Е. Н. Кореневская Ассистент кафедры физического воспитания и спорта



страница1/4
Дата26.08.2015
Размер0,55 Mb.
  1   2   3   4
Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Донецкий национальный технический университет

Кафедра физического воспитания и спорта

Адаптация основных физиологических систем организма в процессе физического воспитания студентов.

(Методические рекомендации).

Донецк 2012.

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Донецкий национальный технический университет

Кафедра физического воспитания и спорта

Адаптация основных физиологических систем организма в процессе физического воспитания студентов.

(Методические рекомендации).

Рассмотрено на заседании кафедры

Физического воспитания и спорта

Протокол №5 от 2.02.2012г.

Утверждено

На учебно – издательском совете

ДонНТУ протокол №1 от 28.02.2012г.

Донецк ДонНТУ 2012.

Методические рекомендации «Адаптация основных физиологических систем организма в процессе физического воспитания студентов»./ Сост. Л.В. Харьковская, Е.Н. Кореневская. – Донецк: ДонНТУ, 2012. – 43с.

Методические рекомендации «Адаптация основных физиологических систем организма в процессе физического воспитания студентов» предназначены для студентов всех специальностей и преподавателей физической культуры.

Составители: Л.В. Харьковская

Старший преподаватель кафедры физического воспитания и спорта.

Е.Н. Кореневская

Ассистент кафедры физического воспитания и спорта.

В.А.Харьковский

Старший преподаватель кафедры физического воспитания и спорта.

Рецензенты: Н.И. Фалькова

Кандидат наук по физическому воспитанию и спорту, доцент.

А.В. Столяренко

Доцент кафедры физического воспитания и спорта.

2.


СОДЕРЖАНИЕ

Введение____________________________________________________________5.

1.Срочные физиологические реакции на физическую нагрузку_______________6.

2.Хроническая физиологическая адаптация к тренировочным нагрузкам______7.

3.Мышечный контроль движения_______________________________________8.

3.1.Увеличение силы вследствие силовой тренировки_____________________11.

4.Адаптация сердечно – сосудистой системы при мышечной деятельности___12.

4.1.Строение и функция сердечно – сосудистой системы___________________12.

4.2.Кровь и лимфа___________________________________________________14.

4.3.Изменения в сердечно – сосудистой системе при нагрузке______________16.

5.Адаптация дыхательной системы при мышечной деятельности___________19.

5.1.Строение и функция дыхательной системы___________________________19.

5.2.Изменения в дыхательной системе при нагрузке______________________21.

6.Адаптация эндокринной системы к мышечной деятельности_____________23.

6.1.Строение и функции эндокринной системы__________________________23.

6.2.Влияние гормонов на обмен веществ при физических нагрузках_________25.

7.Адаптация нервной системы при мышечной деятельности_______________27.

7.1.Строение и функции нервной системы_______________________________27.

7.2.ЦНС. Спинной мозг_______________________________________________29.

7.3.ЦНС. Головной мозг_______________________________________________29.

7.4. Периферическая нервная система__________________________________30.

3.

7.5.Двигательный контроль____________________________________________31



8.Адаптация пищеварительной системы при физических нагрузках__________33

8.1.Строение и функции пищеварительной системы_______________________33.

8.2.Работа желудка при нагрузках___________________________________34.

8.3.Работа кишечника при нагрузках____________________________________35.

8.4.Поджелудочная железа____________________________________________36.

8.5.Печень__________________________________________________________37.

9.Адаптация обмена веществ к физической деятельности__________________38.

10.Выбор физических упражнений для укрепления здоровья и повышения уровня физической подготовленности студентов_________________________40.

4.

Введение.



