Фізіологічні функції організму. Фізіологічні та функціональні системи: їх надійність та вікова динаміка Основні фізіологічні системи організму людини

Весь організм людини умовно поділений на системи органів, об'єднаних за принципом роботи, що виконується, функції. Ці системи називаються анатомо-функціональними, їх в організмі людини дванадцять.

Все в природі підпорядковане єдиному закону доцільності та економним принципом необхідності та достатності. Особливо це видно з прикладу тварин. У природних умовах тварина їсть і п'є тільки тоді, коли зголодніє і відчує спрагу, і рівно стільки, щоб насититися.

Малі діти зберігають цю природну здатність не приймати їжу і не пити тоді, коли хочеться нам, а підкоряються тільки своїм бажанням і інстинктам.

Дорослі, на жаль, втратили цю унікальну здатність: ми п'ємо чай, коли збираються друзі, а не коли відчуваємо спрагу. Порушення законів природи веде до руйнування нашого організму як частини цієї самої природи.

Кожна система виконує в людини певну функцію. Від якості її виконання залежить здоров'я організму загалом. Якщо якась із систем з якихось причин ослаблена, інші системи здатні частково взяти на себе функцію ослабленої системи, допомогти їй, дати можливість відновитися.

Наприклад, при зниженні функції системи сечовиділення (нирок), функцію очищення організму бере він дихальна система. Якщо вона не справляється, підключається система виділення - шкіра. Але в цьому випадку організм переходить до іншого режиму функціонування. Він стає більш вразливим, і людина повинна знизити звичайні навантаження, давши можливість оптимізувати режим життєдіяльності. Природа дала організму унікальний механізм саморегуляції та самовідновлення. Користуючись цим механізмом економічно і дбайливо, людина здатна витримувати колосальні навантаження.

12 систем організму та їх функції:

1. Центральна нервова система – регуляція та інтеграція життєвих функцій організму
2. Система органів дихання - забезпечення організму киснем, необхідний всім біохімічних процесів, виділення вуглекислого газу
3. Система органів кровообігу - забезпечення транспорту поживних речовин у клітину та звільнення її від продуктів життєдіяльності
4. Система органів кровотворення – забезпечення сталості складу крові
5. Система органів травлення – споживання, переробка, засвоєння поживних речовин, виділення продуктів життєдіяльності
6. Система органів сечовиділення та шкіра – виділення продуктів життєдіяльності, очищення організму
7. Репродуктивна система – відтворення організму
8. Ендокринна система - регуляція біоритму життя, основних процесів обміну речовин та підтримання сталості внутрішнього середовища
9. Кістково-м'язова система – забезпечення структурності, функцій пересування
10. Лімфатична система - здійснення очищення організму та знешкодження чужорідних агентів
11. Імунна система - забезпечення захисту організму від шкідливих та чужорідних факторів
12. Периферична нервова система - забезпечення протікання процесів збудження та гальмування, проведення команд ЦНС до робочих органів

Основи розуміння гармонії життєдіяльності, саморегуляції в організмі, як у частинці природи, прийшли до нас із давньокитайської концепції здоров'я, згідно з якою в природі все полярно.

Ця теорія була підтверджена всім подальшим розвитком людської думки:

Магніт має два полюси;
- елементарні частинки може бути заряджені або позитивно, або негативно;
- у природі - це тепло і холод, світло та пітьма;
- у біології - чоловічий та жіночий організм;
- у філософії - добро і зло, істина та брехня;
- у географії це - північ і південь, гори та западини;
- у математиці - позитивне та негативне значення;
- у східній медицині – це закон інь та ян енергій.

Філософи нашого часу назвали це законом єдності та взаємопроникнення протилежностей. Все у світі підпорядковується закону "в природі все врівноважено, прагне норми, гармонії".

