Социально-биологические основы физической культуры

Социально-биологические основы физической культуры – это принципы взаимодействие социальных и биологических закономерностей в процессе овладения человеком ценностями физической культуры. Естественно - научные основы физической культуры – комплекс медико-биологических наук (анатомия, физиология, биология, биохимия, гигиена и др.) Анатомия и физиология – важнейшие биологические науки о строении и функциях человеческого организма. Человек подчиняется биологическим закономерностям, присущим всем живым существам. Однако от представителей животного мира он отличается не только строением, но и развитым мышлением, интеллектом, речью, особенностями социально-бытовых условий жизни и общественных взаимоотношений.

Организм человека - слаженнаяединая саморегулирующая и саморазвивающаяся биологическая система, функциональная деятельность которой обусловлена взаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций на воздействия окружающей среды, которые могут быть как полезными, так и пагубными для здоровья. Все органы связаны между собой и взаимодействуют. Нарушение деятельности одного органа приводит к нарушению деятельности других. Отличительная особенность человека – сознательное и активное воздействие на внешние природные и социально-бытовые условия, определяющие состояние здоровья людей, их работоспособность, продолжительность жизни и рождаемость (репродуктивность).

Без знаний о строении человеческого тела, о закономерностях функционирования отдельных органов и систем организма, об особенностях протекания сложных процессов его жизнедеятельности нельзя организовать процесс формирования здорового образа жизни и физической подготовки населения, в том числе учащейся молодежи.

Каждый человек наследует от родителей врожденные, генетически обусловленные черты и особенности, которые во многом определяют индивидуальное развитие в процессе его дальнейшей жизни. Необходимо отметить, что за последние 100-150 лет в ряде стран наблюдается раннее морфофункциональное развитие организма у детей и подростков. Это явление называют акселерацией (лат. acceleration - ускорение), оно связано не только с ускорением роста и развития организма вообще, но и с более ранним наступлением периода половой зрелости, ускоренным развитием сенсорных (лат. sensus - чувство), двигательных способностей и психических функций. Поэтому границы между возрастными периодами достаточно условны и это связано со значительными индивидуальными различиями, при которых «физиологический» возраст и «паспортный» не всегда совпадают.

Как правило, юношеский возраст (16-21 год) связан с периодом созревания, когда все органы, их системы и аппараты достигают своей морфофункциональной зрелости. Зрелый возраст (22-60 лет) характеризуется незначительными изменениями строения тела, а функциональные возможности этого достаточно продолжительного периода жизни во многом определяются особенностями образа жизни, питания, двигательной активности. Пожилому возрасту (61-74 года) и старческому (75 лет и более) свойственны физиологические процессы перестройки: снижение активных возможностей организма и его систем – иммунной, нервной, кровеносной и др. Здоровый образ жизни, активная двигательная деятельность в процессе жизни существенно замедляет процесс старения.

В основе жизнедеятельности организма лежит процесс автоматического поддержания жизненно важных факторов на необходимом уровне, всякое отклонение которого ведет к немедленной мобилизации механизмов, восстанавливающих этот уровень (гомеостаз).

Гомеостаз – совокупность реакций, обеспечивающих поддержание или восстановление относительно динамического постоянства внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека (кровообращение, обмена веществ, терморегуляции и др.)

Единство организма с внешней средой проявляется прежде всего в постоянно непрекращающемся обмене веществ и энергии. Ни одна клетка не может существовать без притока питательных веществ и кислорода и без удаления продуктов распада.

Постоянный обмен веществ выражается с одной стороны процессами ассимиляции - усвоение поступающих в организм питательных веществ и кислорода, которые сопровождаются накоплением в организме потенциальной энергии, с другой стороны процессами диссимиляции - постоянным распадом усвоенных сложных химических веществ на более простые с высвобождением химической энергии, которая затем переходит в тепловую, механическую, биоэлектрическую.

Кислород поступает в ткани организма с помощью дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а питательные вещества - белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, вода и витамины поступают в организм с пищей.

Интенсивность процессов обмена веществ на всех этапах очень высокая. Каждую секунду разрушается огромное количество молекул различных веществ, и одновременно образуются новые вещества, необходимые организму для жизнедеятельности. В течение трех месяцев половина всех белков нашего тела обновляется. За 5 лет учебы ткань роговицы глаза обновляется примерно 250 раз, а слизистая оболочка желудка - 500 раз.

