Функциональные системы организма

Различные ткани, сочетаясь между собой, образуют органы. Орган имеет определенное строение, функцию и положение в теле. Органы варьируют по величине, форме и положению. Они находятся в тесном взаимодействии между собой. Кроме индивидуальных различий, возможны также половые и возрастные. Органы, объединенные единой функции и связанные в своем развитии, составляют системы органов – функциональные системы.

Все системы органов взаимосвязаны и объединены в единое целое – организм (Рис.2)

	Нервная система
Половая система		Костная система
		Функциональные системы организма
Выделительная система	Дыхательная система
Пищеварительная система	Сердечно-сосудистая система
Система органов чувств		Мышечная система
	Кровеносная система

Рис. 2 Функциональные системы организма.

С позиции физического развития и физического воспитания для нас наиболее интересны следующие системы: нервная; сердечно-сосудистая; дыхательная; опорно-двигательная; пищеварительная и др.

Под влиянием занятий физическими упражнениями, спортом в функциональных системах происходят прогрессивные морфофункциональные изменения, которые обеспечивают приспособляемость организма к тренировочным и соревновательным нагрузкам. Без знания закономерностей функционирования органов и систем организма, особенностей сложных процессов жизнедеятельности, нельзя правильно организовать процесс физического воспитания, определить объем и интенсивность физических нагрузок, обеспечить оздоровительный эффект занятий.

Нервная система человека условно делится на соматическую, регулирующую деятельность органов чувств и скелетных мышц, и вегетативную, которая иннервирует внутренние органы. Кроме того, нервную систему подразделяет на центральную и периферическую.

Периферическая нервная система состоит из огромного числа нервных волокон, пронизывающих все органы и ткани человеческого тела. Около половины всех нервных волокон - чувствительные нервы (афферентные, приносящие), которые оканчиваются специальными разветвлениями - рецепторами, расположенными в большинстве клеток организма. Оттуда доставляется информация в центральную нервную систему. Другая половина нервных волокон - двигательные нервы, идущие от центральной нервной системы к тканям и органам (эфферентные) и передающие “инструкции”, “приказы” к деятельности.

Центральную нервную систему (ЦНС) составляет головной и спинной мозг. Спинной мозг - это главный кабель, соединяющий периферийную нервную систему с головным мозгом.

В своих верхних отделах спинной мозг переходит в головной.

Нервная система управляет сложной и многообразной деятельностью всех органов и систем организма, регулирует все происходящие в ней процессы. Она осуществляет связь организма с внешней средой.

Двигательная деятельность человека включает процессы различных движений от простых двигательных рефлексов до сложных поведенческих актов. Организацией и осуществлением двигательных актов управляет ЦНС. Например, в простом акте дыхания участвуют более 90 мышц, целенаправленная работа которых и ее согласование с работой вегетативных систем регулируется ЦНС.

В целом поведении простые рефлексы, сочетаясь, обуславливают сложные двигательные действия. Социальные условия жизни человека намного усложняют его деятельность, приводя к появлению специально человеческих форм движений: бытовых, производственных, спортивных. Это произвольные действия, посредством которых человек реализует свои запасы в конкретной деятельности. Двигательные действия - это система отдельных движений, процессов, объединенных целью и направленных на достижение конкретных результатов. Двигательные действия - действия произвольные. Это означает, что они социально в волевом режиме управляют человеком.

В механизмах управления двигательными действиями выделяют три уровня: одни компоненты действия управляются при активном участии сознания, другие - автоматизировано, третьи не осознаются вообще. Соответственно различают - умения, навыки и безусловно-рефлекторные реакции.

Умения - это действия, основу которых составляет практическое применение полученных знаний, приводящее к успеху в конкретной деятельности.

Навык - тоже действие, доведенное путем повторения до такой степени совершенства, при которой оно выполняется правильно, быстро и экономно (легко) с высоким количественным и качественным результатом.

Развитию и совершенствованию нервной системы под воздействием физических упражнений будет посвящен значительный материал в других разделах теоретического курса.

Опорно-двигательная система в свою очередь делится на костную и мышечную. Которые целесообразно рассматривать отдельно.

Костная система состоит из более 200 костей, соединенных с помощью суставов в подвижные сочленения, с помощью которых могут работать мышцы, выполняться движения. Скелет служит опорой для тела, защищает важные органы, например головной и спинной мозг.

Костная ткань представляет собой сложный орган, пронизанный кровеносными и лимфатическими сосудами, нервными волокнами.

Кости на 50% состоят из воды, в состав остальной половины входят органические и неорганические вещества.

Неорганические вещества - известковые соли. За весь период роста масса костного скелета увеличивается почти в 24 раза. Но и с прекращением роста, скелет человека не перестает изменяться. Чем моложе организм, тем большей эластичностью они обладают.

