Биологические основы физической культуры. 2
Российский Государственный Уни
Нефти и газа им. И.М.Губкина
Кафедра физической культуры и спорта
Работа на тему:
«Биологические основы физической культуры».
Проверила:
Мещерякова Л.П.
Выполнила:
Баранцова Е.А.
ХТ-12-04
Дата…………..Оценка……………..
Москва 2012
План:
- Двигательная активность как биологическая потребность организма.
- Сущность утомления и воостановления.
- Сердечно-сосудистая система. Функция крови. Систолический и минутный объем крови.
- Дыхательная система. Процесс дыхания. Газообмен. Регуляция дыхания и его особенности. Дыхание при физических нагрузках.
Введение.
Организм человека представляет собой саморазвивающуюся и само
В нашей стране существует государственная структура организации физической культуры и спорта, создана система медицинского обеспечения физкультуры и спорта в виде врачебно-физкультурных диспансеров. Физическая культура внедряется на предприятиях в форме производственной гимнастики, а также в секциях общей физической подготовки по месту работы или жительства, физкультурно-оздоровительных комбинатах и добровольных спортивных обществах.
1.Двигательная активность как
Хорошо известно, что правильно организованная двигательная активность — важнейший фактор формирования здорового образа жизни и укрепления здоровья человека вне зависимости от его возраста.
Двигательная активность может нести в себе как огромный оздоровительный потенциал, так и способность причинять разрушительное действие. Увеличение количества и качества здоровья под влиянием физической нагрузки происходит естественным путем за счет стимуляции жизненно важных функций и систем организма. Для этого физическая тренировка должна соответствовать главному принципу - оздоровительной направленности, необходимо, чтобы она базировалась, прежде всего, на правильно организованной двигательной активности.
И так, рассмотрим несколько определений понятия
- Двигательная деятельность (активность) - совокупность двигательных актов;
- Двигательная деятельность - основная функция мышечной системы животных;
- Двигательная деятельность человека - одно из необходимых условий поддержания нормального функционального состояния человека, естественная биологическая потребность человека. Нормальная жизнедеятельность практически всех систем и функций человека возможна лишь при определенном уровне двигательной активности. Недостаток мышечной деятельности, подобно кислородному голоданию или витаминной недостаточности, пагубно влияет на формирующийся организм ребенка;
- Двигательное действие - это целенаправленный двигательный акт (поведенческий двигательный акт, сознательно осуществляемый в целях решения какой-либо двигательной задачи). Состоят из движений (и бессознательные, и нецелесообразные механические перемещения тела или его частей) и поз.
Двигательная активность современного человека.
21 век в истории человека известе
Технический прогресс привел к тому,что доля тяжелого физического труда сократилась
Существенно изменилось и разнообразие нашего быта.Большинство людей даже для того, чтобы пройти пару сотен метров стоят на остановках в ожидании городского транспорта.Среди молодежи резко изменилось число людей, страдающих от вредных привычек, таких как курение, наркомания, азартные игры и т. п.
Низкая двигательная активность, гиподинамия (недостаток движений) отрицательно сказывается на работе адаптационных механизмов организма по отношению к физическим и психическим нагрузкам, изменениям внешних условий жизнедеятельности и их последствиям. Так, из-за резкого снижения уровня двигательной активности, характера и среды жизнедеятельности человека во много раз возросло число людей, страдающих нарушением обмена веществ, заболеваниями сердечно-сосудистой и центральной нервной систем.Особенно неблагоприятное воздействие оказывает гиподинамия на развитие молодых и функционирование зрелых организмов.
Обобщая выше изложенное, также можно сделать вывод об изменение смертности населения в связи с увеличением числа людей с данными заболеваниями.
Однако в нынешнее время в общесте стала проявлят
Подобные правила в значительно
Таким образом опыт ведущих стран показвает, что единственным способом профилактики болезней органов кровообращения и общего здоровья населения являются регулярные занятия физической культурой, правильное питание и умеренная двигательная активность.
- Сущность утомления и восстанов
ления.
Постоянными спутниками мышечной или умственной деятельности являются утомление и восстановление.
