Efectul băii asupra organelor și sistemelor corpului Termoregularea este una dintre funcțiile principale ale corpului uman. Are ca scop menținerea unei temperaturi constante a corpului.Când temperatura ambientală crește, mecanismele sunt activate în corpul uman,

Influența saunei asupra organelor și sistemelor corpului În ceea ce privește efectul său asupra organismului, sauna diferă de baia de aburi rusească. În ciuda faptului că temperatura în saună este mai mare, mulți oameni tolerează mai ușor căldura uscată a saunei decât atmosfera umedă a băii de aburi.

Sisteme care controlează funcțiile corpului Există trei sisteme complexe de control al funcțiilor din corpul uman: nervos, umoral și endocrin, care sunt strâns interconectate și realizează o singură reglare neuro-umoral-hormonală. Nervos central

Fiziologie- știința mecanismelor de funcționare și reglare a activității celulelor, organelor, sistemelor corpului în ansamblu și a interacțiunii sale cu mediul.

organism este un sistem macromolecular deschis de autoreglare, autovindecare și auto-reproducere, cu ajutorul unui metabolism și energie continue, capabil să simtă, să se miște activ cu intenție și să se adapteze în mediu.

Textile este un sistem de celule structurile celulare, unite printr-o origine, structura, functie comuna. Există 4 tipuri de țesut: muscular, nervos, epitelial și conjunctiv.

Organ- este o parte a corpului, izolata sub forma unui complex de tesuturi care indeplinesc functii specifice. Un organ este format din unități structurale și funcționale, care sunt o celulă sau o colecție de celule capabile să îndeplinească funcția principală a unui organ la scară mică.

Sistemul fiziologic este un set ereditar de organe și țesuturi care îndeplinesc o funcție comună.

Sistem functional este un set dinamic de organe și sisteme fiziologice individuale, care este format pentru a obține un rezultat adaptativ util organismului.

Funcţie- Acest activitate specifică celule, organe și sisteme de organe pentru a asigura activitatea vitală a întregului organism.

Factorii de fiabilitate ai sistemelor fiziologice– procese care contribuie la menținerea duratei de viață a sistemului în condiții de mediu dificile. Factorii de fiabilitate ai sistemelor fiziologice includ

duplicarea în sisteme fiziologice;

· Rezerva elementelor structurale din organism si mobilitatea functionala a acestora;

Regenerarea unei părți deteriorate a unui organ sau țesut și sinteza de noi elemente structurale;

· Adaptare;

· Îmbunătățirea structurii organelor în filo- și ontogeneză;

· Economie de funcționare;

Plasticitatea sistemului nervos central;

Furnizarea corpului cu oxigen.

Celulă este o unitate structurală și funcțională a unui organ (țesut) care poate exista independent, poate îndeplini o funcție specifică într-un volum mic, crește, se înmulțește și poate răspunde activ la iritație.

membrana celulara- învelișul celulei, formând un spațiu închis care conține protoplasmă.

Protoplasmă- totalitatea tuturor elementelor intracelulare (hialoplasmă, organite și incluziuni).

Citoplasma este protoplasmă, cu excepția nucleului.

Hialoplasma (citosol)- un mediu celular intern omogen ce contine nutrienti (glucoza, aminoacizi, proteine, fosfolipide, depozit de glicogen) si asigura interactiunea tuturor organitelor celulare.

Functiile celulei:

1. Funcții generale asigura durata de viata a celulei in sine. Sunt împărțite în

a) sinteza structurilor tisulare si celulare si compusilor necesari activitatii vitale;

b) producerea de energie (apare ca urmare a catabolismului - procesul de scindare);

c) transportul transmembranar al substantelor;

d) reproducerea celulară;

e) detoxifierea produselor metabolice, care se realizează prin următoarele mecanisme: detoxifierea amoniacului prin formarea glutaminei și ureei; transferul substanțelor toxice formate în celulă în substanțe slab toxice solubile în apă; neutralizarea radicalilor de oxigen activ cu ajutorul unui sistem antioxidant;

e) funcţia receptorului.

2. Funcții specifice celulei: contractil; percepția, transmiterea semnalului, asimilarea și stocarea informațiilor; schimb de gaze; a sustine; de protecţie.

Celula conține două tipuri de organite - membrane (nucleu, reticul endoplasmatic, aparat Golgi, mitocondrii, lizozomi) și fără membrană (ribozomi, microtubuli, microfilamente, filamente intermediare).

Funcțiile organelelor membranare:

Nucleul transportă informații genetice și reglează sinteza proteinelor în celulă.

Reticulul endoplasmatic - este un rezervor pentru ioni, asigură sinteza și transportul diferitelor substanțe, asigură detoxifierea substanțelor toxice.

Aparatul Golgi – asigură stadiul de formare și maturare a enzimelor lizozomice, proteinelor, glicoproteinelor membranare.

Lizozomi - digestia substanțelor organice care intră în celulă (acizi nucleici, granule de glicogen, componente ale celulei în sine, bacterii fagocitate).

Peroxizomii catalizează formarea și descompunerea peroxidului de hidrogen cu enzimele lor.

Mitocondriile - eliberează principala cantitate de energie de la cei care intră în organism nutrienți implicate în sinteza fosfolipidelor şi acizi grași.

Funcțiile organitelor fără membrană:

Ribozomi - sintetizează proteine.

Microtubuli - în axonii și dendritele neuronilor, sunt implicați în transportul de substanțe.

Microfilamentele, filamentele intermediare formează citoscheletul celulei, care asigură menținerea formei celulei, mișcarea intracelulară a organitelor membranare, mișcarea membranei celulare și a celulelor în sine, organizarea fusurilor mitotice, formarea pseudopodiilor.

Membrana celulară este o placă subțire de lipoproteine, conținutul de lipide în care este de 40%, proteine ​​- 60%. Pe suprafața exterioară a membranei există o cantitate mică de carbohidrați asociate fie cu proteine ​​(glicoproteine), fie cu lipide (glicolipide). Acești carbohidrați sunt implicați în recepția de substanțe biologic active, reacții imune.

Baza structurală a membranei celulare matrice- alcătuiește un strat biomolecular de fosfolipide, care reprezintă o barieră pentru particulele încărcate și moleculele de substanțe solubile în apă. Lipidele asigură o rezistență electrică ridicată a membranei celulare. Moleculele fosfolipidelor membranare sunt formate din două părți: una dintre ele poartă o sarcină și este hidrofilă, cealaltă nu poartă o sarcină și este hidrofobă. În membrana celulară, regiunile hidrofile ale unor molecule sunt direcționate în interiorul celulei, în timp ce altele sunt direcționate spre exterior. În grosimea membranei, moleculele de fosfolipide interacționează cu regiunile hidrofobe. Aceasta formează o structură lipidă puternică cu două straturi. Stratul lipidic conține mult colesterol.

Există un număr mare de proteine ​​în membrana celulară, care sunt împărțite în următoarele clase: integrale, structurale, enzime, purtători, proteine ​​care formează canale, pompe de ioni, receptori specifici. Aceeași proteină poate fi o enzimă, un receptor și o pompă. Multe molecule de proteine ​​au părți hidrofobe și hidrofile. Părțile hidrofobe ale proteinelor sunt scufundate într-un strat lipidic care nu poartă încărcătură. Regiunile hidrofile ale proteinelor interacționează cu regiunile hidrofile ale lipidelor, ceea ce asigură rezistența membranei. Moleculele de proteine ​​încorporate în matrice se numesc integrale. Majoritatea acestor proteine ​​sunt glicoproteine. Ele formează canale ionice. Proteinele atașate la exteriorul membranei se numesc proteine ​​de suprafață. Este ca proteinele enzimatice.

Membrana celulară este selectiv permeabilă. Deci, orice membrană trece bine substanțele liposolubile. Unele membrane trec bine apa. Membrana nu trece deloc anionii acizilor organici. Membrana are canale care trec selectiv ionii de sodiu, potasiu, clorura si calciu. Majoritatea membranelor au o sarcină de suprafață negativă, care este furnizată de porțiunea de carbohidrați a fosfolipidelor, glicolipidelor și glicoproteinelor care ies din membrană. Membrana are fluiditate, apoi părțile sale individuale se pot mișca.

Functiile membranei celulare:

Receptor - realizat de glicoproteinele și glicolipidele membranelor - realizează recunoașterea celulelor, dezvoltarea imunității;

Barieră sau protectoare - realizată de membranele celulare ale tuturor țesuturilor corpului;

transportul - lucreaza impreuna cu functia de bariera - formeaza compozitia mediului intracelular, cel mai favorabil pentru derularea optima a reactiilor metabolice. Asigură: a) presiunea osmotică și pH-ul; b) intrarea prin tractul gastrointestinal in sange si limfa a unor substante necesare sintezei structurilor celulare si producerii de energie; c) crearea sarcinilor electrice, apariția și propagarea excitației; d) activitatea contractilă a muşchilor; e) eliberarea de produse metabolice în mediu; f) secretia de hormoni, enzime;

crearea unei sarcini electrice și apariția unui potențial de acțiune în țesuturile excitabile;

producerea de substanțe biologic active - tromboxani, leucotriene, protoglandine.

