Социально-биологические основы физкультуры

ТЕМА 2. СОЦИАЛЬНО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

Содержание

    Введение

1.Организм  как   биологическая система.

2.Анатомо – морфологические особенности организма.

3. Костная система  и её функции.

4. Мышечная система  и её функции.

5.Физиологические системы организма.

6.Двигательная активность человека и взаимосвязь физической и    умственной деятельности.

7.Средства физической культуры, обеспечивающие устойчивость к умственной и физической работоспособности.

8.Функциональные показатели тренированности организма в покое и при выполнении предельно напряжённой работы.

9.Обмен веществ и энергии.

10. Контрольные вопросы.

Введение

Социально – биологические  основы физической культуры — это принципы взаимодействия социальных и биологических закономерностей в процессе овладения человеком ценностями физической культуры.

  Человек подчиняется биологическим закономерностям, присущим всем живым существам. Однако от животных он отличается не только строением, но развитым мышлением, интеллектом, речью, особенностями социально-бытовых условий жизни и общественных взаимоотношений. Организм- единая слаженная система, деятельность которой зависит от взаимодействия психических, двигательных и внешних реакций, которые по разному влияют на здоровье. 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 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 и учащейся молодежи. Достижения медико-биологических наук лежат в основе педагогических принципов и методов учебно-тренировочного процесса, теории и методики физического воспитания и спортивной тренировки.

1. Организм как  биологическая система

Наш организм функционирует  при постоянном взаимодействии с окружающей внешней средой.

При рождении человек  наследует от родителей генетические черты и особенности, определяющие основное развитие в его дальнейшей жизни.  Ребенок растет, развивается, набирает массу, причем у мальчиков интенсивность роста наблюдается от 12 до 16, а у девочек на 2-3 года раньше.       

В пожилом возрасте (61-74 года) и в старческом ( 74 и более), организм человека переживает процессы перестройки: снижается активность  имунной , нервной, кровеносной и др. систем. Замедлить процесс старения помогут здоровый образ жизни, активные двигательные действия.                                                  Организм - сложная биологическая система. Все его органы связаны между собой и взаимодействуют. Нарушение деятельности одного органа приводит к нарушению деятельности других.    

Огромное количество клеток, каждая из которых выполняет  свои, функции в общей структурно-функциональной системе организма, снабжаются питательными веществами и необходимым количеством кислорода для того, чтобы осуществлялись жизненно необходимые процессы энергообразования выведения продуктов распада, обеспечения различных биохимических реакций жизнедеятельности и т.д. Эти процессы происходят благодаря регуляторным механизмам осуществляющим свою деятельность через нервную, кровеносную, дыхательную, эндокринную и другие системы организма.

2. Анатомо-морфологические особенности организма

  Строение тела человека подобно строению наземных  позвоночных.  Особенно  много  общего у человека и высших млекопитающих. Сходство проявляется в строении скелета, внутренних органов, нервной системы. Организм — единая, целостная, сложно устроенная саморегулирующаяся живая система, состоящая из органов и тканей. Органы построены из тканей, ткани состоят из клеток и межклеточного вещества. Клетка — элементарная, универсальная единица живой материи — имеет упорядоченное строение, обладает возбудимостью и раздражимостью, участвует в обмене веществ и энергии, способна к росту, регенерации (восстановлению), размножению, передаче генетической информации и приспособлению к условиям среды.

 Орган - это часть целостного организма, обусловленная в виде комплекса тканей, сложившегося в процессе эволюционного развития и выполняющего определенные специфические функции. В создании каждого органа участвуют все четыре вида тканей, но лишь одна из них является рабочей. Так, для мышцы основная рабочая ткань — мышечная, для печени — эпителиальная, для нервных образований — нервная. Совокупность органов, выполняющих общую для них функцию, называют системой органов - это пищеварительная, дыхательная, сердечно-сосудистая, половая, мочевая и др.  Аппараты органов – это опорно-двигательный, эндокринный, вестибулярный..

3. Костная система и ее функции

  Скелет - это комплекс костей, различных по форме и величине.  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 кости) — это в основном фосфор и кальций. Органические (30—35%) — это клетки кости. Эластичность, упругость костей зависит от наличия в них органических веществ, а твердость обеспечивается минеральными солями. Кости детей более эластичны и упруги — в них преобладают органические вещества, кости же пожилых людей более хрупки — они содержат большое количество неорганических соединений.