Наше тело - удивительный сложный механизм. Все его клетки и ткани поддерживают между собой связь и их деятельность четко скоординирована. Трудно представить, насколько согласованно функционируют все системы человеческого тела. Когда человек отдыхает его тело все равно физиологически активно: сердце прокачивает кровь, кишечник абсорбирует питательные вещества, почки выводят из организма продукты распада, легкие усваивают кислород. С увеличением физической нагрузки возрастает и физиологическая активность мышц. Активным мышцам необходимо больше питательных веществ, больше кислорода, более высокая скорость обменных процессов и более эффективное выведение продуктов распада. В организме человека происходит бесконечное множество отлично координированных явлений. Они обеспечивают непрерывное осуществление сложных функций, таких, как зрение, дыхание, слух, обработка информации, без нашего сознательного усилия. Если человек начинает бегать трусцой, в действие придут почти все системы организма, позволяя легко перейти из состояния покоя к состоянию физической нагрузки. Занимаясь ежедневно и увеличивая нагрузку, организм постепенно адаптируется и физическая работа будет более эффективной.

В течение столетий ученые изучали, как работает организм человека. В последние несколько столетий группа ученых занялась изучением того, как изменяются функции или физиология организма во время занятий физической деятельностью. В основе физиологии упражнений лежат анатомия и физиология. Анатомия изучает структуру и форму, или морфологию организма. Она дает представление о строении различных частей и их взаимодействии. Физиология изучает функции организма: как работают системы органов, тканей, клеток, а также как интегрируются их функции с тем, чтобы регулировать среду организма. Физиология упражнений изучает изменение структур и функций организма под воздействием срочных и долговременных физических нагрузок.

Благодаря исследованиям в области физиологии упражнений мы имеем четкое представление о том, как наш организм получает энергию из продуктов питания, необходимую нашим мышцам, чтобы начать и поддерживать движение. Мы знаем, что во время отдыха или при выполнении упражнений небольшой интенсивности главным источником энергии являются жиры и по мере увеличения интенсивности упражнения наш организм все больше использует углеводы до тех пор, пока они не становятся главным источником энергии. При продолжительной нагрузке высокой интенсивности запасы углеводов в нашем организме значительно сокращаются, что приводит к их истощению. Используя эту информацию и понимая, что наш организм имеет ограниченные запасы углеводов для производства энергии, спортивная физиология отыскивает пути для того, чтобы: 5.

- увеличить способность организма накапливать углеводы;

- снизить интенсивность использования организмом углеводов во время мышечной деятельности ( экономия углеводов);

- усовершенствовать рацион питания занимающихся спортом, чтобы свести к минимуму риск истощения запасов углеводов.

Физиология упражнений – относительный новичок в мире науки. До конца 19 столетия главная цель физиологов заключалась в получении информации, имеющей клиническое значение. Проблема реакции организма на физические нагрузки практически не изучалась. Первый учебник по физиологии упражнений «Физиология физического упражнения» был написан в 1889 г. Фернандом Ла Гранжем.

Физиология всегда была основой клинической медицины. Точно также физиология физических нагрузок всегда представляла необходимую информацию для многих других отраслей, таких, как физическое воспитание, физическая подготовленность, сохранение здоровья. С середины 19 в. существовало мнение о необходимости регулярной физической деятельности для поддержания оптимального состояния здоровья, однако только в конце 60 годов 20 в. оно стало общепризнанным. Последующие исследования доказали значение физических нагрузок для противодействия физическому спаду, обусловленному процессом старения.

Осознания потребности в физической деятельности способствовало пониманию важности превентивной медицины и необходимости разработки программ для поддержания и укрепления здоровья. Хотя физиологии физических нагрузок нельзя ставить в заслугу современное движение за сохранение здоровья, тем не менее именно она обеспечила основной комплекс знаний и обоснование включения физических нагрузок как неотъемлемого компонента здорового образа жизни, а также заложила основы науки о значении физических нагрузок для больных и здоровых.

1.Срочные физиологические реакции на физическую нагрузку.

Начиная изучать физиологию физических нагрузок, необходимо прежде всего выяснить, как реагирует организм на определенный вид нагрузки, например бег на тредбане. Такая реакция называется срочной адаптацией. Представление о срочной адаптации облегчит понимание постоянной адаптации, происходящей в организме, когда он сталкивается с повторяющимися циклами физических нагрузок, например, изменением функции сердечно – сосудистой системы после 6 месяцев тренировочных

6.