Transportul primar se realizează în ciuda concentrației și a gradienților electrici cu ajutorul unor pompe speciale de ioni și a unui mecanism microvezicular în sau în afara celulei. Asigură transferul marii majorități a substanțelor și apei în organism, activitatea vitală a tuturor celulelor și a organismului în ansamblu.

1. Transport folosind pompe (pompe). Pompele sunt localizate pe membranele celulare sau pe membranele organelelor celulare și sunt proteine ​​integrale cu proprietăți de transportor și activitate ATPazei. Principalele caracteristici ale pompelor sunt următoarele:

a) pompele funcționează constant și asigură menținerea gradienților de concentrație a ionilor, aceasta asigură crearea unei sarcini electrice a celulei și favorizează mișcarea apei și a particulelor neîncărcate conform legilor difuziei și osmozei, creând o sarcină electrică a celulei. celulă. Aproape toate celulele sunt încărcate negativ intern în raport cu mediul extern.

b) principiul de funcționare al pompelor este același: pompa Na / K (Na / K-ATPaza) este electrogenă, deoarece într-un ciclu 3 ioni Na + sunt îndepărtați din celula 3, iar ionii K + revin în celulă 2. O moleculă de ATP este consumată pentru un ciclu de funcționare al pompei de Na/K, iar această energie este cheltuită doar pentru transferul ionului Na +.

c) pompa de sodiu-potasiu este o proteină integrală care constă din patru polipeptide și are locuri de legare pentru sodiu și potasiu. Există în două conformații: E 1 și E 2 . Conformația E 1 este răsturnată în interiorul celulei și are afinitate pentru ionul de sodiu. Ii sunt atașați 3 ioni de sodiu. Ca urmare, este activată ATPaza, care asigură hidroliza ATP-ului și eliberarea de energie. Energia schimbă conformația E 1 în conformația E 2, în timp ce 3 de sodiu sunt în afara celulei. Acum conformația E 2 își pierde afinitatea pentru sodiu și capătă afinitate pentru potasiu. 2 potasiul este atașat de proteina pompei și imediat conformația se modifică. Potasiul se află în interiorul celulei și este divizat. Acesta este un ciclu de pompă. Apoi ciclul se repetă. Acest tip de transport se numește antiport. Principalul activator al unei astfel de pompe este aldosteronul și tiroxina, iar inhibitorul este strofantinele și lipsa de oxigen.

d) funcționează și pompele de calciu (Ca-ATPaza), doar calciul este transferat într-o singură direcție (din hialoplasmă la reticulul sarco- sau endoplasmatic și, de asemenea, în exteriorul celulei). Aici, magneziul este necesar pentru a elibera energie.

e) pompa de protoni (H-ATPaza) este localizată în tubulii rinichilor, în membrana celulelor parietale din stomac. Funcționează în mod constant în toate mitocondriile.

f) pompele sunt specifice - acest lucru se manifestă prin faptul că transportă de obicei un ion specific sau doi ioni.

2. transport microvezicular. Cu ajutorul acestui tip de transport se transferă proteine ​​moleculare mari, polizaharide, acizi nucleici. Există trei tipuri de acest transport: a) endocitoză - transferul unei substanțe într-o celulă; b) exocitoza este transportul unei substante dintr-o celula; c) transcitoză - o combinație de endocitoză și exocitoză.

3. filtrare - transport primar, în care tranziția unei soluții printr-o membrană semipermeabilă se realizează sub acțiunea unui gradient presiune hidrostaticaîntre fluidele de pe ambele părți ale acestei membrane.

Transportul secundar este tranziția diferitelor particule și molecule de apă datorită energiei (potențiale) stocate anterior, care este creată sub formă de gradienți electrici, de concentrare și hidrostatici. Transportă ioni prin canalele ionice și include următoarele mecanisme.

1. Difuzie - particulele se deplasează dintr-o zonă cu concentrație mareîntr-o zonă de concentrație scăzută. Dacă particulele sunt încărcate, atunci direcția de difuzie este determinată de interacțiunea dintre concentrația (chimică) și gradienții electrici (combinația lor se numește gradient electrochimic). Dacă particulele nu sunt încărcate, atunci direcția difuziei lor este determinată numai de gradientul de concentrație. Moleculele polare difuzează mai repede decât cele nepolare. Ionii difuzează numai prin canale ionice. Apa difuzează prin canale formate din acvaporioni. Dioxid de carbon, oxigen, molecule de acizi grași nedisociați, hormoni - molecule nepolare - difuzează lent.

2. Difuzia simplă are loc fie prin canale, fie direct prin stratul lipidic. Hormonii steroizi, tiroxina, ureea, etanolul, oxigenul, dioxidul de carbon, medicamentele, otravurile - pot intra in celula cu ajutorul difuziei simple.

3. Difuzia facilitată este caracteristică particulelor non-electrolitice capabile să formeze complexe cu moleculele purtătoare. De exemplu, insulina transportă glucoza. Transferul se realizează fără cheltuirea directă de energie.

4. Transportul dependent de sodiu este un tip de difuzie care se realizează cu ajutorul unui gradient de concentrație al ionilor de sodiu, a cărui creare necesită energie. Există două variante ale acestui mecanism de transport al substanțelor în celulă sau în afara celulei. Prima opțiune este simport, direcția de mișcare a substanței transportate coincide cu direcția de mișcare a sodiului în funcție de gradientul său electrochimic. Merge fără consum direct de energie. De exemplu, transferul de glucoză în tubii proximali ai nefronului către celulele tubului din urina primară. A doua opțiune este antiport. Această mișcare a particulelor transportate este îndreptată în direcția opusă mișcării sodiului. De exemplu, așa se mișcă calciul, ionul de hidrogen. Dacă transportul a două particule este conjugat unul cu celălalt, atunci se numește un astfel de transport contrasport.

5. Osmoza este un caz special de difuzie: mișcarea apei printr-o membrană semipermeabilă într-o zonă cu o concentrație mai mare de particule, adică cu o presiune osmotică mare. Energia în acest mod de transport nu este cheltuită.

Numărul de canale ionice de pe membrana celulară este enorm: sunt aproximativ 50 la 1 μm2 canale de sodiu, în medie, sunt situate la o distanță de 140 nm unul de celălalt.

Caracteristici structurale și funcționale canale ionice. Canalele au o gură și un filtru selectiv, iar canalele controlate au și un mecanism de poartă. Canalele sunt umplute cu lichid. Selectivitatea canalelor ionice este determinată de dimensiunea lor și de prezența particulelor încărcate în canal. Aceste particule au o sarcină opusă celei a ionului pe care îl atrag. De asemenea, particulele neîncărcate pot trece prin canale. Ionii care trec prin canal trebuie eliberați de învelișul de hidratare, altfel dimensiunea lor va fi mai mare decât diametrul canalului. Un ion prea mic, care trece prin filtrul selectiv, nu poate renunta la invelisul sau de hidratare, deci nu poate trece prin canal.

Clasificarea canalelor. Există următoarele tipuri de canale:

Gestionat și negestionat - determinat de prezența mecanismului de poartă.

· Canale controlate electro, chimio și mecanic.

Rapid și lent - în funcție de viteza de închidere și deschidere.

· Ion-selectiv - trecerea unui ion, iar canalele nu au selectivitate.

Proprietatea principală a canalelor este că pot fi blocate de anumite substanțe și medicamente. De exemplu, novocaină, atropină, tetrodotoxină. Pentru același tip de ion pot exista mai multe tipuri de canale.

Principal proprietățile biologice ale țesuturilor următoarele:

1. Iritabilitate - capacitatea materiei vii de a-și schimba în mod activ natura vieții sub acțiunea unui stimul.

2. Excitabilitatea este capacitatea unei celule de a genera un potențial de acțiune la stimulare. Țesuturile conjunctive și epiteliale sunt neexcitabile.

3. Conductibilitatea este capacitatea țesuturilor și celulelor de a transmite excitația.

4. Contractilitatea este capacitatea unui țesut de a-și modifica lungimea și/sau tensiunea sub acțiunea unui stimul.

Stimul- aceasta este o modificare a mediului extern sau intern al organismului, percepută de celule și care provoacă un răspuns. Un stimul adecvat este un astfel de iritant la care celula a dobândit cea mai mare sensibilitate în cursul evoluției datorită dezvoltării unor structuri speciale care percep acest stimul.

Reglarea funcției- aceasta este o schimbare direcționată a intensității muncii organelor, țesuturilor, celulelor pentru a obține un rezultat util în funcție de nevoile organismului în diferite condiții ale vieții sale. Reglementarea este clasificată în două direcții: 1. După mecanismul de implementare a acesteia (trei mecanisme: nervos, umoral și miogen); 2. până la momentul includerii acestuia în raport cu momentul modificării valorii indicatorului reglementat al organismului (două tipuri de reglementare: prin abatere si avans). În orice caz, există niveluri de reglare celulare, de organe, sistemice și organismice.