Так і в організмі людини. Обов'язковою умовою нормального функціонування кожної із систем організму (якщо розглядати їх окремо) є забезпечення сприятливих (оптимальних) умов. Так, якщо в людини через обставини порушено роботу якоїсь однієї системи, сприяти нормалізації її функціонування можна тільки у разі створення оптимальних умов.

Функції систем закладені природою, як саморегулівні. Ніщо не може нескінченно підвищуватися або знижуватися. Все обов'язково має приходити до середнього значення.

Як же ми можемо впливати на організм людини, на функції її систем?

Багато в чому умови оптимального функціонування систем збігаються, але за деякими позиціями вони індивідуальні та притаманні певній системі. Від роботи кожної системи залежить робота інших систем та організму загалом. У житті немає важливих і другорядних функцій. Усі види діяльності важливі однаково.

Але в певних умовах важливість окремої функції може різко підвищуватися. Наприклад, в умовах епідемії на перше місце виходить функція імунного захисту і, якщо людина вчасно зміцнить свій імунітет, це дозволить йому уникнути хвороби. А для хорошої адаптації людина повинна чітко уявляти функції систем і володіти методами самоврядування ними. Це означає, що у потрібний момент підвищити необхідну функцію.

Людина в ідеальних умовах, за оптимального режиму роботи всіх дванадцяти систем, а також за наявності оптимального сенсорного, інтелектуального та духовного простору, була б здоровою і довго жилою.

Нам необхідно виділити пріоритетні напрямки впливу на організм, які залежать від умов проживання, характеру праці, рівня психоемоційних навантажень, спадковості, характеру харчування і т.д. Якість роботи системи залежить від умов, у яких вона перебуває. Індивідуальні умови формують і особливості оптимального функціонування.

Кожна людина повинна мати програму оптимальної життєдіяльності з урахуванням індивідуальних особливостей існування. Тільки в цьому випадку він може створити собі умови для довгого та щасливого життя.

За матеріалами книги "Системний каталог натуральних продуктів Coral Club International та Royal Body Care", автор О.А. Бутакова

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 низку інших.

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

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

В організмі людини існують такі фізіологічні системи (кісткова система, м'язова, кровоносна, дихальна, травна, нервова, система крові та ін.).

Кров являє собою рідку тканину, яка циркулює в кровоносній системі та забезпечує життєдіяльність клітин та тканин організму як фізіологічну систему. Вона складається з плазми та ферментних елементів:

еритроцитів - червоні кров'яні клітини, заповнені гемоглобіном, який здатний утворити з'єднання з киснем і транспортувати його з легенів до тканин, а з тканин переносити вуглекислий газ до легень, таким чином здійснює дихальну функцію. Тривалість життя організмі 100-120 днів. У 1 мл крові міститься 4.5 -5 млн. еритроцитів. У спортсменів сягає 6 млн. і більше.

Лейкоцити білі кров'яні тільця виконують захисну функцію, знищуючи кисневі тіла. У 1 мл – 6-8 тис.

Тромбоцити беруть участь у зсіданні крові, в 1 мл – від 100-300 тис.

Постійність крові підтримується хімічними механізмами крові і контролюються регуляторними механізмами ЦНС. Лімфа крові виконує такі функції: повертає білки з міжтканинного простору в кров, доставляє жири до клітин тканин, а також бере участь в обміні речовин та видаляє хвороботворні мікроорганізми. Загальна кількість крові становить 7-8% маси тіла, у спокої 40-50%.

Втрата 1/3 крові є небезпечною для життя людини. Розрізняють 4 групи крові (I-II-III-IV).

Серцево-судинна система

Серцево-судинна система складається з великого та малого кола кровообігу. 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 правий шлуночок. Звідки починається мале коло кровообігу, яке проходить через легені, де венозна кров, віддаючи вуглекислий газ і насичується киснем, перетворюється на артеріальну та прямує у ліве передсердя. З лівого передсердя кров надходить у лівий шлуночок і від туди знову у велике коло кровообігу. Діяльність серця полягає в ритмічній зміні серцевих циклів, які складаються з трьох фаз: скорочення передсердя, шлуночків та загального розслаблення.

