Социально-биологические основы физкультуры

Введение……………………………………………………………………………..стр.2

1. Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая
система………………………………………………………………………………стр.4
2. Функциональные системы организма…………………………………………. стр.6
3. Внешняя среда и ее воздействие на организм человека……………………….стр.7
4. Средства физической культуры, обеспечивающие устойчивость к умственной и
физической работоспособности……………………………………………………стр.9
5. Двигательная функция и повышение уровня адаптации и устойчивости организма человека к различным условиям внешней среды………………….. стр.35

Выводы …………………………………………………………………………….стр.37

Литература ……………………………………………………………………….. .стр.40

Социально-биологические основы физкультуры

энергии, чем нетренированный, а объясняется тем, что сама работа,
произведенная тренированным, превышает величину работы, которую может
выполнить нетренированный. Экономизация проявляется в несколько меньшем
расходе энергии на единицу работы, однако весь объем работы у
тренированного при предельной работе настолько велик, что общая величина
затраченной энергии оказывается очень большой.
Весьма тесно связаны с тренированностью спортсмена показатели
максимального потреблении кислорода. Чем тренированнее спортсмен, тем
большее количество кислорода он в состоянии потребить во время предельной
работы.
Большая величина максимального потребления кислорода у
высокотренированных спортсменов тесно связана с большими величинами объема
дыхания и кровообращения. Максимальное потребление кислорода, равное 5 – 6
л/мин, сопровождается легочной вентиляцией, достигающей 200 л в 1 мин, при
частоте дыхания, превышающей 60 в 1 мин, и глубине каждого дыхания, равной
более 3 л. Иначе говоря, максимальное потребление кислорода сопровождается
максимальной интенсивностью легочного дыхания, которое у
высокотренированных спортсменов достигает значительно больших величин, чем
у малотренированных. Соответственно этому максимальных величин достигает
минутный объем крови.
Понижение уровня сахара в крови, являющееся одним из основных
признаков утомления, наиболее выражено при очень длительной работе у хорошо
тренированных спортсменов. Даже при величине содержания сахара в крови ниже
50 мг% тренированной марафонец еще долго способен сохранять высокий темп
бега, в то время как нетренированный при таком низком содержании сахара в
крови вынужден сойти с дистанции.
Значительные изменения в химизме крови во время работы говорят о том,
что центральная нервная система тренированного организма обладает
устойчивостью к действию резко измененного состава внутренней среды.
Организм высокотренированного спортсмена обладает Вишенной
сопротивляемостью к действию факторов утомления, иначе говоря, большой
выносливостью. Он сохраняет работоспособность при таких условиях, при
которых нетренированный организм вынужден прекратить работу.
При предельно напряженной мышечной деятельности происходят
значительные изменения практически во всех системах организма, и это
говорит о том, что выполнение этой напряженной работы связано с вовлечением
в ее реализацию больших резервных мощностей организма, с усилением обмена
веществ и энергии.
Таким образом, организм человека, систематически занимающегося
активной двигательной деятельностью, в состоянии совершить более
значительную по объему и интенсивности работу, чем организм человека, не
занимающегося ею. Это обусловлено систематической активизацией
физиологических и функциональных систем организма, вовлечением и,
повышением их резервных возможностей, своего рода тренированностью
процессов их использования и пополнения. Каждая клетка, их совокупность,
орган, система органов, любая функциональная система в, результате
целенаправленной систематической упражняемости повышают показатели своих
функциональных возможностей и резервных мощностей, обеспечивая в итоге
более высокую работоспособность организма за счет того же эффекта
упражняемости тренированности мобилизации обменных процессов.
Обмен веществ и энергии
Основной признак живого организма – обмен веществ и энергии. В
организме непрерывно идут пластические процессы, процессы роста,
образования сложных веществ, из которых состоят клетки и ткани. Параллельно
происходит обратный процесс разрушения; Всякая деятельность человека
связана с расходованием энергии. Даже во время сна многие органы (сердце,
легкие, дыхательные мышцы): расходуют значительное количество энергии.
Нормальное протекание этих процессов требует расщепления сложных
органических веществ так как они являются единственными источниками энергии
для животных и человека. Такими веществами являются белки, жиры и углеводы.
Большое значение для нормального обмена веществ имею~ также вода, витамины
и минеральные соли. Процессы образования в клетках организма необходимых
ему веществ, извлечение и накопление энергии (ассимиляция) и процессы
окисления и распада органических соединений, превращение энергии и ее
расход (диссимиляция) на нужды жизнедеятельности организма между собой
тесно переплетены, обеспечивают необходимую интенсивность обменных
процессов в целом и баланс поступления и расхода веществ и энергии.