На рост и формирование костей существенное влияние оказывают социально-экологические факторы: питание, окружающая среда и т.д.

  Недостаток витаминов С, D, кальция или фосфора нарушает естественный процесс обызвествления и синтеза белка в костях, делает их более хрупкими. На изменение костей влияют и физические нагрузки. При систематическом выполнении динамических упражнений кости становятся более массивными, в местах прикрепления мышц формируются хорошо выраженные утолщения — костные выступы, бугры и гребни, кости становятся значительно прочнее. Правильно организованная физическая нагрузка способствует замедлению процесса старения костей.            

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, вращение.

Итак, опорно–двигательный аппарат состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий. Главная функция суставов - участвовать в осуществлении движений. При систематических занятиях физическими упражнениями и спортом суставы развиваются и укрепляются, повышается эластичность связок и мышечных сухожилий, увеличивается гибкость.

4. Мышечная система и ее функции                                                     Скелетные мышцы входят в структуру опорно-двигательного аппарата, крепятся к костям скелета и при сокращении приводят в движение отдельные звенья  скелета.  Они   участвуют в удержании  положения тела и его частей в пространстве, обеспечивают движения при ходьбе, беге,  жевании, глотании,     дыхании и т.д., вырабатывая при этом тепло. Скелетные мышцы обладают        способностью возбуждаться под влиянием нервных импульсов. Возбуждение проводится до сократительных структур, которые сокращаясь, выполняют определенный двигательный акт - движение или напряжение.    

 Вся скелетная мускулатура состоит из поперечнополосатых мышц. У человека их насчитывается около 600 и большинство из них — парные. Их масса составляет 35—40% общей массы тела взрослого человека. Скелетные мышцы снаружи покрыты плотной соединительной оболочкой. В каждой мышце различают активную часть (тело мышцы) и пассивную (сухожилие). Мышцы делятся на длинные, короткие и широкие.

 Сила мышц определяется весом груза, который она может поднять на определенную высоту, не изменяя своей длины. Сила мышц зависит от суммы сил мышечных волокон, их сократительной способности, от количества мышечных волокон в мышце.

В ходе мышечной деятельности в мышцах поочерёдно происходят процессы сокращения и расслабления и, следовательно, скоростно-силовые качества мышц в равной мере зависят от скорости мышечного сокращения и от способности мышц к релаксации.

                       5. Физиологические системы организма.

  Физиологические системы организма -  костная (скелет человека), мышечная, кровеносная, дыхательная, пищеварительная, нервная, система крови, желез внутренней секреции, анализаторов и др.

Кровь — жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность клеток и тканей организма в качестве органа и физиологической системы. Она состоит из плазмы (55—60%) и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и других веществ (40—45%) и имеет слабощелочную реакцию (7,36 РН).

Общее количество крови  составляет 7—8% массы тела человека. В покое 40—50% крови выключено  из кровообращения и находится в  печени, селезенке, сосудах кожи, мышцах, легких. В случае необходимости (например, при мышечной работе) запасной объем крови включается в кровообращение и рефлекторно направляется к работающему органу. Это регулируется центральной нервной системой. Потеря человеком более 1/3 количества крови опасна для жизни. В то же время уменьшение количества крови на 200—400 мл (донорство) для здоровых людей безвредно и даже стимулирует процессы кроветворения. Различают четыре группы крови (I, II, III, IV). При спасении жизни людей, потерявших много крови, или при некоторых заболеваниях делают переливание крови с учетом группы. Каждый человек должен знать свою группу крови.

      Сердечно-сосудистая  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 многочисленными прямыми и

обратными связями, поступающими от различных органов и систем организма. Сердце связано с центральной нервной системой, которая оказывает на его работу регулирующее воздействие.

     Сердечно -  сосудистая  система состоит из большого  и малого круга  кровообращения. Левая половина сердца обслуживает большой круг кровообращения, правая – малый.

