хвилин після легкої роботи, після важкої - за кілька годин; пізні фази відновлення можуть тривати кілька днів.

Втома супроводжується фазою зниженої працездатності, а згодом може змінитися фазою підвищеної працездатності. Тривалість цих фаз залежить від рівня тренованості організму, і навіть від виконуваної роботи.

Функції різних систем організму відновлюються одночасно. Наприклад, після тривалого бігу першою повертається до вихідних властивостей функція зовнішнього дихання (частота і глибина); через кілька годин стабілізується частота серцевих скорочень та артеріальний тиск; показники сенсомоторних реакцій повертаються до вихідного рівня через добу і більше; у марафонців основний обмін відновлюється через три доби після пробігу.

Раціонально поєднувати навантаження та відпочинок необхідно для того, щоб зберегти та розвинути активність відновлювальних процесів. Додатковими засобами відновленняможуть бути фактори гігієни, харчування, масаж, біологічно активні речовини (вітаміни). Головний критерій позитивної динаміки відновлювальних процесів – готовність до повторної діяльності, а найбільш об'єктивним показником відновлення працездатності є максимальний обсяг повторної роботи. З особливою ретельністю необхідно враховувати нюанси відновлювальних процесів при організації занять фізичними вправами та планування тренувальних навантажень. Повторні навантаження доцільно виконувати у фазі підвищеної працездатності. Занадто довгі інтервали відпочинку знижують ефективність тренувального процесу. Так, після швидкісного бігу на 60-80 м-код кисневий борг ліквідується протягом 5-8 хв. Збудливість центральної нервової системи протягом цього часу зберігається на високому рівні. Тому оптимальним для повторення швидкісної роботи буде інтервал 5-8 хв.

Щоб прискорити відновлення, у спортивної практиці використовується активний відпочинок, тобто. перемикання на інший вид діяльності. Значення активного відпочинку на відновлення працездатності вперше було встановлено російським фізіологом І.М. Сєченовим (1829-1905). Він показав, наприклад, що стомлена кінцівка відновлюється прискорено не за пасивному відпочинку, а під час роботи інший кінцівкою.

2.7. Біологічні ритми та працездатність

Біологічні ритмирегулярне, періодичне повторення у часі характеру та інтенсивності життєвих процесів, окремих станів чи подій. Тією чи іншою мірою біоритми притаманні всім живим організмам. Вони характеризуються періодом, амплітудою, фазою, середнім рівнем, профілем і поділяються на екзогенні(викликані впливом навколишнього середовища) та ендогенні(Зумовлені процесами у найживішій системі). Існують біоритми клітин, органу, організму, спільноти. За виконуваною функцією біологічні ритми ділять на фізіологічні -робочі цикли, пов'язані з діяльністю окремих систем (дихання, серцебиття) та екологічні,або адаптивні,службовці пристосування організму до періодичності довкілля (наприклад, зима - літо). Період (частота) фізіологічного ритму може змінюватись у широких межах залежно від ступеня функціонального навантаження (від 60 удар/хв серця у спокої до 180-200 удар/хв при виконанні роботи); період екологічних ритмів порівняно постійний, закріплений генетично (тобто пов'язаний із спадковістю), у природних умовах захоплений циклами навколишнього середовища, виконує функцію «біологічного годинника».

Відомим прикладом дії біологічного годинника служать «сови» і «жайворонки». Помічено, що протягом дня працездатність змінюється, а ніч нам природа надала для відпочинку. Встановлено, що період активності, коли рівень фізіологічних функцій високий, це з 10 до 12 і з 16 до 18 годин. До 14 години та у вечірній час працездатність знижується. Тим часом не всі люди підкоряються такій закономірності: одні успішніше справляються з роботою з ранку і в першій половині дня (їх називають жайворонками), інші - увечері і навіть уночі (їх називають совами).

У сучасних умовах набули значущості соціальні ритми,в полоні яких ми знаходимося постійно: початок і кінець робочого дня, скорочення відпочинку та сну, невчасний прийом їжі, нічні чування. Соціальні ритми чинять все зростаючий тиск на ритми біологічні, ставлять їх у залежність, не зважаючи на природні потреби організму. Студенти відрізняються більшою соціальною активністю та високим емоційним тонусом, і, мабуть, не випадково їм властива гіпертонічна хвороба більш ніж їхнім одноліткам з інших соціальних груп.