Обменные процессы протекают очень интенсивно. Почти половина тканей
тела обновляется или заменяется полностью в течение трех месяцев.
Обмен белков Белки – необходимый строительный материал протоплазмы
клеток. Они выполняют в организме специальные функции. Все ферменты, многие
гормоны, зрительный пурпур сетчатки, переносчики кислорода, защитные
вещества крови являются белковыми телами. Белки сложны по своему строению и
весьма специфичны. Белки, содержащиеся в пище, и белки в составе нашего
тела значительно отличатся по своим качествам. Если белок извлечь из пищи и
ввести непосредственно в кровь, то человек может погибнуть. Белки состоят
из белковых элементов – аминокислот, которые образуются при переваривании
животного и растительного , белка и поступают в кровь из тонкого кишечника.
В состав клеток живого организма входит более 20 типов аминокислот. В
клетках непрерывно протекают процессы синтеза огромных белковых молекул,
состоящих из цепочек аминокислот. Сочетание этих аминокислот (всех или
части из них), соединенных в цепочки в разной последовательности, и
обусловливает бесчисленное количество разнообразных белков.
Аминокислоты делятся на незаменимые и заменимые. Незаменимыми
называются те, которые организм получает только с пищей. Заменимые могут
быть синтезированы в организме из других аминокислот. По содержанию
аминокислот определяется ценность белков пищи. Вот почему белки,
поступающие с пищей, делятся на две группы: полноценные, содержащие все
незаменимые аминокислоты, и неполноценные, в составе которых отсутствуют
некоторые незаменимые аминокислоты. Основным источником полноценных белков служат животные белки. Растительные белки (за редким исключением) неполноценные. В тканях и клетках непрерывно идет разрушение и синтез белковых структур. В условно здоровом организме взрослого человека количество распавшегося белка равно количеству синтезированного.
Функции белка не ограничиваются пластическим значением для организма.
Растворенные в плазме белки образуют коллоидный раствор крови, который
взаимодействует с основным веществом соединительной ткани через тканевую
жидкость. Движение веществ сквозь стенки капилляров – сложное сочетание
процессов диффузии, фильтрации и осмоса. Поскольку концентрация белков в
крови выше, чем в тканевой жидкости, осмотическое давление в крови также
выше. Осмотическое давление белков и других коллоидов; называемое
онкотическим, удерживает воду в крови. Если онкотическое давление крови
очень низкое (например; при длительном белковом голодании), обратное
проникновение тканевой жидкости в капилляры уменьшается и в. тканях могут
возникнуть отеки. Белки плазмы крови выполняют роль, буферных систем,
поддерживающих рН крови, а в виде гемоглобина, участвуют в транспорте
газов. Кроме того, велика и регуляторная роль белков в обмене углеводов и
жиров. Входя в состав ферментов и гормонов, белки определяют ход химических
превращений в организме и интенсивность обмена веществ. Существенна роль
белка в функции мышц. Белок также является энергетическим веществом (при
окислении в организме может образовываться 4,1 ккал, а в лабораторных
условиях еще дополнительно 1,3 ккал).
Регуляция белкового равновесия осуществляется гуморальным и, нервным
путями (через гормоны коры надпочечников и гипофиза, промежуточный мозг).
Считается, что норма потребления белка в день для взрослого человека
составляет 80 – 100 г. Если его поступает больше, то лишний белок идет на
покрытие энергетических затрат организма. При этом он может
трансформироваться в углеводы и другие соединения. При больших физических
нагрузках потребность организма в белке может доходить до 150 г/сут.
Азот – один из конечных продуктов окисления белка. Однако азот
выделяется не в свободном состоянии, а в виде соединений с водородом – NH3.
Это соединение (аммиак) вредно для организма. Аммиак обезвреживается в
печени, превращаясь в мочевину, которая выводится с мочой.
Обмен углеводов Углеводы делятся на простые и сложные. Простые
углеводы называются моносахаридами. Большинство из них, например глюкоза,
имеет формулу С6H12O6. Моносахариды хорошо растворяются в воде и поэтому
быстро всасываются из кишечника в кровь. Сложные углеводы построены из двух
или многих молекул моносахаридов. Соответственно они называются
дисахаридами и полисахаридами. К дисахаридам относятся свекловичный сахар,
молочный, солодовый и некоторые другие. Они хорошо растворяются в воде, но
из-за большой величины молекул почти не всасываются в кишечнике. К
полисахаридам относятся гликоген, крахмал, клетчатка. Они не растворимы в
воде и могут высасываться в кровь лишь после расщепления до моносахаридов.
Углеводы поступают в организм с растительной и частично с животной
пищей. Они также синтезируются в организме из продуктов расщепления,
аминокислот и жиров. При избыточном поступлении превращаются в жиры и в
таком виде откладываются в организме.
