Польза плавания для сердца. Опорно-двигательный аппарат. Секреты оздоровления

Функции опорно-двигательного аппарата, систем кровообращения, дыхания, нервной и иммунной системы - раздел Науковедение, ЕСТЕСТВЕННО - НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Опорно-Двигательный Аппарат (Система). Непосредственными Испо...

Опорно-двигательный аппарат (система).

Непосредственными исполнителями всех движений человека являются мышцы. Однако, только сами по себе они не могут осуществлять функцию движения человека. Механическая работа мышц осуществляется через костные рычаги. Поэтому, рассматривая, как человек осуществляет свои движения, мы говорим об его опорно-двигательном аппарате, который включает три относительно самостоятельные системы: костную (или скелет), связочно-суставную (подвижные соединения костей) и мышечную (скелетная мускулатура).

Кости, хрящи и их соединения в совокупности образуют скелет, выполняющий жизненно важные функции: защитную, рессорную и двигательную. Кости скелета принимают участие в обмене веществ и кроветворении.

У новорожденного ребенка насчитывается около 350 хрящевидных костей, состоящих в основном из оссеина. По мере роста кости поглощают фосфат кальция и становятся твердыми. Этот процесс носит название кальцификации.

В организме взрослого человека насчитывается более 200 костей (206-209), в основу классификации которых положены форма, структура и функции костей. По форме кости делят на длинные, короткие, плоские или округлые, по структуре на трубчатые, губчатые и воздухоносные.

В процессе эволюции человека длина и толщина костей изменяется. Сначала происходит увеличение прочности и упругости костей за счет откладывания фосфата кальция в костной ткани. Упругость костной ткани в 20- раз превышает упругость стали. Этот процесс обусловлен химическим составом кости, т.е. содержанием в них органических и минеральных веществ и ее механическим строением. Соли кальция и фосфора придают костям твердость, а органические компоненты упругость и эластичность.

Активный процесс роста костей завершается в возрасте до 15 лет для женщин и 20 лет для мужчин. Тем не менее процесс роста и регенерации костной ткани продолжается на протяжении всей жизни человека.

Для поддержания этого процесса организму требуется постоянно пополнять запасы кальция, фосфора и витамина О.

При недостатке содержания кальция в крови, организм заимствует его из костной ткани, что в конечном итоге делает кости пористыми и ломкими.

С возрастом содержание минеральных веществ, в основном, карбоната кальция становится больше, это приводит к снижению упругости и эластичности костей, обуславливая их хрупкость (ломкость).

Снаружи кость покрыта тонкой оболочкой - надкостницей, плотно соединяющейся с костной тканью. Надкостница имеет два слоя. Наружный плотный слой насыщен сосудами (кровеносными и лимфатическими) и нервами, а внутренний костеобразующий слой, содержащий особые клетки, которые способствуют росту кости в толщину. За счет этих клеток происходит и срастание кости при ее переломе. Надкостница покрывает кость почти на всем ее протяжении, за исключением суставных поверхностей. Рост костей в длину происходит за счет хрящевых частей, расположенных на краях.

Суставы обеспечивают подвижность сочленяющихся костей скелета. Суставные поверхности покрыты тонким слоем хряща, что обеспечивает скольжение суставных поверхностей с малым трением.

Каждый сустав полностью заключен в суставную сумку. Стенки этой сумки выделяют суставную жидкость - синовии,- которая выполняет роль смазки. Связочно-капсульный аппарат и окружающие сустав мышцы укрепляют и фиксируют его.

Основными направлениями движения, которые обеспечивают суставы является: сгибание - разгибание, отведение - приведение, вращение и круговые движения.

Скелет взрослого человека весит около 9 кг и делится на скелет головы, туловища и конечностей. Он состоит из 86 парных и 34 непарных костей. Ограничимся кратким ознакомлением с ними.

Скелет головы называется черепом, который имеет сложное строение. Кости черепа делятся на две группы: кости черепа и кости лица.

В черепе находится мозг и некоторые сенсорные системы: зрительная, слуховая, обонятельная.

Кости лица образуют остов, на котором размещаются начальные отделы дыхательной и пищеварительной систем. Все кости черепа соединены между собой неподвижно, за исключением нижней челюсти, которая соединяется с помощью подвижных суставов.

Верхняя часть черепа образована лобной, теменной, затылочной и височной костями. Внутренняя поверхность приспособлена для размещения головного мозга и органов чувств. На лице хорошо видны носовые кости, ниже которых расположена верхняя челюсть. Форму лица определяет соотношение между скуловыми костями и длиной лица. От этого соотношения оно может быть длинным, узким, коротким или широким.

При занятиях физическими упражнениями и спортом большое значение имеет наличие опорных мест черепа - контрфорсов, которые смягчают толчки и сотрясения при беге, прыжках, спортивных играх.

Непосредственно, с туловищем череп соединяется с помощью двух первых шейных позвонков.

Особо следует сказать о скелете туловища, который состоит из позвоночного столба и грудной клетки. Позвоночный столб состоит из 24 отдельных позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных), крестца (5 сросшихся позвонков) и копчика (сросшиеся 4-5 позвонков).

Соединение позвонков осуществляется с помощью хрящевидных, упругих, эластичных межпозвонковых дисков и суставных отростков. Каждый позвонок состоит из массивного тела в виде дуги с отходящими отростками. Межпозвоночные диски увеличивают подвижность позвоночника. Чем больше их толщина, тем выше гибкость. Если изгибы позвоночного столба выражены сильно (при сколиозах) подвижность грудной клетки уменьшается. Плоская или округлая спина (горбатая) свидетельствует о слабости мышц спины (обычно это у подростков и молодых людей). Коррекция осанки проводится общеразвивающими, силовыми упражнениями, упражнениями на растягивание и плавание.

Наиболее подвижными являются шейные позвонки, менее подвидные грудные. При всей своей прочности позвоночник является относительно слабым звеном скелета.

И, наконец, в основной скелет входит грудная клетка, которая выполняет защитную функцию для внутренних органов и состоит из грудины, 12 пар ребер и их соединений. Пространство ограниченное грудной клеткой и диафрагмой, отделяющей брюшную полость от грудной называется грудной полостью.

Ребра представляют собой плоские дугообразно-изогнутые длинные кости, которые при помощи гибких хрящевидных концов прикрепляются подвижно к грудине. Все соединения ребер очень эластичны, что имеет важное значение для обеспечения дыхания. В полости грудной клетки расположены органы кровообращения и дыхания.

В процессе эволюции человека его скелет подвергался значительным изменениям. Верхние конечности стали органами труда, нижние конечности сохранили функции опоры и движения. Кости верхних и нижних конечностей иногда носят название добавочного скелета.

Скелет верхней конечности состоит из плечевого пояса (2 лопатки, 2 ключицы). Руки в плечевом суставе имеют высокую подвижность. Так как его конгруэнтность незначительна, а капсула сустава тонкая и свободная, связок почти нет, то возможны частые вывихи и повреждения, особенно привычные. Плечевые.кости (2) через локтевой сустав соединяется с предплечьем (2), в состав которого входят две кости: локтевая и лучевая. Кисть имеет ладонную и тыльную поверхности. Костная основа кисти состоит из 27 костей. Непосредственно к предплечью примыкает запястье (8 костей), образуя лучезапястный сустав. Середина кисти составляет пястье (5 костей) и фаланги 5 пальцев. Всего верхние конечности имеют 64 кости.

Скелет нижней конечности состоит из 2х тазовых костей. Таз образован сращиванием трех костей - подвздошной, седалищной и лобковой.

В месте сращивания всех трех тазовых костей образуется суставная впадина, в которую входит головка бедренной кости, образуя тазобедренный сустав. Всего в скелет нижней конечности входит 62 кости.

Влияние двигательной активности на плотность костей.

Костная масса зависит от механических факторов. Правильно организованные занятия и регулярные физические нагрузки и спорт приводят к повышению минералов в кости. Это приводит к утолщению коркового слоя костей, они становятся более прочными. Это имеет важное значение при выполнении упражнений, требующих высокой механической прочности (бег, прыжки и т.д.). Поэтому у спортсменов костная масса значительно больше, чем у людей ведущих малоподвижный образ жизни.

При помощи регулярных занятий физическими упражнениями можно замедлить и даже остановить процесс деминерализации костной массы и в определенной степени восстановить уровень минерализации костей.

Любые физические упражнения лучше, чем никакие. Поскольку кости реагируют повышением плотности на физические нагрузки, к которым они не привыкли. Нагрузки должны быть достаточно высокими.

Физические нагрузки способствуют увеличению мышечной силы, обеспечивающей устойчивость тела, а это снижает риск падений, а, следовательно, переломов кости. Даже при относительно коротких периодах бездеятельности кости начинают терять кальций, их плотность снижается.

Потребление кальция имеет большое значение для здоровых костей взрослого (старше 25 лет) человека.

Но потребление кальция или его добавок мало эффективно без использования физических упражнений.

Неправильное построение тренировки может привести к перегрузке опорного аппарата. Однобокость в выборе физических упражнений также может вызвать деформации скелета.

Нарушения опорно-костной системы начинается обычно в возрасте 35 лет и особенно губительны для здоровья женщин, т.к. у них снижается содержание эстерогенов - гормонов, поддерживающих костную массу. От заболеваний костной системы страдают 5 млн. женщин. Среди мужчин число страдающих заболеваниями костной системы в 5 раз меньше.

Сердечно-сосудистая система. Структура и функции.

Деятельность всех систем организма человека осуществляется при взаимосвязи гуморальной (жидкостной) регуляции и нервной системы. ССС включает: сердце (насос), систему кровообращения (кровеносные сосуды, лимфатические сосуды), органы, вырабатывающие особые клетки - форменные элементы и жидкостную среду (кровь). Все они выполняют многие функции, в том числе: транспортную, защитную, выделительную, обменную и гомеостатическую.

Транспортная - осуществляет непрерывную доставку кислорода и питательных веществ ко всем органам, тканям и клеткам, перемещает гормоны из эндокринных желез к целевым рецепторам;

Выделительная (выведение) - выводит из организма диоксид углерода и конечные продукты распада при обмене веществ;

Гомеостатическая - поддерживает температуру тела и давление в организме.

В зависимости от характера и состава циркулирующей в организме жидкости в организме ССС разделяют на кровеносную и лимфатическую.

Кровь играет важную роль в регуляции нормального функционирования организма.

Кровь - ярко-красная жидкость, объём которой в организме зависит от размеров тела, пола, степени физической подготовленности, обусловленной тренировками.

У людей со средним размером тела и средним уровнем физической подготовленности объём крови колеблется от 5 до 6 литров у мужчин и 4 - 5 литров у женщин (примерно 7 - 8 % массы тела).