Обмен веществ между организмом и внешней средой сопровождается обменом энергии. С одной стороны, человек получает энергию с потребляемой пищей (и из внешней среды и окружения) с другой стороны, он тратит энергию на работу внутренних органов, на физическую и умственную работу и на поддержание оптимальной температуры тела. Нужно стремиться не нарушать этот «энергетический баланс».

Функциональная активность предполагает оптимальное количество движений в режиме дня, которые включают деятельность всех органов и систем организма человека. Наблюдения показывают, что люди, ведущие малоподвижный образ жизни, к 70 годам могут потерять до 40% объема мышечной массы. Особенно страдают мышцы, обеспечивающие сохранения позы, что делает человека сутулым, а подчас изменяет весь его облик. Значительно атрофируются и некоторые другие органы и ткани, почти вдвое уменьшается печень.

Явления преждевременной атрофии вызваны прежде всего снижением двигательной активности (гиподинамия), отсутствием функциональной нагрузки. Ткани работающего и утомленного организма жадно поглощают из крови необходимые ему кислород, питательные вещества и соли, компенсируя с их помощью утраченные пластические материалы и энергию. При оптимальных нагрузках организм не только восстанавливается в период отдыха, но и наблюдается фаза экзальтации, сверхвосстановления. Фаза экзальтации, приходящаяся на вершину цикла самообновления, возникает после периода восстановления и характеризуется дальнейшим совершенствованием структуры и функции работающего органа. В этот период органы и весь организм в целом в состоянии работать интенсивнее и более длительное время. В фазе экзальтации в мышце содержится больше, чем прежде, гликогена, белковых и других веществ. Мышца накапливает больше, чем до работы, важного энергетического соединения адезинтрифосфорной кислоты (АТФ).

Если рабочая возбуждающая нагрузка через определённый период не повторяется, то фаза повышенной работоспособности постепенно проходит. Иное дело, если функциональная нагрузка повторяется систематически. Через некоторое время повышенный уровень выработки пластических материалов, в освоенной фазе экзальтации становится постоянным и исходным для дальнейшего роста работоспособности. Упражняемый орган увеличивает свою массу и достигает более высокого структурного и функционального совершенства. Обновленная ткань лучше приспосабливается к новым внешним раздражителям. Следует помнить, что центральная нервная система (ЦНС), посылая по двигательным волокнам нервные импульсы к мышцам и внутренним органам, вызывает их активность.

В свою очередь возбуждение рецепторов (датчиков), расположенных в этих органах и тканях (в том числе мышцах) вызывают поток чувствительных импульсов, направляющихся в различные отделы ЦНС, в том числе, в кору больших полушарий.

Рецепторы иначе можно назвать анализаторами. Различают анализаторы: зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой, тактильный, вестибулярный, проприоцептивный.

Тактильный анализатор обеспечивает восприятие ощущений прикосновения, его место, силу, продолжительность.

Вестибулярный анализатор дает ощущение положения тела в пространстве, а также ускорения (как линейного, так и углового) и, следовательно, позволяет определить ряд параметров движения всего тела

Проприоцептивный анализатор позволяет определить степень напряжения мышц, взаимное расположение звеньев тела, скорость и ускорение движений, их амплитуду; он является определяющим в двигательной деятельности, дает информацию о выполняемых движениях.

ЦНС, мобилизуя мышечные сокращения, в свою очередь, под влиянием импульсов, идущих от мышц и внутренних органов, совершенствует свою функцию.

Сниженная на длительное время мышечная активность резко ограничивает поток чувствительных импульсов, поступающих в ЦНС. При отсутствии таких возбудительных импульсов снижается функциональный уровень как ЦНС, так и периферических органов. Поэтому физическая активность благотворно отражается на ЦНС, заставляя работать нервные центры, включая процессы самовосстановления и этим способствуя усовершенствованию ЦНС.

Говоря о влиянии двигательной активности на ЦНС нельзя не сказать, что активная мышечная деятельность вызывает усиление деятельности сердечнососудистой, дыхательной и других систем организма. При любой деятельности организма все его органы и системы действуют согласованно, в тесном единстве. Эта взаимосвязь осуществляется гуморальной (жидкостной) регуляцией и нервной системой.