Пульс - це хвиля коливань при викиді крові в аорту. У середньому частота пульсу 60-70 уд/хв. Існують 2 види кров'яного тиску. Воно вимірюється у плечовій артерії. Максимальне (систолічне) та мінімальне (дистолічне). У здорової людини віком від 18 до 40 років у спокої одно 120/70 мм рт. ст.

Дихальна система включає в себе носову порожнину, гортань, трахею, бронхи та легені. Процес дихання – це комплекс фізіологічних і біохімічних процесів, у процесі дихання також бере участь і система кровообігу. Етап дихання, у якому кисень з атмосферного повітря перетворюється на кров, а вуглекислий газ із крові – в атмосферне повітря називається зовнішнім. 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.

Травна система складається з ротової порожнини, слинних залоз, глотки, стравоходу, шлуночка, тонкого та товстого кишечника, печінки та підшлункової залози. У цих органах їжа механічно та хімічно обробляється, перетравлюється, та утворюються продукти травлення.

Виділювальну систему утворюють нирки, сечоводи та сечовий міхур, які забезпечують виділення з організму із сечею шкідливих продуктів обміну речовин. Продукти обміну виділяються через шкіру, легені, шлунково-кишковий тракт. З допомогою бруньок підтримується кислотно-лужне рівновагу, тобто. процес гомеостазу.

Нервова система складається з центральної (головний та спинний мозок) та периферичних відділів (нервів, що відходять від головного та спинного мозку та розташованих на периферії нервових вузлів). ЦНС регулює діяльність людини, і навіть її психічний стан.

Спинний мозок лежить у спинно-мозковому відділі, утвореному хребцями. Перший шийний хребець – межа верхнього відділу, другий поперековий нижній відділ спинного мозку. Спинний мозок ділиться на 5 відділів: шийний, грудний, поперековий, крижовий, куприковий. У спинному мозку є дві речовини. Сіра речовина утворена скупченням тіл нервових клітин (нейронів), які досягають різних рецепторів шкіри, сухожиль, слизових оболонок. Біла речовина оточує сіру, яка зв'язує між собою нервові клітини спинного мозку.

Спинний мозок виконує рефлекторну та провідникову для нервових імпульсів функції. Поразки спинного мозку спричиняють різні порушення, пов'язані з виходом з ладу провідникової функції.

Головний мозок є величезною кількістю нервових клітин. Він складається з переднього, проміжного, середнього та заднього відділу.

Кора великих півкуль є найвищим відділом ЦНС, мозкова тканина споживає в 5 разів більше кисню, ніж м'язи. становить 2% маси тіла людини.

Вегетативна нервова система – це спеціалізований відділ нервової системи, який регулюється корою великих півкуль. На відміну від соматичної нервової системи, що регулює скелетну мускулатуру, вегетативна нервова система регулює дихання, кровообіг, виділення, розмноження, залози внутрішньої секреції. Вегетативна система поділяється на симпатичну, яка контролює діяльність серця, судин, органів травлення та ін., бере участь у формуванні емоційних реакцій (страх, гнів, радість), та парасимпатичної нервової системи та під контролем вищого відділу ЦНС. Здатність організму пристосовуватися до умов зовнішнього середовища, що змінюються, реалізується спеціальними рецепторами. Рецептори поділяються на 2 групи: зовнішні та внутрішні. Вищим відділом аналізатора є кірковий відділ. Існують такі аналізатори (шкірний, руховий, вестибулярний, зоровий, слуховий, смаковий, вісцеральний – внутрішні органи). Залози внутрішньої секреції чи ендокринні залози виробляють особливі біологічні речовини – гормони. Гормони забезпечують гуморальну регуляцію через кров фізіологічних процесів у організмі. Вони можуть прискорювати зростання, фізичний та психічний розвиток, брати участь в обміні речовин. До залоз внутрішньої секреції відносять: щитовидну, околощитовидную, надниркові залози, підшлункову, гіпофіз, статеві залози та інші, функцію ендокринної системи регулює ЦНС.