Кровь - это разновидность соединительной ткани с жидким межклеточным веществом - плазмой (55 - 60 %общего объёма крови). При интенсивных нагрузках может снизится на 10 %. Плазма является сложной смесью, 55% которой, состоит из белков (7 - 9 %), углеводов, аминокислот, жиров (3 %), солей (0,9 %), гормонов, а 40- 45 % форменные элементы состоящие из эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. 99 % объёма форменных элементов - эритроциты 1 % лейкоциты и тромбоциты. Основной элемент плазмы вода (90 - 92 %), остальные белки и минеральные вещества. Благодаря наличию белков в крови вязкость ёё выше воды, примерно в 6 раз. Состав крови относительно стабилен.

Эритроциты - красные кровеносные тельце, имеющие форму двояковогнутых дисков размером 7-8 микрон в диаметре, 1-2 микрона толщину. Продолжительность жизни их 4 месяца. Самостоятельно передвигаться не способны. Двигаются в потоке крови под действием сердечной мышцы.

Во время занятий физическими упражнениями эритроциты могут разрушаться, в связи с изменением температурного режима (повышается температура тела).

Человеческий организм содержит около 30 триллионов эритроцитов. У взрослого мужчины в 1 мм3 крови содержится 5,4 млн. эритроцитов, а у новорожденных порядка 6 - 7 млн. эритроцитов.

Эритроциты в организме человека транспортируют кислород из легких по всем тканям растворяясь в плазме крови (в 1 л. плазмы растворяется всего 3 мл. кислорода). Кровь зависит от содержания гемоглобина в ней (красный пигмент). У мужчин в каждых 100 мл. крови содержится в среднем 14 - 18 г. гемоглобина, у женщин 12 - 16 г. Каждый эритроцит содержит около 250 млн. молекул гемоглобина, каждая из которых может связать 4 молекулы кислорода. Таким образом эритроцит способен связать около миллиарда молекул кислорода. Эритроциты образуются в клетках красного костного мозга. При низком содержании гемоглобина, снижается кислородно-транспортная способность ССС.

Насыщение гемоглобина кислородом (до 98 %) снижается при:снижении давления Рсо2, уменьшении артериального давления (рН), при повышении температуры тела.

Интенсивность доставки кислорода в сосудистую систему зависит от трех факторов:

• содержание (наличие) кислорода в крови;
• величины кровопотока;
• локальных усилий мышц.

При выполнении физических упражнений каждая из трёх составляющих претерпевает изменение. А именно, кровопоток усиливается, возрастает локальное мышечное усилие, что повышает кислотность в следствии образования лактата. В результате усиленного метаболизма (обмена веществ) повышается температура мышц и концентрация углекислого газа (диоксид углерода).

Лейкоциты - белые кровеносные тельца (клетки). Они далеко не так многочисленны, как эритроциты. В 1 мм 3 крови взрослого человека содержится около 6-8 тысяч белых кровеносных клеток (шариков).

Основная функция лейкоцитов - защита организма от чужеродных возбудителей болезней. Особенностью лейкоцитов является способность их проникать к местам скопления микробов, проникающих из капилляров в межклеточное пространство, где они выполняют свои защитные функции. Продолжительность жизни их 2-4 дня. Одни из них погибают под действием бактерий, другие - проходят через эпителий пищеварительного тракта и удаляются из организма. Их число все время пополняется за счет вновь образующихся из клеток костного мозга, селезенки и лимфатических узлов.

Большое значение для сохранения здоровья человека имеют тромбоциты - кровяные диски, которые способствуют коагуляции (свертыванию) крови. Кровь свертывается вследствие разрушения тромбоцитов и превращения растворимого белка плазмы (фибриногена) в нерастворимый фибрин. Волокна белка вместе с кровяными клетками формируют сгустки, закупоривающие просветы кровеносных сосудов и образующие на поверхности ран корочки; это задерживает и прекращает кровотечение.

Под влиянием систематических тренировок увеличивается число эритроцитов и содержание гемоглобина в крови. Количество лейкоцитов и тромбоцитов при этом изменяются незначительно.

Исходя из выше изложенного, функции крови:

• доставлять клеткам питательные вещества и кислород; удалять из организма продукты распада при обмене веществ; переносить гормоны, выделяемые эндокринными железами;
• участвовать в регулировании содержания кислот и воды в клетках, что играет важную роль в поддержании температуры тела, охлаждая такие органы, как печень и мышцы, согревает кожу, которая теряет тепло;
• осуществлять защитные функции, за счет наличия механизма свертывания.

Сердце

Сердце - центральный орган системы кровообращения. Сердце представляет собой полый четырех камерный мышечный орган, состоящий из двух предсердий - принимающие камеры, двух желудочков, выполняющих роль насоса, расположенный в грудной полости прямо под грудиной. Сердце разделено вертикальной перегородкой на две половины - левую и правую. Сердце окружено прочным соединительным мешком - перикардом.

Толщина стенок предсердий составляет 2 - 3 мм, тогда как толщина правого желудочка 5 - 8 мм, а левого 10 - 15 мм. Объем сердца, который у человека в среднем весит около 300 гр. (0,5% от массы тела), обусловлен объемом его полостей и толщиной стенок. У мужчин этот объем составляет 700 - 800 см 3 . У спортсменов этот показатель значительно выше (около 1000 см 3). Надо отметить, что ежедневно сердце перекачивает более 15000 литров крови.

Кровеносные сосуды. Система кровообращения.

Существующая в человеческом организме система кровеносных сосудов состоит из: артерий, артериол, капилляров, венул и вен. Протяженность системы кровеносных сосудов около 100000км. Артерии и вены отличаются друг от друга только направлением движения кровотока в них.

Артерии - это самые крупные и эластичные сосуды с хорошо развитой мышечной оболочкой, по которым кровь движется от сердца к артериалам, а от туда в капилляры, самые мелкие сосуды, число которых составляет 240000 на 1 см 2 , общая длина их равна 10 000км. Толщина капилляров равна толщине одной клетки. Именно в капиллярах осуществляется газовый обмен между кровью и тканями.

Рассматривая систему кровообращения необходимо обратить внимание на следующее обстоятельство.

Кровь в организме человека движется по замкнутой системе, в которой выделяются две части - большой и малый круги кровообращения (см. рис. 1).

Капиллярная кровь начинает свое движение по венулам после того, как произошел газообмен между углекислым газом и кислородом. Обогащенный кислородом и питательными веществами она начинает свое движение по венам к правому предсердию сердца, по дороге собирая продукты распада при обмене веществ. В правое предсердие поступает вся дезоксигированная кровь, которая, проходя через правое атриовентикулярное отверстие, попадает в правый желудочек, из которого кровь через раскрытый полулунный клапан перекачивается в легочные артерии, откуда поступает в левое и правое легкое. Таким образом правая часть сердца осуществляет легочную вентиляцию организма и представляет собой малый круг кровообращения.

Получив свежую порцию кислорода кровь покидает легочные вены (их у каждого легкого две) и возвращается в левое предсердие, куда поступает вся оксигированная кровь. Из левого предсердия через раскрытый левый митральный клапан кровь поступает в левый желудочек, аорту и затем в капилляры. Таким образом, замкнулся большой круг кровообращения.

В малом круге кровообращения артериальная кровь богата углекислым газом, а венозная кислородом. В большом круге кровообращения артериальная кровь богата кислородом, а венозная - углекислым газом.

Кроме малого и большого круга кровообращения сердце, как активная сердечная мышца, обладает своей собственной системой кровеносных сосудов необходимых для транспортировки питательных веществ и выведения продуктов метаболизма.

Артериальная кровь движется по сосудам от сердца под воздействием давления, которое носит название артериальное, оно создаётся сердечной мышцей в момент её сокращения.

На возвратное движение крови по венам оказывает влияние несколько факторов:

• во-первых, венозная кровь проталкивается к сердцу под действием сокращения скелетных мышц, которые как бы выталкивают кровь из вен в сторону сердца, при этом обратное движение крови исключается, так как клапаны расположенные в венах пропускают кровь только в одном направлении - к сердцу;
• во-вторых, при дыхательном акте (вдохе) происходит расширение грудной клетки, в полости которой создается при этом пониженное давление. В результате происходит подсасывание венозной крови из дальних отделов организма к грудной полости;
• в-третьих, в момент сокращения сердечной мышцы (диастолы) при расслаблении предсердий в них также возникает подсасывающий эффект, способствующий движению венозной крови к сердцу.

Кровоснабжение остальных частей организма, в основном, регулируется симпатической нервной системой, так как мышцы стенок сосудов, входящих в большой круг кровообращения насыщенны симпатическими нервами.

Стимуляция этих нервов заставляет сокращаться мышечные ткани сужая или расширяя сосуды, что обеспечивает адекватное артериальное давление крови.

Подводя итог, отметим:

1. Кровь к сердцу возвращается по венам, чему способствует дыхание, сокращение мышц и наличие клапанов в кровеносной системе;
2. Кровь перераспределяется по телу в зависимости от потребности отдельных тканей;
3. Внесердечный контроль за распределением крови в организме осуществляет симпатическая нервная система.

Сердечный цикл.

Сердечный цикл с механической точки зрения включает расслабление (диастолу) и сокращение (систолу) всех четырех камер сердца. Во время диастолы камеры наполняются кровью. Во время систоы камеры сокращаются и выбрасывают свое содержимое. Фаза диастолы более продолжительная. Весь сердечный цикл при средней частоте сердечных сокращений (ЧСС) = 74 удара в мин. Длится 0,81 с. Длительность диастолы составляет 0,5 с. (62% всего цикла), систолы - 0,31 с. (38% всего цикла). С увеличением ЧСС временные интервалы пропорционально сокращаются. Один сердечный цикл представляет собой интервал времени между двумя систолами.

Собирательное название сердечной мышцы - миокард. Скорость циркуляции крови в организме практически одинакова всегда и равна 500 мм/с. В венах скорость крови равна 150 мм/с. Такая высокая работоспособность сердца объясняется высоким уровнем обмена веществ и чередованием циклов работы и отдыха каждого из его отделов. За сутки сердце перекачивает около 5 тыс. - 7 тыс. литров крови.

Имея поперечно-полосатую исчерченность сердечная мышца (миокард) все же существенно отличается от скелетной мышцы. Сердце и все кровеносные сосуды выстланы изнутри слоем гладких, тонких, уплощенных клеток - эндотелий, который препятствует свертыванию крови внутри кровеносной системы.

Аритмия сердца.

Время от времени возникают нарушения нормальной работы сердца - расстройство ритма сердечных сокращений - аритмия. Степень серьезности таких расстройств не одинакова.

Так замедление ЧСС (ниже 60 уд/мин) приводит к брадикардии, а увеличение ЧСС (в покое более 100 уд/мин) к тахикардии. При этом нарушается сердечный ритм, хотя сердце может работать нормально. Симптомы обоих видов аритмии - усталость, головокружение, потеря сознания.

Хуже когда имеет место желудочковая аритмия. Она приводит к мерцанию желудочков - они не перекачивают кровь. Это причина большинства летальных исходов.

