УРАЛЬСКИЙ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
АКАДЕМИИ ТРУДА И СОЦИАЛЬНЫХ ОТНОШЕНИЙ
Кафедра профсоюзного движения
СОЦИАЛЬНЫЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
Лекция
Челябинск
2010
Социальные и биологические основы физической культуры: лекция / сост.: А.Ю. Рябов, Ю.Г. Мартынов; УрСЭИ АТиСО. – Челябинск, 2010. – 20 с.
Лекция составлена на основе программы курса «Физическая культура для студентов вузов». Освещает следующие темы: забота государства о здоровье граждан, государственная политика по отношению к физкультуре и спорту, важность здорового образа жизни в современном обществе. Изложены основные вопросы анатомии и физиологии человека.
Предназначена для студентов I курса УрСЭИ всех отделений.
Авторы-составители Рябов А.Ю., канд. пед. наук, ст. преподаватель кафедры профсоюзного движения УрСЭИ Мартынов Ю.Г., доцент кафедры физического воспитания Академии труда и социальных отношений
Рецензенты Мишаров Н.З, канд. пед. наук, доцент кафедры профсоюзного движения УрСЭИ Миловидов В.К., доцент, зав. кафедрой гимнастики УралГУФК
Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом УрСЭИ
©Уральский социально-экономический институт (филиал) Академии труда и социальных отношений, 2010
©Мартынов Ю.Г., Рябов А.Ю., 2010
2
ПЛАН ЛЕКЦИИ
1.Социальные основы физической культуры.
2.Биологические основы физической культуры.
2.1.Обмен веществ.
2.2.Кровь и сердечно-сосудистая система.
2.3.Дыхание.
2.4.Органы пищеварения.
2.5.Органы выделения.
2.6.Опорно-двигательный аппарат.
2.7.Железы внутренней секреции.
2.8.Нервная система.
2.9.Утомление.
3.Двигательная функция и повышение устойчивости организма человека к различным условиям среды.
1. СОЦИАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
Познакомившись с расписанием занятий в институте, вы увидели среди таких предметов, как математика, иностранный язык, информатика и физическую культуру.
Как вы считаете, нужен ли этот предмет менеджерам, финансистам, бухгалтерам?
Этот предмет стоит в списке обязательных общеобразовательных дисциплин для всех специальностей. То есть государство заботится о здоровье своих студентов (граждан), и при изучении этого предмета вы более грамотно станете относиться к своему здоровью, сможете вносить коррективы в свое физическое состояние и осмысленно подходить к вопросам тренировки и улучшения своей физической кондиции и формы.
Как вы думаете, почему государству выгодно, чтобы его граждане были здоровы?
Во-первых, для того, чтобы граждане хорошо работали и создавали материальные ценности, экономическую базу и мощь государства, с которым будут считаться на мировой арене. Если государство не будет обладать экономической мощью, то попадет в зависимость от более развитых. Все ли из вас знают про такое государство, как Республика Бенин?
Во-вторых, здоровые граждане смогут осуществить прирост населения для этого государства. Если прироста населения не будет, этого государства не станет потом на карте мира или у него возникнут большие проблемы с притоком граждан из других стран, например, как в Косово, где постепенно на смену сербам пришли албанцы, в семьях которых рождалось больше детей, и со временем возникла демографическая проблема, переросшая впоследствии в политическую и в конце концов в войну. Так и в России через несколько десятков лет территория от Дальнего Востока до Урала может оказаться заселенной по преимуществу китайцами.
3
В-третьих, здоровые граждане нужны государству для его непосредственной защиты, то есть в армии должны служить здоровые молодые люди, способные вынести тяготы военной службы и в случае необходимости защитить свою Родину.
С другой стороны, почему вам, гражданам государства, необходимо здоровье?