Фізіологічні системи організму - кісткова (скелет людини), м'язова, кровоносна, дихальна, травна, нервова, система крові, залоз внутрішньої секреції, аналізаторів та ін. Кров - рідка тканина, що циркулює в кровоносній системі і забезпечує життєдіяльність клітин і тканин організму та фізіологічної системи. Вона складається з плазми (55-60%) і зважених у ній формених елементів: еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів та інших речовин (40-45%) і має слаболужну реакцію (7,36 РН). Загальна кількість крові становить 7-8% маси тіла людини. У спокої 40-50% крові виключено з кровообігу і знаходиться в "кров'яних депо": печінки, селезінці, судинах шкіри, м'язах, 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 центральною нервовою системою (ЦНС). Втрата людиною понад 1/3 кількості крові є небезпечною для життя. У той же час зменшення кількості крові на 200-400 мл (донорство) для 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 - являє собою порожнистий м'язовий орган, який здійснює ритмічні скорочення, завдяки яким відбувається процес кровообігу в організмі. Серце - автономне, автоматичне 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 у віці 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, з крові – у легені, з легких – у 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, регульований корою великих півкуль. Вона поділяється на симпатичну та парасимпатичну системи. Діяльність серця, судин, органів травлення, виділення, регуляція обміну речовин, термоутворення, що у формуванні емоційних реакцій – усе це у веденні симпатичної і парасимпатичної нервової системи та під контролем вищого відділу центральної нервової системи.

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

Рухові процеси в організмі людини забезпечуються опорно-руховим апаратом, що складається з пасивної частини (кістки, зв'язки, суглоби та фасції) та 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), у якій розташовуються ядро ​​і 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, виконують один і той ж 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 і верхньою кінцівкою - велика і 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 і черевна порожнини поділяються 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, у середній частині її розташовується пупкове кільце. У нижньобокових відділах живота перебуває паховий канал, у якому чоловіків розташовується насіннєвий канатик, в 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 пензля, 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'язи (нерухома точка прикріплення) перебуває в одній кістки, а місце її прикріплення (периферичний кінець) — іншою. 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.Однак на перистальтику впливають і вищі нервові центри.Серцевий м'яз відрізняється за будовою і функцією від поперечносмугастих і гладких м'язів.Вона має властивість, яка відсутня в інших м'язів,-автоматизм скорочення, що має певний ритм і силу.М'яз серця не припиняє 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 з, що вимагають 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 за 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.

Сторінка 1 з 3

М'язова діяльністьможе викликати в організмі значні зміни, у крайніх випадках навіть призводити до смерті, а може дуже слабко впливати на процеси, що протікають в ньому. Це залежить від інтенсивності та тривалості м'язової роботи. Чим більш інтенсивне і тривале м'язове навантаження, ніж, відповідно, більші зміни вона викликає в організмі.

Якщо навантаження гранично інтенсивне або тривале, то всі структури організму починають працювати на забезпечення такого високого рівня життєдіяльності. У цих умовах не залишається жодної системи, жодного органу, які були б індиферентні по відношенню до фізичного навантаження. Одні системи збільшують свою діяльність, забезпечуючи м'язове скорочення, інші – загальмовують, звільняючи резерви організму.

Навіть малоінтенсивна м'язова робота ніколи не є роботою лише одних м'язів, це діяльність всього організму.

Фізіологічні системи, Що збільшують свою діяльність під час м'язової роботи та допомагають її здійсненню, називають системами забезпечення м'язової діяльності. До них відносяться:

Нервова система.Вона посилає виконавчі команди до м'язів та внутрішніх органів, отримує та аналізує інформацію від них та від навколишнього оточення, забезпечує узгоджену взаємодію м'язів з іншими органами. На діяльність нервової системи впливає система залоз внутрішньої секреції. ) .

