Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся система

Любая двигательная, в том числе  и спортивная, деятельность совершается  при помощи мышц, за счет их сокращения. Поэтому строение и функциональные возможности мускулатуры необходимо знать любому человеку, но в особенности тем, кто занимается физическими упражнениями и спортом.

На долю мышц приходится значительная часть сухой массы тела человека. У женщин на мышцы приходится до 35% общей массы тела, а у мужчин до 50%. Специальной силовой тренировкой можно значительно увеличить мышечную массу. Физическое бездействие приводит к уменьшению мышечной массы, а зачастую - к увеличению жировой массы.

В организме человека различают  несколько видов мышц: скелетные, гладкие и сердечную мышцы. Деятельность мышц регулируется центральной нервной системой. Скелетные мышцы удерживают тело человека в равновесии и осуществляют все движения. При сокращении мышцы укорачиваются и через свои эластичные элементы - сухожилия осуществляют движения частей скелета. Работой скелетных мышц можно управлять по желанию человека, однако, при интенсивной работе они очень быстро утомляются.

 

Гладкие мышцы входят в состав внутренних органов человека. Гладкомышечные клетки укорачиваются в результате сокращения сократительных элементов, но скорость их сокращения в сотни раз меньше, чем в скелетных мышцах. Благодаря этому гладкие мышцы хорошо приспособлены к длительному стойкому сокращению без утомления и с незначительными энергозатратами.

В каждую мышцу входит нерв, распадающийся на тонкие и тончайшие ветви. Нервные окончания доходят до отдельных мышечных волокон, передавая им импульсы, которые заставляют их сокращаться. Мышцы на своих концах переходят в сухожилия, через которые они передают усилия на костные рычаги. Сухожилия также обладают упругими свойствами и являются последовательными упругими элементами мышц. Сухожилия обладают большей прочностью на растяжение по сравнению с мышечной тканью. Наиболее слабыми и поэтому часто травмируемыми участками мышцы являются переходы мышцы в сухожилие. Поэтому перед каждым тренировочным занятием необходима хорошая предварительная разминка.

Мышцы в организме человека образуют рабочие группы и работают, как  правило, скоординированно в пространственно-временных и динамико-временных отношениях. Такое взаимодействие называется мышечной координацией. Чем больше количество мышц или групп принимает участие в движении, тем сложнее движение и тем больше энергозатраты и тем большую роль играет межмышечная координация для повышения эффективности движения. Более совершенная межмышечная координация приводит к увеличению проявляемой силы, быстроты, выносливости и гибкости.

Все мышцы пронизаны сложной  системой кровеносных сосудов. Протекающая  по ним кровь снабжает их питательными веществами и кислородом. Сила сокращения мышцы зависит от площади поперечного сечения мышцы, от величины площади ее прикрепления к кости, а также от направления развиваемого мышцей усилия и длины плеча приложения силы. Например, сгибатель бицепса может создать усилия до 150 кг, а голени до 480 кг.

В процессе сокращения мышцы участвует  одновременно лишь часть мышечных волокон, остальные в это время выполняют  пассивную функцию. Поэтому мышцы  могут совершать длительное время  работу, однако постепенно они теряют свою работоспособность и наступает утомление мышц.

В результате физических тренировок объем и сила мышцы значительно  возрастает в 1,5-3 раза, а скорость сокращения и сопротивляемость к неблагоприятным  факторам повышается в 1,2-2 раза, что  приводит к возрастанию прочности сухожилий под влиянием мышечных усилий.

Основные группы мышц человека. Мышцы рук

Дельтовидная мышца. Она покрывает  плечевой сустав. Состоит из трех пучков: переднего, среднего и заднего. Каждый пучок двигает руку в сторону, одноименную своему названию.

Бицепс или двуглавая мышца  плеча. Расположена на передней поверхности  руки. Сгибает руку в локтевом суставе.

Трицепс или трехглавая мышца плеча. Расположена на задней поверхности  руки. Разгибает руку в локтевом суставе.

Сгибатели и разгибатели пальцев. Одни расположены на внут ренней поверхности предплечья, другие на внешней стороне. Они ведают движениями пальцев.

 

Мышцы плечевого пояса

5. Грудино-ключично-сосцевидная мышца.  Она вращает и нагибает голову, участвует в подъеме грудной  клетки вверх. 

6. Лестничные мышцы шеи располагаются в глубине шеи. Участвуют в движении позвоночника.

7. Трапециевидная мышца. Находится  на задней поверхности шеи  и грудной клетки. Она поднимает  и опускает лопатки, тянет голову  назад.

 

Мышцы груди

8. Большая грудная мышца. Расположена на передней поверхности грудной клетки. Приводит руку к туловищу и вращает ее внутрь.