Отже, ритми життя обумовлені фізіологічними процесами в організмі, природними та соціальними факторами: зміною пір року, доби, станом сонячної активності та космічного випромінювання, обертанням Місяця навколо Землі (і розташуванням та впливом планет один на одного), зміною сну та неспання, трудових процесів та відпочинку, рухової активності та пасивного відпочинку. Всі органи та функціональні системи організму мають власні ритми, що вимірюються в секундах, годинах, тижнях, місяцях та роках. Взаємодіючи одне з одним, біоритми окремих органів прокуратури та систем утворюють упорядковану систему ритмічних процесів, що й організує діяльність цілісного організму у часі.

Знання та раціональне використання біологічних ритмів може суттєво допомогти у процесі підготовки та у виступах на змаганнях. Якщо ви звернете увагу на календар змагань, то побачите, що найінтенсивніша частина програми посідає ранкові (.з 10 до 12) і вечірні (з 15 до 19) години, тобто. на той час доби, який найближчий до природних підйомів працездатності. Багато дослідників вважають, що основне навантаження спортсмени мають отримувати у другій половині дня. Враховуючи біоритми, можна досягати більш високих результатів меншою фізіологічною ціною. Професійні спортсмени тренуються по кілька разів на день, особливо в передзмагальний період, і багато з них показують хороші результати завдяки тому, що вони підготовлені до будь-якого часу змагань.

Наука про біологічні ритми має величезне практичне значення і для медицини. З'явилися нові поняття: хрономедицина, хронодіагностика, хронотерапія, хронопрофілактика, хронопатологія, хронофармакологія та ін. Ці поняття пов'язані з використанням фактора часу, “біоритмів у практиці лікування хворих. Стоматологи, наприклад, знають, що чутливість зубів до больових подразників максимальна до 18 годин і мінімальна невдовзі після опівночі, тому всі найболючіші процедури вони прагнуть виконати вранці.

Використовувати чинник часу доцільно у багатьох сферах діяльності. Якщо режим робочого дня, навчальних занять, харчування, відпочинку, занять фізичними вправами складено без урахування біологічних ритмів, це може призвести як до зниження розумової чи фізичної працездатності, до розвитку будь-якого захворювання.

2.8. Гіпокінезія та гіподинамія

Гіпокінезія(грец. hypo - зниження, зменшення, недостатність; kinesis - рух) - особливий стан організму, зумовлений недостатністю рухової активності. У ряді випадків цей стан призводить до гіподинамії. Гіподинамія(грец. hypo – зниження; dynamis – сила) – сукупність негативних морфо-функціональних змін в організмі внаслідок тривалої гіпокінезії. Це атрофічні зміни у м'язах, загальна фізична детренированность, детренированность серцево-судинної системи, зниження ортостатичної стійкості, зміна водно-сольового балансу, системи крові, демінералізація кісток тощо. У кінцевому підсумку знижується функціональна активність органів прокуратури та систем, порушується діяльність регуляторних механізмів, які забезпечують їх взаємозв'язок, погіршується стійкість до різних несприятливих чинників; зменшується інтенсивність та обсяг аферентної інформації, пов'язаної з м'язовими скороченнями, порушується координація рухів, знижується тонус м'язів (тургор), падає витривалість та силові показники. Найбільш стійкі до розвитку гіподинамічних ознак м'язів антигравітаційного характеру (шиї, спини). М'язи живота атрофуються порівняно швидко, що несприятливо позначається функції органів кровообігу, дихання, травлення. В умовах гіподинамії знижується сила серцевих скорочень у зв'язку із зменшенням венозного повернення до передсердя, скорочуються хвилинний об'єм, маса серця та його енергетичний потенціал, послаблюється серцевий м'яз, знижується кількість циркулюючої крові у зв'язку із застоюванням їх у депо та капілярах. Тонус артеріальних та венозних судин послаблюється, падає кров'яний тиск, погіршуються постачання тканин киснем (гіпоксія) та інтенсивність обмінних процесів (порушення у балансі білків, жирів, вуглеводів, води та солей). Зменшується життєва ємність легень та легенева вентиляція, інтенсивність газообміну. Все це супроводжується ослабленням взаємозв'язку рухових та вегетативних функцій, неадекватністю нервово-м'язових напруг. Таким чином, при гіподинамії в організмі створюється ситуація, що загрожує «аварійними» наслідками для його життєдіяльності. Якщо додати, що відсутність необхідних систематичних занять фізичними вправами пов'язана з негативними змінами в діяльності вищих відділів головного мозку, його підкіркових структурах, утвореннях, то стає зрозуміло, чому знижуються загальні захисні сили організму і виникає підвищена стомлюваність, порушується сон, знижується здатність підтримувати високу розумову чи фізичну працездатність.

