Лекции по «Физическая культура»

 

Нервная система

 

 Нервная  система состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферического отделов (нервов, отходящих от головного и спинного мозга и расположенных на периферии нервных узлов). Центральная нервная система координирует деятельность различных органов и систем организма и регулирует эту деятельность в условиях изменяющейся внешней среды по механизму рефлекса. Процессы, протекающие в центральной нервной системе, лежат в основе всей психической деятельности человека.

 

О структуре центральной  нервной системы. Спинной мозг лежит в спинно-мозговом канале, образованном дужками позвонков. Первый шейный позвонок — граница спинного мозга сверху, а граница снизу — второй поясничный позвонок. Спинной мозг делится на пять отделов с определенным количеством сегментов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. В центре спинного мозга имеется канал, заполненный спинномозговой жидкостью. На поперечном разрезе лабораторного препарата легко различают серое и белое вещество мозга. Серое вещество мозга образовано скоплением тел нервных клеток (нейронов), периферические отростки которых в составе спинномозговых нервов достигают различных рецепторов кожи, мышц, сухожилий, слизистых оболочек. Белое вещество, окружающее серое, состоит из отростков, связывающих между собой нервные клетки спинного мозга; восходящих чувствительных (аферентных), связывающих все органы и ткани (кроме головы) с головным мозгом; нисходящих двигательных (эфферентных) путей, идущих от головного мозга к двигательным клеткам спинного мозга.

Следовательно, спинной мозг выполняет  рефлекторную и проводниковую для  нервных импульсов функции.

 

Головной мозг представляет собой скопление огромного количества нервных клеток. Он состоит из переднего, промежуточного, среднего и заднего отделов

 Кора больших полушарий головного мозга — наиболее молодой в филогенетическом отношении отдел головного мозга (филогенез — процесс развития растительных и животных организмов в течение времени существования жизни на Земле). В процессе эволюции кора больших полушарий стала высшим отделом центральной нервной системы, формирующим деятельность организма как единого целого в его взаимоотношениях с окружающей средой.

 

Мозговая ткань потребляет в 5 раз больше кислорода, чем сердце, и в 20 раз больше, чем мышцы. Составляя всего около 2% массы тела человека, мозг поглощает 18— 25% потребляемого всем организмом кислорода. Мозг значительно превосходит другие органы и по потреблению глюкозы. Он использует 60—70% глюкозы, образуемой печенью, и это несмотря на то, что мозг содержит меньше крови, чем другие органы. Ухудшение кровоснабжения головного мозга может быть связано с гиподинамией. В этом случае возникает головная боль различной локализации, интенсивности и продолжительности, головокружение, слабость, понижается умственная работоспособность, ухудшается память, появляется раздражительность.

От головного и спинного мозга отходят черепномозговые  и спинномозговые нервы, связывающие  мозг со всеми рецепторами и эффекторами организма; эти нервы составляют периферическую нервную систему.

 

Вегетативная нервная система — специализированный отдел нервной системы, регулируемый корой больших полушарий. В отличие от соматической нервной системы, иннервирующей произвольную (скелетную) мускулатуру и обеспечивающей общую чувствительность тела и других органов чувств, вегетативная нервная система регулирует деятельность внутренних органов — дыхания, кровообращения, выделения, размножения, желез внутренней секреции. Вегетативная нервная система подразделяется на симпатическую и парасимпатическую системы.

 Функция ВНС - обеспечение  гомеостаза, физической и психической  деятельности организма. Каждый  внутренний орган получает двойной  набор волокон: одна группа  волокон подходит к органу в составе симпатических нервов, а другая - в составе парасимпатических. Импульсы с симпатических и парасимпатических нервов оказывают на иннервируемый орган противоположное действие. Если первые, например, усиливают какую-либо активность, то вторые ослабляют ее.

Симпатическая (симпатоадреналовая) система ответственна за колебания  многих гомеостатических констант до максимальных амплитуд.

Прасимпатическая (вагоинсулярная) система отвечает за возврат всех констант к исходному уровню.

Обе системы, являясь относительными антагонистами, находятся в состоянии подвижного равновесия.