Во-первых, для того, чтобы хорошо и успешно работать и зарабатывать себе средства для существования, материальные блага для себя и своей семьи. Здоровье становится критерием конкурентоспособности человека. Если он в отличной форме, то может претендовать на хорошую работу, престижное образование, высокий социальный статус. В обществе, в котором выросли ваши родители, люди моего поколения, мало что зависело от самого человека. Студент после окончания института распределялся на работу, где ему платили небольшую, но стабильную зарплату, которой хватало только на самое необходимое (собственно, самое необходимое только и было в магазинах, да и то в небольшом количестве и скудном ассортименте). Сейчас же по окончании института вы выходите на рынок труда, где работодатель выбирает необходимых ему специалистов. И немаловажную роль в его выборе играет ваш внешний вид, здоровье и отношение к спорту. Представьте, приходят наниматься на работу два бухгалтера после института, но один еще вдобавок чемпион области по армреслингу. Кого в первую очередь возьмут на работу? Другой вариант – вас приняли на работу. Вы проработали два дня и заболели, проболели две недели, затем отработали два дня и снова слегли на неделю. Я думаю, работодатель задумается, зачем ему такой сотрудник и не стоит ли ему его заменить на более здорового.
Во-вторых, здоровье вам необходимо чтобы создать семью и продолжить ваш род, чтобы была возможность понравиться вашему партнеру, чтобы у вас родились здоровые дети. Физически здоровый человек более привлекателен, у него больше шансов понравиться представителю противоположного пола. Поговорка о том, что встречают по одежке, касается не только одежды, но и внешнего вида, физической формы человека. А для юношей немаловажна способность защитить свою избранницу в наше не спокойное время.
В-третьих, в наши дни дорого и небезопасно болеть. Сейчас нужно платить за лекарства, анализы, операции, процедуры. А посещение врача вообще может быть опасно, потому что он из своих корыстных побуждений может вам назначить дорогие лекарства, анализы, лечение, поскольку он может быть связан коммерческими интересами с фармацевтическими фирмами, которые ему отчисляют проценты с выписанных рецептов. Эти вещи на Западе уже давно поняли, и люди там вынуждены заботиться о своем здоровье. Наши граждане только начинают осознавать это. Социологический опрос показал, что понимают значение здорового образа жизни в США – 85%, в России 5-7% населения. Вы должны усвоить, что ваше здоровье находится только в ваших руках и только вы сами можете его ослабить вредными привычками или улучшить, приложив усилия и затратив на это время.
4
Чтобы осознанно подходить к этому процессу, надо представлять, как же устроен человеческий организм и его анатомические, физиологические и биохимические функции. Без такого знания сложно укреплять здоровье, правильно использовать физические упражнения для повышения работоспособности, ускорять восстановительные процессы в организме.
2. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
Человеческий организм состоит из клеток, клетки образуют ткани, из тканей построены органы; органы, сходные по функциям, объединены в системы. Все это связано друг с другом и является сложной единой саморегулирующейся и саморазвивающейся системой, которая объединяет все части организма.
2.1.Обмен веществ
Воснове жизнедеятельности организма лежат непрекращающийся обмен веществ и энергии. Организм не может осуществлять свои жизненные функции без поступления питательных веществ и кислорода, без непрерывного удаления продуктов распада.
Постоянный обмен веществ и энергии сопровождается двумя взаимосвязанными процессами: ассимиляцией и диссимиляцией. При ассимиляции усваиваются поступающие в организм питательные вещества и кислород. При диссимиляции происходит распад поступающих сложных химических веществ на более простые, в результате образуется энергия, за счет которой совершаются все процессы в органах и тканях: сокращение мышц, работа сердца, легких, головного мозга.
Впроцессе обмена веществ различают 3 этапа:
1 этап – поступление в организм питательных веществ и кислорода.
2 этап – усвоение питательных веществ и кислорода, протекание окислительных биохимических реакций и высвобождение энергии.
3 этап – выведение из организма продуктов распада.
Необходимые организму питательные вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины и вода поступают с пищей.
Кислород поступает в ткани организма с помощью дыхательной и сер- дечно-сосудистой систем.
Белки являются основным материалом, из которого построены клетки. Однако при истощении запасов углеводов и жиров в организме они используются как источник энергии, и если это происходит регулярно, то приводит к дистрофии.
Они являются также составной частью ферментов и гормонов. При окислении 1 грамма белка выделяется энергия – 4,1 ккал.
Процесс образования белков очень сложный. Вначале белки, принятые в составе пищи, под воздействием ферментов желудочного, поджелудочного и кишечного соков расщепляется на аминокислоты, которые в тонких кишках всасываются в кровь. Кровь разносит аминокислоты по всему организму. В
5
клетках органов и тканей из аминокислот образуются белки, необходимые организму. Суточная потребность в белках составляет в среднем 100-118 граммов.