Гуморальная регуляция осуществляется через кровь посредством особых химических веществ - гормонов, выделяемых железами внутренней секреции, соотношением концентрации кислорода и углекислого газа и с помощью других механизмов. При переходе в кровь углеводов из пищеварительных органов, куда они поступают с пищей, излишки их под воздействием гормона инсулина вырабатываемого поджелудочной железой, превращаются в гликоген и откладываются в организме как запас.

Под влиянием адреналина - гормона, выделяемого в кровь надпочечниками в предстартовом состоянии, или во время интенсивной мышечной работы, гликоген превращается в глюкозу и поступает в кровь для осуществления питания активно работающих мышц. Увеличение концентрации углекислого газа в крови, которое происходит при мышечной работе, воздействует на дыхательный центр и приводит к увеличению глубины и частоты дыхания. Усиление деятельности сердца и повышение в связи с этим кровяного давления воздействует на специальные нервные образования в сосудах (барорецепторы) и способствуют расширению кровеносных сосудов.

Кровеносная система.

Сердце - главный орган кровеносной системы, представляет собой полый мышечный орган, совершающий ритмические сокращения, благодаря которым происходит процесс кровообращения в организме. Сердце - автономное, автоматическое устройство, однако его работа корректируется прямыми и обратными связями, поступающими от различных органов и систем организма.

Сердце связано с центральной нервной системой, которая оказывает на его работу определенное регулирующее воздействие.

Сердечно-сосудистая система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Левая половина сердца обслуживает большой крут кровообращения, правая - малый. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца, проходит через ткани всех органов и возвращается в правое предсердие. Из правого предсердия кровь переходит в правый желудочек, а оттуда, из правого желудочка, начинается малый круг кровообращения, который проходит через легкие, где венозная кровь, отдавая углекислый газ и насыщаясь кислородом, превращается в артериальную и направляется в левое предсердие. Из левого предсердия кровь переходит в левый желудочек и оттуда снова в большой круг кровообращения.

Деятельность сердца заключается в ритмичной смене сердечных циклов, состоящих из трех фаз: сокращение предсердий, сокращений желудочков, и общего расслабления сердца.

Активная физическая деятельность человека оказывает тренирующее воздействие на сердце и всю сердечно - сосудистую систему. Воспринимая регулярные тренировочные нагрузки сердечная мышца развивается и совершенствуется. Как правило, растет масса сердечной мышцы, увеличивается и размер сердца. Квалифицированные спортсмены, как правило, имеют сердце «расширенное в поперечнике», что видно врачам при рентгенографии грудной клетки.

Показателями работоспособности сердца, являются в первую очередь частота пульса,кровяное давление, систолический объем крови, минутный объем крови. Статистика показывает, что объем сердца тренированного человека в 1,5-2 раза больше, чем нетренированного.

Частота пульса тренированных людей существенно ниже, чем нетренированных: мужчины: 50 - 60 ударов в мин. 70-80 ударов в мин. у нетренированных; женщины: 60 - 70 ударов в мин. у тренированных, 75 - 85 ударов в мин. у нетренированных. Частота пульсав покое (утром, лежа, натощак) становится реже за счет увеличения мощности каждого сокращения. Сокращение частоты пульса увеличивает абсолютное время паузы для отдыха сердца и для протекания процессов восстановления сердечной мышцы.

Кровяное давление создается силой сокращений желудочков сердца и силой стенок сосудов. Кровяное давление измеряется в плечевой артерии. Различают максимальное (систолическое) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка (систолы) и минимальное (диастолическое)давление - давление, которое отмечается во время расслабления левого желудочка (диастолы). Давление поддерживается за счет упругости стенок растянутой аорты и других крупных артерий. Нормальное давление в покое: 120\70 мм. рт. столба.

Физическая работа способствует расширению кровеносных сосудов, снижению тонуса их стенок, свободному прохождению крови; умственная работа, равно, как и нервно-эмоциональное напряжение, приводит к сужению сосудов, повышению тонуса их стенок и даже к спазмам.

Такая реакция особенно свойственна сосудам сердца и мозга. Длительная напряженная умственная работа, частые нервно-эмоциональные напряжения, несбалансированные с активными движениями и с физическими нагрузками могут привезти к ухудшению питания этих важнейших органов, стойкому повышению кровяного давления, которое называется гипертонической болезнью. Свидетельствует о заболевании также и понижение кровяного давления в покое, что может быть следствием ослабления деятельности сердечной мышцы.

За счет более густой сети кровеносных сосудов и высокой их эластичности у спортсменов, как правило, максимальное давление несколько ниже нормы.