Mecanism nervos de reglare

Acest tip de reglare a funcțiilor este cel mai important și cel mai rapid. În plus, are un efect precis, local asupra corp separat sau chiar pe un grup separat de celule dintr-un organ. Unul dintre principalele mecanisme de reglare nervoasă este influența unidirecțională a simpaticului și sisteme parasimpatice. Există următoarele tipuri de influențe ale sistemului nervos autonom:

· Influența de pornire- determină activitatea unui organ care se află în repaus. De exemplu, declanșarea contracției unui mușchi în repaus atunci când primește impulsuri de la neuronii motori ai măduvei spinării sau trunchiului de-a lungul fibrelor nervoase eferente. Influența de pornire se realizează cu ajutorul proceselor electrofiziologice.

· Influență modulantă (corectivă).- determină modificarea intensității activității organismului. Se manifestă în două variante: a) efect modulator asupra unui organ deja funcţional; și b) un efect de modulare asupra organelor care funcționează în mod automat. Un efect modulator se realizeaza cu ajutorul actiunii trofice, electrofiziologice si vasomotorie a sistemului nervos.

Astfel, sistemele nervos autonom și somatic au atât un efect de pornire, cât și un efect de modulare asupra activității organelor. Sistemul nervos autonom are doar un efect modulator asupra mușchilor scheletici și cardiaci..

Următorul punct important este că reglarea nervoasă se realizează după principiul reflex. Reflex- Acesta este răspunsul organismului la iritația receptorilor senzoriali, realizat cu ajutorul sistemului nervos. Fiecare reflex este realizat printr-un arc reflex. Arcul reflex este un ansamblu de structuri cu ajutorul cărora se realizează reflexul. Arcul reflex al oricărui reflex este format din cinci verigi:

1. Link receptiv- receptor - asigură percepția modificărilor din mediul extern și intern al organismului. Colecția de receptori se numește zona reflexa.

2. Link aferent. Pentru sistemul nervos somatic, acesta este un neuron aferent cu procesele sale, corpul său este situat în ganglionii spinali sau ganglionii nervilor cranieni. Rolul acestei legături este de a transmite un semnal către sistemul nervos central către cea de-a treia verigă a arcului reflex.

3. Legătură de control- un set de neuroni centrali (pentru ANS și periferici) care formează răspunsul organismului.

4. Legătură eferentă- acesta este axonul neuronului efector (pentru sistemul nervos somatic - neuron motor).

5. Efector- corp de lucru. Neuronul efector al sistemului nervos somatic este neuronul motor.

Toate reflexele sunt împărțite în grupuri:

Congenital (necondiționat) și dobândit (condițional);

· Somatic și vegetativ;

Reflex homeostatic, protector, sexual, de orientare;

Mono- și polisinaptic;

Exteroceptive, interoceptive și proprioceptive;

· Centrală și periferică;

Propri și asociat.

Reglarea umorală

Legătura hormonală în reglarea funcțiilor corpului este activată cu ajutorul sistemului nervos autonom, adică Sistemul endocrin supus sistemului nervos. Reglarea umorală se realizează lent și, spre deosebire de sistemul nervos, are un efect generalizat. În plus, mecanismul umoral de reglare are adesea un efect opus al substanțelor biologic active asupra aceluiași organ. Hormonii sunt substanțe biologic active produse de glandele endocrine sau celulele specializate. Hormonii sunt produși și de celulele nervoase, caz în care se numesc neurohormoni. Toți hormonii intră în fluxul sanguin și acționează asupra celulelor țintă din diferite părți ale corpului. Există și hormoni care sunt produși de celule nespecializate - aceștia sunt hormoni tisulari sau paracrini. Influenta hormonalaîn organe, țesuturi și sisteme ale corpului este împărțită în

funcțional, care la rândul său este împărțit în pornire, modulare și permisiv;

morfogenetice.

Pe lângă reglarea endocrină, există și reglarea cu ajutorul metaboliților - produse formate în organism în timpul metabolismului. Metaboliții acționează în principal ca regulatori locali. Dar există influențe ale metaboliților asupra centrilor nervoși.

Mecanismul miogen de reglare

Esența mecanismului miogen de reglare este că întinderea moderată preliminară a mușchiului scheletic sau cardiac crește puterea contracțiilor acestora. Mecanismul miogenic joacă un rol important în reglarea presiunii hidrostatice în organele și vasele goale.

Unitatea mecanismelor de reglementare și principiul sistemic al reglementării

Unitatea mecanismelor de reglementare constă în interacțiunea lor. Astfel, sub acțiunea aerului rece asupra termoreceptorilor pielii, fluxul de impulsuri aferente către sistemul nervos central crește; aceasta duce la eliberarea de hormoni care cresc intensitatea metabolismului și cresc producția de căldură. Principiul sistemic de reglare constă în faptul că diverși indicatori ai organismului sunt menținuți la un nivel optim cu ajutorul multor organe și sisteme. Astfel, presiunea parțială a oxigenului și a dioxidului de carbon este asigurată de activitatea sistemelor: cardiovascular, respirator, neuromuscular, sânge.

Funcțiile barierei hemato-encefalice

Funcția de reglementare a BBB este că formează un special mediu intern creierului, oferind un mod optim de activitate a celulelor nervoase și trece selectiv multe substanțe umorale. Funcția de barieră este îndeplinită de o structură specială a pereților capilarelor creierului - endoteliul acestora, precum și membrana bazală care înconjoară capilarul din exterior. Pe lângă BBB, îndeplinește și o funcție de protecție - previne pătrunderea microbilor, a substanțelor străine sau toxice. BBB nu permite trecerea multor substanțe medicinale.

Fiabilitatea sistemelor de reglementare

Fiabilitatea sistemelor de reglementare este asigurată de următorii factori:

1. Interacțiunea și adăugarea a trei mecanisme de reglare (nervos, umoral și miogenic).

2. Acţiunea mecanismelor nervoase şi umorale poate fi multidirecţională.

3. Interacțiunea diviziunilor simpatic și parasimpatic ale sistemului nervos autonom este sinergică.

4. Diviziunile simpatic și parasimpatic ale SNA pot provoca un efect dublu (atât de activare, cât și de inhibiție).

5. Există mai multe mecanisme de reglare a nivelului de hormoni din sânge, ceea ce sporește fiabilitatea reglării umorale.

6. Există mai multe modalități de reglare sistemică a funcțiilor.

Pagina 1 din 3

activitatea musculară poate provoca modificări semnificative în organism, în cazuri extreme chiar duce la moarte și poate afecta foarte slab procesele care au loc în acesta. Depinde de intensitate și durată munca musculara. Cu cât sarcina musculară este mai intensă și prelungită, cu atât provoacă mai multe modificări în organism.

Dacă sarcina este extrem de intensă sau prelungită, atunci toate structurile corpului încep să lucreze pentru a asigura acest lucru nivel inalt activitate vitală. În aceste condiții, nu rămâne un singur sistem, nici un singur organ, care să fie indiferent activitate fizica. Unele sisteme își măresc activitatea, asigurând contracția musculară, în timp ce altele încetinesc, eliberând rezervele organismului.

Chiar și munca musculară de intensitate scăzută nu este niciodată munca unui singur mușchi, este activitatea întregului organism.

Sisteme fiziologice, care își măresc activitatea în timpul lucrului muscular și ajută la implementarea acesteia, sunt numite sisteme de asigurare a activității musculare. Acestea includ:

Sistem nervos. Transmite comenzi executive către mușchi și organe interne, primește și analizează informații de la aceștia și din mediu și asigură interacțiunea coordonată a mușchilor cu alte organe. Activitatea sistemului nervos este influențată de sistemul glandelor endocrine (strict vorbind, în fiziologie, sistemul nervos nu este clasificat ca sistem de asigurare a activității musculare, ci este considerat un sistem de control al activității musculare, dar în acest caz principalul lucru este să știți că sistemul nervos este direct implicat în munca musculară) .

sistemul sanguin, care transportă oxigenul, hormonii și substanțe chimice necesar pentru a asigura mușchii contractați cu energie, precum și pentru îndepărtarea produselor de activitate vitală crescută a celulelor musculare.

Sistem vascular, cu care organismul reglează fluxul de sânge către mușchii care lucrează. Vasele mușchilor care lucrează, precum și organele care asigură contracția musculară, se extind, așa că primesc mai mult sânge. Vasele mușchilor care nu funcționează și ale organelor care nu funcționează se îngustează și curge semnificativ mai puțin sânge către ele. Aceste modificări apar sub influența de control a sistemului nervos și a sistemului glandelor endocrine. Vasoconstricția și dilatarea sunt, de asemenea, afectate de produsele metabolice formate ca urmare a contracției musculare.

Sistemul cardiac ceea ce mărește viteza fluxului sanguin prin vase. Datorită acestui fapt, sângele are timp să furnizeze mai mult oxigen și nutrienți mușchilor care lucrează pe unitate de timp. Modificările activității inimii sunt reglate de sistemul nervos, de propriile mecanisme și de hormonii glandelor endocrine (sistemele inimii și vasele de sânge sunt atât de interconectate încât sunt adesea combinate într-unul singur - sistemul cardiovascular).

Sistemul respirator, care asigură o saturație mai mare de oxigen din sânge pe unitatea de timp. Activitatea sistemului respirator este reglată de sistemul nervos, de mecanismele proprii și de sistemul glandelor endocrine.

