Курс лекций по физической культуре

Самое большое богатство, которое  есть у человека – это здоровье. Мудрость гласит: «Ничего не даётся так дёшево и не спрашивается так  дорого, как здоровье». К сожалению, большинство из нас осознаёт это  только тогда, когда возникают проблемы – болезни, не позволяющие жить полноценно и счастливо. И тогда мы начинаем горстями глотать таблетки, бегать по врачам и разным процедурам. Но лишь единицы задумываются над тем, что  для поддержания здоровья нужно  совсем немного – вести правильный образ жизни: качественно питаться, предпочтительно натуральной растительной пищей с достаточным количеством  витаминов и минералов; ежедневно  выполнять физические упражнения; полноценно отдыхать и не иметь вредных привычек. Всего 4 правила здорового образа жизни (ЗОЖ) могут значительно улучшить вашу жизнь.

1. Организм человека

как единая саморазвивающаяся  биологическая система

Организм человека развивается  под влиянием наследственности, а  также факторов постоянно изменяющейся внешней природной и социальной среды.

Без знания строения организма человека, особенности процессов жизнедеятельности  отдельных его органов, систем органов  нельзя обучать, воспитывать и лечить, нельзя также обеспечить его физическое развитие и совершенствование.

Познание самого себя является важным шагом в решении проблемы формирования физической культуры личности будущего специалиста, который при изучении данной темы получает возможности:

- изучить особенности функционирования  человеческого организма и отдельных  его систем под влиянием занятий  физическими упражнениями в различных  условиях внешней среды;

- уметь диагностировать состояние  своего организма и отдельных  его систем;

-уметь рационально соотносить  физкультурно-спортивную деятельность  и индивидуальные особенности  организма.

Человеческий организм – сложная  биологическая система. Все органы человеческого тела взаимосвязаны, находятся в постоянном взаимодействии и являются единой саморегулируемой  и саморазвивающейся  системой.

В организме человека насчитывается  более 100 триллионов клеток. Каждая клетка представляет собой одновременно: фабрику  по переработке веществ, поступающих  в организм; компьютер  с большим  объемом хранения  и выдачи информации.

Наиболее сложное строение имеют  клетки центральной нервной системы (ЦНС) – нейроны. Их насчитывается  в организме 10…15 миллиардов. Все  нейроны головного мозга могут  накапливать свыше 10 миллиардов единиц информации в секунду, т.е. в несколько  раз больше, чем самая совершенная  ЭВМ.

Организм человека состоит из отдельных  органов, выполняющих свойственные им функции. Различают группы органов, выполняющие совместно общие  функции – это система органов. В своей функциональной деятельности системы органов связаны между  собой.

Многие функциональные системы  в значительной степени обеспечивают двигательную деятельность человека. К ним относятся: кровеносная система, система органов дыхания, опорно-двигательная, пищеварительная системы, а также органы выделения, железы внутренней секреции, сенсорные системы, нервная система и др..

2. Анатомо-морфологическое строение

и основные физиологические функции организма

Занятия физическими упражнениями и спортом вызывают в организме  человека многосторонние и глубокие изменения в соответствии с общими биологическими принципами. Поэтому, естественнонаучную основу физического воспитания составляют медико-биологические науки: биология, анатомия, физиология, морфология и  др..

Организм человека является целостной  открытой саморегулирующейся живой  системой, реагирующей на изменения  внешней и внутренней среды, имеет  автономную систему регуляции и  управления жизненными функциями при  различных ситуациях.  

Современная наука рассматривает  организм человека как единое целое, в котором все органы находятся  в тесной взаимосвязи и взаимодействии и образуют сложную саморегулирующую, саморазвивающуюся систему. Жизнедеятельность  организма можно рассматривать  как согласованную активность его  анатомо-физиологических систем: нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, выделительной, а также опорно-двигательного  аппарата. Организм может существовать только при постоянном взаимодействии с окружающей средой и обновляться  за счёт такого взаимодействия.