Утомление – физиологическое состояние организма, возникающее в результате деятельности и проявляющееся временным снижением работоспособности. Нередко как синоним утомления употребляется термин «усталость», хотя это не равнозначные понятия: усталость – субъективное переживание, чувство обычно отражающее утомление, хотя иногда чувство усталости может возникать и без предшествующей нагрузки, т.е. без реального утомления. Обычное утомление рассматривают, как временное снижение работоспособности, вызываемое интенсивной или длительной работой. Мышечная деятельность связана с вовлечением в работу многих органов и систем ( мышцы, внутренние органы, железы), функциональная активность которых координируется центральной нервной системой ЦНС. Происходит сложный процесс приспособления организма к условиям деятельности, в ходе которого на фоне возникающего дефицита энергетических веществ происходит разлад в координационной работе нервных центров с доминированием тормозных реакций, понижающих уровень работоспособности. Развивающееся утомление является защитной реакцией, предохраняющей от истощения энергетических ресурсов и нарушений в регуляции функций организма.
Биологическая роль утомления состоит в своевременной защите организма от истощения при длительной или напряжённой работе. Появление теории утомления связано с именем И.М.Сеченова. По его мнению утомление в целостном организме наступает прежде всего не в самих работающих органах, а в определённых отделах центральной нервной системы(ЦНС), в которых развивается процесс торможения. Развитие процесса торможения в таких случаях представляет собой универсальный механизм, предохраняющий саму нервную систему, а через неё и все участвующие в работе органы и ткани от истощения.
В последствии И.П.Павлов показал, что утомление и восстановление представляют собой две стороны одного и того же процесса. Различное их соотношение является основой деятельного состояния или причиной пониженной активности.
Физиологические и биохимические сдвиги, происходящие в организме во время работы, приводят к расходованию рабочих потенциалов, ухудшению функционального состояния работающих органов и утомлению. Но в то же время они стимулируют восстановительные процессы, причём скорость восстановления бывает тем выше, чем быстрее наступает утомление. Более того, восстановительные процессы имеют место уже в процессе выполнения работы, хотя основные энергетические затраты восстанавливаются после окончания работы.
Таким образом, без утомления невозможно совершенствование адаптационных механизмов, лежащих в основе повышения возможностей организма, его тренированности. Воздействие физической нагрузки, приводящее к развитию утомления, является непременным условием тренирующего воздействия и представляет собой срочный тренировочный эффект. Поэтому процессы утомления и восстановления должны рассматриваться как взаимосвязанные стороны повышения физической работоспособности организма.
3. Сердечно — сосудистая система. Функция крови.
Систолический и минутный объем крови.
Сердечно-сосудистая система — система органов, которая обеспечивает циркуляцию крови в организме человека и животных. Благодаря циркуляции крови кислород, а также питательные вещества доставляются органам и тканям тела, а углекислый газ, другие продуктыметаболизма и отходы жизнедеятельности выводятся.
В состав сердечно-сосудистой системы входит сердце— орган, который заставляет кровь двигаться, нагнетая её в кровеносные сосуды — полые трубки различного калибра, по которым она циркулирует.
Все функции кровеносной системы строго согласованы благодаря нервно-рефлекторной регуляции, что позволяет поддерживать гомеостаз в условиях постоянно изменяющихся условий внешней и внутренней среды.
Кровь — внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью. Состоит из плазмы и форменных элементов: клеток лейкоцитов и постклеточных структур (эритроцитов и тромбоцитов). Циркулирует по системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями телаввиду наличия гистогематических барьеров. В среднем, массовая доля крови к общей массе тела человека составляет 6,5-7 %. У позвоночных кровь имеет красный цвет (от бледно- до тёмно-красного), который ей придаёт гемоглобин, содержащийся в эритроцитах.
В состоянии покоя в организме ци
Движение крови в организме происходит по замкнутым кругам – большому и малому. Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка сердца и включает аорту, артерии, капилляры и вены. Заканчивается большой круг полыми венами, впадающими в правое предсердие. Через стенки капилляров происходит обмен веществ между кровью и тканями – артериальная кровь отдает кислород и, насыщаясь углекислым газом, превращаясь в венозную.
Малый (лёгочный) круг кровообращения начинается в правом желудочке, выбрасывающем венозную кровь в лёгочный ствол. Лёгочный ствол делится на правую и левую лёгочные артерии. Лёгочные артерии дихотомически делятся на долевые, сегментарные и субсегментарные артерии. Субсегментарные артерии делятся на артериолы, распадающиеся на капилляры. Отток крови идет по венам, которые собираются в обратном порядке и в количестве четырёх штук впадают в левое предсердие, где заканчивается малый круг кровообращения. Кругооборот крови в малом круге кровообращения происходит за 4-12 секунд.