У тренированного человека при выполнении физической работы кровяное давление поднимается до 200 мм. рт. столба и может долго держаться. У нетренированного человека давление поднимается до 200 мм. рт. столба затем снижается по причине утомления сердца. Если интенсивная работа продолжается долго, может наступить обморок. После работы или прекращения тренировочной нагрузки у тренированного человека кровяное давление быстро восстанавливается до нормы (2-3 мин.); у нетренированного давление долго остается повышенным.

Предельная частота сердечных сокращений у тренированных людей при физической нагрузке находится на уровне 200 - 240 ударов в мин. Нетренированное сердце такой частоты достигнуть не может.

Систолический объем крови - количество крови выбрасываемое левым желудочком сердца при каждом его сокращении. Минутный объем крови - количество крови, выбрасываемое желудочком в течение одной минуты.

Систолический объем крови у спортсменов около 200 мл., у нетренированных - 130 мл. Минутный объем у спортсменов 35 - 42 л., унетренированных - 22 - 25 л. Наибольший систолический объем наблюдается при частоте сердечных сокращений от 130 до 180 ударов в минуту. При частоте сердечный сокращении выше 180 ударов в минуту систолический объем начинает сильно снижаться. Поэтому лучшие возможности для тренировки сердца имеют место при физических нагрузках, когда частота пульса находится в пределах 130-180 ударов в минуту.

При интенсивной физической работе сердца нетренированного человека не может проявить работоспособность, обеспечивающую питание работающих органов. Для выполнения быстрого бега, например, надо прокачать 30 л/мин. А предел возможности нетренированного сердца 25 л/ мин. Поэтому длительно быстро бежать нетренированный человек не может; длительная интенсивная мышечная работа может вызвать у такого человека обморочное состояние в результате недостатка кислорода и питательных веществ.

В покое полный кругооборот кровь совершает за 21 - 22 сек., при физической работе за 8 сек. и меньше. В результате увеличения скорости значительно повышается снабжение тканей кислородом и питательными веществами.

Движению крови по венам способствует деятельность окружающих их мышц (мышечный насос). Чем чаще сокращаются и расслабляются мышцы, чем полнее их расслабление и сокращение, тем большую помощь сердцу оказывает мышечный насос. Особенно эффективно он работает при ходьбе, беге, беге на лыжах, на коньках, при плавании, гребле и т.п. Мышечный насос способствует более быстрому отдыху сердца после интенсивной физической нагрузки.

Дыхательная система.

Дыхание - это не просто «вдох - выдох». Дыхание - это комплекс физиологических процессов, осуществляемый дыхательным аппаратом и системой кровообращения, обеспечивающий питание тканей организма кислородом и выведением из них углекислого газа. Дыхательный aппарат человека состоит из легких, находящихся в полости грудной клетки; воздухоносных путей - полость носа, носоглотка, глотка, трахея, бронхи; грудной клетки и дыхательной мускулатуры. Разветвляющиеся бронхи заканчиваются мельчайшими закрытыми альвеолярными ходами, в стенках которых имеется большое количество шаровидных выпячиваний - легочных пузырьков (альвеол). Каждая альвеола окружена густой сетью кровеносных капилляров. Общая поверхность легочных пузырьков более 100 кв.м.

Легкие располагаются в герметически закрытой полости грудной клетки. Они покрыты тонкой гладкой оболочкой - плеврой, такая же оболочка выстилает изнутри полость грудной клетки.

Расширение полости грудной клетки осуществляется в результате деятельности дыхательной мускулатуры. Выдох в покое производится пассивно, при расслаблении мышц осуществляется выдох игрудная клетка под воздействием силы тяжести и атмосферного давления уменьшается.

Следует различать: внешнее дыхание, при котором кислород из атмосферного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови - в атмосферный воздух; перенос газов кровью; и тканевое дыхание - потребление клетками кислорода и выделение ими углекислоты как результат биохимических реакций, связанных с образованием энергии для обеспечения процессов жизнедеятельности.

Внешнее дыхание осуществляется в альвеолах легких, где через полупроницаемые стенки альвеол и капилляров молекулы кислорода и углекислого газа осуществляют переход за сотые доли секунды.

После переноса кислорода кровью к тканям кислород переходит из крови в межтканевую жидкость и оттуда в клетки тканей, где используется для обеспечения процессов обмена веществ. Углекислый газ интенсивно образующийся в клетках, переходит в межтканевую жидкость и затем в кровь и через легкие выводится из организма.