Выработанное в процессе эволюции важнейшее свойство живого организма  – поддерживать постоянство внутренней среды, получило название гомеостаз. Явление гомеостаза состоит в том, что живые организмы при изменении факторов внешней и внутренней среды стремятся обеспечить оптимальные условия своего существования (температура, артериальное и осмотическое давление и т.д.). Жизнедеятельность всех частей организма человека возможна только при условии сохранения относительного физико-химического постоянства его внутренней среды, которая включает три компонента: кровь, лимфу и межтканевую жидкость. Важную роль в сохранении гомеостаза играет гуморальная и нервная регуляция функций (В.И. Ильинич, 2003;  В.А.Коваленко, 2000).

В процессе приспособления в животном мире создавались доминирующие  нервные и гуморальные  реакции, которые постепенно трансформировались в соответствующие механизмы  регуляции функций организма. Нервный  механизм регулирования осуществляется через нервные импульсы, идущие по определённым нервным волокнам к  строго  определённым органам или  частям организма. Основным нервным  механизмом регуляции функций является рефлекс – ответная реакция организма на раздражение, поступающее из внешней или внутренней среды. Он реализуется по рефлекторной дуге: пути, по которому идёт возбуждение от рецепторов до исполнительных органов (мышцы, железы и т.д.). Различают два вида рефлексов: а) безусловные – врождённые и б) условные – приобретённые.

Нервная регуляция функций складывается из сложнейших взаимоотношений двух видов рефлексов. При любом отклонении состояния среды организм реагирует  физиологической реакцией, направленной на его восстановление. Регуляция  функций организма осуществляется посредством нервной системы, а  также гуморальным (в том числе  гормональным) путём. В обеспечении  взаимодействия между органами и  тканями ведущая роль принадлежит  нервной регуляции:  её действие в 250-300 раз выше, она всегда строго направлена к определённому эффектору  и может быстро прекращаться (Д.Н. Давиденко, 2001).

Гуморальный механизм регулирования  осуществляется  за счёт химических веществ, которые содержатся в циркулирующих  в организме жидкостях (кровь, лимфа, тканевая жидкость). Выделяемые  железами внутренней секреции химические вещества (гормоны), попадая в кровоток, поступают  по всем органам и тканям, независимо от того, участвуют они в регуляции  функций или нет. Нервная и  гуморальная функции тесно взаимосвязаны  и образуют единую нейрогуморальную регуляцию. При двигательной деятельности сокращаются мышцы, изменяет свою работу сердце, железы выделяют в кровь  гормоны, которые, в свою очередь, оказывают  усиливающее или ослабляющее  действие на те же мышцы, сердце  и  другие органы.

Основным свойством организма, как биологической системы, является саморегуляция. Под влиянием занятий  физическими упражнениями и спортом  в мышечной, костной, сердечно-сосудистой и других системах происходят прогрессивные  морфофункциональные изменения, которые  обеспечивают приспособляемость организма  человека к тренировочным и соревновательным нагрузкам. Без знания закономерностей  функционирования органов и систем организма, особенностей сложных процессов  жизнедеятельности нельзя правильно  организовать процесс физического  воспитания, определить объём и 

интенсивность физических упражнений, обеспечить оздоровительный эффект занятий.  Разберём подробнее эти  изменения.

2.1  Мышечная система  и её функции

 Мышечная система  (рис. 1) человека объединяет около 400 различных мышц, которые составляют до 40% веса тела. У спортсменов этот показатель может достигать 50%. При помощи мышц осуществляется опорная роль скелета и движение человека. Они способствуют более полному дыханию и кровообращению, поддерживают внутренние органы в определённом положении, защищают их от воздействия внешней среды и т.д. Мышцы отличаются высокой работоспособностью и экономичностью. Это свойство мышц находится в прямой зависимости от умения человека расслаблять неработающие мышцы. Этой способностью, в большей мере, владеют спортсмены. Своим тонусом мышцы в значительной мере обуславливают форму и способ держания тела. Только благодаря работе мышц возможно удержание тела в вертикальном положении при наличии небольшой площади опоры.