Система крові,яка здійснює перенесення кисню, гормонів та хімічних речовин, необхідних для забезпечення м'язів, що скорочуються, енергією, а також виведення продуктів підвищеної життєдіяльності м'язових клітин.

Система судин, за допомогою якої організм регулює приплив крові до працюючих м'язів Судини працюючих м'язів, а також органів, що забезпечують м'язове скорочення, розширюються, тому до них надходить більше крові. Судини непрацюючих м'язів і непрацюючих органів звужуються, і до них надходить значно менше крові. Ці зміни відбуваються під керуючим впливом нервової системи та системи залоз внутрішньої секреції. На звуження та розширення судин впливають також продукти обміну, що утворюються внаслідок м'язового скорочення.

Система серцяяка збільшує швидкість струму крові по судинах. Завдяки цьому кров встигає доставити працюючим м'язам більше кисню та поживних речовин в одиницю часу. Зміни у діяльності серця регулюються нервовою системою, власними механізмами та гормонами залоз внутрішньої секреції (системи серця та судин настільки пов'язані між собою, що їх часто об'єднують в одну – серцево-судинну систему).

Система дихання, Що забезпечує більше насичення крові киснем в одиницю часу Діяльність системи дихання регулюється нервовою системою, власними механізмами та системою залоз внутрішньої секреції.

Система залоз внутрішньої секреції, які забезпечують гормональну підтримку виконуваної роботи. Робота залоз внутрішньої секреції регулюється власними механізмами та нервовою системою. Гормони – це високоактивні біологічні речовини. Без більшості з них організм людини та ссавця не може існувати більше кількох годин, після чого настає смерть. Високий вміст певних гормонів у крові дозволяє збільшити працездатність організму у кілька разів.

Система виділення,до якої можна віднести нирки, шкіру та легені. Система виділення здійснює видалення великої кількості продуктів розпаду, що утворюються внаслідок м'язової діяльності. Робота системи виділення регулюється власними механізмами, гормонами залоз внутрішньої секреції та нервовою системою.

Система терморегуляції,до якої можна віднести шкіру та легені. Система терморегуляції забезпечує віддачу до зовнішнього середовища великої кількості тепла, що утворюється внаслідок скорочення м'язів. Таким чином організм захищається від перегрівання. Діяльність системи терморегуляції керується власними механізмами, гормонами залоз внутрішньої секреції та нервовою системою.

Діяльність інших систем організму, які беруть участь у забезпеченні м'язової роботи, тимчасово її виконання істотно гальмується до повного припинення. Гальмування піддається, наприклад, діяльність травної системи, вищих психічних функцій нервової системи, більшості органів чуття, статевої системи. Під час тривалої інтенсивної м'язової діяльності гальмуються процеси регенерації (утворення) тканин, процеси синтезу в клітинах, процеси росту в клітинах та тканинах та безліч інших процесів, що не мають значення для м'язового скорочення. Тому серед інших причин хворій людині в гострому періоді захворювання рекомендують спокій. Гальмування процесів зростання і розвитку під час м'язової роботи входить у конфлікт з переважаючими процесами в дитячому організмі, що росте: діти не здатні виконувати занадто тривалу або інтенсивну роботу.

Після припинення м'язової роботи організм повинен привести діяльність систем у відповідність до стану спокою, відновити запас витрачених поживних речовин, окислити і видалити продукти розпаду, що накопичилися, загальмувати діяльність раніше працюючих м'язових, нервових та інших клітин, запустивши, таким чином, у них процеси відновлення. Одночасно організму потрібно відновити роботу раніше загальмованих функцій.

Таким чином, як сама м'язова діяльність, так і її припинення для організму є складним процесом, що стосується всіх його структур.

До рухової системивідносяться скелет (пасивна частина рухової системи) та м'язи (активна частина рухової системи). До скелета відносяться кістки та їх сполуки (наприклад, суглоби).