9. Передняя зубчатая мышца. Находится  на боковой поверхности грудной  клетки. Она вращает лопатку и  отводит ее от позвоночного  столба

10. Межреберные  мышцы. Находятся на ребрах. Участвуют в акте чихания.

 

Мышцы живота.

11. Прямая  мышца. Расположена вдоль передней  поверхности брюшного пресса. Она  сгибает туловище вперед.

12. Наружная  косая мышца. Находится сбоку  брюшного пресса. при одностороннем  сокращении сгибает и вращает туловище, при двустороннем - наклоняет его вперед.

 

Мышцы спины

13. Широчайшая  мышца. Находится на задней  поверхности грудной клетки. Приводит  плечо к туловищу, вращает руку  внутрь, тянет ее назад.

14. Длинные  мышцы. Расположены вдоль позвоночника. Разги бают, наклоняют и вращают туловище в стороны.

К мышцам спины также относится и трапециевидная мышца, которая была рассмотрена  выше. Мышцы ног

15. Ягодичные  мышцы. Двигают ногу в тазобедренном  суставе, от водят, разгибают,  вращают бедро внутрь и наружу. Выпрямляют согнутое вперед туловище.

16. Четырехглавая  мышца. Находится на передней  поверхности бедра. Она разгибает  ногу в колене, сгибает бедро  в тазобедренном суставе и  вращает его.

17. Двуглавая  мышца. Расположена на задней  поверхности бедра. Сгибает ногу в коленном суставе и разгибает в тазобедренном суставе.

18. Икроножная  мышца. Расположена на задней  поверхности голе ни. Сгибает  стопу, участвует в сгибании  ноги в коленном суставе.

19. Камбаловидная  мышца. Находится в глубине  голени. Сгибает стопу.

 

4.2 Сердечно-сосудистая система (система кровообращения)

Деятельность  всех систем организма человека осуществляется при взаимосвязи гуморальной (жидкостной) регуляции и нервной системы. Гуморальная регуляция осуществляется внутренней системой транспортировки через кровь и систему кровообращения, к которой относится сердце, кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и органы, вырабатывающие особые клетки - форменные элементы.

Движение  крови и лимфы по сосудам происходит непрерывно, благодаря чему органы, ткани, клетки постоянно получают необходимые им в процессе ассимиляции пищевые вещества и кислород, и непрерывно удаляются продукты распада в процессе обмена веществ

В зависимости  от характера и состава циркулирующей  в организме жидкости сосудистую систему разделяют на кровеносную и лимфатическую.

Кровь - это разновидность соединительной ткани с жидким межклеточным веществом (плазмой) - 55% и взвешенных в ней форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) - 45%. Основные компоненты плазмы - это вода (90-92%), остальные белки и минеральные вещества. Благодаря наличию белков в крови вязкость ее выше воды (примерно в 6 раз). Состав крови относительно стабилен и имеет слабую щелочную реакцию.

Эритроциты - красные кровяные клетки, они являются носителем красного пигмента - гемоглобина. Гемоглобин уникален тем, что обладает способностью к образованию веществ в комплексе с кислородом. Гемоглобин составляет почти 90% в эритроцитах и служит переносчиком кислорода из легких ко всем тканям. В 1 куб. мм крови у мужчин в среднем 5 млн. эритроцитов, у женщин - 4,5 млн. У людей, занимающихся спортом, эта величина достигает 6 млн. и более. Эритроциты образуются в клетках красного костного мозга.

Лейкоциты - белые кровяные клетки. Они далеко не так многочисленны, как эритроциты. В 1 куб. мм крови  содержится 6-8 тысяч белых кровяных клеток. Основная функция лейкоцитов - защита организма от возбудителей болезней. Особенностью лейкоцитов является способность проникать к местам скопления микробов из капилляров в межклеточное пространство, где они выполняют свои защитные функции. Продолжительность их жизни 2-4 дня. Их число все время пополняется за счет вновь образующихся из клеток костного мозга, селезенки и лимфатических узлов.

Тромбоциты - кровяные пластинки, основная функция которых -обеспечение свертываемости крови. Кровь свертывается вследствие разрушения тромбоцитов и превращения растворимого белка плазмы фибриногена в нерастворимый фибрин. Волокна белка вместе с кровяными клетками формируют сгустки, закупоривающие просветы кровеносных сосудов.

Под влиянием систематических тренировок увеличивается число эритроцитов и содержание гемоглобина в крови, в результате чего повышается кислородная емкость крови. Повышается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям из-за повышения активности лейкоцитов.