Волну колебаний, распространяющуюся по эластичным стенкам артерий, в результате гидродинамического удара порций крови, выбрасываемой в аорту при сокращении левого желудочка называют частотой сердечных сокращений (ЧСС).

ЧСС взрослого мужчины в покое составляет 60-70 ударов в минуту, у женщин на 6-8 ударов больше, чем у мужчин. У спортсменов ЧСС в покое может достигать 35-40 уд/мин. Под воздействием физической нагрузки величина и сила сердечных сокращений увеличивается и при предельных соревновательных нагрузках нередко достигает величины 200 уд/мин.

Количество крови, выталкиваемое левым желудочком сердца (миокардом) в аорту при одном сокращении называется систолическим (ударным) объемом крови. В состоянии покоя этот объем составляет 60-80 мл. При физической нагрузке ударный объем увеличивается до 100 - 150 мл, у спортсменов до 180-200 мл.

Количество крови, выбрасываемое сердцем в покое за минуту называют минутным объемом крови. Минутный объем крови взрослого нетренированного человека равен 5-6 литров. При занятии физическими упражнениями минутный объем крови достигает 40 л.

Абсолютные значения величин ударного и минутного объема крови при физических нагрузках зависят от возраста, пола и физической подготовленности.

Величина сопротивления кровотоку в кровеносных сосудах, при каждом сокращении сердечной мышцы называется давлением крови, которые зависит от эластичности стенок сосуда. Давление, возникающее в артериях в момент сердечного сокращения (выброса крови) носит название систолического (или максимального) давления. Измеряется в плечевой артерии и составляет у молодых людей в среднем 115-125 мм рт. ст.

Давление, возникающее в артериях в момент расслабления (диастолы) сердечной мышцы (минимальное или давление между сокращениями), диастолическое - составляет 60-80 мм рт. ст.

Разница между максимальным и минимальным давлением называется пульсовым давлением. Оно составляет у здорового человека 30 - 50 мм рт. ст.

Чем выше давление крови, тем большее усилие должна прилагать сердечная мышца, чтобы вытолкнуть порцию крови в артериальные стволы, выходящие из сердца.

В течение суток давление может изменяться. При выполнении физической или умственной работе оно повышается, во время сна или отдыха - понижается. Стрессовые ситуации приводят к значительному повышению давления. В принципе же, чем ниже давление крови в организме, тем лучше здоровье человека. Стандартно "здоровым" давлением считают 140/90 мм. рт. ст. "Погранично" высоким140 - 160/90 - 95 мм. рт. ст. и опасным для здоровья давление выше 160/95 мм. рт. ст.

Сильное повышение давления приводит к гипертонии, а понижение приводит к гипотонии.

Следует отметить, что если вы страдаете гипертонией и физические упражнения вам запрещены, как вроде бы не приносящие пользы, все равно не отказывайтесь от физических нагрузок ибо они защищают вас от многих других заболеваний, связанных с гипертонией.

У физически подготовленных людей (спортсменов) при физических нагрузках давление может возрастать до 240 - 250 мм рт. ст. в результате повышения сердечного выброса.

Адаптационные реакции ССС на физическую (тренировочную) нагрузку.

Во время физической нагрузки происходят изменения в ССС, наиболее информативным параметром которой является частота сердечных сокращений. Кроме того резко возрастает потребность в кислороде у активных мышц, ускоряется метаболические процессы, возрос тает количество продуктов распада при обмене веществ, используется большее количество питательных веществ, повышается температура тела, увеличивается концентрация ионов водорода в мышцах и крови, что вызывает снижение давления крови в организме.

Увеличение ЧСС в начальный период выполнения физических нагрузок обусловлено, прежде всего, пропорциональным возрастанием интенсивности нагрузки и повышением систолического объема крови. Так происходит до начала периода крайнего утомление.

При переходе от состояния покоя (ЧСС перед выполнением физических нагрузок нельзя считать ЧСС в покое) к выполнению физической нагрузки кровь отводится от участков, где ее наличие необязательно под воздействием симпатической нервной системы и направляется на участки активно участвующие в выполнении физических упражнений.

При выполнении физических упражнений изменяется артериальное давление как систолическое, так и диастолическое, которые изменяются по разному. Систолическое - повышается, причем, пропорционально интенсивности нагрузки. Так, например, в покое давление 120 мм рт. ст. при повышении интенсивности упражнений (нагрузки) оно возрастает до 200 мм. рт. ст. и более. Это происходит за счет увеличения систолического объема крови на 40 - 60%от максимального значения. У нетренированных людей этот объем в покое увеличивается от 50(60 мл до 100-120 мл у спортсменов от 80 - 110 мл в покое до 160 - 200 мл при максимальной нагрузке.

При увеличении физической нагрузки увеличивается масса и объем сердца, а так же размер камер и мощность миокарда левого желудочка, что приводит к увеличению сердечного выброса при максимальных уровнях физической нагрузки. В покое сердечный выброс не изменяется. Активные мышцы при выполнении физических упражнений требуют большого количества кислорода. При физических нагрузках увеличивается число волокон мышц, число капилляров и, следовательно, возрастает кровоток. При этом меньше количество крови скапливается в венах и они меньше расширяются. Происходит перераспределение крови в организме.

Тренировка направленная на развитие выносливости улучшает кровоснабжение мышц, снижает артериальное давление в покое, снижает ЧСС. После месячной тренировки ЧСС обычно снижается на 20 - 40 ударов при субмаксимальной интенсивности физической нагрузки.

Во время физической нагрузки усиливается обмен веществ в организме, значение функции крови возрастает.

С возрастом способность ССС потреблять кислород и перемещать насыщенную кислородом кровь по всему организму, а также способность мышц эффективно утилизировать этот кислород снижаются. С практической точки зрения, способность потреблять и использовать кислород определяет способность человека выполнять физическую работу, бегать или ходить, подниматься по ступенькам, думать и, следовательно, жить полноценной жизнью. Способность использовать кислород обычно называют "потреблением кислорода" или "аэробной производительностью". Чаще всего потребление кислорода определяют его максимальным потреблением (МПК). Это достаточно надежный показатель эффективности совместной деятельности сердца, легких, кровеносных сосудов и мышц, а так же их состояния. Известно, что в год МПК снижается на 1%, достигая пикового значения к 20 годам, а половину пикового значения достигает к 80 годам. Такое снижение аэробной производительности с возрастом во многом является не результатом старения, а следствием образа жизни, в частности, увеличение массы тела и отсутствие физических нагрузок, что снижает функциональные способности ССС.

Факторы здоровья сердечно-сосудистой системы и системы кровообращения.

Для правильного функционирования системы кровообращения необходимо сильное сердце, сосуды, способные переносить достаточное количество крови и здоровая кровь. При отсутствии этих составляющих возникают серьезные осложнения со здоровьем. Ежегодно происходит 25% летальных исходов в результате инфарктов, вызванных утолщением артерий. Помимо инфарктов, нарушение кровообращения может послужить причиной кровоизлияния в головной мозг, заболеваний почек, варикозного расширения вен, тромбоза и ряда других заболеваний опасных для жизни.

Три основных фактора, затрудняющих кровообращение: повышенное кровяное давление (гипертония), повышенное содержание в крови триглицероидов и холестерола, зависящие непосредственно от питания и наследственной предрасположенностью и курение. Наличие всех трех факторов повышает степень риска в 6 раз и более, чем при наличии одного.

Чтобы обеспечить профилактику заболеваний необходимо следить за питанием, избегать курения и остерегаться стрессов, регулярно заниматься физическими упражнениями.

Лимфатическая система

Лимфатическая система представляет собой самостоятельную группу сосудов, играющую роль добавочного русла для оттока тканевых жидкостей в систему кровообращения.

Лимфатическая система отличается от кровеносной тем, что ее сосуды служат только для возвращения жидкости к сердцу. В лимфосистеме нет замкнутого круга, нет артерий, есть только система капилляров, в ней отсутствует орган, проталкивающий лимфу по сосудам. Для лимфатических капилляров характерна большая извилистость с образованием "озер" и "лагун". В местах слияния лимфатических сосудов образуются узлы называемые - лимфатическими узлами (подколенной, локтевой областях, подмышечной областях).

Движение лимфы в лимфатической системе осуществляется в одном направлении - от тканей к сердцу в результате сокращения стенок лимфатических сосудов и пульсацией рядом лежащих артерий, а также благодаря существующей разнице давления лимфы, постепенно нарастающей к сосудам грудной полости, подсасывающему действию грудной клетки, а также сокращению скелетных мышц и перистальтике внутренних органов лимфа продвигается от периферии к центру, где она впадает в вены через два крупных грудных протока.

В лимфососудах имеются клапаны, препятствующие обратному току лимфы. Лимфатические узлы представляют собой нечто вроде фильтров, где лимфа очищается от продуктов распада при обмене веществ и токсичных веществ при мышечном утомлении. В лимфоузлах лимфа участвует не только в кроветворении, но и в иммунологической защите. В них задерживаются и разрушаются микробы, продукты распада, активно протекает фагоцитоз. При нарушении циркуляции лимфы, её застое, возникают отёки. Тканевая жидкость и лимфа составляют около 1/4 массы тела.

Снабжение клеток тканей питательными веществами и кислородом из крови происходит через тканевую жидкость, заполняющую межклеточные пространства. Проникая в просвет лимфатических капилляров, тканевая жидкость изменяет свой химический состав, обогащается форменными элементами и таким образом превращается в лимфу. По своему качественному составу лимфа сходна с плазмой крови, которая содержит 93-96% воды и 4-7% плотных составных частей (3,5-4,5% белок, 0,7-0,8% солей, 0,4-0,9% жира и т.д.).

Самым большим разросшимся лимфатическим узлом является селезёнка. В лимфатических узлах формируются лимфоциты.

Даже беглое ознакомление с кровеносной и лимфатической системой показывает, что они взаимозависят и дополняют друг друга. Обе системы играют важную роль в организме и даже незначительный сбой в их работе, как правило, негативно сказывается на работу организма в целом.

По функциональному принципу нервную систему делят на соматическую и вегетативную, последняя регулирует работу внутренних органов: сокращение сердца, перистальтику кишечника, секрецию желез и т.д. Соматические нервы генерируют (воздействуют) на поперечно-полосатую мышечную структуру некоторых органов таких как: язык, глотка, гортань и др.

Дыхательная система.

Человек не может существовать без кислорода, который необходим для образования энергии, необходимой для осуществления различных видов жизненной активности. Дыхание - это комплекс физиологических процессов, обеспечивающих потребление кислороды и выделение диоксида углерода (углекислого газа) из живого организма.

Дыхательная и ССС образуют эффективную систему транспортирования кислорода в ткани организма и выведения из них диоксида углерода.