Sistemul glandelor endocrine, care asigură suport hormonal pentru munca prestată. Activitatea glandelor endocrine este reglată de propriile mecanisme și de sistemul nervos. Hormonii sunt substanțe biologice foarte active. Fără majoritatea lor, organismul uman și mamifer nu poate exista mai mult de câteva ore, după care apare moartea. Conținut ridicat anumiți hormoni din sânge vă permit să creșteți eficiența organismului de mai multe ori.

sistem de selecție, care includ rinichii, pielea și plămânii. Sistemul excretor elimină o cantitate imensă de produse de carie rezultate din activitatea musculară. Activitatea sistemului excretor este reglată de propriile mecanisme, hormonii glandelor endocrine și sistemul nervos.

sistem de termoreglare, care includ pielea și plămânii. Sistemul de termoreglare asigura revenirea in mediul extern a unei mari cantitati de caldura generata ca urmare a contractiei musculare. Astfel, corpul este protejat de supraîncălzire. Activitatea sistemului de termoreglare este controlată de mecanismele proprii, hormonii glandelor endocrine și sistemul nervos.

Activitatea altor sisteme ale corpului care nu participă la asigurarea muncii musculare este inhibată semnificativ pe durata implementării acesteia, până la o încetare completă. Inhibarea este supusă, de exemplu, activității sistem digestiv, funcțiile mentale superioare ale sistemului nervos, majoritatea organelor de simț, sistemul reproducător. În timpul activității musculare intense prelungite, procesele de regenerare (formare) țesuturilor, procesele de sinteză în celule, procesele de creștere în celule și țesuturi și multe alte procese care nu sunt importante pentru contracția musculară sunt inhibate. Prin urmare, printre alte motive, o persoană bolnavă în perioada acuta bolile recomandă odihna. Inhibarea proceselor de creștere și dezvoltare în timpul muncii musculare intră în conflict cu procesele predominante în corpul copilului în creștere: copiii nu sunt capabili să efectueze o muncă prea lungă sau intensă.

După încetarea activității musculare, organismul trebuie să alinieze activitatea sistemelor cu starea de repaus, să restabilească aportul de nutrienți consumați, să oxideze și să îndepărteze produsele de degradare acumulate, să încetinească activitatea mușchilor, nervilor și a altora care lucrează anterior. celule, incepand astfel procesele de recuperare in ele. În același timp, organismul trebuie să reia activitatea funcțiilor inhibate anterior.

Astfel, atât activitatea musculară în sine, cât și încetarea acesteia pentru organism este un proces complex care îi afectează toate structurile.

La sistem de propulsie includ scheletul (partea pasivă a sistemului motor) și mușchii (partea activă a sistemului motor). Scheletul include oase și conexiunile lor (de exemplu, articulații).

Schelet servește ca suport pentru organele interne, un loc de atașare a mușchilor, protejează organele interne de deteriorarea mecanică externă.

În oasele scheletului se află măduva osoasă - organul hematopoietic. Compoziția oaselor include o cantitate mare de minerale (cele mai cunoscute sunt calciul, sodiul, magneziul, fosforul, clorul). Mineralele se depun în oasele din rezervă atunci când sunt în exces în organism și părăsesc oasele când sunt deficitare în organism. Prin urmare, oasele joacă un rol important într-unul dintre tipurile de metabolism - metabolismul mineral.

muşchii datorită capacității de contractare, pun în mișcare părți individuale ale corpului, asigură menținerea unei posturi date. Contracția musculară este însoțită de producerea unei cantități mari de căldură, ceea ce înseamnă că mușchii care lucrează sunt implicați în generarea de căldură. Mușchii bine dezvoltați sunt o protecție excelentă pentru organele interne, vasele de sânge și nervii.

Oasele și mușchii, atât ca masă, cât și ca volum, alcătuiesc o parte semnificativă a întregului organism. Masa musculară a unui bărbat adult este de la 35 până la 50% (în funcție de cât de dezvoltati mușchii) din greutatea corporală totală, femeile - aproximativ 32-36%. Oasele reprezintă 18% din greutatea corporală la bărbați și 16% la femei. În consecință, schimbările care au loc într-o parte atât de semnificativă a corpului se reflectă inevitabil în toate celelalte organe și sisteme. Aceasta înseamnă că influențarea sistem de propulsie poate afecta alte sisteme ale corpului.

activitatea musculară este rezultatul contracției musculare. Natura le-a dat acestor celule capacitatea de a scădea în dimensiune, învingând în același timp rezistența externă. Pentru a face acest lucru, în fiecare celulă musculară există structuri speciale numite elemente contractile. Prin natura chimică, elementele contractile sunt proteine.

Procesul de contracție nu se limitează la modificări ale mușchilor în timpul lucrului. Contracția musculară necesită energie și se formează ca urmare a defalcării ATP (acidului adenozin trifosforic). Reducerea ATP necesită energia dezintegrarii altor substanțe. În consecință, în timpul muncii musculare, viteza și intensitatea metabolismului în celulele musculare crește (rata și intensitatea dezintegrarii și sinteza substanțelor).

Procesele intensive de descompunere a substanțelor în celulele musculare în timpul muncii sunt însoțite de formarea unui număr mare de produse de degradare. Concentrația produselor de degradare în celulă este unul dintre regulatorii intensității contracției musculare. Odată cu creșterea concentrației, intensitatea contracției scade, iar la atingerea unui anumit nivel, contracția devine imposibilă. În acest fel, celula se împiedică să facă prea multă muncă.

Mușchii contractați au nevoie de un aport crescut de oxigen și nutrienți din sânge și de eliminarea produselor de carie. Nutrienții, care se descompun, furnizează energie pentru contracția musculară, iar oxigenul participă la această defalcare. Pentru a asigura o livrare crescută de oxigen și nutrienți, precum și eliminarea rapidă a produselor de carie, viteza fluxului sanguin în mușchii care lucrează crește și vasele de sânge se dilată. Aceste modificări nu dispar imediat după încetarea activității musculare, ci persistă o perioadă de timp. Prin urmare, din cauza aportului de sânge mai mare după antrenament, volumul mușchiului, dacă este măsurat în centimetri, este mai mare decât înainte de antrenament.

Energia de dezintegrare a substanțelor chimice este utilizată pentru sinteză ATP mai puțin de 50% (doar descompunerea ATP-ului poate furniza energie pentru contracția musculară). Cea mai mare parte a acestei energii este disipată sub formă de căldură. Căldura este generată și din frecarea elementelor contractile ale celulelor musculare. Prin urmare, în timpul lucrului, temperatura mușchilor contractați crește. Creșterea temperaturii poate fi de până la câteva grade, în funcție de durata muncii și de intensitatea acesteia. Sângele care curge prin mușchii care lucrează se încălzește și transportă această căldură către alte părți ale corpului, asigurând astfel încălzirea acestora și o distribuție relativ uniformă a căldurii în corp.

Fundamentele științelor naturale ale activității vitale a organismului.

Omul este un sistem biosocial complex. Fără cunoașterea fundamentelor științelor naturale ale corpului uman - un sistem biologic unic, holistic, complex, autoreglabil, viu - este imposibil să înțelegem fundamentele biologice ale culturii fizice. Cunoașterea structurii corpului uman, a legilor de activitate a sistemelor individuale, a organelor și a întregului organism în ansamblu, a proceselor de activitate vitală care au loc sub influența factorilor naturali ai naturii asupra corpului, vă permite să organizați corect procesul de educație fizică.

Procesul de educație și formare în educația fizică se bazează pe o serie de științe ale naturii. În primul rând, este anatomia și fiziologia.

anatomie - o știință care studiază forma și structura corpului uman, organele și țesuturile individuale care îndeplinesc o anumită funcție în procesul dezvoltării umane. Anatomia explică forma externă, structura internă și poziția relativă a organelor și sistemelor corpului uman.

fiziologie -știința funcțiilor și mecanismelor de activitate ale celulelor, țesuturilor, organelor, sistemelor și întregului organism în ansamblu.

Unitatea structurală și funcțională a corpului este celulă. Ca unitate universală elementară a materiei vii, are o structură ordonată, excitabilitate și iritabilitate, participă la metabolism, este capabilă de creștere, regenerare (recuperare), reproducere, transmitere a informațiilor genetice și adaptare la condițiile de mediu. Celulele sunt diverse ca formă, diferite ca mărime, dar toate au caracteristici biologice comune ale structurii - nucleul și citoplasma, închise într-o membrană celulară. substanță intercelulară- un produs al activității vitale a celulelor, constând din substanța principală și fibrele de țesut conjunctiv situate în aceasta. La formare contribuie totalitatea celulelor si substantei intercelulare avand o origine comuna, aceeasi structura si functii tesaturi. După caracteristicile morfologice și fiziologice, țesuturile se disting:

- epitelială(îndeplinește funcții tegumentare, de protecție, de absorbție, excretor și secretor). Țesutul epitelial este un strat de celule care acoperă suprafața (epiderma) și cavitățile corpului, precum și membranele mucoase ale organelor interne, tractul digestiv, sistemul respirator și tractul urogenital. Formează majoritatea glandelor corpului. Acest tesut se caracterizeaza printr-un grad ridicat de regenerare (recuperare);

- conectarea- tesut al unui organism viu, direct responsabil de activitatea oricarui organ sau sistem de organe, dar jucand un rol auxiliar in toate organele. Țesutul conjunctiv include țesutul conjunctiv propriu-zis, cartilajul și osul și altele. Țesutul conjunctiv include, de asemenea, sânge și limfa. Țesutul conjunctiv este singurul țesut prezent în organism în patru forme - fibros (ligamente), solid (oase), gel (cartilaj) și lichid (sânge, limfa, precum și fluide intercelulare, cefalorahidiane, sinoviale și alte fluide). );

- musculos(striat, neted și cardiac; țesutul striat se contractă la cererea unei persoane, neted - în mod arbitrar: contracția organelor interne, a vaselor de sânge etc.);

- agitat(constă din celule nervoase, sau neuroni, a căror funcție cea mai importantă este generarea și conducerea impulsurilor nervoase). Țesutul nervos este principala componentă structurală a sistemului nervos uman.

