- •Глава 1. Организм человека – единая биологическая система.
- •1.2. Влияние физических нагрузок на функциональное состояние организма
- •1.2.3. Влияние физической тренировки
- •1.2.4. Влияние физической тренировки и гипокинезии на функцию органов пищеварения
- •1.2.7. Адаптация организма к. Физическим нагрузкам и напряжениям
Социально – биологические основы физической культуры.
Глава 1. Организм человека – единая биологическая система.
Человечество всегда размышляло о своем назначении, необходимости постижения сути человека. Гете писал: «Главным предметом изучения человечества является человек».
Если представить жизнь человека после его рождения в абсолютно идеальных условиях, то можно надеяться на жизнь без болезней долгие годы. В действительности же окружающая среда и сам человек создают организму такие условия существования, в которых он часто болеет.
И.П. Павлов писал: « Человек может жить до 100 лет. Мы сами своей невоздержанностью, своей беспорядочностью, своим безобразным обращением с собственным организмом сводим этот нормальный срок до гораздо меньшей цифры». Проблема здоровья неотделима от проблемы человека, она возникает вместе с человеком и видоизменяется соответственно движению человеческой культуры.
Человек – живой организм, осуществляющий обмен веществ с окружающей средой. Особенности человека как биологического вида закреплены в наследственности и запрограммированы Природой. В то же время человек, являясь существом социальным, не только приспосабливается к условиям окружающей среды, но и приспосабливает жизнь к себе, производя необходимые для этого средства.
Биологические особенности и социальная сущность человека представляются как две неразрывные подсистемы, два уровня организации единой, живой системы. Биологические особенности человека, приобретенные по наследству от родителей, могут развиваться и реализовываться только в определенных социальных условиях и во взаимодействии организма с окружающей средой. «Животный организм как система существует среди окружающей природы только благодаря непрерывному уравновешиванию этой системы с внешней средой» (И.П. Павлов) Под уравновешиванием он понимал процесс приспособления живых организмов к условиям жизни, т.е. к внешней среде. Изучая организм, и законы его деятельности, И.П. Павлов никогда не отрывал организм от среды и считал, что внешняя среда является причиной всех изменений, происходящих в динамике жизненных процессов.
Биологические особенности здорового человека во многом зависят от социальных условий жизни и влияния вредных факторов окружающей среды. Измененные окружающая среда, отношения между техникой и человеком в процессе труда, ритм и темп жизни – это серьезное испытание человека на прочность. Следовательно, необходим качественно иной подход к проблеме здоровья человека.
Ни одно государство в мире не в состоянии полностью обеспечить лечение и нужный уровень профилактики заболеваний своего населения. Число различных болезней, число больных растут так быстро, что средства необходимые на эти нужды становятся несоизмеримыми с возможностями государства.
Человек не имеет право считать себя образованным, если он не освоил ОСНОВ КУЛЬТУРЫ ЗДОРОВЬЯ. Культура здоровья предполагает не накопительство полезных знаний для сохранения здоровья, а активное их практическое использование. Культура здоровья это прежде всего - умение жить не вредя своему организму, а принося ему пользу.
Для того, чтобы помочь организму приспособиться к условиям жизни и влиянию различных факторов окружающей среды, человеку необходимо:
знать характеристики окружающей среды;
изучить индивидуальные качества и особенности своего организма;
разумно соотнести возможности своего организма с требованиями и воздействиями окружающей среды;
вести здоровый ( правильный ) образ жизни, регулярно выполнять необходимые физические нагрузки и закаливать организм, беречь свое здоровье всеми доступными средствами.
Жить без болезней, оставаясь практически здоровым – цель достижимая и должна стать нормой истинно культурного человека. Только для этого нужны усилия воли и самодисциплина.
Усилия благоразумного человека должны направляться не к тому, чтобы чинить и конопатить свой организм, как утлую и дырявую ладью, а к тому, чтобы устроить себе такой образ жизни, при котором организм как можно меньше приходил бы в рассроенное положение, а следовательно, как можно реже нуждался бы в починке (Д.И. Писарев).