Скелетслужить опорою внутрішніх органів, місцем прикріплення м'язів, захищає внутрішні органи від зовнішніх механічних пошкоджень.

У кістках кістяка розташований кістковий мозок – оран кровотворення. До складу кісток входить велика кількість мінеральних речовин (найвідоміші - кальцій, натрій, магній, фосфор, хлор). Мінеральні речовини відкладаються в кістках в запас при їх надлишку в організмі і виходять з кісток при їх нестачі в організмі. Отже, кістки відіграють важливу роль одному з видів обміну речовин – мінеральному обміні.

М'язиза рахунок здатності скорочуватися надають руху окремі частини тіла, забезпечують підтримку заданої пози. М'язове скорочення супроводжується виробленням великої кількості тепла, а отже, м'язи, що працюють, беруть участь у теплоутворенні. Добре розвинені м'язи є чудовим захистом внутрішніх органів, судин та нервів.

Кістки і м'язи, як у масі, і за обсягом становлять значну частину всього організму. М'язова маса дорослого чоловіка – від 35 до 50% (залежно від того, наскільки розвинені м'язи) від загальної маси тіла, жінки – приблизно 32-36%. Перед кісток припадає 18 % від маси тіла в чоловіків і 16 % в жінок. Отже, зміни, що відбуваються в значній частині організму неминуче відбиваються і на всіх інших органах і системах. Отже, впливаючи на рухову систему, можна проводити інші системи організму.

М'язова діяльністьє результатом скорочення м'язових клітин. Природа дала цим клітинам таку здатність – зменшуватись у розмірах, долаючи при цьому зовнішній опір. Для цього в кожній клітині м'язів існують спеціальні структури, які називаються скорочувальними елементами. За хімічною природою скорочувальні елементи є білками.

Процесом скорочення не обмежуються зміни у м'язах під час роботи. Для скорочення м'яза потрібна енергія, а вона утворюється внаслідок розпаду АТФ (аденозинтрифосфорної кислоти). На відновлення АТФ потрібна енергія розпаду інших речовин. Отже, під час м'язової роботи збільшується швидкість та інтенсивність обміну речовин у м'язових клітинах (швидкість та інтенсивність розпаду та синтезу речовин).

Інтенсивні процеси розпаду речовин у клітинах м'язів під час роботи супроводжуються утворенням великої кількості продуктів розпаду. Концентрація продуктів розпаду у клітині одна із регуляторів інтенсивності м'язового скорочення. При збільшенні концентрації інтенсивність скорочення знижується, а після досягнення певного рівня скорочення стає неможливим. Таким чином, клітина захищає себе від надмірної роботи.

М'язи, що скорочуються, потребують підвищеного надходження з крові кисню і поживних речовин і видалення продуктів розпаду. Поживні речовини, розпадаючись, забезпечують енергію для м'язового скорочення, а кисень бере участь у цьому розпаді. Щоб забезпечити підвищену доставку кисню та поживних речовин, а також якнайшвидше видалення продуктів розпаду, у м'язах, що працюють, збільшується швидкість струму крові, і розширюються кровоносні судини. Ці зміни не зникають відразу після припинення м'язової роботи, а зберігаються деякий час. Тому за рахунок більшого кровонаповнення після тренування обсяг м'яза, якщо виміряти його сантиметром, більший, ніж перед тренуванням.

Енергія розпаду хімічних речовин використовується на синтез АТФменш ніж на 50% (тільки розпад АТФ може дати енергію м'язового скорочення). Основна частина цієї енергії розсіюється як тепла. Тепло утворюється від тертя скорочувальних елементів м'язових клітин. Тому при роботі температура м'язів, що скорочуються, збільшується. Підвищення температури може становити до кількох градусів залежно від тривалості роботи та її інтенсивності. Кров, що протікає по працюючих м'язах, нагрівається і несе це тепло в інші частини тіла, забезпечуючи, таким чином, їх зігрівання і відносно рівномірний розподіл тепла в організмі.