2.9. Засоби фізичної культури, що забезпечують

стійкість до розумової та фізичної

працездатності

Основне засібфізичної культури - фізичні вправи.Існує фізіологічна класифікація вправ, у якій вся різноманітна м'язова діяльність об'єднана окремі групи вправ за фізіологічними ознаками.

Стійкість організму до несприятливих факторів залежить від вроджених та набутих властивостей. Вона дуже рухлива і піддається тренуванню як засобами м'язових навантажень, і різними зовнішніми впливами (температурними коливаннями, недоліком чи надлишком кисню, вуглекислого газу). Відзначено, наприклад, що фізичне тренування шляхом удосконалення фізіологічних механізмів підвищує стійкість до перегрівання, переохолодження, гіпоксії, дії деяких токсичних речовин, знижує захворюваність та підвищує працездатність. Треновані лижники при охолодженні тіла до 35°С зберігають високу працездатність. Якщо нетреновані люди не в змозі виконувати роботу при підйомі температури до 37-38°С, то треновані успішно справляються з навантаженням навіть тоді, коли температура їх тіла досягає 39°С і більше.

У людей, які систематично та активно займаються фізичними вправами, підвищується психічна, розумова та емоційна стійкість при виконанні напруженої розумової чи фізичної діяльності.

До основних фізичних (або рухових) якостей,що забезпечують високий рівень фізичної працездатності людини, відносять силу, швидкістьі витривалість,які проявляються у певних співвідношеннях залежно від умов виконання тієї чи іншої рухової діяльності, її характеру, специфіки, тривалості, потужності та інтенсивності. До названих фізичних якостей слід додати гнучкістьі спритність,які багато чому визначають успішність виконання деяких видів фізичних вправ. Різноманітність та специфічність впливу вправ на організм людини можна зрозуміти, ознайомившись з фізіологічною класифікацією фізичних вправ(З погляду спортивних фізіологів). В її основу покладено певні фізіологічні класифікаційні ознаки, які притаманні всім видам м'язової діяльності, що входять до конкретної групи. Так, за характером м'язових скорочень робота м'язів може носити статичнийабо динамічнийхарактер. Діяльність м'язів в умовах збереження нерухомого становища тіла або його ланок, а також вправа м'язів при утриманні будь-якого вантажу без його переміщення характеризується як статична робота(Статичне зусилля). Статичними зусиллями характеризується підтримання різноманітних поз тіла, а зусилля м'язів при динамічній роботіпов'язані з переміщеннями тіла або його ланок у просторі.

Д Значна група фізичних вправ виконується у строго постійних (стандартних)умовах як у тренуваннях, і на змаганнях; рухові акти у своїй виробляються певної послідовності. В рамках певної стандартності рухів та умов їх виконання удосконалюється виконання конкретних рухів із проявом сили, швидкості, витривалості, високої координації при їх виконанні.