Organ- aceasta este o parte a unui organism integral, condiționată sub forma unui complex de țesuturi care s-a dezvoltat în procesul de dezvoltare evolutivă și îndeplinește anumite funcții specifice. Toate cele patru tipuri de țesuturi sunt implicate în crearea fiecărui organ, dar doar unul dintre ele funcționează. Pentru un mușchi, principalul țesut de lucru este mușchiul, pentru ficat - epitelial, pentru formațiunile nervoase - nervos.

Se numește un grup de organe care îndeplinesc o funcție comună sistem de organe(acestea sunt sistemele digestiv, respirator, cardiovascular, reproductiv, urinar și alte sisteme) și aparatul organelor(aparate musculo-scheletice, vestibulare și alte aparate). Din punct de vedere funcțional, toate organele și sistemele corpului uman sunt strâns interconectate. Revitalizarea activităților unui organism presupune în mod necesar revitalizarea activităților altor organe.

Structura și funcțiile sistemului musculo-scheletic.

SIstemul musculoscheletal - un set funcțional de oase scheletice, tendoane, articulații, mușchi cu rețeaua vasculară și formațiunile nervoase, care desfășoară mișcare, activitate posturală și alte acte motorii prin reglare nervoasă. Interpreții direcți ai tuturor mișcărilor sunt muşchii. Cu toate acestea, ei singuri nu pot îndeplini funcția de mișcare. Lucrarea mecanică a mușchilor se realizează prin pârghii osoase.

Schelet. Schelet - un complex de oase de diferite forme și dimensiuni. O persoană are mai mult de 200 de oase (85 pereche și 36 nepereche), care, în funcție de formă și funcție, sunt împărțite în tubular(oasele membrelor) spongios(îndeplinesc în principal funcții de protecție și de susținere - coaste, stern, vertebre etc.), apartament(oasele craniului, pelvisului, centuri ale membrelor), amestecat(baza craniului).

Fiecare os conține toate tipurile de țesuturi, dar predomină osul, care este un tip de țesut conjunctiv. Compoziția osului include substanțe organice și anorganice. Anorganice (65-70% masa osoasa uscata) sunt in principal fosfor si calciu. Organice (30-35%) sunt celule osoase, fibre de colagen.

Elasticitatea, elasticitatea oaselor depinde de prezența substanțelor organice în ele, iar duritatea este asigurată de sărurile minerale. Scheletul uman este format din craniu, coloana vertebrală, torace, brâuri ale membrelor și scheletul membrului liber. Scheletul îndeplinește funcții vitale: de protecție, arc și motor.

Scull are o structură complexă. Este format din 20 de oase pereche și nepereche, legate între ele nemișcate, cu excepția maxilarului inferior. Craniul protejează creierul și centrii senzoriali de influențele externe. Craniul este legat de coloana vertebrală cu ajutorul a doi condili ai osului occipital și a vertebrei cervicale superioare, care are suprafețele articulare corespunzătoare. La efectuarea exercițiilor fizice, este de mare importanță prezența locurilor de susținere ale craniului - contraforturi, care atenuează șocurile și tremurul la alergare și sărituri.

Coloana vertebrală este format din 33-34 vertebre, are cinci departamente:

cervicale (7 vertebre);

Torac (12);

Lombar (5);

sacral (5 vertebre fuzionate);

Coccigiana (4-5 vertebre fuzionate) (Fig. 1).

Orez. 1. Structura coloanei vertebrale.

Articulațiile vertebrelor se realizează cu ajutorul discurilor intervertebrale cartilaginoase, elastice și a proceselor articulare. Discurile intervertebrale cresc mobilitatea coloanei vertebrale. Cu cât grosimea lor este mai mare, cu atât este mai mare flexibilitatea. Dacă îndoirile coloanei vertebrale sunt puternic pronunțate (cu scolioză), mobilitatea toracelui scade. Un spate plat sau rotunjit (cocoșat) indică slăbiciune a mușchilor spatelui. Corecția posturii se realizează prin exerciții generale de dezvoltare, forță și întindere. Coloana vertebrală vă permite să vă îndoiți înainte și înapoi, în lateral, mișcări de rotație în jurul axei verticale.

Cutia toracică este format din stern (stern), 12 vertebre toracice și 12 perechi de coaste (Fig. 2).

Orez. 2. Scheletul uman.

Coastele sunt oase lungi plate arcuate-curbate, care, cu ajutorul capetelor cartilaginoase flexibile, sunt atașate mobil de stern. Toate conexiunile coaste sunt foarte elastice, ceea ce are importanţă pentru a asigura respirația.

Cuvia toracică protejează inima, plămânii, ficatul și o parte a tractului digestiv. Volumul toracelui se poate modifica în timpul respirației odată cu contracția mușchilor intercostali și a diafragmei.

Schelet membrele superioare format din brâul scapular, format din doi omoplați și două clavicule, și un membru superior liber, incluzând umărul, antebrațul și mâna. Umărul este un os tubular humeral; antebratul este format din radius si ulna; Scheletul mâinii este împărțit în încheietura mâinii (8 oase dispuse pe două rânduri), metacarp (5 oase tubulare scurte) și falangele degetelor (5 falange).

Schelet membru inferior include centura pelviană, formată din două oase pelvine și sacrul, și scheletul membrului inferior liber, care constă din trei secțiuni principale - coapsa (una femur), picioarele inferioare (tibie și peroné) și picioare (tars - 7 oase, metatars - 5 oase și 14 falange).

Toate oasele scheletului sunt conectate prin articulații, ligamente și tendoane. . articulațiilor asigură mobilitate oaselor articulare ale scheletului. Suprafețele articulare sunt acoperite cu un strat subțire de cartilaj, ceea ce asigură că suprafețele articulare alunecă cu puțină frecare. Fiecare articulație este complet închisă într-o capsulă articulară. Pereții acestei pungi secretă lichid articular, care acționează ca un lubrifiant. Aparatul ligamento-capsular și mușchii din jurul articulației o întăresc și o fixează. Principalele direcții de mișcare pe care le asigură articulațiile sunt: ​​flexie-extensie, abducție-aducție, rotație și mișcări circulare.

Principalele funcții ale sistemului musculo-scheletic sunt sprijinirea și mișcarea corpului și a părților sale în spațiu.

Funcția principală a articulațiilor este de a participa la implementarea mișcărilor. Ele joacă, de asemenea, rolul de amortizoare, atenuând inerția mișcării și permițându-vă să vă opriți instantaneu în procesul de mișcare.

Orele de educație fizică organizate corespunzător nu dăunează dezvoltării scheletului, acesta devine mai durabil ca urmare a îngroșării stratului cortical al oaselor. Acest lucru este important atunci când se efectuează exerciții fizice care necesită o rezistență mecanică ridicată (alergare, sărituri etc.). Construirea incorectă a sesiunilor de antrenament poate duce la o supraîncărcare a aparatului de susținere. Unilateralitatea în alegerea exercițiilor poate provoca, de asemenea, deformarea scheletului.

La persoanele cu activitate motorie limitată, a căror activitate se caracterizează prin menținerea unei anumite posturi pentru o perioadă lungă de timp, apar modificări semnificative ale țesutului osos și cartilajului, care afectează în mod negativ starea coloanei vertebrale și a discurilor intervertebrale. Exercițiile fizice întăresc coloana vertebrală și, datorită dezvoltării corsetului muscular, elimină diverse curburi, ceea ce contribuie la dezvoltarea postura corectași expansiunea pieptului.

Orice activitate motorie, inclusiv sportiva, se realizeaza cu ajutorul muschilor, datorita contractiei acestora. Prin urmare, structura și funcționalitatea mușchilor trebuie să fie cunoscute de orice persoană, dar mai ales de cei care fac exerciții fizice și sport.

Mușchii scheletici umani.

O persoană are aproximativ 600 de mușchi. Principalii mușchi sunt prezentați în Fig. 3.