Система транспорта включает четыре отдельных процесса:

• легочную вентиляцию (дыхание);
• диффузию - газообмен между легкими и кровью;
• транспорт кислорода и диоксид углерода с кровью;
• капиллярный газообмен капиллярной кровью и метаболически активными тканями.

Первые два процесса представляют собой внешнее дыхание, т. е. Обмен газов между легкими и атмосферной средой. Когда кровь поступает в ткани и происходит газообмен между кровью и тканями организма называется внутренним или тканевым дыханием.

Таким образом, внешнее и внутреннее дыхание связаны между собой системой кровообращения.

Легочная вентиляция, или просто дыхание, осуществляется путём перемещения воздуха в легкие и из них. Легочная вентиляция состоит из фазы вдоха и фазы выдоха. При этом используется респираторная система содержащая: нос, рот. Воздух, как правило, поступает в легкие через нос; рот используется только в том случае, если потребность в воздухе превышает количество, которое может попасть в легкие через нос.

Дыхательный аппарат, состоит из воздухоносных путей: полость носа, носоглотка, гортань, дыхательное горло, трахеи и бронхи, бронхиолы, затем воздух достигает самых маленьких респираторных единиц - альвеол. В организме 300 - 400 млн. альвеол. Суммарная поверхность которых достигает 100м 2 .

Полость носа в области лица дополняется наружным носовым ходом, основу которого составляют хрящи, препятствующие суживанию ноздрей при вдохе и предохраняющие верхушку носа от травм. Стенки наружного носового хода устланы мерцательным эпителием, который задерживает поступающую с воздухом пыль. Внутри носового хода происходи нагревание воздуха и его увлажнение. Поэтому дыхание через нос предпочтительно, т.к. при дыхании через рот воздух сразу поступает в глотку и из нее в гортань, не очищаясь и не согреваясь.

Вдох - процесс, в котором участвует диафрагма и внешние межрёберные мышцы. При вздохе воздух попадает в легкие, каждое из которых "подвешено" с помощью плевральных полостей, содержащих тонкий слой плевральной жидкости, которая снижает трение при дыхательных движениях. Легкие работают изолированно друг от друга. Каждое легкое имеет форму конуса. Со стороны, которого обращено к сердцу. В каждое легкое входит бронх, далее он делится на бронхиолы, образуя бронхиальное дерево. Брохиолы заканчиваются альвеолами, которые оплетены густой сетью капилляров, по которым течет кровь.

Выдох пассивный процесс, который включает расслабление дыхательных мышц.

При прохождении крови по легочным капиллярам и происходит газообмен, называемый диффузией. При газообмене:

• восполняются запасы кислорода для образования энергии путем окисления;
• выводится диоксид углерода (углекислый газ) из венозной крови.

Диоксид углерода "покидает" клетки в результате диффузии (газообмена) в ответ на изменение давления между тканями и кровью в капиллярах. В результате окислительного метаболизма (обмена) давления СО2, будет выше, чем в капиллярной крови. Поэтому, СО2 диффундирует из мышц в кровь и транспортируется в легкие, а затем выводится из организма.

Воздух, которым мы дышим, представляет собой смесь газов. 79,04 % азота (N 2), 20,93 % кислорода (О 2) и 0,03 % углекислого газа (диоксида углерода) (СО 2). При дыхании в покое объем вдоха и выдоха равен в среднем 0,5 л (500 см 3). Этот объем воздуха называется дыхательным объемом. Если после нормального вдоха сделать максимальный выдох, то из легких выйдет еще 1,0-1,5 л (1500 см 3) воздуха. Этот объем принято называть резервным. Количество воздуха, которое можно вдохнуть сверх дыхательного объема называют дополнительным объемом. Сумма трех объемов - дыхательного, дополнительного и резервного составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ), которая в значительной степени зависит от возраста, пола, роста, окружности грудной клетки, физического развития. У мужчин ЖЕЛ колеблется в пределах 3200-5500 см 3 , у женщин 2500-5000 см 3 . У спортсменов ЖЕЛ значительно выше 6000-6500 см 3 .

Более полной характеристикой дыхательной системы является так называемый жизненный показатель, являющийся результатом деления ЖЕЛ на массу тела. В среднем для молодого человека жизненный показатель составляет 50-60 см 3 /кг.

Адаптационные реакции дыхательной системы на тренировочные нагрузки

Как бы эффективно не функционировала ССС, снабжая достаточным количеством крови ткани, без адекватного функционирования дыхательной системы, обеспечивающей потребности организма в кислороде, не может быть и речи о высоком уровне выносливости.

Функционирование дыхательной системы не ограничивает мышечную деятельность, но подобно ССС дыхательная система претерпевает изменения в следствии тренировок.

Так объём и жизненная ёмкость лёгких мало изменяются под влиянием тренировок. ЖЕЛ - лишь слегка увеличивается. Остаточный объем (резервный) - слегка уменьшается. Общая емкость легких остается неизменной.

Тренировка, как правило, ведет к снижению частоты дыхания и в покое и при стандартной субмаксимальной нагрузке. При максимальных уровнях нагрузки частота дыхания обычно повышена.

Тренировка практически не влияет на легочную вентиляцию. Два фактора, обуславливающие увеличение максимальной легочной вентиляции: повышение дыхательного объема и возрастание частоты дыхания при макс. нагрузке.

Тренировка не влияет на легочную диффузию - газообмен в альвеолах - в покое при нагрузке. При максимальной нагрузке легочная диффузия повышается. Легочный кровоток возрастает, особенно в верхних участках легких, что приводит к возрастанию легочной диффузии.

Снижение кардиореспираторной выносливости с возрастом связано с ухудшением функций легких. С 30 лет происходит линейное уменьшение ЖЕЛ. Остаточный объем составляет 18 - 20 % общей емкости легких (в 20 лет), к 50 годам возрастает до 30 %. Этому способствует курение.

Факторы, влияющие на дыхательную систему

В начале жизни у человека имеется пару здоровых, чистых легких. На протяжении жизни многие люди сознательно или бессознательно наносят вред легким. Трудно переоценить ущерб наносимый человеком легким. ДС снабжает кислородом кровь, выводит газообразные отходы. Без кислорода клетки не могут функционировать. При снижении эффективности ДС замедляется скорость процессов в организме замедляется.

Основная причина поражения легких - табачный дым. Самыми опасными из 4000 веществ, входящих в состав табачного дыма, являются никотин и окись углерода.

Никотиновая зависимость превращает курение в устойчивую привычку.

Потребление никотина вызывает дополнительную секрецию гормонов адреналина, что в свою очередь повышает кровяное давление и сердцебиение.

В дыхательные пути городского жителя за сутки в среднем попадает 20 триллионов частиц чужеродных веществ (токсинов).

Нервная система, ее роль в жизнедеятельности организма. структура и функции

Мы рассмотрели, как мышцы, развивая усилия, производят натяжение кости, к которой они прикреплены, производя таким образом движения. Однако, этот процесс невозможен без участия нервной системы. Нервная система человека объединяет все системы организма в единое целое. Нервная система влияет на физиологию организма человека. Нервная система обеспечивает коммуникацию и координацию взаимодействий между всеми тканями организма и внешней окружающей средой.

Нервная система - одна из наиболее сложных систем организма человека. Функциональная организация нервной системы на рисунке.

Отдельные нервные клетки и их отростки называются нейронами создают сеть, по которой создаваемые ими электрические сигналы (импульсы) передаются к различным органам и тканям. Они носят название центробежные двигательные эффекторы.

Обычный нейрон состоит из тела (сомы) ,дендритов и аксона. Тело содержит ядро, а отходящие от тела отростки наз. дендритами и аксон. Нейроны содержат множество дендритов, чувствительных элементов, которые еще носят наз. рецепторы. Нейроны имеют один аксон, иногда носящий наз. нейромедиатор. Аксоны большинства двигательных нейронов покрыты миелиновой оболочкой - жиросодержащим веществом. Миелиновая оболочка не цельная, имеет просветы, поэтому ее проводимость не равномерна (это приводит к нарушению координации движений). Связь нейронов друг с другом осуществляется с помощью сигналов.

По топографическому принципу нервную систему делят на центральную и периферическую. К центральной нервной системе относят головной и спинной мозг. ЦНС содержит более 100 миллиардов нейронов. Головной мозг человека расположен в мозговой коробке черепа, а спинной мозг - в канале позвоночного столба.

По функциональному принципу нервную систему делят на соматическую и вегетативную, последняя регулирует работу внутренних органов: сокращение сердца, перестальтику кишечника, секреция желез и т.д. Соматические нервы и нервируют (воздействуют) на поперечно - полосатую мышечную структуру некоторых органов таких как: язык, глотка, гортань и др.

Головной мозг состоит из 4 участков: головной мозг, промежуточный мозг, мозжечок, ствол мозга. Головной мозг состоит из левого и правого полушария, соединенных друг с другом пучками волокон, которые с наружи покрыты тремя оболочками: твердой, сосудистой паутинной. Кора головного мозга (серое вещество) - центр сознания. В нем осуществляется мыслительные процессы, осознаются сенсорные стимулы.

Головной мозг состоит из пяти долей - четырех внешних и центральной. 1 - лобная доля - отвечает за общий интеллект и двигательный контроль; 2 - височная доля - слуховые сигналы и их интерпритация; 3 - теменная доля - общие сенсорные импульсы; 4 - затылочная, ответственная за зрительные импульсы.

Промежуточный мозг состоит в основном из таламуса и гипоталамуса. Таламус - это сенсорный интегративный центр. В него поступают все сенсорные сигналы, кроме запахов. Гипоталамус расположен над таламусом и обеспивает поддержание гомеостаза, регулируя внутреннюю среду тела, осуществляя - это через автономную нервную систему. Это и регулирование ЧСС, движение, дыхание, температуру тела, баланс жидкости, эмоции, чувство жажды.

Мозжечок находится позади ствола мозга. Поверхностный слой мозжечка образован серым веществом и осуществляет контроль, за движением.

Мозжечок активно участвует во всех процессах по выполнению быстрых и сложных движений. Он является интергративным центром. Ствол мозга состоит из среднего мозга, варолиевого моста и продолговатого мозга. Спинной мозг часть ствола мозга расположен внутри позвоночного канала (ствола) от затылочного отверстия до уровня 1 - 2 поясничных позвонков. Иногда носит название "нервный тяж". Между каждой парой смежных позвонков через межпозвонковые отверстия выходят спиномозговые нервы. Выполняющие чувствительную и двигательную функции, обеспечивая обмен информацией между головным мозгом и периферией.

Периферическая нервная система (ПНС), образована нервами отходящими от головного и спинного мозга. Она состоит из двух отделов: сенсорного и двигательного и включает 43 пары нервов (12 черепных и 31 спинномозговых).

Сенсорный отдел ПНС передает информацию. Сенсорные (афферентные) нейроны берут начало в кровеносных и лимфатических сосудах; внутренних органах: чувств (вкуса, запаха, зрения, слуха); коже, в мышцах и в сухожилиях.