Жиры – это высокоэнергетический материал в организме. При расщеплении 1г жира выделяется 9,1 ккал. Жиры сохраняют тепло в организме, предохраняют кожу от высыхания, а органы от механических повреждений и способствуют фиксации, входят в состав оболочки клеток.
Жиры пищи под воздействием ферментов поджелудочного и кишечного соков (при участии желчи) расщепляются на глицерин и жирные кислоты. Во время процесса всасывания в тонких кишках глицерин и жирные кислоты вновь превращаются в специфический для организма жир, который поступает в лимфу. Вместе с лимфой он попадает в кровь и разносится по всему организму.
Организм начинает использовать жиры как источник энергии только при интенсивной мышечной работе, когда запасы углеводов истощились. Исследования показали, что это наступает примерно на 40-й минуте работы. Поэтому регулярные интенсивные занятия спортом, особенно тренировки, длительные по времени, не дают возможности организму излишнего накопления жира, которое вредно сказывается на состоянии здоровья человека.
Суточная потребность в жирах в среднем составляет – 100 грамм. Углеводы используются организмом как источник энергии. При рас-
щеплении 1 г углеводов выделяется 4,1 ккал. Особенно углеводы нужны для нормальной работы мышц и клеток головного мозга
Всоставе пищи в организм поступают сложные углеводы (преимущественно крахмал).
Впищеварительном канале под воздействием ферментов слюны, поджелудочного и кишечного сока углеводы превращаются в сахар (обычно в глюкозу). В тонких кишках глюкоза всасывается в кровь и доставляется в органы и печень. В органах, преимущественно в печени и мышцах, из глюкозы получается гликоген, который входит в состав клеток. Глюкоза постоянно содержится в крови (норма 0,08 – 0,12%). Уменьшение содержания глюкозы в крови до 0,07 (гипогликемия) снижает физическую и умственную работоспособность и может привести к потере сознания.
Углеводы содержатся только в растительных продуктах. Суточная потребность в углеводах в среднем 450 – 500 грамм.
Минеральные соли и вода поддерживают необходимое осмотическое давление в клетках и обеспечивают постоянство внутренней среды организма.
Витамины – вещества с большим биологическим действием. Они оказывают существенное влияние на обмен веществ в организме, повышая его активность. Витамины увеличивают работоспособность организма и его сопротивляемость различным заболеваниям.
Некоторые витамины вырабатываются самим организмом, но большинство человек получает с пищей.
Обмен веществ между организмом и внешней средой сопровождается обменом энергии. Человек получает энергию от потребляемой пищи, а также тратит энергию на физическую и умственную работу.
6
Важно соблюдать энергетический баланс, когда количество энергии, поступившей в организм, равно количеству растраченной энергии.
К сожалению, сейчас у некоторых людей, ведущих малоподвижный образ жизни, нарушается энергетический баланс, так как они с пищей получают больше энергии, чем тратят. Отсюда накопление жира в организме и появление нежелательной формы тела.
Чтобы этого не было, необходима мышечная деятельность, занятия физическими упражнениями. Они повышают активность обменных процессов и энергии, что положительно сказывается на работоспособности человека.
2.2. Кровь и сердечно-сосудистая система
Жизнедеятельность организма обеспечивается кровью.
Кровь – жидкая ткань, которая циркулирует по кровеносной системе. Она состоит из плазмы и форменных или клеточных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Клеточные элементы составляют 40-45%, а плазма 55-60% всего объема крови.
В1 мм крови содержится: 4,5-5 млн. эритроцитов, 200-300 тыс. тромбоцитов, 6-8 тыс. лейкоцитов.
Эритроциты участвуют в переносе кислорода из легких в ткани с помощью гемоглобина и углекислого газа из тканей в легкие.
Лейкоциты выполняют защитную функцию. Они уничтожают вредные вещества, появившиеся в организме. Это явление называется фагоцитозом.
Тромбоциты участвуют в свертывании крови, которая свертывается в норме через 3-4 мин, если она выделяется из организма.
Нарушение функции тромбоцитов может привести к двум заболеваниям: тромбозу и гемофилии. При первом происходит закупорка сосудов из-за избытка тромбоцитов, при втором можно истечь кровью при незначительном порезе.