Совместная работоспособность системы дыхания и кровообращения оценивается рядом показателей: частотой дыхания, дыхательным объемом, легочной вентиляцией, жизненной емкостью легких, кислородным запросом, потреблением кислорода.

Частота дыхания в среднем в покое 12-20 циклов в минуту. Один цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. У женщин частота дыхания на 1 - 2 цикла больше. У спортсменов частота дыхания снижается до 8 - 12 циклов в минуту. При физической работе частота дыхания увеличивается у лыжников и бегунов до 20 - 28, пловцов да 36 - 45. Бывали случаи увеличения частоты дыхания до 75 циклов в минуту.

Дыхательный объем - количество воздуха проходящее через легкие при одном дыхательном цикле. В покое объем - 350-800 мл. При интенсивной работе объем увеличивается до 2,5 л.

Легочная вентиляция - объем воздуха, который проходит через легкие за одну минуту. Величина легочной вентиляции определяется умножением величины дыхательного объема на частоту дыхания. В покое легочная вентиляция составляет 5-9л. Но может увеличиться при соревнованиях в 10-20 раз.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после максимального вдоха. В среднем это 3800-4200 мл. у мужчин и 3000-3500 у женщин.

Кислородный запрос - количество кислорода необходимое организму в одну минуту для окислительных процессов в покое или для обеспечения работы различной интенсивности. Кислородный запрос соответствует величине расхода энергии на выполняемую работу. В покое для обеспечения процесса жизнедеятельности организма требуется 250-300 мл кислорода в минуту. Интенсивная работа требует 5-6 литров кислорода в минуту.

Суммарный (общий кислородный) запрос — количество кислорода, необходимое для обеспечения выполнения всей предстоящей работы.

Потребление кислорода - количество кислорода фактически использованного организмом в покое или при выполнении какой-либо работы за одну минуту.

Максимальное потребление кислорода (МПК) - наибольшее количество кислорода которое может быть усвоено организмом при предельно тяжелой для него работе. МПК является важным критерием функционального состояния дыхания и кровообращения.

Обычный уровень МПК 2-3,5 л/мин. У спортсменов 4-6 л/мин и более. Рационально рассчитывать относительное МПК на один килограмм массы тела.

МПК является показателем аэробной (кислородной) производительности организма, т.е. его способности выполнять интенсивную физическую работу при достаточном количестве поступающего в организм кислорода. Считается, что для повышения уровня аэробной производительности следует выполнять тренировочные нагрузки с частотой пульса 150-180 уд/мин.

Кислородный долг - количество кислорода, необходимое для окисления продуктов обмена веществ, накопившихся при физической работе. При длительной интенсивной работе возникает суммарный кислородный долг, который ликвидируется после окончания работы. Величина максимально возможного суммарного кислородного долга имеет предел (потолок). У нетренированных людей он находится в пределах 10л, у тренированных может достигать 20л и более. Кислородный долг возникает, когда кислородный запрос человека выше потолка потребления кислорода.

Когда в клетки тканей поступает меньше кислорода, чем нужно для полного обеспечения потребностей в энергии, наступает кислородное голодание, или гипоксия. Причины гипоксии различны: внешние - загазованность, подъем на высоту: на уровне моря парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе равно 159 мм рт. ст., на высоте 5000 м - до 75-80 мм рт. ст; внутренние - состояние дыхательного аппарата, проницаемость стенок альвеол и капилляров, количество эритроцитов в крови и процентного содержания в них гемоглобина, проницаемость оболочек клеток тканей.

Путь кислорода излегочныхальвеол к клеточным митохондриям (образованиям в клетках усваивающим кислород) довольно сложен, величина его потока зависит от совершенства функции каждого из участков этого пути (легкие, кровь, сердечно-сосудистая система, ткани и, наконец, клетка). Этот путь движения кислорода к клетке, а от нее к легким, получил название кислородного каскада. Систематическая физическая тренировка не только развивает функциональные способности органов внешнего дыхания, но и улучшает функцию всех участков пути, по которому следует кислород. Кислородное питание мышц имеет свои особенности.