Fig.3. Mușchii umani.

muschii pieptului participă la mișcările membrelor superioare și, de asemenea, asigură mișcări respiratorii arbitrare și involuntare. Mușchii respiratori ai pieptului se numesc mușchii intercostali externi și interni. Diafragma aparține și mușchilor respiratori.

muschii spatelui constau din mușchi superficiali și profundi. Superficial oferă o anumită mișcare a membrelor superioare, a capului și a gâtului. Adânci ("redresoare ale trunchiului") sunt atașate proceselor spinoase ale vertebrelor și se întind de-a lungul coloanei vertebrale. Mușchii spatelui sunt implicați în menținerea poziției verticale a corpului, cu tensiune (contracție) puternică determinând corpul să se aplece înapoi.

Mușchi abdominali menține presiunea în interiorul cavității abdominale (presă abdominală), participă la unele mișcări ale corpului (îndoirea înainte a trunchiului, înclinarea și întoarcerea în lateral), în procesul de respirație.

Mușchii capului și gâtului- imita, mesteca si misca capul si gatul. Mușchii mimici sunt atașați la un capăt de os, celălalt - de pielea feței, unii pot începe și se termină în piele. Mușchii mimici asigură mișcarea pielii feței, reflectă diferite stări mentale ale unei persoane, însoțesc vorbirea și sunt importanți în comunicare. Mușchii de mestecat în timpul contracției provoacă mișcarea maxilarului inferior înainte și în lateral. Mușchii gâtului sunt implicați în mișcările capului. Grupul posterior de mușchi, inclusiv mușchii spatelui capului, în timpul contracției tonice (de la cuvântul „tonus”) ține capul în poziție verticală.

Mușchii membrelor superioare asigură mișcarea centurii scapulare, antebrațului și pune în mișcare mâna și degetele. Principalii mușchi antagoniști sunt mușchii bicepși (flexori) și tricepși (extensori) ai umărului. Mișcările membrului superior, și mai ales ale mâinii, sunt extrem de variate. Acest lucru se datorează faptului că mâna servește ca organ de muncă pentru o persoană.

Mușchii membrelor inferioare contribuie la mișcările șoldului, piciorului și piciorului. Mușchii coapsei joacă un rol important în menținerea poziției verticale a corpului, dar la om sunt mai dezvoltați decât la alte vertebrate. Mușchii care mișcă piciorul inferior sunt localizați pe coapsă (de exemplu, mușchiul cvadriceps, a cărui funcție este de a extinde piciorul inferior în articulația genunchiului; antagonistul acestui mușchi este bicepsul femural). Piciorul și degetele sunt puse în mișcare de mușchii localizați pe picior și picior. Flexia degetelor de la picioare se realizează cu contracția mușchilor localizați pe talpă, iar extensia - cu contracția mușchilor suprafeței anterioare a piciorului și piciorului. Mulți mușchi ai coapsei, piciorului și piciorului sunt implicați în menținerea corpului uman într-o poziție verticală.

Există două tipuri de mușchi: neted(involuntar) și striat(arbitrar). Mușchii netezi se găsesc în pereții vaselor de sânge și în unele organe interne. Acestea îngustează sau dilată vasele de sânge, mișcă alimentele prin tractul gastrointestinal și contractă pereții vezicii urinare. Mușchii striați sunt toți mușchii scheletici care asigură o varietate de mișcări ale corpului. Mușchii striați includ și mușchiul inimii, care asigură automat munca ritmică a inimii de-a lungul vieții.

Baza mușchilor este proteinele, care alcătuiesc 80-85% din țesutul muscular (cu excepția apei). Proprietatea principală a țesutului muscular este contractilitatea, este asigurat de proteinele musculare contractile - actina si miozina. Țesutul muscular este foarte complex. Mușchiul are o structură fibroasă, fiecare fibră este un mușchi în miniatură, combinația acestor fibre formează mușchiul în ansamblu. fibra musculara, la rândul său, constă din miofibrila. Fiecare miofibrilă este împărțită în zone luminoase și întunecate alternativ. Zonele întunecate sunt formate din lanțuri lungi de molecule miozina, cele ușoare sunt formate din filamente proteice mai subțiri actina.

Activitatea musculară este reglată de sistemul nervos central. Un nerv pătrunde în fiecare mușchi, despărțindu-se în ramuri subțiri și mai subțiri. Terminațiile nervoase ajung la fibrele musculare individuale. Fibrele nervoase motorii transmit impulsuri de la creier și măduva spinării (excitație), care aduc mușchii în stare de funcționare, determinându-i să se contracte. Fibrele senzoriale transmit impulsuri în sens opus, informând sistemul nervos central despre activitatea musculară.

Mușchii scheletici fac parte din structura sistemului musculo-scheletic, sunt atașați de oasele scheletului și, atunci când sunt contractați, pun în mișcare verigile individuale ale scheletului, pârghii. Aceștia sunt implicați în menținerea poziției corpului și a părților sale în spațiu, asigură mișcare la mers, alergare, mestecat, înghițire, respirație etc., generând în același timp căldură.

Mușchii scheletici au capacitatea de a fi excitați sub influența impulsurilor nervoase. Excitația este efectuată asupra structurilor contractile (miofibrile), care, ca răspuns, efectuează un anumit act motor - mișcare sau tensiune.

Toți mușchii scheletici sunt formați din mușchi striați. La oameni, există aproximativ 600 dintre ei, iar majoritatea sunt pereche. Mușchii reprezintă o parte semnificativă din masa uscată a corpului uman. La femei, mușchii reprezintă până la 35% din greutatea corporală totală, iar la bărbați până la 50%, respectiv. Antrenamentul special de forță poate crește semnificativ masa musculară. Inactivitatea fizică duce la scăderea masei musculare și adesea la creșterea masei de grăsime.

Mușchii scheletici sunt acoperiți extern cu o teacă densă de țesut conjunctiv. În fiecare mușchi se distinge partea activă ( corpul muscular) și pasiv ( tendon). Tendoanele au proprietăți elastice și sunt elementul elastic consistent al mușchiului. Tendoanele au o rezistență la tracțiune mai mare decât țesutul muscular. Cele mai slabe și, prin urmare, cele mai des rănite zone ale mușchiului sunt tranzițiile mușchiului în tendon. Prin urmare, înainte de fiecare sesiune de antrenament, este necesară o bună încălzire preliminară.

Mușchii sunt împărțiți în pe scurtși larg.

Se numesc mușchii care acționează în direcții opuse antagonişti, și în același timp - sinergiști.

În funcție de scopul funcțional și direcția mișcării în articulații, se disting mușchii flexoriși extensori, conducereși deturnând, sfincterelor(compresivă) și expansoare.

Toți mușchii sunt pătrunși cu un sistem complex de vase de sânge. Sângele care curge prin ele le furnizează nutrienți și oxigen.

Funcțiile aparatului motor:

Suport - fixarea mușchilor și a organelor interne;

Protectiv - protecția organelor vitale (creier și spate, creier, inimă etc.);

Motor - asigurarea actelor motrice;

Primavara - atenuarea socurilor si tremurului;

Hematopoietic - hematopoieza;

Participarea la metabolismul mineral.

Sistemele fiziologice ale corpului.

Sistem nervos. Sistemul nervos uman combină toate sistemele corpului într-un singur întreg și este format din câteva miliarde de celule nervoase și procesele lor. Procesele lungi de celule nervoase, unindu-se, formează fibre nervoase care sunt potrivite pentru toate țesuturile și organele umane.

Sistem nervos este format din central(creierul și măduva spinării) și periferic(nervi care se extind de la creier si maduva spinarii si situati la periferia ganglionilor nervosi) departamente.

Sistemul nervos central coordonează activitatea diferitelor organe și sisteme ale corpului și reglează această activitate într-un mediu extern în schimbare prin mecanismul reflex. Procesele care au loc în sistemul nervos central stau la baza întregii activități mentale umane.

Creier este o acumulare a unui număr mare de celule nervoase. Este format din secțiunile anterioare, intermediare, mijlocii și posterioare. Structura creierului este incomparabil mai complexă decât structura oricărui organ al corpului uman. Creierul este activ nu numai în timpul stării de veghe, ci și în timpul somnului. Țesutul creierului consumă de 5 ori mai mult oxigen decât inima și de 20 de ori mai mult decât mușchii. Reprezentând doar aproximativ 2% din greutatea corporală a unei persoane, creierul absoarbe 18-25% din oxigenul consumat de întregul corp. Creierul depășește semnificativ celelalte organe în ceea ce privește consumul de glucoză. Folosește 60-70% din glucoza produsă de ficat, în ciuda faptului că creierul conține mai puțin sânge decât alte organe. Deteriorarea alimentării cu sânge a creierului poate fi asociată cu hipodinamie. În acest caz, există o durere de cap de diferite localizări, intensitate și durată, amețeli, slăbiciune, scăderea performanței mentale, memoria se deteriorează, apare iritabilitatea.

Măduva spinării se află în canalul rahidian format din arcurile vertebrelor. În diferite părți ale măduvei spinării există motoneuroni (celule nervoase motorii) care inervează mușchii membrelor superioare, spatelui, pieptului, abdomenului și membrelor inferioare. În regiunea sacră se află centrele defecării, urinarii și activității sexuale. Tonul centrilor măduvei spinării este reglat de părțile superioare ale sistemului nervos central. Toate tipurile de leziuni și boli ale măduvei spinării pot duce la o tulburare a durerii, sensibilitatea la temperatură, perturbarea structurii mișcărilor voluntare complexe, tonusul muscular.