Основным органом кровеносной системы является сердце. Сердце человека — это конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов, и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. Полость сердца разделена на 2 предсердия и 2 желудочка. Левое предсердие и левый желудочек в совокупности образуют «артериальное сердце», названное так по типу проходящей через него крови, правый желудочек и правое предсердие объединяются в «венозное сердце», названное по тому же принципу. Сокращение сердца называется систола, расслабление — диастола.
Величина сердца зависит от размеров тела, возраста, образа жизни человека. Вес сердца составляет примерно 250-350 г. или 0,5% массы тела. У женщин оно на 10-15% меньше, чем у мужчин. Объем сердца у мужчин равен 700-800 см3 и соответственно у женщин- 500-600 см3. За сутки кровь перекачивает от 5000 до 8000 литров крови.
Для сердечной деятельности характерна определенная цикличность. Здоровое сердце ритмично и без перерывов сжимается и разжимается. В одном цикле работы сердца различают три фазы:
1.Наполненные кровью предсердия сокращаются. При этом кровь через открытые клапаны нагнетается в желудочки сердца (они в это время остаются в состоянии расслабления). Сокращение предсердий начинается с места впадения в него вен, поэтому устья их сжаты и попасть назад в вены кровь не может.
2.Происходит сокращение желудочков с одновременным расслаблением предсердий. Трехстворчатые и двустворчатые клапаны, отделяющие предсердия от желудочков, поднимаются, захлопываются и препятствуют возврату крови в предсердия, а аортальный и легочный клапаны открываются. Сокращение желудочков нагнетает кровь в аорту и легочную артерию.
3.Пауза (диастола) — это расслабление всего сердца, или короткий период отдыха этого органа. Во время паузы из вен кровь попадает в предсердия и частично стекает в желудочки. Когда начнется новый цикл, оставшаяся в предсердиях кровь будет вытолкнута в желудочки — цикл повторится.
Один цикл работы сердца длится около 0,85 сек., из которых на время сокращения предсердий приходится только 0,11 сек, на время сокращения желудочков 0,32 сек., и самый длинный — период отдыха, продолжающийся 0,4 сек. Сердце взрослого человека, находящегося в покое, работает в системе около 70 циклов в минуту. У спортсменов и хорошо тренированных людей ЧСС в покое снижается ( брадикардия). При физической работе частота и сила сердечных сокращений ( ЧСС ) может возрастать до 200-220 ударов в минуту.
При каждом сердечном сокращении желудочка в покое в аорту выталкивается 60-80 мл крови. Это называется систолическим объемом крови. При мышечной деятельности этот объем может увеличиться в 2-3 раза, что в условиях возросшей ЧСС является одним из важнейших факторов усиления кровообращения.
Количество крови, выбрасываемое сердцем за 1 мин. называется минутным объемом крови. У взрослого человека минутный объём приблизительно равен 5-7 литров, при физических нагрузках может достигнуть 15-30 литров и более.
При каждом сокращении
сердца в артерии под большим давлением
выбрасывается кровь. Давление крови на
стенки сосудов называется кровяным давлением.
Оно не везде одинаково: в аорте и крупных
артериях - наибольшее, в мелких артериях
и капиллярах - снижается, а в полых венах
становится даже ниже атмосферного. Давление
крови определяется объёмом крови, перекачиваемым
в единицу времени сердцем и сопротивлением
сосудистого русла. Поскольку кровь движется
под влиянием градиента давления в сосудах,
создаваемого сердцем, то наибольшее давление
крови будет на выходе крови из сердца
(в левом желудочке), несколько меньшее
давление будет в артериях, ещё более низкое
в капиллярах, а самое низкое в венах и на входе сердца
(в правом предсердии). Давление на выходе
из сердца, в аорте и в крупных артериях
отличается незначительно (на 5—10 мм рт. ст.), поскольку
из-за большого диаметра этих сосудов
их гидродинамическое
сопротивление невелико. Точно
так же незначительно отличается давление
в крупных венах и в правом предсердии.
Наибольшее падение давления крови происходит
в мелких сосудах: артериолах, капилляра
Верхнее число — систолическое артериальное давление, показывает давление в артериях в момент, когда сердце сжимается и выталкивает кровь в артерии, оно зависит от силы сокращения сердца.
Нижнее число — диастолическое артериальное давление, показывает давление в артериях в момент расслабления сердечной мышцы. Это минимальное давление в артериях, оно отражает сопротивление периферических сосудов. По мере продвижения крови по сосудистому руслу амплитуда колебаний давления крови спадает, венозное и капиллярное давление мало зависят от фазы сердечного цикла.