По выражению И.П.Павлова костная система является “магазином” тела, так как она содержит 99% всего кальция, имеющегося в теле человека. Из костей при надобности черпаются минеральные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма.

Основной частью твердой опоры туловища является позвоночный столб, который состоит из 24 позвонков, крестца и копчика. Позвоночный столб имеет естественные изгибы - шейный и поясничный лордоз, грудной и крестцовый кифоз, которые выполняют роль амортизаторов. К 18-20 годам изгибы позвоночника окончательно сформировываются. длина позвоночного столба относительно длины всего тела составляет приблизительно 40%.

Занятия физическими упражнениями способствуют выработке более высоких механических свойств кости. Под влиянием упражнений, особенно развивающих силу, кости делаются крупнее, прочнее и тяжелее, богаче кальцием, так как им необходимо приспособиться к физическим нагрузкам. Прочность костей можно проследить на примере бедренной и большой берцовой кости. Первая может выдержать нагрузку до 1500 кг, вторая до 1800 кг. Общие адаптационные изменения происходят во всех костях скелета, а локальные - в наиболее нагруженных его отделах.

Например, в результате тренировок у штангистов меняется форма лопатки и утолщается ключица, у пловцов, в связи с гипертрофией дельтовидной мышцы, увеличивается хирургическая шейка плечевой кости, у бегунов наблюдается утолщение большой берцовой кости, у гимнастов изменяются кости запястья. Все эти изменения носят адаптационный характер и протекают как благоприятные, прогрессивные, связанные с рабочей гипертрофией.

Кости соединяются с помощью суставов, главная функция которых осуществление движений. Каждый сустав заключен в суставную сумку, укрепленную связками. Полость суставных сумок заполнена синовиальной жидкостью, являющейся смазкой сочлененных костей и питательной средой для хрящей. При отсутствии систематической двигательной деятельности теряется эластичность сухожилий и связок, разрыхляются хрящи. В суставе, закрепленном гипсом, после нескольких недель покоя способность к подвижности значительно снижается.

Мышечная система человека объединяет около 600 различных мышц, которые составляют до 40% веса тела. У спортсменов этот показатель может достигать 50%.

При помощи мышц осуществляется опорная роль скелета и движения человека. Они способствуют более полному дыханию и кровообращению, поддерживают внутренние органы в определенном положении, защищают их от воздействия внешней среды. Являясь самостоятельным мотор-двигателем, мышцы отличаются высокой работоспособностью и экономичностью. Высокая работоспособность мышц находится в прямой зависимости от умения человека расслаблять не работающие мышцы. Этой способностью в большей мере владеют спортсмены.

Своим тонусом мышцы в значительной мере обуславливают форму и способ держания тела. Только благодаря работе мышц возможно удержание тела в вертикальном положении при наличии небольшой площади опоры.

Мышцы делятся на 3 вида: гладкие, покрывающие стенки кровеносных сосудов и органов, сердечная мышца, мышцы скелета. Гладкие и сердечная мышцы работают независимо от воли человека. Работа скелетной мускулатуры (поперечно-полосатые мышцы) произвольно контролируемая.

Скелетная мышца состоит из различного количества мышечных клеток (волокон). Мышечные волокна собраны в пучок и окружены соединительной тканью, которая переходит в сухожилие, прикрепляющее мышцу с обеих концов к скелету. Волокна содержат красное вещество - миоглобин, которое подобно гемоглобину крови определяет красный цвет мышц. Миоглобин легко присоединяет кислород и отдает его мышцам.

К каждому мышечному волокну подходит веточка двигательного нерва, располагающегося в спинном или головном мозге. Нервная клетка и мышечное волокно образуют так называемую двигательную единицу. Импульсы, посылаемые нервом, активизируют все мышечные волокна, входящие в двигательную единицу. При выполнении дифференцированных движений число вовлекаемых мышечных волокон невелико, а при нарастании мышечных усилий - их число увеличивается.

Если в активную деятельность вовлекается свыше 2/3 скелетных мышц, то такую работу называют глобальной. Если во время работы функционируют от 1/3 до 2/3 мышц, то речь идет о региональной работе, а если меньше 1/3 - локальной мышечной работе. Полноценный эффект от физических упражнений можно получить только при глобальной мышечной работе, при которой 75-100% скелетной мускулатуры вовлекается в активную деятельность.

Работа мышц осуществляется за счет напряжения или сокращения. При возбуждении мышцы, не изменяющей длины, выполняется статическая работа; сокращение же мышцы при уменьшении ее длины обеспечивает динамическую работу. Чаще всего мышцы работают в статическом режиме.

Мышцы при своем напряжении и сокращении развивают определенную силу, которую можно измерить. Сила отдельной мышцы зависит от количества и толщины мышечных волокон, а также от исходной ее длины. Соотношения физиологического поперечника мышцы к ее длине является показателем физиологической силы мышцы.(Рис.3)

Дата добавления: 2014-01-04