Є також велика група фізичних вправ, особливість яких у нестандартності,непостійність умов їх виконання, у ситуації, що змінюється, вимагає миттєвої рухової реакції (єдиноборства, спортивні ігри). Дві великі групи фізичних вправ, пов'язані зі стандартністю чи нестандартністю рухів, своєю чергою, поділяються на вправи (рухи) циклічногохарактеру (ходьба, біг, плавання, веслування, пересування на ковзанах, лижах, велосипеді тощо) та вправи ациклічногохарактеру (вправи без обов'язкової злитої повторюваності певних циклів, що мають чітко виражені початок і завершення руху: стрибки, метання, гімнастичні та акробатичні елементи, піднімання ваг. Загальне для рухів циклічного характеру полягає в тому, що всі вони представляють роботу постійноюі змінної потужностіз різною тривалістю. Різноманітний характер рухів не завжди дозволяє точно визначити потужність виконаної роботи (тобто кількість роботи в одиницю часу, пов'язане з силою м'язових скорочень, їх частотою та амплітудою), у таких випадках використовується термін «інтенсивність». Гранична тривалість роботи залежить від її потужності, інтенсивності та обсягу, а характер виконання роботи пов'язаний із процесом втоми в організмі. Якщо потужність роботи велика, то тривалість її мала внаслідок втоми, що швидко настає, і навпаки. Під час роботи циклічного характеру спортивні фізіологи розрізняють зону максимальної потужності(тривалість роботи вбирається у 20-30 з, причому втома і зниження працездатності здебільшого настає вже за 10-15 з); субмаксимальною(Від 20-30 до 3-5 с); великий(від 3-5 до 30-50 хв) та помірною(тривалість 50 хв і більше).

Особливості функціональних зрушень організму і під час різних видів циклічної роботи у різних зонах потужності визначає спортивний результат. Так, наприклад, основною характерною рисою роботи в зоні максимальної потужності є те, що діяльність м'язів протікає у безкисневих (анаеробних) умовах. Потужність роботи настільки велика, що організм неспроможна забезпечити її здійснення з допомогою кисневих (аеробних) процесів. Якби така потужність досягалася за рахунок кисневих реакцій, то органи кровообігу та дихання мали забезпечити доставку до м'язів понад 40 л кисню за 1 хв. Але навіть у висококваліфікованого спортсмена при повному посиленні функції дихання та кровообігу споживання кисню може лише наближатися до зазначеної цифри. Протягом перших 10-20 з роботи споживання кисню в перерахунку на 1 хв досягає лише 1 -2 л. Тому робота максимальної потужності виконується "в борг", який ліквідується після закінчення м'язової діяльності. Процеси дихання та кровообігу під час роботи максимальної потужності не встигають посилитися до рівня, що забезпечує необхідну кількість кисню, щоб дати енергію м'язам, що працюють. Під час спринтерського бігу робиться лише кілька поверхневих дихань, інколи ж такий біг відбувається при повній затримці дихання. При цьому аферентні та еферентні відділи нервової системи функціонують з максимальною напругою, викликаючи досить швидку втому клітин центральної нервової системи. Причина втоми самих м'язів пов'язана із значним накопиченням продуктів анаеробного обміну та виснаженням енергетичних речовин у них. Головна маса енергії, що звільняється під час роботи максимальної потужності, утворюється за рахунок енергії розпаду АТФ та КФ. Кисневий борг, що ліквідується в період відновлення після виконаної роботи, використовується на окисний ресинтез (відновлення) цих речовин.

Зниження потужності та збільшення тривалості роботи пов'язане з тим, що крім анаеробних реакцій енергозабезпечення м'язової діяльності розгортаються також процеси аеробної енергоутворення. Це збільшує (до повного задоволення потреби) надходження кисню до працюючих м'язів. Так, при виконанні роботи в зоні щодо помірної потужності (біг на довгі та наддовгі дистанції) рівень споживання кисню може досягати приблизно 85% максимально можливого. При цьому частина споживаного кисню використовується на окисний ресинтез АТФ, КФ та вуглеводів. При тривалій (іноді багатогодинній) роботі помірної потужності вуглеводні запаси організму (глікоген) значно зменшуються, що призводить до зниження вмісту глюкози в крові, негативно позначаючись на діяльність нервових центрів, м'язів та інших працюючих органів. Щоб заповнити витрачені вуглеводні запаси організму у процесі тривалих забігів та пропливів, передбачається спеціальне харчування розчинами цукру, глюкози, соками.