Sistem nervos periferic format din nervi care se ramifică din creier și măduva spinării. Există 12 perechi de nervi cranieni din creier și 31 de perechi de nervi spinali din măduva spinării.

Conform principiului funcțional, sistemul nervos este împărțit în somatic și autonom. Somatic nervii inervează mușchii striați ai scheletului și unele organe (limbă, faringe, laringe etc.). Vegetativ nervii reglează activitatea organelor interne (contracția inimii, peristaltismul intestinal etc.).

Principalele procese nervoase sunt excitația și inhibiția care apar în celulele nervoase. Excitaţie- starea celulelor nervoase atunci când transmit sau direcționează ele însele impulsurile nervoase către alte celule. Frânare- starea celulelor nervoase, când activitatea lor vizează refacerea.

Sistemul nervos funcționează pe principiul unui reflex. Reflex- acesta este răspunsul organismului la iritație, atât internă, cât și externă, efectuată cu participarea sistemului nervos central (SNC).

Există două tipuri de reflexe: necondiţionat(congenital) și condiţional(dobândită în procesul vieții).

Toate mișcările umane sunt noi forme de acte motorii dobândite în procesul vieții individuale. abilitate motrică- o acțiune motrică efectuată automat fără participarea atenției și a gândirii.

În procesul de pregătire fizică, sistemul nervos uman se îmbunătățește, realizând o interacțiune mai subtilă a proceselor de excitare și inhibare a diferiților centri nervoși. Antrenamentul permite organelor de simț să desfășoare o acțiune motrică mai diferențiată, formează capacitatea de a stăpâni mai rapid noile abilități motorii. Funcția principală a sistemului nervos este de a regla interacțiunea corpului în ansamblu cu mediul său extern și de a regla activitatea organelor individuale și conexiunea dintre organe.

Receptori și analizoare. Capacitatea corpului de a se adapta rapid la schimbările de mediu este realizată datorită formațiunilor speciale - receptori, care, având o specificitate strictă, transformă stimulii externi (sunet, temperatură, lumină, presiune) în impulsuri nervoase care pătrund în sistemul nervos central prin fibrele nervoase.

Receptorii umani sunt împărțiți în două grupe principale: extero- (extern) și intero- receptori (interni). Fiecare astfel de receptor este o parte integrantă a sistemului de analiză, care se numește analizor. Analizor este format din trei secțiuni - receptorul, partea conducătoare și formațiunea centrală a creierului. Cea mai înaltă parte a analizorului este partea corticală a creierului. Enumerăm numele analizatorilor, al căror rol în viața umană este cunoscut de mulți:

Piele (sensibilitate tactilă, durere, căldură, frig);

Motorii (receptorii din mușchi, articulații, tendoane și ligamente, sunt excitați sub influența presiunii și întinderii);

Vestibular (situat în urechea internă și percepe poziția corpului în spațiu);

vizual (lumină și culoare);

Auditiv (sunet);

Olfactiv (miros);

Gustativ (gust);

Visceral (starea unui număr de organe interne).

Compoziția și funcțiile sângelui. Sânge- țesut conjunctiv trofic lichid al organismului, care circulă în vase și îndeplinește următoarele funcții:

Transport - furnizează nutrienți celulelor; asigură reglarea umorală.

Respirator - furnizează oxigen către țesuturi;

Excretor - elimină produsele metabolice și dioxidul de carbon din acestea;

Protectiv - asigurarea imunitatii si trombozei in timpul sangerarii;

Termoregulatoare – reglează temperatura corpului.

Compoziția sângelui este relativ stabilă și are o reacție alcalină slabă. Sângele este format din plasmă (55%) și elemente formate (45%).

Plasma- partea lichidă a sângelui (90-92% apă), care conține substanțe organice și săruri (8%), precum și vitamine, hormoni, gaze dizolvate.

Elemente modelate: eritrocite, leucocite si trombocite. Formarea celulelor sanguine se realizează în diferite organe hematopoietice- maduva osoasa, splina, ganglionii limfatici.

globule rosii- hematii (4-5 milioane pe mmc), sunt purtătorii pigmentului roșu - hemoglobina. Funcția fiziologică principală a eritrocitelor este legarea și transportul oxigenului de la plămâni la organe și țesuturi. Acest proces se realizează datorită caracteristicilor structurale ale eritrocitelor și compoziției chimice a hemoglobinei. Hemoglobina este unică prin faptul că are capacitatea de a forma substanțe în combinație cu oxigenul. Există 750-800 g de hemoglobină în organism, concentrația acesteia în sânge la bărbați este de 14-15%, la femei 13-14%. Hemoglobina determină capacitatea maximă a sângelui (cantitatea maximă de oxigen care poate fi conținută în 100 ml de sânge). Fiecare 100 ml de sânge poate lega până la 20 ml de oxigen. Combinația de hemoglobină cu oxigen se numește oxihemoglobină. Celulele roșii din sânge se formează în celulele măduvei osoase roșii.

Leucocite- globule albe (6-8 mii la 1 mm cub de sânge). Funcția lor principală este de a proteja organismul de agenți patogeni. Acestea protejează organismul de bacteriile străine, fie prin distrugerea lor directă prin fagocitoză (înghițire), fie prin formarea de anticorpi care să le distrugă. Durata lor de viață este de 2-4 zile. Numărul de leucocite este completat tot timpul datorită celulelor nou formate din măduva osoasă, splina și ganglionii limfatici.

trombocite - trombocite(200-400 mii / mm 3), contribuie la coagularea sângelui și, în timpul degradarii, eliberează o substanță vasoconstrictoare - serotonina.

sistem circulator. Activitatea tuturor sistemelor corpului uman se desfășoară prin interconectarea reglării umorale (lichid) și nervoase. Reglarea umorală este efectuată de sistemul de transport intern prin sânge și sistemul circulator, care include inima, vasele de sânge, vasele limfatice și organele care produc celule speciale - elemente în formă de.

Sistemul nervos îmbunătățește sau inhibă activitatea tuturor organelor nu numai prin undele de excitație sau impulsurile nervoase, ci și prin intrarea mediatorilor, hormonilor și produșilor metabolici în sânge, limfă, fluide cefalorahidiane și tisulare. Aceste substanțe chimice acționează asupra organelor și asupra sistemului nervos. Astfel, în condiții naturale nu există o reglare exclusiv nervoasă a activității organelor, ci neuroumorală.

Mișcarea sângelui și a limfei prin vase are loc în mod continuu, datorită cărora organele, țesuturile, celulele primesc în mod constant nutrienții și oxigenul de care au nevoie în procesul de asimilare, iar produsele de degradare sunt îndepărtate continuu în procesul de metabolism.

Circulaţie este procesul de flux sanguin direcționat. Apare din cauza activității inimii și a vaselor de sânge. Principalele funcții ale circulației sângelui sunt transportul, schimbul, excreția, homeostatica și protectia. Sistemul circulator asigură transportul gazelor respiratorii, nutrienților și substanțelor biologic active, hormonilor, transferul de căldură în interiorul corpului.

Sângele din corpul uman se mișcă într-un sistem închis, în care se disting două părți - cercurile mari și mici ale circulației sanguine. Partea dreaptă a inimii împinge sângele prin circulația pulmonară, partea stângă inimile - de cerc mare circulaţia sângelui (fig. 4).

Orez. 4.Cercuri mari și mici ale circulației sanguine.

Cercul mic de circulație a sângeluiîncepe din ventriculul drept al inimii. Apoi sângele pătrunde în trunchiul pulmonar, care se împarte în două artere pulmonare, care la rândul lor se împart în artere mai mici care trec în capilarele alveolelor, unde are loc schimbul de gaze (în plămâni, sângele emite dioxid de carbon și se îmbogățește cu oxigen). Din fiecare plămân ies două vene și se varsă în atriul stâng.

Circulatie sistematicaîncepe din ventriculul stâng al inimii. Sângele îmbogățit cu oxigen și substanțe nutritive pătrunde în toate organele și țesuturile, unde au loc schimbul de gaze și metabolismul. Luând dioxid de carbon și produse de descompunere din țesuturi, sângele se adună în vene și se deplasează în atriul drept.

Mișcarea neîntreruptă a sângelui prin vase se datorează contracțiilor ritmice ale inimii, care alternează cu relaxarea acesteia. Datorită funcției de pompare a inimii, care creează o diferență de presiune în secțiunile arteriale și venoase ale sistemului vascular ca urmare a alternanței periodice a contracțiilor și relaxărilor ventriculilor și atriilor, sângele se deplasează prin vase continuu, într-un o anumită direcție. Contracția mușchiului inimii se numește sistolă, și relaxarea ei - diastolă. Perioada care include sistolă și diastola este ciclu cardiac.

Activitatea inimii se caracterizează prin sistole atriale (0,1 s) și ventricule (0,35 s) și diastola (0,45 s).

Există trei tipuri de vase de sânge la om: artere, vene și capilare. Arterele și venele diferă unele de altele în direcția fluxului de sânge în ele. Arterele transportă sângele de la inimă la țesuturi, în timp ce venele îl returnează de la țesuturi la inimă. capilare - cele mai subtiri vase Sunt de 15 ori mai subțiri decât părul uman.