Значение углеводов. Углеводы – важная составная часть живого
организма. Однако их в организме меньше, чем белков и жиров, они составляют
всего лишь около 2% сухого вещества тела.
Углеводы в организме главный источник энергии. Они всасываются в кровь
в основном в виде глюкозы. Это вещество разносится по тканям и клеткам
организма. В клетках глюкоза при участии ряда ферментов окисляется до Н2О и
СО2 Одновременно освобождается энергия (4,1 ккал), которая используется
организмом при реакциях синтеза или при мышечной работе.
Значение углеводов при мышечной деятельности. Запасы углеводов
особенно интенсивно используются при физической работе. Однако полностью
они никогда не исчерпываются. При уменьшении запасов гликогена в печени его
дальнейшее расщепление прекращается, что ведет к уменьшению концентрации
глюкозы в крови. Мышечная деятельность в этих условиях продолжаться не
может. Уменьшение содержания глюкозы в крови является одним из факторов,
способствующих развитию утомления. Поэтому для успешного выполнения
длительной и напряженной работы необходимо пополнять углеводные запасы
организма. Это достигается увеличением содержания углеводов в пищевом
рационе и дополнительным введением их перед началом работы или
непосредственно при ее выполнении. Насыщение организма углеводами
способствует сохранению постоянной концентрации глюкозы в крови и тем самым
повышает работоспособность человека.
Симпатические нервы усиливают процессы расщепления и выход гликогена из печени. Парасимпатические нервы, наоборот, стимулируют депонирование гликогена. Нервные импульсы могут воздействовать либо прямо на клетки печени, либо косвенным путем, через железы внутренней секреции. Гормон мозгового слоя надпочечника адреналин способствует выходу углеводов из депо. Гормон поджелудочной железы инсулин обеспечивает их депонирование. Кроме этих гормонов в регуляции углеводного обмена участвуют гормоны коркового слоя надпочечников, щитовидной железы и передней доли гипофиза. Большое значение в регуляции углеводного обмена имеет кора больших полушарий.
Обмен жиров Жиры (липиды) – важный источник энергии в организме,
необходимая составная часть клеток. Излишки жиров могут депонироваться в
организме. Откладываются они главным образом в подкожной жировой клетчатке,
сальнике, печени и других внутренних органах. Общее количество жира у
человека: может составлять 10 – 12% массы тела, а при ожирении – 40 – 50%.
В желудочно-кишечном тракте жир распадается на глицерин и жирные
кислоты, которые всасываются в тонких кишках. Затем он вновь синтезируется
в клетках слизистой кишечника. Образовавшийся жир качественно отличается от
пищевого и является специфическим для человеческого организма. В организме
жиры могут синтезироваться также из белков и углеводов.
Жиры, поступающие в ткани из кишечника и из жировых депо, путем
сложных превращений окисляются, являясь, таким образом, источником энергии.
При окислении 1 г жира освобождается 9,3 ккал энергии. В связи с тем, что в
молекуле жира содержится относительно мало кислорода, последнего требуется
для окисления жира больше, чем для окисления углеводов. Как энергетический
материал жир и пользуется, при состоянии покоя и выполнении длительной
малоинтенсивной физической работы. В начале напряженной мышечной
деятельности окисляются углеводы. Но через некоторое время, в связи с
уменьшением запасов гликогена, начинают окисляться жиры и продукты их
расщепления. Процесс замещения углеродов жирами может быть настолько
интенсивным, что 80% всей необходимой в этих условиях энергии освобождается
в результате расщепления жира.
Жир используется как пластический и энергетический материал, покрывает
различные органы, предохраняя их от механического воздействия. Скопление
жира в брюшной полости обеспечивает фиксацию внутренних органов. Подкожная жировая клетчатка, являясь плохим проводником тепла, защищает тело от излишних теплопотерь. Жир входит в состав секрета сальных желез,
предохраняет кожу от высыхания и излишнего смачивания при соприкосновении с
водой, является необходимым компонентом пищи. Пищевой жир содержит
некоторые жизненно важные витамины.
Регуляция жирового обмена. Обмен липидов в организме регулируется
центральной нервной системой. При повреждении некоторых ядер гипоталамуса
жировой обмен нарушается и происходит ожирение организма или его истощение.
Нервная регуляция жирового обмена осуществляется путем прямых воздействий
на ткани (трофическая иннервация) или через железы внутренней секреции. В
этом процессе участвуют гормоны гипофиза, щитовидной, поджелудочной и
половых желез. При недостаточной функции гипофиза, щитовидной и половых
желез происходит ожирение. Гормон поджелудочной железы – инсулин, наоборот,
усиливает образование жира из углеводов, сжигая его.