        Пульс - волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под давлением при сокращении левого желудочка. Частота пульса соответствует частоте сокращений сердца. Частота пульса в покое (утром, лежа, натощак) оказывается ниже из-за увеличения мощности каждого сокращения. В покое пульс здорового человека равен 60—70 удар/мин.

 Кровяное давление создается силой  сокращения  желудочков сердца и упругостью стенок сосудов. Оно измеряется в плечевой артерии.   В норме у здорового человека в возрасте 18—40 лет в покое кровяное давление  равно   120/70  мм   ртутного ст.                                                                         Дыхательная система.   Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею, бронхи и лёгкие. В процессе дыхания из атмосферного воздуха через альвеолы легких в организм постоянно поступает

кислород, а из организма выделяется углекислый газ.  Процесс дыхания – это целый комплекс физиологических и биохимических процессов, в реализации которых  участвует не только дыхательный аппарат, но и система кровообращения. Углекислый газ из клеток тканей поступает в кровь, из крови – в лёгкие, из лёгких – в атмосферный воздух.

 Система пищеварения и выделения. Пищеварительная система состоит из ротовой полости, слюнных желёз, глотки, пищевода, желудка, тонкого и толстого кишечника, печени и поджелудочной железы. В этих органах пища механически и химически обрабатывается, перевариваются поступающие в организм пищевые вещества и всасываются продукты пищеварения.

Выделительную систему образуют почки, мочеточники и мочевой пузырь, которые обеспечивают выделение из организма с мочой вредных продуктов обмена веществ (до 75%). Кроме того, некоторые продукты обмена выделяются через кожу, легкие (с выдыхаемым воздухом) и через желудочно-кишечный тракт. С помощью почек в организме поддерживается кислотно-щелочное равновесие (РН), необходимый объем воды и солей, стабильное осмотическое давление.

  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.

Головной мозг представляет собой скопление огромного количества нервных клеток. Строение головного  мозга несравнимо сложнее строения любого органа человеческого тела. 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 определённым количеством сегментов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. В центре спинного мозга имеется канал, заполненный спинномозговой жидкостью.

Вегетативная нервная  система – специализированный отдел  нервной системы, регулируемый корой  больших полушарий. Она подразделяется на симпатическую и парасимпатическую системы. Деятельность сердца, сосудов, органов пищеварения, выделения, регуляция обмена веществ, термообразования, участие в формировании эмоциональных реакций – все это находится в ведении симпатической и парасимпатической нервной системы и под контролем высшего отдела центральной нервной системы.

6. Двигательная активность человека и взаимосвязь физической и умственной деятельности

Двигательная активность человека характеризуется различными актами: сокращением мышц сердца, передвижением тела в пространстве, движением глазных яблок, глотанием, дыханием, а также двигательным компонентом речи, мимики.

Существует два основных вида трудовой деятельности человека – физический и умственный труд.

  Физический труд - это вид деятельности человека, особенности которой определяются комплексом факторов, отличающих один вид деятельности от другого, связанного с наличием каких-либо климатических, производственных, физических, информационных и тому подобных факторов. Выполнение физической работы всегда связано с определенной тяжестью труда, которая определяется степенью вовлечения в работу скелетных мышц.

По степени тяжести различают физически легкий труд, средней тяжести, тяжелый и очень тяжелый.

 Умственный труд - это деятельность человека для создания новых понятий, суждений, умозаключений, а на их основе — гипотез и теорий. Результат умственного труда — научные и духовные ценности или решения, которые используются для удовлетворения общественных или личных потребностей.

Одна из важнейших характеристик личности — интеллект. Условием интеллектуальной деятельности и ее характеристикой служат умственные способности, которые формируются и развиваются в течение всей жизни. Интеллект проявляется в познавательной и творческой деятельности, включает процесс приобретения знаний, опыт и способность использовать их на практике.

  Другой, не менее важной стороной личности является эмоционально-волевая сфера, темперамент и характер. Возможность регулировать формирование личности достигается тренировкой, упражнением и воспитанием. А систематические занятия физическими упражнениями, и тем более учебно-тренировочные занятия в спорте, оказывают положительное воздействие на психические функции, с детского возраста формируют умственную и эмоциональную устойчивость к напряженной деятельности.