Inima este organul central al sistemului circulator. Inima este un organ muscular gol, împărțit de un sept longitudinal în jumătăți drepte și stângi. Fiecare dintre ele este alcătuită dintr-un atriu și ventricule separate prin septuri fibroase (Fig. 5).

Orez. 5. Inima omului.

aparat de supapă inimile- structura care permite trecerea sangelui sistem vascularîntr-o singură direcție. În inimă, valvele valvulare se disting între atrii și ventricule și valvele semilunare - la ieșirea sângelui din ventriculi către aortă și artera pulmonară.

Inimă automată- capacitatea inimii de a excita ritmic fără participarea la reglarea sistemului nervos central. Mișcarea sângelui prin vase este asigurată, pe lângă funcția de pompare a inimii, de acțiunea de aspirație a toracelui și de compresia dinamică a vaselor mușchilor în timpul lucrului fizic.

Sângele arterial se deplasează prin vasele din inimă sub influența presiunii create de mușchiul inimii în momentul contracției sale. Returul sângelui prin vene este influențat de mai mulți factori:

În primul rând, sângele venos se deplasează spre inimă sub acțiunea contracțiilor mușchilor scheletici, care, parcă, împing sângele din vene spre inimă, în timp ce mișcarea inversă a sângelui este exclusă, deoarece valvele din vene permit sângelui trece numai spre inimă. Mecanism de promovare forțată sânge venos la inimă cu depășirea forțelor gravitaționale sub influența contracțiilor ritmice și relaxarea mușchilor scheletici, se numește pompă musculară. Astfel, în timpul mișcărilor ciclice, mușchii scheletici ajută în mod semnificativ inima să circule sângele în sistemul vascular;

În al doilea rând, la inhalare, pieptul se extinde și se creează o presiune redusă în el, ceea ce asigură aspirarea sângelui venos în regiunea toracică;

În al treilea rând, în momentul sistolei (contracției) mușchiului inimii, când atriile se relaxează, are loc în ele un efect de aspirație, care contribuie la mișcarea sângelui venos către inimă.

Inima funcționează automat sub controlul sistemului nervos central, valul de oscilații care se propagă de-a lungul pereților elastici ai arterelor ca urmare a impactului hidrodinamic al unei porțiuni de sânge ejectat în aortă în timpul contracției ventriculului stâng se numește ritm cardiac(ritm cardiac).

Ritmul inimii depinde de vârstă, sex, greutate corporală, fitness. La tinerii sănătoși, ritmul cardiac (HR) este de 60-80 de bătăi pe minut. La un bărbat adult în repaus, este de 65-75 bătăi/min, la femei este cu 8-10 bătăi mai mult decât la bărbați. La sportivii antrenați, ritmul cardiac în repaus poate ajunge la 40-50 bătăi/min.

Se numește ritm cardiac mai mic de 60 de bătăi/min bradicardie, și mai mult de 90 - tahicardie.

Se numește cantitatea de sânge împinsă de ventriculul inimii în aortă în timpul unei contracții volumul sanguin sistolic (accident vascular cerebral)., in repaus este de 60-80 ml. În timpul efortului fizic, la neantrenați, crește la 100-130 ml, iar la antrenat la 180-200 ml.

Se numește cantitatea de sânge ejectată dintr-un ventricul al inimii într-un minut volumul minute de sânge (MOV).În repaus, această cifră este în medie de 4-6 litri. În timpul efortului fizic crește la persoanele neantrenate până la 18-20 de litri, iar la persoanele antrenate până la 30-40 de litri.

Presiunea sângelui care se deplasează prin sistemul cardiovascular se datorează în principal muncii inimii, rezistenței pereților vaselor de sânge și forțelor hidrostatice. În aorta și arterele centrale ale circulației sistemice, tensiunea arterială (tensiunea arterială) în repaus în timpul sistolei (momentul contracției inimii) este de 115-125 mm Hg. Art., cu diastola (presiunea in momentul relaxarii muschiului inimii) este de 60-80 mm Hg. Artă.

Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, valorile optime ale tensiunii arteriale sunt 120/80.

Scăderea normală pentru un adult este 100-110 / 60-70. Sub aceste valori, presiunea este hipotonic.

În mod normal, numerele mari sunt 130-139/85-89. Peste aceste valori, presiunea este hipertonic.

Persoanele în vârstă au tensiune arterială mai mare decât persoanele mai tinere; la copii este mai mică decât la adulți.

Valoarea presiunii arteriale depinde de forța contractilă a miocardului, valoarea IOC, lungimea, capacitatea și tonusul vaselor, vâscozitatea sângelui.

Sub influența antrenamentului fizic, mărimea și masa inimii cresc datorită îngroșării pereților mușchiului inimii și creșterii volumului acestuia. Mușchiul inimii antrenate este pătruns mai dens vase de sânge, care asigură o nutriție mai bună a țesutului muscular și performanța acestuia.

Suflare. Respiraţie numit un complex de procese fiziologice, biochimice și biofizice care asigură furnizarea de oxigen a organismului, transportul acestuia către țesuturi și organe, precum și formarea, eliberarea și excreția de dioxid de carbon și apă din organism. Se disting următoarele verigi ale sistemului respirator: respirația externă, transportul gazelor prin sânge și respirația tisulară.

respiratie externa se efectuează cu ajutorul unui aparat respirator, format din căi respiratorii (cavitatea nazală, nazofaringe, laringe, trahee, trahee și bronhii). Pereții căii nazale sunt căptușiți cu epiteliu ciliat, care reține praful care vine cu aerul. În interiorul căii nazale, aerul este încălzit. La respiratia pe gura, aerul patrunde imediat in faringe si din acesta in laringe, fara a fi curatat si fara a se incalzi (Fig. 6).

Orez. 6. Structura aparatului respirator uman.

Când inhalați, aerul pătrunde în plămâni, fiecare fiind situat în cavitatea pleurală și funcționează izolat unul de celălalt. Fiecare plămân are forma unui con. Din partea îndreptată spre inimă, o bronhie intră în fiecare plămân, împărțindu-se în bronhii mai mici, se formează așa-numitul arbore bronșic. Bronhiile mici se termină în alveole, care sunt împletite cu o rețea densă de capilare prin care curge sângele. Când sângele trece prin capilarele pulmonare, are loc schimbul de gaze: dioxidul de carbon, eliberat din sânge, pătrunde în alveole, iar acestea dau oxigen sângelui.

Indicatorii sănătății sistemului respirator sunt volumul curent, frecvența respiratorie, capacitatea vitală, ventilația pulmonară, consumul de oxigen etc.

Volumul mareelor- volumul de aer care trece prin plămâni într-un ciclu respirator (inhalare, expirație), această cifră crește semnificativ la persoanele antrenate și variază de la 800 ml sau mai mult. În neantrenat, volumul curent în repaus este la nivelul de 350-500 ml.

Daca dupa o inspiratie normala se face o expiratie maxima, atunci din plamani vor mai iesi 1,0-1,5 litri de aer. Acest volum se numește rezervă. Se numește cantitatea de aer care poate fi inhalată în exces față de volumul curent volum suplimentar.

Suma a trei volume: respirator, suplimentar și de rezervă este capacitatea vitală a plămânilor. Capacitate vitală (VC)- volumul maxim de aer pe care o persoana il poate expira dupa o inspiratie maxima (masurat prin spirometrie). Capacitatea vitală a plămânilor depinde în mare măsură de vârstă, sex, înălțime, circumferința toracelui și dezvoltarea fizică. La bărbați, VC variază între 3200-4200 ml, la femei 2500-3500 ml. La sportivi, în special cei implicați în sporturi ciclice (înot, schi etc.), VC poate ajunge la 7000 ml sau mai mult la bărbați și 5000 ml sau mai mult la femei.

Rata de respiratie este numărul de respirații pe minut. Un ciclu constă în inhalare, expirație și pauză respiratorie. Frecvența respiratorie medie în repaus este de 15-18 cicluri pe minut. La persoanele instruite, prin creșterea volumului curent, ritmul respirator se reduce la 8-12 cicluri pe minut. În timpul efortului, ritmul respirator crește, de exemplu, la înotători până la 45 de cicluri pe minut.

Ventilatie pulmonara este volumul de aer care trece prin plămâni pe minut. Valoarea ventilației pulmonare se determină prin înmulțirea valorii volumului curent cu frecvența respiratorie. Ventilația pulmonară în repaus este la nivelul de 5000-9000 ml. Odată cu activitatea fizică, această cifră crește.

Consumul de oxigen- cantitatea de oxigen folosită de organism în repaus sau în timpul efortului în 1 minut. În repaus, o persoană consumă 250-300 ml de oxigen pe minut. Odată cu activitatea fizică, această valoare crește. Se numește cea mai mare cantitate de oxigen pe care corpul o poate consuma pe minut în timpul muncii musculare maxime consum maxim de oxigen(IPC).

Sistemul respirator este cel mai eficient dezvoltat de sporturile ciclice (alergare, canotaj, înot, schi etc.) (Tabelul 1)

Tab. 1. Unii indicatori morfofuncționali ai cardiovasculare