Обмен воды и минеральных веществ Человеческий организм на 60% состоит
из воды. Жировая ткань содержит 20% воды (от ее массы), кости – 25, печень
– 70, скелетные мышцы – 75, кровь – 80, мозг – 85%. Для нормальной
жизнедеятельности организма, который живет в условиях меняющейся среды,
очень важно постоянство внутренней, среды организма. Ее создают плазма
крови, тканевая жидкость, лимфа, основная часть которых это вода, белки и
минеральные соли. Вода и минеральные соли не служат питательными веществами
или источниками энергии. Но без воды не могут протекать обменные процессы.
Вода – хороший растворитель. Только в жидкой среде протекают окислительно-
восстановительные процессы и другие реакции обмена, Жидкость участвует в
транспортировке некоторых газов; перенося их либо в растворенном состоянии,
либо в виде солей. Вода входит в состав пищеварительных соков, участвует в
удалении из организма продуктов обмена, среди которых содержатся и
токсические вещества, а также в терморегуляции.
Отношение общего количества потребляемой жидкости к общему количеству
выделяемой жидкости называется водным 6алансом. Если количество
потребляемой воды меньше количества выделяемой, то в организме человека
могут наблюдаться различного рода расстройства его функционального
состояния, так как, входя в состав тканей, вода является одним из
структурных компонентов тела, находится в виде солевых растворов и
обусловливает тесную связь водного обмена с обменом минеральных веществ.
Вода поступает в организм человека в «чистом виде» и в состав
различных продуктов, с которыми он тоже получает необходимые элементы.
Суточная потребность человека в воде составляет 2,0 – 2,5 л.
Регулятором водно-солевого обмена являются гормоны коры надпочечников
(альдостерон) и задней доли гипофиза (антидиуретический).
Минеральные вещества входят в состав скелета, в структуры белков,
гормонов, ферментов. Общее количество всех минеральных веществ в организме
составляет приблизительно 4 – 5% массы тела. Нормальная деятельность
центральной нервной системы, сердца и других органов протекает при условии
строго определенного содержания ионов минеральных веществ, за счет которых
поддерживается постоянство осмотического давления, реакция крови и тканевой
жидкости; они участвуют в процессах секреции, всасывания, выделения и т.д.
Основную часть минеральных веществ человек получает с пищей и водой.
Однако не всегда их содержание в пище достаточно. Большинству людей
приходится добавлять, например, хлористый натрий (NaCl – поваренная соль) в
пищу по 10 – 12 г в день. Хронический недостаток в пище минеральных веществ
может приводить к расстройству функций организма. Особенно чувствительны к
недостатку тех или иных солей дети и беременные женщины. Соли кальция и
фосфора необходимы для построения костей и зубов, в которых находится 70%
всего фосфора и 99% кальция, имеющихся в организме.
Важную физиологическую роль в организме играют также кальций (Са), магний (Мg), медь (Сu), сера (S) цинк (Zn), бром (Вr), фтор (Р).
Витамины и их роль в обмене веществ Значение витаминов состоит в том, что, присутствуя в организме в ничтожных количеств они регулируют реакции обмена веществ. Роль витаминов сходна ролью ферментов и гормонов. Целый ряд витаминов входит в состав различных ферментов. При недостатке в организме витаминов развивается состояние, называемое гиповитаминозом. Заболевание, возникающее при отсутствии того или иного витамина, называется авитаминозом.
К настоящему времени открыто более 20 веществ, которые относят к
витаминам. Обычно их обозначают буквами латинского алфавита А, В, С, Р, Е,
К и др. К водорастворимым относятся витамины группы В, С, РР и др. Ряд
витаминов являются жирорастворимыми.
Витамины влияют на обмен веществ, свертываемость крови, рост и
развитие организма, сопротивляемость инфекционным заболеваниям. Особенно
важна их роль в питании молодого организма и тех взрослых, чья деятельность
связана с большими физическими нагрузками не производстве, в спорте.
Повышенная потребность в витаминах может быть связана с особыми условиями
среды обитания (высокая или низкая температура, разреженный воздух).
Кроме описанных здесь витаминов большое значение для жизнедеятельности
организма имеют фолиевая кислота, биотин, холин, витамин Е (фактор
размножения) и витамин К. Все они достаточно широко распространены в
природе и при нормальном питании потребность в них полностью
удовлетворяется.
Обмен энергии Обмен веществ и энергии – это взаимосвязанные процессы,
разделение которых связано лишь с удобством изучения. Ни один из этих
процессов в отдельности не существует. При окислении энергия химических
связей, содержащаяся в питательных веществах, освобождается и используется