Сокращенные мышцы сдавливают капилляры, замедляя кровоток и поступление кислорода. Доставку кислорода в работающей мышце берет на себя миоглобин — дыхательный пигмент мышечных клеток. Роль его важна еще и потому, что только мышечная ткань способна при переходе от покоя к интенсивной работе повышать потребление кислорода в сто раз. Совершенствование всего кислородного каскада в процессе физических тренировок значительно расширяет возможности организма в потреблении кислорода и создает основу для ликвидации гипоксических явлений в органах и тканях организма человека.

Органы значительно отличаются по своей способности переносить гипоксию различной длительности. Кора головного мозга - один из наиболее чувствительных к гипоксии органов Значительно менее чувствительна к недостаткам кислорода скелетная мускулатура. На ней не отражается даже двух - часовое полное кислородное голодание.

Большую роль в регуляции кислородного обмена как в органах и тканях, так и в организме в целом имеет углекислота. Между концентрацией в крови углекислого газа и доставкой кислорода тканям существуют строго определенные соотношения. Изменение содержания углекислого газа в крови оказывает влияние на центральные и периферические регуляторные механизмы, обеспечивающие улучшение снабжения организма кислородом, и служит мощным регулятором в борьбе с гипоксией.

Костная система.

У человека более 200 костей (85 парных и 36 непарных), которые в зависимости от формы и функции делятся на: трубчатые (кости конечностей); губчатые (выполняют в основном защитную и опорную функции – ребра, грудина, позвонки и др.); плоские (кости черепа, таза, поясов конечностей); смешанные (основание черепа).

В каждой кости содержатся все виды тканей, но преобладает костная, представляющая разновидность соединительной ткани. В состав кости входят органические и неорганические вещества. Неорганические (65-70% сухой массы) - это в основном фосфор и кальций. Органические (30-35%) – это клетки кости, коллагеновые волокна. Эластичность, упругость костей зависит от наличия в них органических веществ, а твердость обеспечивается минеральными солями. Сочетание органических веществ и минеральных солей в живой кости придает ей необычайную крепость и упругость, которые можно сравнить с твердостью и упругостью чугуна, бронзы или меди. Кости детей более эластичны и упруги – в них преобладают органические вещества, кости же пожилых людей более хрупки – они содержат большое количество неорганических соединений.

При систематическом выполнении значительных по объему и интенсивности статических и динамических упражнений кости становятся более массивными, в местах прикрепления мышц формируются хорошо выраженные утолщения – костные выступы, бугры и гребни. Происходит внутренняя перестройка компактного костного вещества, увеличиваются количество и размеры костных клеток, кости становятся значительно прочнее.

Скелет человека состоит из позвоночника, черепа, грудной клетки, поясов конечностей и скелета свободных конечностей.

Позвоночник, состоящий 33-34 позвонков, имеет пять отделов: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5), копчиковый (4-5). Позвоночный столб позволяет совершать сгибания вперед и назад, в стороны, вращательные движения вокруг вертикальной оси. В норме он имеет два изгиба вперед (шейный и поясничный лордозы) и два изгиба назад (грудной и крестцовый кифозы). Названные изгибы имеют функциональное значение при выполнении различных движений (ходьба, бег, прыжки и т.д.), они ослабляют толчки, удары и т.п., выполняя роль амортизатора.

Грудная клетка образована 12 грудными позвонками, 12 парами ребер и грудной костью (грудиной), она защищает сердце, легкие, печень и часть пищеварительного тракта.

Череп защищает от внешних воздействий головной мозг и центры органов чувств. Он состоит из 20 парных и непарных костей, соединенных друг с другом неподвижно, кроме нижней челюсти. Череп соединяется с позвоночником при помощи двух мыщелков затылочной кости с верхним шейным позвонком, имеющим соответствующие суставные поверхности.

Скелет верхней конечности образован плечевым поясом, состоящим из двух лопаток и двух ключиц, и свободной верхней конечностью, включающей плечо, предплечье и кисть. Плечо – это одна плечевая трубчатая кость; предплечье образовано лучевой и локтевой костями; скелет кисти делится на запястье (8 костей, расположенных в два ряда), пястье (5 коротких трубчатых костей) и фаланги пальцев (14 фаланг).

Скелет нижней конечности образован тазовым поясом (2 тазовых кости и крестец) и скелетом свободной нижней конечности, который состоит из трех основных отделов – бедра (одна бедренная кость), голени (большая и малая берцовые кости) и стопы (предплюсна – 7 костей, плюсна – 5 костей и 14 фаланг).