Вплазме крови растворены гормоны, минеральные соли и другие вещества, которыми она снабжает ткани, а также продукты распада, удаленные из тканей.
Имеются 4 группы крови, и каждый человек должен знать свою, так как это имеет жизненно важное значение.
Кровь выполняет следующие функции:
1. Трофическую – питание тканей (перенос кислорода и питательных веществ).
2. Регуляторную – переносит гормоны и другие вещества, изменяющие работу отдельных органов и систем.
3. Теплообмена – охлаждает работающие мышцы и нагревает охлажденные участка тела.
4. Защитную – борется с инородными веществами в организме, и закупоривает поврежденные сосуды.
Количество крови в организме составляет 13-ую часть веса тела (7-8%). Потеря человеком 1/3 количества крови опасно для жизни. В покое кровь совершает круг за 21-22 секунд, при физической работе за 8 секунд и меньше.
7
Органами, в которых образуются клетки крови, являются красный костный мозг, лимфатические узлы и селезенка. Срок жизни клеток крови разный: эритроцитов – в пределах 120 дней, различных групп лейкоцитов – от 1- 3 до 15-20 дней, тромбоцитов – около 5 дней.
Кровь в организме находится в постоянном движении, которое называется кровообращением.
Кровообращение осуществляется под воздействием сердца и разности давления в артериях и венах по кровеносным сосудам, которые представляют собой эластичные трубки разного диаметра, переходящие друг в друга и составляющие единую замкнутую систему.
Артерии – кровеносные сосуды, по которым кровь движется от сердца к различным органам и тканям. Самые мелкие артерии – артериолы, которые переходят в капилляры. Их толщина в 10 раз тоньше человеческого волоса. Они густо пронизывают все ткани организма. В обычных условиях в организме открыты всего 30% капилляров. При физической работе их количество увеличивается в зависимости от длительности и интенсивности работы. С открыванием капилляров связаны болевые ощущения у людей, долго не занимавшихся физическими упражнениями, после первых тренировок, но через 3-4 недели интенсивных занятий они проходят.
Капилляры имеют полупроницаемые стенки, поэтому кровь из них переходит в вены.
Вены – сосуды, по которым кровь движется к сердцу. Вены имеют полулунные клапаны, которые пропускают кровь только по направлению к сердцу.
Главный орган кровеносной системы – сердце. Оно представляет собой конусообразный мышечный орган, совершающий ритмические сокращения, благодаря которым кровь движется по сосудам в органы.
Сердце автономно и работает самостоятельно, однако его работа корректируется центральной нервной системой. Сердце имеет 2 круга кровообращения: большой и малый.
Большой круг кровообращения
Из капилляров кровь, уже венозная, переходит в мелкие вены. Мелкие вены, сливаясь вместе, образуют более крупные вены – верхнюю и нижнюю полые вены, кровь по которым входит в правое предсердие.
Малый круг начинается из правого желудочка, из которого венозная кровь поступает в легкие, где она, отдавая углекислый газ и насыщаясь кислородом, превращается в артериальную и по легочным венам направляется в левое предсердие, а потом в левый желудочек.
Таким образом, большой и малый круг кровообращения замкнулись. Работа сердца состоит из ритмичной смены сердечных циклов, состоя-
щих из 3 фаз:
1 фаза – сокращаются одновременно 2 предсердия, кровь при этом переходит из предсердий в желудочки, затем предсердия расслабляются.
2 фаза – сокращаются одновременно 2 желудочка, кровь при этом выбрасывается в аорту и в легкие, затем желудочки расслабляются.
8
3 фаза – расслабляются предсердия и желудочки, наступает общая пауза, во время которой в предсердия поступает кровь из нижней и верхней полой вены и легочных вен. Сокращение называется систолой, а расслабление – диастолой. Систола предсердий продолжается около 0,1 секунды; систола желудочков – 0,3 секунды, общая пауза – 0,4 секунды.
Таким образом, 1 цикл работы сердца занимает 0,8 секунды, что составляет 75 сокращений в 1 минуту.
Частота сердечных сокращений соответствует пульсу.