нагрузок на развитие выносливости. Тредбаны являются эргометрами для увеличивающегося числа исследователей и врачей. Мотор и система роликов в них приводят в движение большую конвейерную ленту, на которой испытываемый может бежать или идти. На тредбанах обычно достигают более высоких пиковых показателей почти всех измеряемых физиологических переменных, таких, как ЧСС, вентиляция и потребление кислорода. Кроме тредбанов для тестов используют велоэргометры и эргометры для пловцов. Детальный физиологический контроль осуществить трудно. Лишь некоторые физиологические переменные можно контролировать во время выполнения физической нагрузки. Например, средства радиотелеметрии и миниатюрные магнитофоны можно использовать во время выполнения физической нагрузки для контроля:



- деятельности сердца (ЧСС и электрокардиограмма);

- частоты дыхания;

- внутренней температуры и температуры кожи;

- мышечной деятельности (электромиограмма).

Многие факторы могут изменить срочную реакцию организма на физическую нагрузку. Такие факторы как температура и влажность, а также освещенность и наличие шума в месте проведения теста, могут заметно повлиять на реакцию организма и в состоянии покоя, и при выполнении физической нагрузки. Следует даже учитывать, когда и какое количество пищи съедено. Точно также следует контролировать суточные и менструальные циклы. При определении реакций организма на физическую нагрузку очень важно, чтобы режим тестирования максимально соответствовал типу физической деятельности, привычной для испытуемого.

2.Хроническая физиологическая адаптация к тренировочным нагрузкам.

При изучении срочной адаптации на физическую нагрузку нас интересует немедленная реакция организма на отдельный цикл нагрузки. Другой основной сферой интереса в области физиологии физических нагрузок является реакция организма в течение определенного периода времени на повторяющиеся циклы нагрузок. Если регулярно студенты занимаются на протяжении недель физической деятельностью, то организм адаптируется. Физиологическая адаптация вследствие постоянных физических нагрузок повышает способность выполнять физическую нагрузку, а также эффективность выполнения. При силовых нагрузках увеличивается сила мышц, при аэробных повышается эффективность функционирования сердца и легких, а также увеличивается выносливость организма. Эти адаптации специфичны для различных типов тренировочных нагрузок. 7.

У разных студентов неодинаковая способность адаптироваться к тренировочным нагрузкам. Наследственность играет главную роль в определении того, как быстро и в какой степени организм адаптируется к тренировочной программе. Колебание интенсивности клеточного развития, обмена веществ, а также нервной и эндокринной регуляции также обусловливают значительные индивидуальные различия. Именно поэтому любая программа тренировочных нагрузок должна учитывать специфические потребности и способности отдельных испытуемых. Тренировочные адаптации весьма специфичны к типу физической деятельности, а также объему и интенсивности выполняемых физических нагрузок. Для улучшения мышечной силы, например, не следует уделять много внимания бегу на длинные дистанции или выполнять медленные силовые нагрузки с низкой интенсивностью. Именно поэтому человек, тренирующийся на развитие силы и мощности, обычно имея большую силу, характеризуется таким же уровнем аэробной выносливости, как и нетренированный человек.

Большинство согласятся с тем, что регулярные физические нагрузки повышают способность мышц производить больше энергии и меньше уставать. Точно также тренировочные занятия, направленные на развитие выносливости, улучшают способность студентов выполнять больший объем работы в течение более длительного периода времени. Однако если прекратить тренироваться, уровень подготовки студентов заметно снизится. Тренировочная программа должна включать план сохранения достигнутого.

Как же реагируют различные системы организма на высокие физиологические требования, предъявляемые физической активностью?

3.Мышечный контроль движения.

Любое движение человека, от моргания до марафонского бега, зависти от адекватного функционирования скелетной мышцы. Будь то напряженное усилие спортсмена, занимающегося борьбой сумо, или грациозный пируэт балерины, они осуществляются благодаря мышечному сокращению. В сокращении сердца, прохождении пищи, которую мы съели, через кишечный тракт, движении любой части тела участвуют мышцы.