Все кости скелета соединены посредством суставов, связок и сухожилий. Суставы – подвижные соединения, область соприкосновения костей в которых покрыта суставной сумкой из плотной соединительной ткани, срастающейся с надкостницей сочленяющихся костей. Полость суставов герметично закрыта, она имеет небольшой объем, зависящий от формы и размеров сустава. Суставная жидкость уменьшает трение между поверхностями при движении, эту же функцию выполняет и гладкий хрящ, покрывающий суставные поверхности. В суставах могут происходить сгибание, разгибание, приведение, отведение.

Итак, опорно-двигательный аппарат состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий. Большинство сочленяющихся костей соединены связками и мышечными сухожилиями, образуя суставы конечностей, позвоночника и др. Основные функции – опора и перемещение тела и его частей в пространстве. При систематических занятиях физическими упражнениями и спортом суставы развиваются и укрепляются, повышается эластичность связок и мышечных сухожилий, увеличивается гибкость. И наоборот, при отсутствии движений разрыхляется суставной хрящ и изменяются суставные поверхности, сочленяющие кости, появляются болевые ощущения, возникают воспалительные процессы.

Мышечная система обеспечивает движение человека, вертикальное положение тела, фиксацию внутренних органов в определенном положении, дыхательные движения, усиление кровообращения и лимфообращения (мышечный насос), теплорегуляцию организма вместе с другими системами.

У человека более 600 мышц, это 35 ~ 40% массы тела; у спортсменов 50% и более. Механическая деятельность мышц происходит в результате способности мышечных волокон переходить в состояние возбуждения, т.е. в деятельное состояние под влиянием биотоков, идущим к мышцам по нервным волокнам.

Работа мышц осуществляется за счет их напряжения или сокращения.

Напряжение, происходящее без изменения длины мышцы, характеризует статическую работу мышц. Сокращение мышц, происходящее с изменением их длины, характеризует динамическую работу мышц. Чаще всего мышцы работают в смешанном (ауксотоническом) режиме, одновременно напрягаясь и сокращаясь по длине. Сила, развиваемая мышцей, зависит от количества мышечных волокон, их поперечного сечения, а также от эластичности и исходной длины отдельной мышцы. Систематическая физическая тренировка увеличивает силу мышц именно за счет увеличения количества и утолщения мышечных волокон и за счет увеличения их эластичности.

Существует два вида мускулатуры: гладкая (непроизвольная) и поперечно-полосатая (произвольная). Гладкие мышцы расположены в стенках кровеносных сосудов некоторых внутренних органов. Они ссужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря. Поперечно-полосатые мышцы – это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела. К поперечно-полосатым мышцам относится также и сердечная мышца, автоматически обеспечивающая ритмичную работу сердца на протяжении всей жизни.

Мышцы туловища включают мышцы грудной клетки, спины и живота: большая грудная мышца, наружная косая мышца живота, прямая мышца живота, межреберные мышцы, трапециевидная мышца, ромбовидная мышца, мышца выпрямитель туловища, широчайшая мышца спины.

Мышцы верхних конечностей: двуглавая мышца плеча (бицепс), дельтовидная, трехглавая мышца плеча (трицепс).

Мышцы нижних конечностей: прямая мышца бедра (четырехглавая), портняжная, нежная, двуглавая, большая ягодичная мышца. Мышцы голени: икроножная, ахиллово сухожилие.

Пищеварительная система.

Пищеварение – это процесс физической и химической обработки пищи и превращение её в более простые и растворимые соединения, которые могут всасываться, переноситься кровью и усваиваться организмом. Система органов пищеварения (пищеварительный тракт) состоит из ротовой полости с тремя парами крупных слюнных желез, глотки, пищевода, желудка и тонкого кишечника, в состав которого входят двенадцатиперстная кишка (в которую открываются протоки желчного пузыря и поджелудочной железы), тощая и подвздошные кишки. Завершается тракт толстым кишечником. В каждом отделе пищеварительной системы происходят специализированные операции по обработке пищи, связанные с наличием в них специфических ферментов, поэтапно расщепляющих пищу.

В раннем юношеском возрасте (16-17 лет) происходит созревание системы пищеварения, совершенствование и стабилизация её регуляторных механизмов.