 

Рецепторы и анализаторы Способность организма быстро приспосабливаться к изменениям окружающей среды реализуется благодаря специальным образованиям — рецепторам, которые, обладая строгой специфичностью, трансформируют внешние раздражители (звук, температуру, свет, давление) в нервные импульсы, поступающие по нервным волокнам в центральную нервную систему. Рецепторы человека делятся на две основные группы: экстеро- (внешние) и интеро- (внутренние) рецепторы. Каждый такой рецептор является составной частью анализирующей системы, которая называется анализатором. Анализатор состоит из трех отделов — рецептора, проводниковой части и центрального образования в головном мозге.

Высшим отделом анализатора является корковый отдел. Перечислим названия анализаторов, о роли которых в жизнедеятельности человека многим известно.

Зрительный  анализатор обеспечивает восприятие света, цвета, пространства; форму, структуру, амплитуду эстетических параметров движения.

 Слуховой анализатор воспринимает звуковые раздражители (в том числе и словесные), что определенным образом способствует успешности оперативной коррекции, например ритма движения или согласованности действий в ситуационных (игровых) видах мышечной деятельности.

 Тактильный анализатор при выполнении физических упражнений обеспечивает восприятие ощущений прикосновения, его место, силу, продолжительность, амплитуду движения, что имеет особое значение при выполнении сложнокоординационных упражнений (например в гимнастике, акробатике, прыжках в воду, катании на, коньках, различных видах борьбы). Чувство партнера, воды, льда, лыжни, снаряда — эти ощущения невозможно получить без участия тактильного анализатора, рецепторы которого располагаются в коже.

 Вестибулярная сенсорная система формирует ощущения положения тела в пространстве, величину линейного и углового ускорения, связана с распределением мышечного тонуса (непроизвольного фонового напряжения мышц, помогающего, в частности, сохранять позу), обеспечивает многообразную сложнокоординационную деятельность в многих видах мышечной деятельности.

Проприоцептивный анализатор, ведущий в двигательной деятельности, позволяет определять степень напряжения мышц, взаимное расположение звеньев тела, скорость и ускорение движений, их амплитуду, дает информацию о выполняемых движениях.

 

Взаимодействие сенсорных  систем в процессе овладения различными двигательными действиями во многом определяет успешность процесса обучения. При многократных повторах движений, комбинаций и специальных упражнений между центрами отдельных сенсорных систем образуются временные связи, способствующие совершенствованию двигательной деятельности, доводя отдельные ее элементы до автоматизма. В этом случае афферентная (чувствительная) импульсация от двигательных рецепторов в нервные центры обеспечивает управление конкретной двигательной деятельностью.

 

 

Влияние физической активности на совместную деятельность эндокринной и нервной системы внешне не столь выражено, как, например, в случаях, связанных с приростом мышечной массы. Весьма распространено мнение о том, что активная двигательная деятельность пагубно сказывается на интеллектуальном развитии человека. Объективные исследования говорят об ином. Действительно, в связи с физическими нагрузками кровоснабжение мышц многократно увеличивается, но при этом совершенно не страдает мозг, а, по мнению некоторых специалистов, мозговой кровоток даже улучшается. При этом увеличиваются показатели силы, подвижности и уравновешенности нервных процессов, оптимизируются процессы возбуждения и торможения, лежащие в основе функциональной деятельности нервной системы.

 

Физическая нагрузка, в оптимальном варианте сама являющаяся физиологическим стрессором-стимулятором, воздействуя на механизмы мобилизации  резервов, тренирует и совершенствует их.

Регулярные занятия  физическими упражнениями связаны  с тренировкой и совершенствованием также и парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, вынуждая организм экономно расходовать свои энергетические резервы.

 

Эндокринная система

Эндокринную систему  в организме человека представляют железы внутренней секреции — эндокринные  железы.

Эндокринные железы называются так потому, что не имеют выводного потока, они выделяют продукт своей деятельности — гормон прямо в кровь, а не через трубочку или проток, как делают экзокринные железы. Гормоны эндокринных желез передвигаются с кровью к клеткам организма. Гормоны обеспечивают гуморальную, в добавок к нервной,  регуляцию физиологических процессов в организме. Часть гормонов продуцируется только в определенный возрастной период, большинство же — на протяжении всей жизни человека. Они могут тормозить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, деятельность внутренних органов и т.д.

Рассмотрим основные гормоны, выделяемые эндокринной системой.