Сенсорный отдел ПНС принимает информацию от 5 видов рецепторов:

• механорецепторов (сила, давление);
• терморецепторы (перемена температуры);
• болевые рецепторы;
• фоторецепторы (зрительное восприятие);
• хеморецепторы (химический состав пищи, запах и состав крови).

Двигательный отдел переносит двигательные импульсы из ЦНС к мышцам.

Автономная нервная система, часть двигательного отдела. Обеспечивает контроль непроизвольных внутренних функций. Это (ЧСС, артериальное давление, дыхание, кровоток) и имеет два отдела: симпатический и парасимпатический. Обе нервные системы берут начало в различных участках спинного мозга. Их действия в основном антогоничны, однако всегда функционируют вместе.

Все отделы нервной системы связаны между собой и представляют единое целое. Работа нервной системы осуществляется через рефлексы, то есть ответной реакции организма на воздействие внешней среды. Путь, по которому идет возбуждение при рефлексе, называется рефлекторной дугой.

Рефлекторная деятельность составляет основу жизнедеятельности человека. Различают два вида рефлексов: безусловный (врожденный) и условный (приобретенный в процессе жизни).

Безусловные рефлексы обеспечивают первое приспособление организма к изменениям внешней и внутренней среды.

Условные рефлексы приобретаются в результате постоянного общения организма с внешней средой.

Деятельность нервной системы основана на двух взаимодействующих физиологических процессах: возбуждении и торможении.

Иммунная система

Иммунитет - шестой орган чувств, распознающий вирусы и бактерии, которые не способен, идентифицировать головной мозг, и преобразует эту информацию в гормоны, которые направляются к головному мозгу для активации иммунного процесса.

Иммунная система работает совместно с другими системами организма.

Какие это системы? Кожа, например, образует физическую преграду инородным веществам, дыхательная система, использующая эпителий, поджелудочная железа, вырабатывающая защитные ферменты и кислоты, которые попадая в желудок и кишечник, уничтожают болезнетворные микроорганизмы.

Эта система состоит из лимфатических узлов, белков крови называемых иммуноглобулинами и особых белых кровяных телец - лейкоцитов, а также органов, вырабатывающих эти клетки, и кровеносных сосудов, по которым осуществляется их транспортировка. Лимфоузлы, которые располагаются в районе важных, можно сказать стратегических, точках лимфососудов коленного, локтевого суставов, в подмышечной впадине, в паховой области, на шее, в грудной клетке и брюшной полости, осуществляют фильтрацию и очищение крови и во время болезни служат местом сбора клеток, уничтожающих микробы.

Иммуноглобулин (антитела) играет важную роль в поддержании нормального иммунитета. Антитела связывают чужеродные белки в безвредные для организма комплексы. Подсчитано, что в организме имеется 100 миллионов различных видов антител, каждому из которых отведена особая роль. Организм постоянно оказывает сопротивление клеткам - мутантам (раковым клеткам). Эти злокачественные клетки постоянно присутствуют в организме и иммунная система, как правило, их идентифицирует и уничтожает.

Факторы влияющие на состояние иммунной системы

Загрязненная окружающая среда в сочетании с неправильным питанием и вредными привычками, особенно курением, а также недостаток отдыха, могут снизить сопротивляемость организма болезнетворным бактериям, вирусам и другим факторам, ведущим к заболеваниям. Самым важным фактором для поддержания нормальной деятельности системы иммунной защиты является сбалансированная диета. Следует помнить, что организм не способен справиться с вредными воздействиями при нехватке ряда минеральных веществ. Витамины А, С и Е, являющиеся антиоксидантами и защищающие клетки от разрушительного воздействия процессов, протекающих в организме и неправильного образа жизни, в сочетании с микроэлементом селеном, предотвращают вступление молекул и клеточных образований в реакцию с кислородом, которая повреждает, буквально сжигает, клетку.

Эндокринная система.

В основе работы сложной саморегулирующей системы нашего организма лежат функции нервной и эндокринной систем. Человеческий организм имеет два вида желез - экзокринные железы, выделяющие особые продукты, секреты, по выводному протоку выводимые в венозную кровь, и эндокринные железы (железы внутренней секреции), вырабатывающие особые высокоактивные вещества, известные под названием гормоны, которые, поступая в кровь, лимфу, тканевую жидкость, под влиянием нервной системы оказывают воздействие на жизнедеятельность всего организма. К органам внутренней секреции относятся: гипофиз, шишковидное тело, щитовидная железа, паращитовидные железы, вилочковая железа (гимус), поджелудочная железа, надпочечники и половые железы (яичники и яички).

Вырабатываемые этими железами гормоны регулируют процесс роста и полового созревания организма, контролируют температуру и уровень эмоций; способствуют генерации энергии и восстановление поврежденных тканей.

Гипофиз - железа размером не более горошины, расположена на нижней поверхности мозга у основания черепа. Вырабатывает гормоны, стимулирующие деятельность щитовидной железы, надпочечников, регулирует рост организма, стимулирует деятельность молочных желез.

Избыточное содержание гормонов роста приводит к гигантизму, а недостаток - к остановке роста у детей. Гипофиз регулирует секрецию меланина, который "отвечает" за цвет кожи. Задняя доля гипофиза вырабатывает гормоны, регулирующие водный и жировой обмен. Шишковидное тело влияет на скорость полового созревания.

Щитовидная железа расположена на передней поверхности шеи, вырабатывает гормон, стимулирующий рост костей, усиливает обмен веществ в тканях, повышает возбудимость нервной ткани.

Паращитовидные железы (их четыре, небольшого размера). Прикрепленные к задней стенке щитовидной железы, регулируют обмен кальция и фосфора. Вилочковая железа является центром защитного механизма организма, большая часть ее клеток составляет лимфоциты, участвующие в обезвреживании попавших в организм ядовитых веществ. С возрастом уменьшается, поэтому люди пожилого возраста больше подвержены инфекционным заболеваниям.

Поджелудочная железа содержит клетки, вырабатывающие пищеварительные ферменты и гормоны инсулина и глюкагона. Инсулин помогает клеткам усваивать глюкозу, содержащуюся в крови, а глюкагон расщепляет жиры и белки, способствуя повышению содержания глюкозы в крови.

Надпочечники расположены на верхнем полюсе каждой почки, способствуют восстановлению организма после утомления, повышает работоспособность мышц, увеличивают стойкость организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды.

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает гормон - адреналин, который усиливает обмен веществ, увеличивает расщепление гликогена в печени и мышцах, активизирует деятельность сердца. Особенно секреция адреналина усиливается в стрессовых ситуациях, заставляя организм работать на полную мощность.

Оптимальная функция желез внутренней секреции возможна в организме с богатым содержанием минералов и особенно микроэлементов.

Пищеварительная система.

Процесс превращения пищи в вещества, всасывающиеся в кровь и усваивающиеся организмом, называется пищеварением. В процессе пищеварения пища после физической и химической обработки преобразуется в энергию, необходимую для жизнедеятельности организма.

Уже в полости рта пища размельчается и перетирается зубами и обильно смачивается слюной, которая раздражает окончания вкусовых волокон и помогает образовать удобный для глотания комок. Слюна также очищает полость рта.

Пища, смоченная слюной, проталкивается языком в глотку. После акта глотания пищевой комок попадает в пищевод. Последовательные сокращения мышечных волокон кольцевых мышц глотки и пищевода проталкивают пищу по направлению к желудку. Такой процесс носит название перистальтика. В желудке пища превращается в массу под названием химус. Желудок представляет собой расширенный мешкообразный отдел пищеварительного канала. Стенки желудка состоят из трех слоев: наружный (соединительный), средний (мышечный) и внутренний (слизистая оболочка), в которой расположены многочисленные железы, выделяющие ферменты (пепсин) и соляную кислоту. Желудок заканчивается толстым мышечным кольцом, запирающим выход из желудка в тонкую кишку, начальной частью которой является двенадцатиперстная кишка (длиной 20 см). в нее открываются протоки поджелудочной железы и печени. В тонкой кишке заканчивается расщепление углеводов, белков и жиров. Поджелудочная железа осуществляет внешнюю и внутреннюю секреции.

Первая из них осуществляется выделением из многочисленных долек секрета - поджелудочного сока, который поступает в двенадцатиперстную кишку, способствуя химической переработке пищи.

Вторая - внутрисекреторная функция поджелудочной железы заключается в том, что она вырабатывает инсулин, который, поступая в кровь регулирует углеводный обмен, содержание сахара в крови и окисление глюкозы в тканях. Поджелудочная железа выделяет гормоны, способствующие утилизации жиров.

Самой крупной железой (вес до 2 кг) в организме человека является печень, которая располагается в верхней части брюшной полости под диафрагмой в правом подреберье и состоит из многочисленных долек, клетки которых постоянно синтезируют желчь, часть которой по капиллярам попадает в двенадцатиперстную кишку, а часть ее поступает в кишечник. В печени синтезируется гликоген, а также мочевина, которая через почки выводится наружу.

Процесс усвоения питательных веществ .

Белки, углеводы и жиры,сложные высокомолекулярные соединения, в нашем организме расщепляются на более простые составные части. Углеводы расщепляются на простые белки - на аминокислоты, а жиры - на жирные кислоты и глицерин.

Расщепление углеводов начинается в полости рта. Амилаза слюны воздействует на сложные углеводы. Этот процесс продолжается в желудке. Расщепление белков начинается только в желудке под воздействием соляной кислоты и фермента - пепсина.

Только незначительная часть аминокислот всасывается в кровь через стенки желудка. Большая часть этого процесса происходит в тонкой кишке, где на пищевую массу действуют соки поджелудочной железы, содержащие ферменты амилаза, трипсина и липаза. Амилаза расщепляет крахмалы, трипсин - белки, а липаза жирные кислоты и глицерин.

Помимо этих пищеварительных соков в процессе участвуют соки. Выделяемые стенками кишечника. Сюда же попадает желчь, вырабатываемая печенью, избыток которой скапливается в желчном пузыре. Она способствует перевариванию жиров. Печень - это не только орган пищеварения, но и орган обмена веществ. Печень всасывает и нейтрализует токсины и вредные вещества.

Около 90% питательных веществ всасывается кровью через стенки тонкой кишки. Поэтому становится ясно, как важно иметь здоровые печень и кишечник.

Существует целый ряд вредоносных воздействий на пищеварительный тракт. Это частое наполнение желудка, нерегулярное принятие пищи, спешное ее заглатывание, стрессы, наследственность и др. С возрастом количество вырабатываемой соляной кислоты снижается (от 35 до 45 лет).

Из тонкой кишки пища направляется в толстую кишку, длиной 1,5-2 м диаметром приблизительно 5 см. Толстая кишка состоит из трех основных частей: восходящей, поперечной и нисходящей. За счет перистальтики продукты распада (отходы) направляются в прямую кишку, а затем выводятся из организма. Процесс кишечного диализа/экскреции занимает от 12 до 24 часов. Как правило, чем меньше этот период, тем лучше.