     Умственная деятельность будет в меньшей степени подвержена влиянию неблагоприятных факторов, если целенаправленно применять средства и методы физической культуры (например, физкультурные паузы, активный отдых и т.п.).

Занятия физическими  упражнениями заметно влияют на изменение умственной работоспособности. Ежедневная утренняя зарядка, прогулка или пробежка на свежем воздухе благоприятно влияют на организм, повышают тонус мышц, улучшают кровообращение и газообмен. Однако при увеличении физической или умственной нагрузки, объема информации, а также интенсификации многих видов деятельности в организме развивается особое состояние, называемое утомлением.

Утомление - это функциональное состояние, временно возникающее под влиянием продолжительной и интенсивной работы и приводящее к снижению ее эффективности. Утомление проявляется в том, что уменьшается сила и выносливость мышц, ухудшается координация движений, возрастают затраты энергии при выполнении работы одинакового характера, замедляется скорость переработки информации, ухудшается память.

Утомление связано с  ощущением усталости, и в то же время оно служит естественным сигналом возможного истощения организма.

Утомление наступает  при физической и умственной деятельности. Систематическое выполнение работы на фоне непродуманной организации труда, чрезмерное нервно-психическое и физическое напряжение могут привести к переутомлению, а следовательно, к перенапряжению нервной системы, обострениям сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической и язвенным болезням, снижению защитных свойств организма. Умственное переутомление особенно опасно для психического здоровья человека, так как оно связано со способностью центральной нервной системы.            Восстановление - процесс, происходящий в организме после прекращения работы и заключающийся в постепенном переходе физиологических и биохимических функций к исходному состоянию. Время, в течение которого происходит восстановление физиологического статуса после выполнения определенной работы, называют восстановительным периодом.

Функции различных систем организма восстанавливаются не одновременно.

Рационально сочетать нагрузки и отдых необходимо для того, чтобы  сохранить и развить активность восстановительных процессов. Дополнительными средствами восстановления могут быть факторы гигиены, питания, массаж, биологически активные вещества (витамины

Чтобы ускорить процесс восстановления, в спортивной практике используется активный отдых, т.е. переключение на другой вид деятельности. Утомленная конечность восстанавливается ускоренно не при пассивном отдыхе, а при работе другой конечностью.

        Биологические ритмы и работоспособность.    Биологические ритмы присущи всем живым организмам. Они характеризуются периодом, амплитудой, фазой, и делятся на экзогенные (вызванные воздействием окружающей среды) и эндогенные (обусловленные процессами в самой живой системе).

Существуют биоритмы клеток, органа, организма, сообщества. По выполняемой функции биологические ритмы делят на  физиологические - рабочие циклы, связанные с деятельностью отдельных систем (дыхание, сердцебиение) и экологические или адаптивные, служащие для приспособления организма к периодичности окружающей среды (например, зима, лето.)

Известным примером действия биологических часов служат «совы» и «жаворонки». Замечено, что в  течение дня работоспособность меняется, ночь же нам природа предоставила для отдыха. Установлено, что период активности, когда уровень физиологических функций высок, это время с 10 до 12 и с 16 до 18 часов. К 14 часам и в вечернее время работоспособность снижается. Между тем не все люди подчиняются такой закономерности: одни успешнее справляются с работой с утра и в первой половине дня (их называют жаворонками), другие — вечером и даже ночью (их называют совами).

В современных условиях приобрели значимость социальные ритмы, в плену которых мы находимся постоянно: начало и конец рабочего дня, укорочение отдыха и сна, несвоевременный прием пищи, ночные бдения. Социальные ритмы оказывают все возрастающее давление на ритмы биологические, ставят их в зависимость, не считаясь с естественными потребностями организма.

Учитывая биоритмы, можно добиваться более высоких спортивных результатов меньшей физиологической ценой. Профессиональные спортсмены тренируются по нескольку раз в день.

Если режим рабочего дня, учебных занятий, питания, отдыха, занятий физическими упражнениями составлен без учета биологических  ритмов, то это может привести не только к снижению умственной или физической работоспособности, но и к развитию какого-либо заболевания.