Гипофиз выделяет более 20 гормонов; например, гормон роста регулирует рост тела, действует на обмен; пролактин поддерживает секрецию эстрогенов и прогестерона яичниками, отвечает за выделение молока и регулирует "материнский инстинкт"; окситоцин стимулирует родовую деятельность; антидиуретический гормон (вазопрессин) поддерживает уровень содержания воды в организме. Некоторые гормоны стимулируют активность других желез внутренней секреции: тиреотропный гормон стимулирует рост щитовидной железы и образование тироксина, адренокортикотропный гормон (АКТГ) стимулирует рост коры надпочечников и образование в ней гормонов.

 

Щитовидная железа —- гормон тироксин стимулирует метаболизм во всем организме.

Паращитовндные железы — паратгормон, контролирующий уровень кальция и фосфора в крови, вызывает переход кальция в кровь из костей и зубов.

Гормон кальцитонин стимулирует отложение фосфорнокислого кальция в костях.

Поджелудочная железа —гормоны инсулин (понижает концентрацию сахара в крови, увеличивает запасы гликогена), глюкагон (стимулирует превращение гликогена печени в глюкозу крови).

Надпочечники — адреналин, усиливающий действие симпатических нервов, побуждающий организм к действию; кортизол, помогающий управлять уровнями стресса, стимулирующий превращение белков в углеводы; альдостерон, регулирующий обмен натрия и калия в организме и норадреналин, вызывающий сужение кровеносных сосудов.

Половые железы —  половые гормоны: мужской – тестостерон, стимулирующий развитие и сохранение мужских половых признаков; женские – эстрадиол, эстроген, стимулирующий развитие и сохранение женских половых признаков и прогестерон.

 Во время мышечной  работы половые железы изменяются по-разному. Интенсивные физические нагрузки угнетают продукцию эстрогенов. Тяжелая атлетика, тренировки по атлетической гимнастике приводят к повышению продукции андрогенов. Андрогены ведут к развитию мышечной гипертрофии.

По химическому составу  гормоны можно разделить на две основные группы: протеины и производные протеинов и гормоны, имеющие кольцевую структуру, стероиды.

Инсулин — гормон поджелудочной  железы — это протеин, а гормоны щитовидной железы образуются на протеиновой основе и являются производными протеина. Половые гормоны и гормоны, вырабатываемые корой надпочечников, являются стероидными гормонами.

Некоторые из перечисленных  желез вырабатывают кроме гормонов еще секреторные вещества (например, поджелудочная железа участвует в процессе пищеварения, выделяя ферментативные секреты в двенадцатиперстную кишку).

 

У адаптированных к физическим нагрузкам лиц в процессе выполнения мышечной работы отмечается повышение активности эндокринной системы: усиливают свою секрецию гипофиз, надпочечники, щитовидная и поджелудочная железы. Выделяемые ими гормоны влияют на обмен веществ, обеспечивают высокую работоспособность, замедляют процесс утомления и ускоряют процессы восстановления функций организма.

Обмен веществ и энергии

 

Одним из основных признаков живого организма является обмен веществ и энергии. В организме непрерывно идут пластические процессы, процессы роста, образования сложных веществ, из которых состоят клетки и ткани. Параллельно происходит обратный процесс разрушения. Всякая деятельность человека связана с расходованием энергии. Даже во время сна многие органы (сердце, легкие, дыхательные мышцы) расходуют значительное количество энергии. Нормальное протекание этих процессов требует расщепления сложных органических веществ, так как они являются единственными источниками энергии для животных и человека. Такими веществами являются белки, жиры и углеводы. Большое значение для нормального обмена веществ имеют также вода, витамины и минеральные соли.

 

Обменные процессы протекают  очень интенсивно. Почти половина тканей тела обновляется или заменяется полностью в течение трех месяцев.

 

 

Обмен белков. Белки представлены в живых клетках гораздо полнее, чем любые другие органические соединения, что хорошо согласуется с разнообразием выполняемых ими функций. Белки — необходимый строительный материал протоплазмы клеток. Из структурных белков состоят волосы, ногти, шелк.  За сокращение мышечных волокон отвечают сократительные белки: актин и миозин. Большая часть химических реакций, протекающих в организме, регулируется ферментами, т.е. белковыми молекулами, играющими  роль катализаторов. Многие гормоны (инсулин, вазопрессин), зрительный пурпур сетчатки, переносчики кислорода (гемоглобин, миоглобин), защитные вещества крови (антитела) являются белковыми телами.