Органы выделения, их функции.

Выделительные функции осуществляются многими системами организма:

желудочно-кишечным трактом, органами внешнего дыхания, почками, потовыми, сальными, слезными, молочными и другими железами, с помощью которых из организма удаляются продукты распада.

Одну из самых главных ролей в процессе выделения играют почки. Почки -это парный орган, расположенный по бокам позвоночного столба на уровне 12-го грудного и 2-го поясничного позвонков. Почки участвуют в регуляции водного и минерального обменов, обеспечивают кислотно-щелочное равновесие (баланс) в организме и образуют биологически активные вещества, например, ренин, влияющий на уровень артериального давления.

Функционирование почек обеспечивается наличием в них разветвленной кровеносной системы. Через почки в сутки протекает до 1800 литров крови. Несмотря на то, что почки составляют 0,5% всего тела, они потребляют 8-10% кислорода, поступающего в организм.

К системе потовыделения относятся потовые железы, освобождающие организм от продуктов распада, образующихся при обмене веществ, они участвуют в поддержании осматического давления в организме, поддерживают постоянную температуру тела.

При повышении температуры окружающей среды резко увеличивается потоотделение. Даже находясь в состоянии покоя при t=60С человек за один час с потом теряет до 2,5 литров жидкости. Пот содержит 99% воды, минеральные соли (хлористый калий, натрий) и органические вещества (мочевину - продукт белкового распада, креатинин и др.). Выделение продуктов белкового распада облегчает деятельность почек.

Из-за потери вместе с потом большого количества солей при игре в футбол, баскетбол нередко наблюдаются судороги икроножных мышц. Из-за потери хлористого натрия при работе в "горячих" цехах в течение смены (50-б0ч.) рабочие пьют подсоленную воду.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

ЕСТЕСТВЕННО - НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ЕСТЕСТВЕННО НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ... ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА... План...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Скелет составляет структурную основу тела, определяет его размер и форму, выполняет опорную и защитную функции и совместно с мышцами образует полости, в которых располагаются жизненно важные органы. Например, головной мозг защищен черепом, спинной - позвоночником, легкие и сердце - грудной клеткой и т. д.

Движение организма возможно благодаря строению костей в виде длинных и коротких рычагов, соединенных подвижными сочленениями - суставами и приводимыми в движение мышцами, управляемыми нервной системой. Движение служит одной из главных приспособительных реакций животного организма к окружающей среде и является одним из основных отличий животных от растений.

Костная ткань - депо кальция, фосфора и других элементов - участвует в минеральном обмене, а мышечная ткань - в обмене углеводов, жиров и белков. Кроме того, скелет выполняет кроветворную функцию, поскольку внутри костей содержится красный костный мозг, где образуются форменные элементы крови.

Отделы скелета человека. Скелет человека состоит из скелета туловища (позвоночник и грудная клетка) (40), конечностей и черепa.

Скелет туловища. Позвоночник образован 33-34 позвонками, расположенными друг над другом. Между ними находятся прослойки из хрящевой ткани, что придает позвоночнику гибкость и упругость.

Различают пять отделов позвоночника: шейный, состоящий из 7 позвонков, грудной - из 12, поясничный - из 5, крестцовый - из 5 и копчиковый (хвостовой) - из 4-5 сросшихся позвонков. Каждый позвонок состоит из тела, дуги и отростков. Между телом и дугой находится отверстие. Позвоночные отверстия в совокупности образуют позвоночный канал, защищающий находящийся в нем спинной мозг. Чем ближе к крестцу, тем массивнее позвонки, что связано с возрастающей нагрузкой. Характерные для взрослого человека четыре изгиба позвоночника отсутствуют у новорожденного и, формируясь, постепенно образуются окончательно в юношеском возрасте. Изгибы позвоночника связаны с вертикальным положением тела и обеспечивают пружинные движения позвоночника при ходьбе и прыжках.

Грудная клетка состоит из 12 пар ребер, сочлененных с телами грудных позвонков и их поперечными отростками. Ребра могут приподниматься и опускаться. Семь пар верхних, истинных ребер спереди соединяются с плоской костью - грудиной. Следующие 3 пары ребер соединяются друг с другом хрящами. Две нижние пары ребер свободно лежат в мягких тканях. Грудные позвонки, грудина и ребра вместе с расположенными между ними дыхательными мышцами образуют грудную полость, которая снизу отделена диафрагмой.

Пояс верхних конечностей состоит из двух треугольных лопаток, лежащих на задней поверхности грудной клетки, и сочлененных с ними ключиц, соединенных с грудиной.

Скелет верхней конечности образован костями: плечевой, соединенной с лопаткой, предплечья (лучевая и локтевая) и кисти. Скелет кисти образован 8 мелкими костями запястья, 5 длинными костями пясти и костями пальцев.

Пояс нижних конечностей состоит из двух массивных тазовых костей, прочно соединенных с крестцом. Они имеют круглые впадины, куда входят головки бедренных костей.

Скелет нижней конечности состоит из костей: бедренной, голени (большой и малой берцовых) и стопы. Коленный сустав - место соединения бедра и голени - защищен спереди небольшим плоским надколенником. Скелет стопы образован короткими костями предплюсны, в которую входит пяточная кость, пятью длинными костями плюсны и костями пальцев ног.

Кости конечностей соединены подвижно суставами, что обусловлено выполняемыми функциями (движения тела). Суставная впадина одной кости и входящая в нее головка другой покрыты слоем гладкого хряща, который совместно с суставной жидкостью обеспечивает скольжение головок во впадинах. Суставная жидкость образуется в суставной сумке.

Скелет головы образован мозговым и лицевым отделами черепа. Мозговой отдел черепа составляют две парные кости (височная и теменная) и четыре непарные (лобная, решетчатая, клиновидная и затылочная). Все они неподвижно соединены между собой швами. В затылочной кости находится большое затылочное отверстие, соединяющее полость черепа с позвоночным каналом. Затылочная кость сочленяется с первым шейным позвонком. Лицевой отдел черепа состоит из 6 парных и 3 непарных костей. Нижняя челюсть - единственная подвижная кость черепа - сочленяется двумя головками суставного отростка с нижнечелюстными ямками височной кости. Верхняя и нижняя челюсти содержат по 16 ячеек, в которых помещаются корни зубов.

Особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью,- четыре плавных изгиба позвоночника, широкая грудная клетка, массивность костей нижних конечностей, широкие кости таза, сводчатая стопа, преобладание мозгового отдела черепа над лицевым.

Состав, строение и рост костей. Костное вещество состоит из органических и неорганических веществ, главным образом солей кальция и фосфорнокислой извести (51%). Эластичность кости зависит от наличия органических веществ, а твердость ее - от минеральных солей. Сочетание этих веществ в живой кости придает ей прочность и упругость. У детей кости содержат много органических веществ и отличаются большой гибкостью. В старости, наоборот, они содержат больше неорганических веществ и становятся более хрупкими.

Прочность и легкость длинных костей (плечевой, бедренной, предплечья и голени) обусловлены их трубчатым строением. В полостях трубчатых костей содержится соединительная

ткань, богатая жиром, костный мозг. Концы трубчатых костей имеют утолщенные головки, без полости. Они образованы губчатым веществом, состоящим из множества перекрещивающихся костных пластинок. Короткие и плоские кости (позвонки, лопатки и др.) также образованы губчатым веществом. В пространстве между костными пластинками находится соединительная ткань - красный костный мозг, где образуются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.

Кость покрыта надкостницей - тонкой оболочкой из плотной соединительной ткани, богатой нервами и кровеносными сосудами, обеспечивающими питание кости и ее рост в толщину. Головки длинных костей покрыты хрящом (41).

Кости проходят три стадии развития: соединительно-тканную, хрящевую и костную. До рождения ребенка соединительная ткань заменяется хрящевой, которая постепенно замещается костной тканью. У детей и юношей в длину кости растут за счет хрящей, расположенных между их концами и телом.

Рост костей в толщину происходит за счет клеток внутренней поверхности надкостницы. Одновременно с нарастанием снаружи костное вещество разрушается изнутри кости. У детей нарастание костей преобладает над их разрушением, а у взрослых эти процессы взаимно уравновешиваются.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

К системе органов движения относят кости (скелет), связки, суставы и мышцы. Кости, связки и суставы являются пассивными элементами органов движения. Активной частью аппарата движения являются мышцы. Система органов движения – единое целое: каждая часть и орган формируются и функционируют в постоянной связи и взаимодействии друг с другом. Скелет служит опорой и защитой всего тела и отдельных органов, а многие кости являются еще и мощными рычагами, с помощью которых совершаются разнообразные движения тела и его частей в пространстве. Мышцы приводят в движение всю систему костных рычагов. Скелет образует структурную основу тела и определяет в значительной мере его размер и форму. Такие части скелета, как череп, грудная клетка и таз, позвоночный столб, служат вместилищем и защитой жизненно важных органов – мозга, легких, сердца, кишечника и др. Еще недавно считалось, что роль скелета в организме человека ограничена функцией опоры тела и участием в движении. Отсюда произошел термин «опорно-двигательный аппарат». В настоящее время установлено, что функции скелета значительно шире. Скелет активно участвуют в обмене веществ, в частности в поддержании на определенном уровне минерального состава крови. Кроме того, ряд веществ, входящих в состав костей (кальций, фосфор, лимонная кислота и др.), при необходимости легко вступает в обменные реакции. Большинство мышц прикрепляется к костям. Мышцы включают кости скелета в движение и совершают работу. Многие мышцы, окружая полости тела, защищают внутренние органы.

Основа тела человека – скелет, который состоит из 300 костей, соединенных между собой особым образом при помощи суставов. Под суставом понимается подвижное сочленение костей. Он устроен таким образом, что соединяемые кости могут свободно двигаться и в то же время зафиксированы в определенном положении. В суставе находится специальная жидкость, или смазка, которая делает сустав подвижным. При некоторых заболеваниях количество этой смазки резко сокращается, и сустав становится малоподвижным, болезненным. Прочность и фиксированное положение суставу придают хрящевые диски.

Скелет составляет структурную основу тела, определяет его размеры и форму, выполняет опорную и защитную функции и совместно с мышцами образует полости, где расположены органы. Движения осуществляются благодаря тому, что кости выполняют функции рычагов. Движение - главная приспособительная реакция организма животных и человека к окружающей среде. Скелет человека приспособлен к прямохождению, тело опирается только на нижние конечности. Позвоночник взросло го человека имеет 4 изгиба, смягчающие толчки при движениях.

У животных изгибов нет. Грудная клетка расширена, а у животных она сжата с боков. У человека таз образован широкими костями, кости нижних конечностей массивны, образуют со стопой прямой угол. Стопа сводчатая. Мозговой отдел черепа преобладает над лицевым. Самая характерная черта скелета человека - строение руки, ставшей органом труда. Кости пальцев подвижны. Большой палец руки располагается напротив всех остальных, что важно для выполнения трудовых операций.