Ациклічні рухи не мають злитної повторюваності циклів і є стереотипно наступні фази рухів з чітким завершенням. Щоб виконати їх, необхідно виявити силу, швидкість, високу координацію рухів (руху силового та швидкісно-силового характеру). Успішність виконання цих вправ пов'язані з проявом чи максимальної сили, чи швидкості, чи поєднання те й інше залежить від необхідного рівня функціональної готовності систем організму загалом.

До засобамфізичної культури відносяться не тільки фізичні вправи, а й оздоровчі сили природи(сонце, повітря та вода), гігієнічні фактори(Режим праці, сну, харчування, санітарно-гігієнічні умови). Використання оздоровчих сил природи сприяє зміцненню та активізації захисних сил організму, стимулює обмін речовин та діяльність фізіологічних систем та окремих органів. Щоб підвищити рівень фізичної та розумової працездатності, необхідно бувати на свіжому повітрі, відмовитися від шкідливих звичок, проявляти рухову активність, займатися гартуванням. p align="justify"> Систематичні заняття фізичними вправами в умовах напруженої навчальної діяльності знімають нервово-психічні напруження, а систематична м'язова діяльність підвищує психічну, розумову та емоційну стійкість організму при напруженій навчальній роботі.

Контрольні питання

1. Поняття про соціально-біологічні основи фізичної культури.

2. Природно-наукові засади фізичної культури та спорту.

3. Принцип цілісності організму та його єдності з навколишнім середовищем.

4. Саморегуляція та самовдосконалення організму.

5. Загальне уявлення про будову тіла.

6. Перерахуйте види тканин організму та їх властивості загального та специфічного характеру.

7. Три основні порожнини тулуба організму людини. Назвіть якісь органи в них розташовані.

8. Поняття про орган та систему органів.

9. Форма та функції кісток скелета людини.

10. З чого складається кістяк людини.

11. Хребет. Його відділи та функції.

12. Поняття про грудну клітку та її функції.

13. Загальне уявлення про будову черепа та його функції.

14. Поняття про суглоби, зв'язки та сухожилля.

15. Уявлення про опорно-руховий апарат.

16. Уявлення про м'язову систему (функції поперечно-смугастої та гладкої мускулатури).

17. Уявлення про будову м'язової тканини,

18. Роль м'язів тулуба, голови, шиї, верхніх та нижніх кінцівок.

19. Загальне уявлення про енергозабезпечення м'язового скорочення.

20. Уявлення про дихальну систему.

21. Уявлення про травну систему.

22. Уявлення про видільну систему.

23. ЦНС, її відділи та функції.

24. Будова та функції спинного мозку.

25. Головний мозок (будова та функції).

26. Вегетативна нервова система та соматична нервова система.

27. Симпатична та парасимпатична нервова система.

28. Поняття про рецептори.

29. Аналізатори.

30. Залози внутрішньої секреції.

31. Зовнішнє середовище, його природні, біологічні та соціальні фактори.

32. Гомеостаз.

33. Екологічні фактори та їх вплив на організм.

34. Поняття про функціональну активність людини.

35. Характеристика розумової праці.

36. Характеристика фізичної праці.

37. Двигунний режим, поєднання праці та відпочинку. Види відпочинку.

38. Взаємозв'язки фізичної та розумової діяльності людини.

39. Поняття про стомлення під час фізичної та розумової діяльності.

40. Процес відновлення.

41. Уявлення про біологічні ритми людини.

42. Гіпокінезія та гіподинамія.

43. Кошти фізичної культури.

44. Фізіологічна класифікація фізичних вправ.

Частина друга

2.10. Фізіологічні механізми та закономірності

вдосконалення окремих систем організму під

впливом спрямованого фізичного тренування

Організм людини складається з клітин, що утворюють тканини, з яких побудовано органи. Органи- це анатомічно відокремлені частини організму, що мають певну структуру, тісно пов'язану з функціями, що виконуються. Життя організму забезпечується взаємодією великої кількості різних органів. Органи, які виконують одну або кілька загальних фізіологічних функцій, складають фізіологічну систему.В організмі людини розрізняють такі фізіологічні системи: травну, дихальну, кровоносну, видільну, статеву, опорно-рухову, нервову, ендокринну, покривну. Часто ще виділяють імунну систему, систему крові та сенсорні системи.