 

Основные функции крови:

транспортная - доставляет клеткам  питательные вещества и кислород, удаляет из организма продукты распада  при обмене веществ;

защитная - защищает организм от вредных  веществ и инфекции, за счет наличия  механизма свертывания останавливает кровотечение;

теплообменная - участвует в поддержании  постоянной температуры тела.

Кровь в организме человека движется по замкнутой системе, в которой  выделяются два круга кровообращения - большой и малый 

Центром кровеносной системы является сердце, выполняющее роль двух насосов. Правая сторона сердца (венозная) продвигает кровь по малому кругу кровообращения, левая (артериальная)- по большому кругу Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца, затем венозная кровь поступает в легочный ствол, который разделяется на две легочные артерии, которые делятся на более мелкие артерии, переходящие в капилляры альвеол, в которых происходит газообмен (кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом). Из каждого легкого выходит по две вены, впадающие в левое предсердие. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца. Обогащенная кислородом и питательными веществами артериальная кровь поступает ко всем органам и тканям, где происходит газообмен и обмен веществ. Забрав из тканей углекислый газ и продукты распада, венозная кровь, собирается в вены и двигается к правому предсердию.

По кровеносной системе перемещается кровь, которая бывает артериальной (насыщенной кислородом) и венозной (насыщенной углекислым газом).

У человека существуют три типа кровеносных сосудов: артерии, вены, капилляры. Артерии и вены отличаются друг от друга направлением движения крови в них. Таким образом, артерия - это любой сосуд, несущий кровь от сердца к органу, а вена - несущий кровь от органа к сердцу, независимо от состава крови (артериальная или венозная) в них. Капилляры - тончайшие сосуды, они тоньше человеческого волоса в 15 раз. Стенки капилляров полупроницаемые, через них вещества, растворенные в плазме крови, просачиваются в тканевую жидкость, из которой переходят в клетки. Продукты обмена клеток проникают в обратном направлении из тканевой жидкости в кровь.

Кровь движется по сосудам от сердца под воздействием давления, создаваемого сердечной мышцей в момент ее сокращения. На возвратное движение крови по венам оказывают влияние несколько факторов:

во-первых, венозная кровь продвигается к сердцу под действием сокращений скелетных мышц, которые как бы выталкивают кровь из вен в  сторону сердца, при этом обратное движение крови исключается, так как клапаны, находящиеся в венах, пропускают кровь только в одном направлении - к сердцу.

Механизм принудительного продвижения  венозной крови к сердцу с преодолением сил гравитации под воздействием ритмических сокращений и расслаблений скелетных мышц называется мышечным насосом.

Таким образом, скелетные мышцы  при циклических движениях существенно  помогают сердцу обеспечивать циркуляцию крови в сосудистой системе;

во-вторых, при вдохе происходит расширение грудной клетки и в  ней создается пониженное давление, которое обеспечивает подсасывание венозной крови к грудному отделу;

в-третьих, в момент систолы (сокращения) сердечной мышцы при расслаблении предсердий в них также возникает  подсасывающий эффект, способствующий движению венозной крови к сердцу.

Сердце - центральный орган системы кровообращения. Сердце представляет собой полый четырехкамерный мышечный орган, расположенный в грудной полости, разделенный вертикальной перегородкой на две половины - левую и правую, каждая из которых состоит из желудочка и предсердия. Сердце работает автоматически под контролем центральной нервной системы.

Волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в  результате гидродинамического удара  порции крови, выбрасываемой в аорту  при сокращении левого желудочка, называется частотой сердечных сокращений (ЧСС). ЧСС взрослого мужчины в покое составляет 65-75 уд/мин., у женщин на 8-10 ударов больше, чем у мужчин. У тренированных спортсменов ЧСС в покое становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения и может достигать 40-50 уд/мин.

Количество крови, выталкиваемое  желудочком сердца в сосудистое русло  при одном сокращении, называется систолическим (ударным) объемом крови. В состоянии покоя он составляет у нетренированных - 60, у фенированных-80 мл. При физической нагрузке у нетренированных возрастает до 100-130 мл., а у тренированных до 180-200 мл.

Количество крови, выбрасываемое  одним желудочком сердца в течение  одной минуты, называется минутным объемом крови. В состоянии покоя этот показатель равен в среднем 4-6 л. При физической нагрузке он повышается у нетренированных до 18-20 л., а у тренированных до 30-40 л.

При каждом сокращении сердца поступающая  в систему кровообращения кровь  создает в ней давление, зависящее  от эластичности стенок сосудов. Его величина в момент сердечного сокращения (систолы) составляет у молодых людей 115-125 мм рт. ст. Минимальное давление в момент расслабления сердечной мышцы составляет - 60-80 мм рт. ст. Разница между максимальным и минимальным давлением называется пульсовым давлением. Оно составляет примерно 30-50 мм рт. ст.