Существуют три типа мышц: гладкие, сердечные, скелетные. Гладкая мышца относится к непроизвольно сокращающимся, не зависит от нашего сознания. Гладкие мышцы содержатся в стенках кровеносных сосудов, обеспечивая их сужение или расширение и тем самым регулируя кровоток. Кроме того, их можно обнаружить в стенах большинства внутренних органов ( прохождение пищи, рождение ребенка…). Сердечная мышца находится только в сердце. 8.

Она имеет некоторые общие свойства со скелетной мышцей, но как и гладкая мышца не находится под нашим сознательным контролем. Она самоконтролируется, ее настраивают нервная система и эндокринная. Мы в жизни больше обращаем внимание на скелетные мышцы, которые контролируются нашим сознанием. Они произвольно сокращаются и большинство из них прикреплены к скелету. В теле человека свыше 215 пар скелетных мышц – дельтовидная, большая и малая грудная, двуглавая мышца плеча и др. Движения большого пальца руки, например, осуществляются с участием 9 разных мышц.

Структура мышцы: внешняя оболочка – эпимизий (придает форму мышце), внутри пучки волокон, завернутые в соединительнотканную оболочку – перимизий. Разрезав перимизий, мы увидим мышечные волокна, являющиеся отдельными мышечными клетками – эндомизий.

Выносливость и скорость человека во время выполнения физической нагрузки определяется способностью мышц производить энергию и силу. Отдельная скелетная мышца включает в себя два типа волокон: медленносокращающиеся (МС) и быстросокращающиеся(БС). В среднем мышцы состоят на 50% из МС и на 25% из волокон БС типа «а» и 25% типа «б», 1% типа «в». Содержание МС и БС волокон в разных мышцах неодинаково. Исследования показывают, что у людей с преобладанием МС волокон на ногах, большое количество этих же волокон и на руках. МС волокнам присущ высокий уровень аэробной выносливости. Аэробный означает « в присутствие кислорода», так как окисление - кислородный процесс. Способность поддерживать мышечную активность в течение длительного времени называется мышечной выносливостью. Благодаря этому они более приспособлены к выполнению длительной работы невысокой интенсивности (марафонский бег, плавание в открытом море). БС волокна характеризуются относительно низкой аэробной выносливостью. Они более приспособлены к анаэробной деятельности (без кислорода). Это значит, что энергия образуется не путем окисления, а благодаря анаэробным реакциям. БС двигательные единицы производят значительно большую силу, чем МС двигательные единицы, однако они легко устают ввиду ограниченной выносливости. БС волокна используют при выполнении « взрывных» видов деятельности (бег 100м, плавание 50м).

Характеристики мышечных волокон, то есть МС или БС определяются в раннем возрасте, впервые 5 лет жизни. Состав мышечных волокон определен генетически и незначительно изменяется от детского до среднего возраста.

9.

Каждое координированное движение выполняется посредством мышечной силы. Его осуществляют:



-агонисты – первичные двигатели, мышцы отвечающие за выполнение движения;

-антагонисты – мышцы, противостоящие первичным двигателям;

-синергисты – мышцы помогающие первичным двигателям.

Большую часть силы выполняют агонисты, синергисты помогают, направляют, антагонисты защищают.

Типы мышечного сокращения:

- концентрическое – основной тип активации мышцы. Движение актиновых и миозиновых филаментов. Исходя из этого сокращения концентрические считаются динамическими.

- Статическое сокращение – мышцы активируются, не изменяя своей длины. Мышца производит силу, но остается статичной.

- эксцентрическое сокращение – мышцы производят силу в процессе удлинения. Динамическое сокращение, когда опускаем руку.

Мышечная сила – это максимальное усилие, которое производит мышца или группа мышц. Даже без нагрузки наши мышцы должны производить силу, достаточную чтобы двигать кости, к которым они прикреплены. Развитие мышечной силы зависит от:

- количества активированных двигательных единиц;

- типа активированных двигательных единиц;

- размера мышцы;

- начальной длины мышцы в момент активации;

- угла сустава;

- скорости действия мышцы.