Типичное значение артериального кровяного давления здорового человека (систолическое/диастолическое) = 120 и 80 мм рт. ст., давление в крупных венах на несколько мм. рт. ст. ниже нуля (ниже атмосферного). Разница между систолическим артериальным давлением и диастолическим (пульсовое давление) в норме составляет 30—40 мм рт. ст.
Во время интенсивной физической нагрузки усиливается деятельность сердечной мышцы, и чтобы удовлетворить ее потребности в кислороде и других необходимых веществах возрастает величина кровотока в сосудах миокарда. При этом возрастающее расширение коронарных сосудов ведет к значительному увеличению количества крови, протекающей через миокард. Систематические физические нагрузки постоянно тренируют механизмы, обеспечивающие усиленную доставку крови к сердечной мышце и тем самым повышают устойчивость сердца к действию на организм неприятных факторов. Под влиянием физической тренировки возрастают объем и масса сердца.
Увеличение (гипертрофия) сердца - это результат нормальной физиологической приспособительной реакции организма на физические нагрузки. Т. е. тренировка, предъявление повышенных требований к организму во время физических нагрузок - единственный путь к укрепления механизмов, регулирующих кровяное давление, работу сердца, коронарный кровоток.
4.Дыхательная система. Процесс дыхания. Газообмен. Регуляция дыхания и его особенности. Дыхание при физических нагрузках.
Дыхание в организме человека и животных представляет собой процесс использования кислорода клетками тканей в биологическом окислении с образованием энергии и конечного продукта дыхания — углекислого газа.
Дыхательная система включает воздухоносные пути, легкие, и другие органы, а также комплексы физиологических процессов, обеспечивающих потребление кислорода и выведение углекислого газа из организма.
Процесс дыхания имеет три основные этапа:
· внешнее или легочное дыхание;
· перенос кровью кислорода и углекислого газа;
·внутреннее или тканевое дыхание.
·На этапе внешнего дыхания происходит газообмен между атмосферой и легкими.
Легкие - парный дыхательный орган, располагаются в грудной клетке, состоящей из ребер, отходящих от позвоночника сзади и заканчивающихся у грудины спереди. К ребрам прикреплены межреберные мышцы и хрящи, участвующие в дыхательных экскурсиях. Куполообразная мышца диафрагмы лежит в основании этой, напоминающей по форме улей, клетки,сквозь которую проходят пищевод, аорта и нижняя полая вена.
Воздух входит в легкие через нос и рот и достигает задней стенки горла - глотки, прежде чем пройти через голосовую щель - гортань - в дыхательную трубку - трахею. Трахея обычнодостигает 12 см в длину. Она постоянно поддерживается в открытом состоянии хрящами С - образной формы, которые после деления трахеи продолжаются в виде двух главных бронхов легких.
Крупные бронхи разделяются на более мелкие долевые в долях каждого легкого. Каждая доля состоит из сегментов, снабжаемых одним сегментарным бронхом. Бронхиолы разделяются на альвеолярные ходы альвеолярных мешочков, содержащих одну альвеолу. Легочные кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и нервы вместе с бронхами образуют "корень легкого".Частота дыхания здорового взрослого человека в состоянии покоя составляет 12 раз в 1 мин; ребенок дышит в два раза чаще. Объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха при спокойном дыхании составляет 500 мл (дыхательный объем). Из него только 350 мл участвует в газообмене, а 150 мл, находящиеся в носоглотке, трахее и крупных бронхах, составляют воздух "мертвого пространства". Жизненная емкость легких - важный функциональный показатель, составляющие его объемы приведены ниже. Даже после самого глубокого выдоха в легких остается немного воздуха, придающего им воздушность.
Жизненная емкость легких |
4000 мл |
Дыхательный объем |
500 мл |
Резервный объем выдоха |
1000 мл |
Резервный объем вдоха |
2500 мл |
Остаточный объем |
1000 мл |
Общий объем легких |
5000 мл |
В состоянии покоя человек в течение минуты производит 16-20 дыхания при этом дышит не всеми легкими, а только шестой или седьмой их частью. В результате занятий физическими упражнениями, спортом частота дыхания может снизиться до 12-14 в минуту за счет увеличения их глубины.