7. Средства физической культуры, обеспечивающие устойчивость к умственной и физической работоспособности

У людей, которые систематически и активно занимаются физическими упражнениями, повышается психическая, умственная и эмоциональная устойчивость при выполнении напряженной умственной или физической деятельности.

Основное  средство физической культуры - физические упражнения.

Устойчивость организма  к неблагоприятным факторам зависит от врожденных и приобретенных свойств. Отмечено, например, что физическая тренировка путем совершенствования физиологических механизмов повышает устойчивость к перегреванию, переохлаждению, гипоксии, действию некоторых токсических веществ, снижает заболеваемость и повышает работоспособность.

К числу основных физических (или двигательных) качеств, обеспечивающих высокий уровень физической работоспособности человека, относят силу, быстроту и выносливость которые проявляются в определенных соотношениях в зависимости от условий выполнения той или иной двигательной деятельности, ее характера, специфики, продолжительности, мощности и интенсивности. К названным физическим качествам следует добавить гибкость и ловкость, которые во многом определяют успешность выполнения некоторых видов физических упражнений.

.  Физические упражнения делятся также на упражнения циклического характера (ходьба, бег, плавание, гребля, передвижения на коньках, лыжах, велосипеде и т.п.) и упражнения ациклического характера ( прыжки, метания, гимнастические и акробатические элементы, поднимание тяжестей).

К средствам физической культуры относятся не только физические упражнения, но и оздоровительные силы природы (солнце, воздух и вода), гигиенические факторы (режим труда, сна, питания, санитарно-гигиенические условия).                                                                                             

Чтобы повысить уровень физической и умственной работоспособности, необходимо бывать на свежем воздухе, отказаться от вредных привычек, проявлять двигательную активность, заниматься закаливанием.

8. Функциональные показатели тренированности организма в покое,

при выполнении стандартной и предельно напряжённой  работы

 Систематическая мышечная  деятельность позволяет путем совершенствования физиологических функций мобилизовать те резервы, о существовании которых многие даже не догадываются. Так, в результате целенаправленных систематических занятий физическими упражнениями объем сердца может увеличиваться в 2—3 раза, легочная вентиляция — в 20—30 раз, значительно повышается максимальное потребление кислорода и устойчивость к гипоксии.         Физические упражнения вызывают глубокую перестройку во всех органах и системах организма человека. Сущность упражнения составляют физиологические, биохимические, морфологические изменения, возникающие под воздействием многократно повторяющейся работы или других видов

активности при изменяющейся нагрузке и отражающие единство расхода  и восстановления функциональных и структурных ресурсов в организме.

Так, к числу показателей тренированности в покое можно отнести:

1) изменения в состоянии  центральной нервной системы,  увеличение подвижности нервных процессов, укорочение скрытого периода двигательных реакций;

2) изменения опорно-двигательного аппарата;

3) изменения функции  органов дыхания, кровообращения, состава крови и т.п.

 Тренированный организм расходует, находясь в покое, меньше энергии, чем нетренированный. Как показали исследования основного обмена, в состоянии покоя, утром, натощак, общий расход энергии у тренированного организма ниже, чем у нетренированного на 10% и даже на 15%. Все это обусловлено отчасти тем, что тренированные лица лучше расслабляют свои мышцы, чем нетренированные.

Подобная тенденция  наблюдается и в работе сердца. Относительно низкий уровень минутного объема крови в состоянии покоя у тренированного по сравнению с не тренированным обусловлен небольшой частотой сердечных сокращений. Редкий пульс (брадикардия) — один из основных физиологических спутников тренированности.     Результаты исследований позволяют сделать два важных вывода относительно влияния тренировки. Первый заключается в том, что тренированный организм выполняет стандартную работу более экономно, чем нетренированный.

 В процессе тренировки организм приобретает способность реагировать на ту же работу умереннее, его физиологические системы начинают действовать более согласованно, координированно, силы расходуются экономнее. Второй вывод состоит в том, что одна  и та же работа по мере развития тренированности, становится менее утомительной

Таким образом, организм человека, систематически занимающегося  активной двигательной деятельностью, в состоянии совершить более  значительную по объему и интенсивности  работу, чем организм человека, не занимающегося ею.

9.Обмен веществ и энергии

          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.

Значит, основным признаком живого организма является обмен веществ и энергии.