Органы выделения играют важную роль в сохранении постоянства внутренней среды: они удаляют из организма продукты обмена, которые не могут быть использованы, избыток воды и солей. В осуществлении процессов выделения участвуют легкие, кишечник, кожа и почки. Легкие удаляют из организма углекислый газ, пары воды, летучие вещества. Из кишечника с калом удаляются соли тяжелых металлов, избыток невсосавшихся пищевых веществ. Потовые железы кожи выделяют воду, соли, органические вещества. В покое человек теряет 20 - 40 мл пота в час. Их деятельность усиливается при напряженной мышечной работе и повышении температуры окружающей среды.

Основная роль в выделительных процессах принадлежит почкам, которые выводят из организма воду, соли, аммиак, мочевину, мочевую кислоту, восстанавливая постоянство осмотических свойств крови. Через почки удаляются некоторые ядовитые компоненты, образующиеся в организме при приеме лекарственных и других веществ. Почки поддерживают определенную постоянную реакцию крови. В период раннего юношеского возраста выделительная система по показателям роста и развития достигает уровня, характерного для взрослого человека.

Эндокринной системе принадлежит важная роль в регуляции функций организма. Органы этой системы – железы внутренней секреции – выделяют особые вещества – гормоны (греч. horman – возбуждать), оказывающие влияние на обмен веществ, структуру и функции органов и тканей организма. Железы внутренней секреции выделяют гормоны прямо в кровь, поэтому их называют эндокринными (греч. endon – внутри, krinein – выделять). Эндокринную систему образуют: гипофиз, эпифиз, щитовидная и паращитовидная железы, вилочковая и поджелудочная железы, надпочечники и половые железы.

Железы внутренней секреции функционально тесно связаны между собой и работают как единое целое – эндокринная система. Она находится под контролем нервной системы.

Все эндокринные железы имеют небольшие размеры и массу, богато снабжены кровеносными сосудами и постоянно выделяют небольшие порции гормонов.

Гипофиз расположен у основания продолговатого мозга. Он регулирует ростовые процессы организма, жировой, белковый, углеводный и водно-солевой обмен; в целом определяет физическое, половое и умственное развитие. Становление железы происходит в течение периода детства, достигает уровня, характерного для взрослого человека, к 15-16 года.

Щитовидная железа, функционирует совместно с паращитовидными, находится в шейном отделе и регулирует все виды обмена веществ, оказывает влияние на физическое, половое и умственное развитие. Недостаток гормонов железы в раннем детстве приводит к развитию кретинизма, избыток к базедовой болезни. В своем развитии достигает уровня, характерного для взрослого человека, к 15-16 годам.

Вилочковая железа находится в грудной полости. Это железа детства и юношества, она имеет небольшую массу в 6-15 лет. После 15 лет наблюдается её инволюция (обратное развитие). С деятельностью железы связан период наиболее интенсивного роста организма. Кроме того она является центральным органом иммунитета. Нарушение её приводит к серьезным отклонениям в обмене веществ.

Поджелудочная железа расположена в брюшной полости позади желудка. Гормоны этой железы участвуют в регуляции обмена углеводов и жиров. Недостаток их приводит к возникновению сахарного диабета. Созревание поджелудочной железы наступает рано, к 10 годам она по всем показателям достигает уровня, характерного для взрослого человека.

Надпочечники располагаются над почками. Одни гормоны надпочечников (кортикоиды) принимают участие в регуляции углеводного и водно-солевого обмена, а также иммунитета, другие (адреналин) служит мобилизатором всех функций организма при стрессе. Наибольший скачок в развитии надпочечников отмечается в период полового созревания. Достигают уровня, характерного для взрослого человека, к 15-16 годам.

Половые железы. Мужские половые железы (семенники) находятся снаружи тела в мошонке, женские (яичники) - в полости малого таза. Семенники вырабатывают мужские половые гормоны (андрогены) и мужские и половые клетки (сперматозоиды). Яичники продуцируют женские половые гормоны (эстрогены) и женские половые клетки (яйцеклетки) Половые гормоны в течение всей жизни оказывают мощное действие на формирование тела, обмен веществ и половое поведение. Наибольшего развития половые железы достигают в подростковом возрасте. В период ранней юности (16-17 лет) их развитие достигает пика. Считается, что к этому периоду половые железы созрели, а организм подготовлен к детородной функции.

Эпифиз (шишковидная железа) является частью промежуточного мозга. Его основные функции – регуляция полового развития (его торможение) и жизненного цикла сон - бодрствование. Эпифиз – железа детства. Наибольшего развития она достигает в 6-7 лет. Далее начинается её обратное развитие. В подростково-юношеском возрасте функции эпифиза резко снижены.