Количество воздуха, которое человек вдыхает и выды
Поступающий из атмосферного воздуха кислород усваивается организмом в процессе согласованного взаимодействия различных его систем. Помимо дыхательного аппарата, обеспечивающего в основном вентиляцию легких, в процессе дыхания участвует ССС, которая обеспечивает процесс кислорода кровью из легких к тканям а также тканевые реакции, от которых во многом зависит степень использования кислорода в различных условиях жизнедеятельности.
Для окислительных процессов в состоянии покоя организму требуется 250-200 мл кислорода в минуту. При мышечной работе потребность в кислороде возрастает. Чем большее количество мышц участвует в ней, тем больше потребляется кислорода, но не беспредельно. Для каждого человека существует свой кислородный «потолок», выше которого потребление кислорода увеличиваться не может, этот предел выражается в следующем: наибольшее количество кислорода, которое организм может поглотить и усвоить за одну минуту и усвоить за одну минуту при предельно тяжелой физической работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК), чем выше МПК, тем выше уровень физической работоспособности человека. У не занимающихся спортом МПК составляет в среднем 2-3,5 литра, у спортсменов - 5-6 литров и более.
МПК является показателем аэробной производительности организма, т.е. его способности обеспечивать энергией организм за счет кислорода, поглощаемого непосредственно во время тяжелой работы.
Общее количество
кислорода, необходимое для окислительных
процессов, обеспечивающих ту или иную
мышечную работы, называется кислородным
запросом. Различают суммарный или общий
кислородный запрос, т.е. количество кислорода,
необходимое для всей работы, и минутный
кислородный запрос, т.е. кислорода, требуемое
для выполнения конкретной работы в течение
одной минуты. Например, в беге на 800 м минутный
запрос составляет 12-15 л, а суммарный -
25-30 л; в марафонском беге соответственно
3-4 л и 450-500 л.
При работе большой мощности кислородный запрос может достигать 15-20 л/мин, а МПК не превышает 6-7 л. Разница между кислородным запр
Газообмен — обмен газов
между организмом и внешней средой,
т. е. дыхание. Из окружающей
среды в организм непрерывно поступает кислород, который потребляется
всеми клетками, органами и тканями; из
организма выделяются образующийся в
нём углекислый газ и незначительное
количество др. газообразных продуктов метаболизма. Газообмен необходим
почти для всех организмов, без него невозможен
нормальный обмен веществ и энергии, а,
следовательно, и сама жизнь.
Кислород, поступающий в ткани, используется для окисления продуктов, образующихся в итоге длинной цепи химических
превращений углеводов, жиров и
Расчёт общего суточного расхода энергии у лю
Сравнительное постоянство газообмена при значительных изменениях парциального давления O2 в окружающей среде, нарушениях работы органов дыхания и т. п. обеспечивается приспособительными (компенсаторными) реакциями систем, участвующих в газообмене и регулируемых нервной системой.
У человека и животных газообмен принято исследовать в условиях полного покоя, натощак, при комфортной температуре среды (18–22 °C). Количества потребляемого при этом O2 и освобождающейся энергии характеризуют основной обмен. Для исследования применяются методы, основанные на принципе открытой либо закрытой системы. В первом случае определяют количество выдыхаемого воздуха и его состав (при помощи химических или физических газоанализаторов), что позволяет вычислять количества потребляемого O2 и выделяемого CO2. Во втором случае дыхание происходит в закрытой системе (герметичной камере либо из спирографа, соединённого с дыхательными путями), в которой поглощается выделяемый CO2, а количество потребленного из системы O2 определяют либо измерением равного ему количества автоматически поступающего в систему O2, либо по уменьшению объёма системы.
Газообмен у человека происходит в альвеолах легких и в тканях тела.
Регуляция дыхания и его особенности.
В человеческом организме регулируются все процессы жизнедеятельности. Природой предусмотрено два механизма, которые используются для этой цели - нервный и гуморальный. Именно с их помощью происходит и регуляция дыхания.

- Биологические основы физической культуры
- Биологические основы физической культуры
- Биологические основы экологии
- Биологические особенности диких животных
- Биологические особенности и технология возделывания гороха
- Биологические особенности и технология возделывания лука. Виды лука
- Биологические особенности колонка
- Биологические основы жизнедеятельности ребенка и влияние на него факторов внешней среды
- Биологические основы жизнедеятельности ребенка и влияние на него факторов внешней среды
- Биологические основы плодоводства
- Биологические основы поведения человека
- Биологические основы построения системы знаний о живой природе
- Биологические основы психики: нервная система
- Биологические основы развития ребенка и влияние на него факторов внешней среды