Мышечная максимальная мощность – взрывной компонент силы, результат силы и скорости движения. 10.

Мышечная выносливость – способность мышцы выполнять повторяющиеся мышечные движения.

3.1. Увеличение силы вследствие силовой тренировки.

В течение многих лет считали, что увеличение силы – это результат увеличение размера мышц (гипертрофия). Иммобилизация конечности приводит к мышечной атрофии. Однако мышечная сила включает в себя очень много аспектов, чем просто размер мышц. Есть понятие сверхчеловеческая сила, очень популярен женский силовой спорт, где гипертрофия мышц в значительной степени не наблюдается. Однако это не означает, что значительное увеличение мышц не имеет значения для максимального потенциала мышц (тяжелая атлетика). Очень важен нервный контроль увеличения силы. Ученые убедительно доказали, что увеличение силы может быть достигнуто без структурных изменений в мышцах, но не без нервных адаптаций. Значит сила не является исключительно собственностью мышц, а скорее двигательной системы. Проведенные исследования, касающиеся силовой подготовки, показывают, что начальное увеличение произвольной силы связано с нервной адаптацией. Она включает:

- улучшенную координацию;

- улучшенное усвоение;

- повышенную активацию первичных двигателей.

Таким образом на начальное увеличение силы в большей степени влияют нервные факторы, последующее долгосрочное увеличение силы почти исключительно – результат гипертрофии.

Гипертрофию мышц частично вызывает гормон тестостерон (гормон роста). Тестостерон - андрогенный гормон обеспечивает мужские половые признаки. Анаболические стероиды также являются андрогенными гормонами. Большие дозы анаболических стероидов в сочетании с большими силовыми тренировками приводят к значительным результатам. У некоторых женщин наблюдается значительная гипертрофия вследствие силовых тренировок, тогда как у других размер мышц практически не меняется. У первых более высокое соотношение между тестостероном и эстрагоном, которое и обусловливает увеличение мышечной массы.

Существует 2 типа гипертрофии:

11.

- кратковременная – накачивание мышцы во время кратковременной нагрузки. Происходит накопление жидкости (отека), поступающей из плазмы крови, во внутриклеточное пространство мышцы. Гипертрофия длится недолго, через несколько часов жидкость возвращается в кровь.



- долговременная – увеличение мышечного размера, вследствие длительных тренировок. Она отражает реальные изменения структуры мышцы, вследствие увеличения числа мышечных волокон (гиперплазия).

Существует понятие атрофия мышц:

Если тренированная мышца бездействует, изменения в ней происходят в течение нескольких часов (иммобилизация конечности). В первые 6 часов интенсивность белкового синтеза начинает снижаться. Значительное снижение силы составляет 3 – 4% в день. Атрофия прежде всего влияет на МС волокна. В настоящее время неизвестно, является ли уменьшение количества волокон следствием их отмирания или превращение их в БС волокна.

4.Адаптация сердечно – сосудистой системы при мышечной деятельности.

4.1.Строение и функции сердечно – сосудистой системы.

Наша сердечно – сосудистая система, включающая сердце, кровеносные сосуды и кровь, выполняет многие функции, в том числе питания, защиты и даже удаления шлаков. Она должна взаимодействовать с каждой клеткой организма и немедленно реагировать на любое изменение условий внутренней среды, чтобы обеспечить максимальную эффективность функционирования всех систем организма. Во время мышечной деятельности количество требований, предъявляемых к ней, возрастает, как и увеличивается потребность в их скорейшем удовлетворении.