Развитие и прочность кости зависят от витаминов группы D (кальциферола), регулирующих обмен кальция, необходимого для работы мышц. Кальциферолом особенно богаты рыбий жир, мясо тунца, молоко и яйца. Также ультрафиолетовые лучи солнца способствуют всасыванию витамина D.

Соединения костей между собой могут быть неподвижными, полуподвижными и подвижными. Неподвижные соединения образуются путем срастания костей. Таким способом соединены между собой позвонки копчика. Костный шов - вид неподвижного соединения, характерный для костей черепа. Он обеспечивает большую прочность, гарантируя защиту головного мозга. Многие каста соединены между собой хрящевыми прокладками, обладающими упругостью и эластичностью.

Это полуподвижные соединения костей. Так, хрящевые прокладки между позвонками обеспечивают гибкость позвоночника. Подвижность конечностей обеспечивается наличием между их костями подвижных соединений - суставов. План строения сустава: на одной из сочленяющихся костей находится суставная впадина, куда входит головка другой кости. Суставная впадина и головка соответствуют друг другу по форме и размеру, а их поверхности покрыты слоем гладкого хряща. Суставные поверхности костей тесно соприкасаются друг с другом. Их стягивают внутрисуставные связки - прочные тяжи из соединительной ткани. Сочленяющиеся по верхности костей окружены суставной сумкой. В ней находится небольшое количество слизистой жидкости, выполняющей роль смазки, которая уменьшает трение и обеспечивает скольжение головки одной кости в суставной впадине другой при движениях в суставе.

Костная ткань состоит из органических и неорганических веществ (в основном из солей кальция и фосфорнокислой извести - 51%). Неорганические вещества придают костям твердость и прочность. Эластичность костей зависит от органических веществ. Сочетание органических и неорганических веществ в кости придает ей прочность и упругость. Клетки костной ткани имеют отростки. Межклеточное вещество составляет 2/3 костной ткани. Оно твердое и плотное, по свойствам напоминает камень. Костные клетки и их отростки окружены мельчайшими "канальцами", заполненными межклеточной жидкостью, через-, которую происходит питание и дыхание костных клеток. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами.

Кости лицевого черепа - их главная функция - участие в пережевывании пищи.

Кости мозгового черепа - мозговой череп состоит из восьми плоских костей, защищающих головной мозг, соединенных неподвижно.

Ребра - это кости, которые вместе с грудиной образуют грудную клетку, необходимый элемент защиты внутренних органов, размещенных в ней.

Позвоночный столб - ось, или опора нашего тела, состоящая из 33 или 34 позвонков, в нем размещен спинной мозг.

Бедренная кость - самая длинная кость тела человека. Позволяет делать разнообразные движения ногой благодаря своему соединению с коленной чашечкой.

Кости стопы - группа из 26 костей, среди которых выделяется самая большая, пяточная кость, образующая пятку.

Кости, как и другие внутренние органы, состоят из клеток. Существуют особые клетки, которые постоянно разрушают костное вещество (остеокласты); клетки, которые обновляют, восстанавливают кость (остеобласты), и клетки, ответственные за образование костного остова и минерализацию костной ткани (остеоциты).

Величина и форма костей различны. Кости могут быть длинными и короткими. Длинные кости называют трубчатыми.

Они полые, что обуславливает их прочность и легкость. В полостях трубчатых костей содержится соединительная ткань, богатая жиром - желтый костный мозг. Головки трубчатых костей образованы губчатым веществом, состоящим из перекрещивающихся костных пластинок. В пространстве между костными пластинками находится соединительная ткань - красный костный мозг, где образуются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Короткие и плоские кости (позвонки, лопатки, ребра) образованы также губчатым веществом. Кость покрыта надкостницей - тонкой оболочкой из плотной соединительной ткани, сросшейся с костью. В надкостнице проходят кровеносные сосуды и нервы. Головки длинных костей покрыты хрящевой тканью, не имеют надкостницы.

Большинство костей проходят три стадии развития: соединительнотканную, хрящевую и костную. До рождения ребенка соединительная ткань заменяется хрящевой, которая постепенно заменяется костной тканью. В длину кости растут за счет деления клеток хрящевой ткани, покрывающей концы костей.

Рост костей в толщину происходит за счет клеток внутренней поверхности надкостницы. Одновременно с нарастанием снаружи костное вещество разрушается изнутри кости. У детей нарастание костей преобладает над их разрушением, у взрослых эти процессы взаимно уравновешиваются. Гормон роста, выделяемый гипофизом, регулирует рост костей.

Скелет головы - череп состоит из мозговой и лицевой частей. Кости мозговой части - лобная, две височные, затылочная, которая имеет большое отверстие, сквозь него проходит спинной мозг. В височной кости - отверстие наружного слухового прохода. В лицевом отделе черепа 15 костей. Нижнечелюстная кость - единственная подвижная кость черепа. На челюстях имеются ячейки, в которых расположены корни зубов.

Скелет туловища. Позвоночник состоит из 33-34 позвонков. Каждый позвонок имеет тело и несколько отростков. Позвонки расположены друг над другом. Внутри позвоночника в позвоночном канале находится спинной мозг. Различают 5 отделов позвоночника: шейный - 7 позвонков, грудной - 12, поясничный - 5, крестцовый - 5, копчиковый (хвостовой) - 4-5 сросшихся позвонков. Грудная клетка образована 12 парами ребер и грудиной.

Скелет верхних конечностей. Ключицы и лопатки образуют скелет свободной верхней конечности. Он состоит из костей плеча, предплечья и кисти. Кости конечностей соединены подвижно.

Скелет нижних конечностей. Две массивные плоские тазовые кости сзади сращены с крестцом, а спереди соединены между собой. Они составляют пояс нижней конечности. Во впадину каждой из тазовых костей входит шаровидная головка бедренной кости. Скелет свободной нижней конечности состоит из массивной бедренной кости, костей голени и стопы.

Общее число скелетных мышц около 400, у взрослого человека они составляют более 40% массы тела. Все мышцы головы, туловища и конечностей состоят из поперечно-полосатой мышечной ткани, мышечные волокна которой собраны в пучки.

Внутри волокон проходят белковые нити, благодаря которым мышцы способны укорачиваться - сокращаться. Сокращение поперечно-полосатых мышц подчинено нашей воле, управление работой мышц осуществляется нервной системой. Гладкая мышечная ткань образует стенки внутренних органов (сосудов, кишечника, мочевого пузыря). Гладкие мышцы составляют непроизвольную мускулатуру, сокращение волокон происходит медленно. Сердечная мышца, как и скелетная, состоит из поперечно-полосатых мышечных волокон. Благодаря наличию участков, где волокна сливаются (переплетаются), мышца способна быстро сокращаться.

Мышцы покрыты соединительной тканной оболочкой и прикрепляются к кости при помощи сухожилий. К каждой мышце подходят кровеносные сосуды и нервы. Чаще всего оба конца мышцы прикрепляются к соседним костям, подвижно соединенным друг с другом. Некоторые мышцы не связаны с суставами. Это мышцы лица, "языка, мягкого неба, глотки. Форма мышцы зависит от места ее расположения и выполняемой функции. С помощью мышц осуществляются движения туловища и конечностей, фиксация суставов, предотвращающая ненужные движения. Мышцы обеспечивают поддержание равновесия нашего тела, глотательные движения, образование звуков речи.

Мышцы лица и головы делятся на мимические и жевательные. Мимические мышцы одним концом крепятся к костям черепа, а вторым - в кожу лица, вызывая ее смещения и разнообразные выражения лица. Мышцы шеи изменяют положение головы, опускают нижнюю челюсть, способствуют дыханию, глотанию и речи (фиксируя подъязычную-кость). Мышцы туловища подразделяются на мышцы груди, спины, живота. К мышцам груди относят наружные и внутренние межреберные мышцы и диафрагму (грудобрюшную перегородку). Мышцы живота вызывают сгибание позвоночника вперед, в сторону и поворот его вокруг продольной оси; образует брюшной пресс. Мышцы конечностей играют главную роль в передвижении тела в пространстве и выполнении различных видов физической работы.

В выполнении любого движения принимают участие две группы противоположно действующих мышц: сгибатели и разгибатели суставов. Согласованная деятельность мышц-сгибателей и мышц-разгибателей возможна благодаря чередованию процессов возбуждения и торможения в спинном мозге.

Мышцы-сгибатели и разгибатели могут одновременно находиться в расслабленном или сокращенном состоянии. Сокращаясь, мышца действует на кость как рычаг и производит механическую работу. Любое мышечное сокращение связано с расходом энергии. При длительной физической работе без отдыха постепенно уменьшается работоспособность мышц. Временное снижение работоспособности, наступающее по мере выпЬлнения работы, называют утомлением. Скорость развития утомления при мышечной работе зависит от двух показателей - от физической нагрузки, падающей на мышцу, и от ритма работы, то есть от частоты мышечных сокращений. При увеличении нагрузки или при учащении ритма мышечных сокращений утомление наступает быстрее. Влияние этих условий на работоспособность мышц впервые изучил русский физиолог И.М. Сеченов. Оказалось, что, если увеличивать нагрузку, интенсивность выполняемой работы возрастает, но только до определенного-уровня, а затем снижается. Мышечная работа достигает максимального уровня при средних нагрузках и средних скоростях сокращения мышц. Важным является общий ритм физической работы. Ученые установили, что в течение первого часа работоспособность повышается. Это период вхождения в работу. Затем в течение 2 часов работоспособность удерживается на устойчивом уровне. В последующий час из-за развития утомления работоспособность снижается. Поэтому после 4-х часов непрерывной работы необходим длительный часовой отдых: обед, прогулка на свежем воздухе. Во второй половине рабочего дня общая работоспособность будет ниже, но она будет меняться в той же последовательности, как и в первой половине дня.

Мышцы, их строение и функции

В организме человека насчитывают около 600 скелетных мышц. Мышечная система составляет значительную часть обшей массы тела человека. Если у новорожденных масса всех мышц составляет 23% массы тела, а в 8 лет – 27%, то в 17-18 лет она достигает 43-44%, а у спортсменов с хорошо развитой мускулатурой – даже 50%. Отдельные мышечные группы растут неравномерно. У грудных детей прежде всего развиваются мышцы живота, позднее – жевательные. К концу первого года жизни в связи с ползанием и началом ходьбы заметно растут мышцы спины и конечностей. За весь период роста ребенка масса мускулатуры увеличивается в 35 раз. В период полового созревания (12-16 лет) наряду с удлинением трубчатых костей удлиняются интенсивно и сухожилия мышц. Мышцы в это время становятся длинными и тонкими, а подростки выглядят длинноногими и длиннорукими. В 15-18 лет продолжается дальнейший рост поперечника мышц. Развитие мышц продолжается до 25-30 лет Мышцы ребенка бледнее, нежнее и более эластичны, чем мышцы взрослого человека. В мышце различают среднюю часть – брюшко, состоящее из мышечной ткани, и сухожилие, образованное плотной соединительной тканью. С помощью сухожилий мышцы прикрепляются к костям, однако некоторые мышцы могут прикрепляться и к различным органам (глазному яблоку), к коже (мышцы лица и шеи) и т.д. В мышцах новорожденного сухожилия развиты слабо.