Пульсом называется колебание стенок артерий от действия левого желудочка сердца. Частота пульса зависит от различных условий, в которых находится организм. В покое он составляет 60-80 ударов в минуту. Во время физической работы максимальный пульс у тренированных людей достигает 200-240 ударов, у нетренированных такого пульса не достигнуть.
Давление. Кровь, циркулирующая в сосудах, оказывает на их стенки определенное давление, которое зависит от двух основных причин. Силы, с которой кровь выбрасывается из сердца во время сокращения, и сопротивления стенок кровеносных сосудов, которое приходится преодолевать крови при своем движении.
Различают максимальное и минимальное давление: максимальное (сис- толическое) давление, которое отмечается при сокращении левого желу-
дочка; минимальное (диастолическое) давление, которое создается при рас-
слаблении левого желудочка за счет упругости стенок растянутой аорты и других крупных артерий. Максимальное давление в норме 110-125 мм ртутного столба, минимальное – 65-80 мм ртутного столба. При заболеваниях величина кровяного давления изменяется, что ведет к серьезным нарушениям в организме.
Повышенное давление – гипертония, пониженное – гипотония. Показателями работы сердца являются: пульс, кровяное давление, систо-
лический объем, минутный объем крови.
Систолический объем крови – количество крови, выбрасываемое левым желудочком при его сокращении.
В среднем он равен 60 мл. Во время физической работы: у нетренированных людей – 130 мл; у спортсменов – 203 мл.
Минутный объем крови равен систолическому давлению, умноженному на величину пульса. У нетренированных он – 22-25 л, у спортсменов – 35-42 л.
Наибольший систолический объем бывает при пульсе 130-180 уд/мин. При пульсе свыше 180 уд/мин систолический объем резко снижается, поэтому лучшими показателями для тренировок сердца являются физические нагрузки при пульсе в диапазоне 130-180 уд/мин.
9
2.3. Дыхание
Дыхание – это комплекс физиологических процессов, осуществляемых дыхательным аппаратом и кровообращением, для обеспечения кислородом организма и выведения из него углекислого газа.
Дыхательный аппарат человека состоит из носа, носоглотки, глотки, трахеи, бронхов, легких, дыхательных мышц. Обмен воздуха в легких происходит в результате дыхательных движений грудной клетки и разности давления воздуха внутри легких и в атмосфере.
Различают внешнее дыхание и тканевое дыхание.
Внешнее дыхание происходит в альвеолах легких. Здесь кислород из атмосферного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови в атмосферный воздух.
Тканевое дыхание начинается, когда кислород переходит из крови в ткани, а углекислый газ, образовавшийся в тканях, переходит в кровь, которая доставляет его в легкие, а из них он выводится наружу из организма.
Во время физической работы увеличивается газообмен, для этого усиливаются функции дыхания и кровообращения, чтобы обеспечить мышцы кислородом для проведения окислительных реакций в организме.
Показателями дыхательной системы человека являются: частота дыхания, дыхательный объем, легочная вентиляция, жизненная емкость легких, кислородный запрос, максимальное потребление кислорода.
Частота дыхания определяется за минуту.
Один цикл дыхания состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. У женщин частота дыхания чаще на 1-2 цикла, чем у мужчин. Обычно в покое частота дыхания бывает 16-20 циклов в минуту, у спортсменов она снижается до 8- 12 циклов в минуту. При физической работе частота циклов увеличивается.
Дыхательный объем – это количество воздуха, проходящего через легкие за один дыхательный цикл. В покое он 350-800 мл. При интенсивной дыхательной работе он увеличивается до 2,5 л.
Легочная вентиляция – объем воздуха, который проходит через легкие за 1 минуту. Она равна дыхательному объему, умноженному на частоту дыхания. В покое это 5-9 л в зависимости от тренированности. При интенсивной работе она увеличивается в 25 раз.
Жизненная емкость легких – максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после максимального вдоха. У женщин она 3000-3500 мл, у мужчин 3800-4200 мл, у спортсменов женщин – 5000 мл, мужчин – 7000 мл.
Кислородный запрос – количество кислорода, необходимое организму в 1 мин. для окислительных процессов.
В покое его необходимо 250-300 мл, при интенсивной мышечной работе кислородный запрос увеличивается в 20 раз.
Максимальное потребление кислорода – наибольшее количество кисло-
рода, которое может усвоить организм при максимальной для него работе.
10