Сердечно – сосудистая система обеспечивает доставку кислорода и питательных веществ каждой клетке организма и выведение из нее диоксида углерода и конечных продуктов распада. Она транспортирует гормоны из эндокринных желез к их целевым рецепторам. Эта система поддерживает температуру тела, а буферные способности крови помогают контролировать рН организма. Сердечно – сосудистая система поддерживает соответствующие уровни жидкости, предотвращая обезвоживание, а также помогает предотвратить инфекционные заболевания, вызванные проникающими в кровь микроорганизмами. Сердечно – сосудистая система впечатляет своей способностью немедленно реагировать на многочисленные и постоянно изменяющиеся потребности нашего организма.

12.


Сердце имеет 2 предсердия, выполняющих роль принимающих камер, 2 желудочка, выполняющих роль насоса. Сердце обеспечивает циркуляцию крови по всей системе сосудов. Капиллярная кровь, прокладывающая свой путь между клетками организма, доставляя кислород и питательные вещества и собирая продукты обмена веществ, возвращается через большие вены – верхнюю и нижние полые вены – в правое предсердие. Из правого предсердия кровь, проходя через правое атриовентрикулярное отверстие попадает в правый желудочек, который перекачивает кровь через раскрытый полулунный клапан в легочные артерии, откуда она поступает в правое и левое легкое. Получив свежую порцию кислорода, кровь покидает легкие через легочные вены и возвращается в левое предсердие сердца. В эту камеру поступает вся оксигенированная кровь. Из левого предсердия кровь через раскрытый атриовентрикулярный левый митральный клапан поступает в левый желудочек. Оттуда она попадает в аорту, а затем ко всем тканям организма. Левая часть сердца называется системной. Она получает оксигенированную кровь из легких и снабжает ею все ткани организма.

Собирательное название сердечной мышцы – миокард. Толщина миокарда непосредственно зависит от нагрузки на стенки сердечных камер. Левый желудочек – наиболее мощная из четырех камер сердца. Когда тело находится в вертикальном положении, левый желудочек должен преодолевать силу земного притяжения и энергично сокращаться(гипертрофия).

Кровь возвращается в сердце через вены. Возврату крови способствует дыхание, сокращение мышц и клапаны сосудов. Кровь перераспределяется по телу в зависимости от потребностей отдельных тканей. Более активные ткани получают больший объем крови. В ответ на местные химические изменения в организме сосуды расширяются, тем самым увеличивая снабжение крови определенные системы. Следующие понятия важны для понимания работы, выполняемой сердцем, а также нашего последующего рассмотрения реакций сердца во время мышечной деятельности:

- сердечный цикл – с механической точки зрения включает расслабление (диастолу) и сокращение (систолу) всех четырех камер сердца. Во время диастолы камеры наполняются кровью. Во время систолы они сокращаются и выбрасывают свое содержимое. Фаза диастолы более продолжительная. С увеличением ЧСС эти абсолютные временные интервалы сокращаются.

- систолический объем крови – во время систолы определенное количество

13.


крови выбрасывается из левого желудочка. В конце диастолы, непосредственно перед сокращением, желудочки завершили наполнение. Систолический объем – это объем выброшенной крови – разность между первоначальным объемом и количеством крови, оставшейся в желудочке после сокращения.

- фракция выброса – количество крови, перекачиваемой из левого желудочка с каждым сокращением. В покое этот показатель меньше, чем при нагрузке.

- сердечный выброс – это объем крови, выбрасываемой желудочками за 1 мин. или произведение ЧСС на систолический объем крови.

Существует обширная система сосудов, по которым кровь доставляется ко всем тканям организма. Система сосудов включает в себя группы сосудов, со которым кровь транспортируется из сердца к тканям и обратно:

- артерии;

- артериолы;

- капилляры;

- венулы;

- вены.

Артерии – это крупные эластичные сосуды с хорошо развитой мышечной оболочкой, по которым кровь идет от сердца к артериолам, а оттуда в капилляры – самые мелкие сосуды. Именно здесь осуществляется весь обмен между кровью и тканями. Из капилляров кровь начинает обратный путь по венулам к сердцу. Венулы образуют более крупные сосуды – вены, завершающие круг кровообращения.


  1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©zubstom.ru 2015
обратиться к администрации

    Главная страница