Мышцы делятся на три вида: 1) гладкие, покрывающие стенки кровеносных  сосудов и внутренних органов; 2) сердечная мышца; 3) мышцы скелета. Первые два вида мышц работают независимо от воли человека. Работа скелетной  мускулатуры контролируется произвольно  и осуществляется она за счёт напряжения или сокращения. Скелетная мышца  состоит из различного количества мышечных волокон. При выполнении дифференцированных движений число вовлекаемых в  работу мышечных волокон невелико, а при нарастании мышечных усилий их число увеличивается. Например, глазные  мышцы имеют пять волокон, а мышцы  туловища, нижних конечностей имеют  до 200 волокон в каждой двигательной единице. Если в активную деятельность вовлекаются свыше 2/3 скелетных мышц, то такую работу называют глобальной. Если во время работы функционируют от 1/3 до 2/3 мышц, то речь идёт о региональной работе, а если меньше 1/3 – локальной мышечной работе. При возбуждении мышцы, не изменяющей длины (изометрический режим), выполняется статическая работа. Сокращение же мышцы при уменьшении её длины (изотонический режим) обеспечивает динамическую работу. Чаще всего мышцы работают в смешанном (ауксотоническом) режиме.

Рис. 1 –  Строение мышечной системы

Мышцы при своём сокращении и  напряжении развивают определённую силу, которую можно измерить. Сила отдельной мышцы зависит от количества и толщины мышечных волокон, а  также от исходной её длины.

Какие же из мышц имеют наибольшее значение и какие мышечные группы следует развивать в первую очередь? У разных людей сила отдельных мышечных групп различна. У людей, не занимающихся спортом, обычно лучше развиты мышцы, противодействующие силе тяжести: разгибатели спины и ног, а также сгибатели рук. У спортсменов увеличение силы отдельных мышц зависит от вида спорта. Так, у штангистов более всего развиты разгибатели рук, ног и туловища; у гимнастов – приводящие мышцы плечевого пояса; у боксёров – мышцы плечевого пояса, шеи, груди, брюшного пресса, передней поверхности бедра; у пловцов – мышцы плеча, груди, живота, боковые мышцы туловища и т.д..

Работоспособность мышц зависит от уровня кровообращения. Количество действующих  капилляров в усиленно работающей мышце  возрастает в 60-70 раз по сравнению  с мышцей, находящейся в покое. При динамической работе мышца в  кровообращении выполняет роль «насоса». Во время расслабления мышца наполняется  кровью и получает кислород, а также  питательные вещества. При сокращении мышцы кровь и продукты обмена выталкиваются. При статической  работе мышца напряжена и непрерывно давит на кровеносные сосуды. Она  не получает ни кислорода, ни питательных  веществ, а использует собственные  запасы гликогена, чтобы получить энергию  для работы. В этих условиях продукты распада не удаляются, в мышцах накапливается  молочная кислота, которая способствует быстрому развитию утомления.

При статических нагрузках наряду с возрастанием объёма мышц увеличивается  поверхность их прикрепления к костям, удлиняется сухожильная часть. Интенсивные  метаболические процессы в мышцах способствуют увеличению количества капилляров, образующих густую сеть, что ведёт к утолщению  мышечных волокон.

Нагрузки динамического характера  меньше, чем статические, способствуют увеличению веса и объёма мышц. В  мышцах происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Количество нервных волокон в  мышцах, влияющих преимущественно на выполнение динамической функции, в 4-5 раз больше, чем в мышцах, выполняющих  статическую функцию.

Часть молодых людей, в т. ч. и  студенты, увлекаются т.н. атлетизмом, который ставит своей целью развитие мышечной силы и рельефности мускулатуры, используя главным образом, статические  упражнения.

Действительно, такие упражнения помогают увеличить объёмы мышц, которые отстают  в развитии, но они не развивают  точности, ловкости, быстроты движений, не помогают ориентироваться и приспосабливаться  к изменяющимся условиям. Кроме того, требуют больших нервных усилий, затрудняют дыхание, ограничивают возможности  развития выносливости. Статические  упражнения могут быть лишь дополнением  к динамическим и эффективны лишь тогда, когда не превышают 1/3 общего числа упражнений.

2. 2  Костная система  и её функции

Костная система (рис. 2) состоит из более 200 костей, соединённых с помощью суставов в подвижные сочленения, с помощью которых могут работать мышцы. Костная ткань представляет собой сложный орган, пронизанный кровеносными и лимфатическими сосудами, нервными волокнами.

 Кости на 50% состоят из воды, в состав же остальной половины  входят органические (12,4%) и неорганические (21,85%) вещества, а также жиры (15,75%). За весь период роста масса  костного скелета увеличивается  почти в 24 раза. Чем моложе организм, тем больше в его костях  органических веществ и тем  большей эластичностью они обладают.