Травна системавключає ротову порожнину з язиком, зубами і великими і дрібними слинними залозами, що відкриваються в неї, горлянку, стравохід, шлунок, кишечник, печінку, жовчний міхур, підшлункову залозу. В органах травлення їжа подрібнюється, змочується та перетравлюється травними соками. В результаті необхідні організму складні органічні сполуки розщеплюються до простих речовин. Вони всмоктуються в кишечнику і доставляють кров до всіх тканин і клітин організму.

Кровоносна,або серцево-судинна, системаскладається з серця та кровоносних судин. Завдяки скороченням серця кров проштовхується судинами до органів і тканин, де відбувається безперервний обмін речовин. В результаті такого обміну клітини постійно одержують кисень, поживні та інші необхідні речовини та звільняються від вуглекислого газу та продуктів розпаду.

Видільна системавиконує функцію видалення рідких продуктів обміну речовин. Основними органами цієї системи є нирки. У них утворюється сеча, яка по сечоводу стікає до сечового міхура. Там вона накопичується і в певний момент викидається по сечівнику назовні. Крім нирок у функції виділення беруть участь органи з інших фізіологічних систем, наприклад, шкіра, легені, печінка, кишечник.

Статева системавиконує функцію розмноження. У статевій системі формуються статеві клітини. До цієї системи належать чоловічі статеві залози – сім'яники, жіночі статеві залози – яєчники. У матці відбувається розвиток плода.

Опорно-рухова системаскладається з двох анатомічних систем - кісткової та м'язової, і тому її часто називають опорно-руховим апаратом. Опорно-рухова система представлена ​​великою кількістю різних за формою, розмірами та будовою кісток і м'язів. Кістки, з'єднуючись між собою, утворюють кістяк відповідних частин тіла. За будь-яких положень тіла всі його органи спираються на кістки. У цьому полягає опорна функція скелета. Скелет виконує захисну функцію, обмежуючи порожнини, зайняті внутрішніми органами, наприклад, грудну, черевну порожнину, порожнину черепа. Скелет та поперечносмугасті м'язи забезпечують рух тіла. Сполучені між собою кістки є важелями, які наводяться в рух скороченням м'язів, що прикріплюються до них. Зі скелетних м'язів тільки мімічні м'язи не переміщують кістки, а забезпечують міміку, т.к. вони одним кінцем прикріплені до кісток лицьового відділу черепа, а іншим кінцем – до шкіри обличчя.

Нервова системапоєднує всі інші системи, регулює та узгоджує їхню діяльність. Будь-яке порушення зв'язку між нервовою системою та органом призводить до припинення його нормального функціонування. За допомогою рецепторів, розташованих в органах чуття, підтримується постійний зв'язок організму з довкіллям. Завдяки нервовій системі здійснюється психічна діяльність людини, її поведінка.

Ендокринна системавключає різні залози внутрішньої секреції. Кожна із залоз виробляє та виділяє в кров біологічно активні речовини – гормони. Гормони беруть участь у регуляції функцій всіх клітин та тканин організму.

У покривну системувходять шкіра та слизові оболонки. Шкіра покриває тіло ззовні. Слизові оболонки вистилають зсередини порожнини носа, рота, дихальних шляхів, травної системи та ін. Покривна система захищає організм від зовнішніх впливів – висихання, коливань температури, проникнення в організм інфекції та шкідливих речовин.

У систему кровіоб'єднують кров та органи, у яких відбувається утворення клітин крові та їх руйнування, тобто. червоний кістковий мозок, вилочкову залозу, лімфатичні вузли, селезінку та печінку.

Сенсорними системаминазивають сукупність периферичних і центральних нервових утворень, що сприймають та аналізують певну чуттєву інформацію із зовнішнього та внутрішнього середовищ організму, внаслідок чого формуються відчуття.

Деякі органи, або різні групи клітин, що входять до них, можуть включатися до складу різних фізіологічних систем. Наприклад, вилочкова залоза (тимус, зобна залоза) є ендокринною залозою і одночасно входить в імунну систему та систему крові. Всі системи та апарати органів нерозривно пов'язані, постійно взаємодіють один з одним і утворюють цілісний людський організм, який перебуває у тісному контакті з навколишнім середовищем.