Лишь к 12 -14 годам устанавливаются те мышечно-сухожильные отношения, которые характерны для мышц взрослого.

Мышцы лица позволяют принимать различные выражения нашего лица: смеха, гнева и т.д.

Двуглавая мышца плеча совместно со своим антагонистом - трехглавой мышцей плеча - обеспечивает сгибание и разгибание предплечья.

Наружные косые мышцы живота - позволяют при сокращении выталкивать воздух из легких. Выполняют работу, противоположную работе диафрагмы, которую здесь не видно, так как она находится внутри брюшной полости.

Четырехглавая мышца бедра как и в случае с верхними конечностями, четырехглавая мышца бедра также имеет мышцу-антагониста - двуглавую мышцу бедра. Обе сгибают и разгибают бедро.

Каждая мышца состоит из большого количества поперечно-полосатых мышечных волокон, расположенных параллельно и связанных между собой прослойками рыхлой соединительной ткани в пучки. Вся мышца снаружи покрыта тонкой соединительной оболочкой – фасцией. Содержимое мышечных волокон состоит из саркоплазмы, в которой располагаются сократительные нити – миофибриллы, а также митохондрии и другие органоиды клетки. Мышцы богаты кровеносными сосудами, по которым кровь приносит к ним питательные вещества и кислород, а выносит продукты обмена. Имеются в мышцах и лимфатические сосуды. В мышцах расположены нервные окончания – рецепторы, которые воспринимают степень сокращения и растяжения мышцы.

Форма и величина мышц зависит от выполняемой ими работы. Различают мышцы длинные, широкие, короткие и круговые. Длинные мышцы располагаются на конечностях, короткие – там, где размах движения мал (например, между позвонками). Широкие мышцы располагаются преимущественно на туловище, в стенках полостей тела (мышцы живота, спины, груди). Круговые мышцы располагаются вокруг отверстий тела и при сокращении суживают их. Такие мышцы называют сфинктерами. По функции различают мышцы – сгибатели, разгибатели, приводящие и отводящие мышцы, а также мышцы, вращающие внутрь и наружу.

Предупреждение искривления позвоночника и развития плоскостопия

Каждому человеку свойственна специфическая для него осанка, или поза, т.е. положение тела во время стояния, сидения, ходьбы и работы. Осанка обычно поддерживает я статическим напряжением мышц. При правильной, или стройной, осанке изгибы позвоночного столба умеренные, плечи развернуты, ноги прямые с нормальными сводами стоп. Люди с хорошей осанкой стройны, голова их держится прямо или слегка откинута назад, грудь несколько выступает над животом. Мышцы таких людей упруги, движения собранные, четкие. Правильная осанка наиболее благоприятная для функционирования системы органов движения и внутренних органов человека, что в конечном результате способствует повышению работоспособности. Неправильная осанка затрудняет работу сердца, легких, желудочно-кишечного тракта; при этом уменьшается жизненная емкость легких, снижается обмен веществ, появляются головные боли, повышенная утомляемость. Искривление позвоночного столба в сторону (сколиоз) нередко развивается у детей со слабым физическим развитием, в результате длительного сидения за столом или партой, при неправильной посадке, особенно при письме, при несоответствии размеров мебели пропорциям тела школьников.

Костную массу, степень ее формирования и ее потери можно контролировать полноценным питанием. Кальций и витамин D укрепляют кости и предотвращают их от трещин, переломов и других травм. Необходимая суточная доза кальция составляет примерно 1200-1500 мг для взрослых. Женщины, как и мужчины, набирают 50% костной массы в возрасте до 20 лет. В сочетании с регулярными физкультурными занятиями кальций способствует формированию здоровой, крепкой костной массы. В возрасте от 20 до 30 лет костная масса увеличивается незначительно, а после 30 лет начинается процесс ее потери.

При наличии бокового искривления позвоночника возникает также вращение его вокруг вертикальной оси (скручивание). Вслед за искривлением грудного отдела позвоночника происходит скручивание соединенных с позвоночником ребер. Это ведет к деформации грудной клетки. Следует иметь в виду, что вначале сколиоз носит характер нестойкого дефекта осанки и если вовремя обратить внимание ребенка, то этот дефект легко корригируется самим ребенком. Если вовремя не обратить внимание на этот дефект, то дефект осанки сохраняется ребенком постоянно, что приводит к изменениям в мышцах и связках туловища, а затем и костной части позвоночного столба.

Сводчатое расположение костей стопы поддерживается большим количеством крепких суставных связок. При длительном стоянии и сидении, переносе больших тяжестей, при ношении узкой обуви связки растягиваются, что приводит к уплощению стопы. И тогда говорят, что развилось плоскостопие.

Заболевание рахитом также может способствовать развитию плоскостопия. Неблагоприятно сказывается на состоянии стопы постоянное пребывание детей в помещении в утепленной и валяной обуви (т.е. мягкой), так как это расслабляет мышцы стопы. При плоскостопии нарушается осанки, из-за ухудшения кровоснабжения быстро наступает утомление нижних конечностей, часто сопровождающееся ломотой, болями, а иногда и судорогами. Для профилактики плоскостопия рекомендуют ходьбу босиком по неровной поверхности, по песку, что способствует укреплению свода стопы. Упражнения для мышц ног, особенно для мышц стопы, ходьба на цыпочках, прыжки в дину и высоту, бег, игра в футбол, волейбол и баскетбол, плавание предупреждают развитие плоскостопия.

Опорно-двигательную систему человека образуют скелет, связки и мышцы.

СТРОЕНИЕ СКЕЛЕТА ЧЕЛОВЕКА

Скелет является опорой всего организма. Костная ткань состоит из плотных твердых пластинок. Между клетками этой ткани имеются тонкие каналы с межклеточным веществом. Это вещество обеспечивает питание и дыхание костных клеток. В состав костной ткани входят органические вещества, придающие костям некоторую гибкостью и упругостью, неорганические вещества, отвечающие за твердость и прочность кости, а также вода.

В организме человека кости могут быть соединены неподвижно, полуподвижно и подвижно. Неподвижные соединения образуются при срастании костей, примером такого соединения может быть соединение костей черепа.

Полуподвижные соединения образуются благодаря наличию хрящевых промежутков, которые могут сжиматься и растягиваться, обеспечивая таким образом некоторую амортизацию при движении, прыжках. Такой тип соединения имеют позвонки.

Подвижные соединения костей называются суставами. Поверхности костей в суставе покрыты слоем гладкого хряща, весь сустав окружен суставной сумкой, из стенки которой выделяется суставная жидкость, выполняющая роль смазки. Все эти особенности подвижного соединения обеспечивают значительное уменьшение трения в суставе.

1. СКЕЛЕТ ГОЛОВЫ

Состоит из двух отделов: мозгового и лицевого. К костям мозгового отдела относятся затылочная, лобная, теменная и височная кости. Лицевой отдел состоит из скуловой, носовой, верхнечелюстной и нижнечелюстной костей.

2. СКЕЛЕТ ТУЛОВИЩА

Состоит из позвоночника и грудной клетки. Позвоночник является главной осью и опорой тела. В позвоночнике насчитывают 33–34 позвонка. Отверстия внутри позвонков образуют позвоночный канал, который является опорой для спинного мозга.

Грудная клетка состоит из грудных позвонков, плоской грудной кости (грудины) и ребер. Задние концы ребер соединены с позвонками грудного отдела позвоночника, а передние концы десяти верхних пар соединены хрящами с грудиной. Две нижние пары ребер к грудине не подсоединяются. Такие особенности строения грудной позволяют человеку делать вдох и выдох.

3. СКЕЛЕТ КОНЕЧНОСТЕЙ

В скелете конечностей выделяют скелет пояса конечности и скелет свободных конечностей .

Пояс верхних конечностей образуют лопатки и соединенные с ними ключицы. Скелет свободной верхней конечности состоит из плеча, предплечья и кисти, которая в свою чередь подразделяется на запястье, пястье и фаланги пальцев. Кости плеча и предплечья образуют локтевой сустав, кости предплечья и запястья - лучезапястный сустав.

Пояс нижних конечностей состоит из тазовых костей и крестцовой кости. Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, к которой крепится небольшая кость - надколенник, большеберцовой, малоберцовой и костей стопы. В скелете нижней конечности имеются следующие суставы: тазобедренный, коленный, голеностопный.

Стопа подразделяется на три отдела: предплюсну, плюсну и кости пальцев. Стопа служит преимущественно для опоры и амортизации тела.

СКЕЛЕТНЫЕ МЫШЦЫ

Основу мышечной ткани составляют сократительные волокна. Они состоят из двух видов тканей сократимых белков: актина и миозина. Сокращение мышц заключается в том, что нити актина с помощью поперечных мостиков втягиваются внутрь нитей миозина под действием нервных импульсов, поступающих от нервной системы.

По расположению на теле человека мышцы разделяют на мышцы головы, туловища, верхних и нижних конечностей. Скелетных мышц насчитывается около 600.

1. МЫШЦЫ ГОЛОВЫ

Наиболее заметна для нас деятельность жевательных и мимических мышц. Жевательные мышцы поднимают и двигают нижнюю челюсть для осуществления акта жевания. Мимические мышцы определяют выражение лица человека, к ним относятся круговые мышцы глаз и рта.

2. МЫШЦЫ ТУЛОВИЩА

К мышцам туловища относятся мышцы грудной клетки, живота и спины.

Мышцы грудной клетки принимают участие в дыхании и движении верхних конечностей.

Мышцы живота защищают и удерживают внутренние органы от опускания и выпадения. Они также принимают участие в сгибании тела вперед.

Мышцы спины удерживают позвоночник в вертикальном положении и обеспечивают его движения назад и в стороны. Кроме того, поверхностные мышцы спины участвуют в движении верхних конечностей и грудной клетки.

3. МЫШЦЫ ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

Мышцы верхних конечностей принято делить на мышцы верхнего пояса и мышцы свободной конечности. Наиболее важной мышцей пояса верхних конечностей является дельтовидная мышца.

4. МЫШЦЫ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

Скелет нижних конечностей массивнее верхних. Мышцы нижних конечностей делятся на мышцы тазового пояса, мышцы бедра, мышцы голени и мышцы стопы.

Мышцы постоянно находятся в состоянии некоторого тонуса, который поддерживается за счет поступления нервных импульсов. Понижение тонуса мышц отрицательно влияет на состояние всего организма.