Основной единицей, определяющей состояние и жизнеспособность организма, является клетка. Из деятельности клеток складывается состояние органов и организма в целом. Поэтому при изучении причин болезни, старения и смерти организма в первую очередь необходимо выяснять причины жизнеспособности отдельных клеток, входящих в его состав.
Установлено, что молодая клетка необычайно чувствительна и реактивна. Она быстро и чутко отвечает на все внешние воздействия, легко приспосабливается к изменению условий среды, сохраняя постоянство своих основных свойств. Чем старше клетка, тем ниже ее жизненная сила, тем сильнее она реагирует на внешние воздействия, тем менее возбудима. Накапливающиеся в процессе жизнедеятельности клеток ядовитые вещества должны бесперебойно удаляться из органов. Задержка продуктов распада в жидкости, омывающей клетки, накопление токсинов во внутренней среде – вот основные причины заболеваний и старения организма, хотя и не единственные. Возможность обновления среды, окружающей клетку, является одним из важнейших средств укрепления здоровья и долголетия.
Внутренняя среда организма - это комплекс жидкостей ( крови, лимфы, тканевой жидкости ), омывающей клеточные элементы и принимающих определенное участие в питании и обмене органов и тканей. От химического состава, физико – химических и биологических свойств внутренней среды зависят реактивность и возбудимость органов, их чувствительность к различным воздействиям, питание, а так же в значительной степени состояние жизнедеятельность организма в целом.
Общей внутренней средой организма является кровь, но поскольку клетки органов с кровью не соприкасаются, в процессе эволюционного развития роль питательной среды (микросреды) тканевых элементов приобрела тканевая (интерстициальная, внеклеточная) жидкость, состав и свойства которой специфичны для отдельных органов и соответствуют их структурным и физиологическим особенностям.
Кровь переносит огромное количество химических соединений, совершенно необходимых для жизненных процессов организма. Помимо питательных веществ (белков, жиров, углеводов), кислорода и отходов жизнедеятельности клеток, она содержит самые разнообразные элементы, без которых жизнь вообще немыслима.
Несмотря на совершенную, четко организованную систему регуляции состава крови, в ней могут возникать и неизбежно возникают то кратковременные, то затяжные колебания, способные нарушить нормальное существование клеток. Изменения состава крови сказываются на составе тканевой жидкости, являющейся непосредственной внутренней средой органов и тканей. Регуляция состава крови зависит от многих внешних факторов, на которые человек может влиять по своему усмотрению: полноценное питание, пребывание на свежем воздухе, регулярные физические нагрузки, закаливание, устранение вредных привычек и вредных воздействий окружающей среды (недоброкачественные продукты питания и питьевая вода, а также загрязненные воздух и водоемы).
Французский физиолог Клод Бернар, являющийся основоположником учения о внутренней среде, в 1878 г. писал: "... Постоянство внутренней среды есть условие свободной, независимой жизни. Это достигается посредством процесса, который поддерживает во внутренней среде все условия, необходимые для жизни элементов ... . Постоянство среды предполагает такое совершенство организма, чтобы внешние перемены в каждое мгновение компенсировались и уравновешивались..."
Учение о внутренней среде организма развил в XX столетии американский физиолог У.Б.Кеннон, который ввел термин "гомеостаз". Он отмечал, что организм отличается необычайной стабильностью, несмотря на то, что состоит из крайне неустойчивых и чувствительных к различным воздействиям элементов. Отдельные части нашего тела устойчивы потому, что постоянна их питательная среда. Это постоянство регулируется автоматически.
Человеческий организм может жить и развиваться лишь в том случае, если между ним и средой обитания происходит постоянный обмен веществ. Из внешней среды он получает питательные вещества и энергию. Внешняя среда направляет, регулирует и организует его деятельность, определяет его существование. Чтобы внутренняя среда организма резко не изменялась и не вызывала нарушения функций органов и систем, человек должен постоянно осознавать свою деятельность и возможное ее отрицательное воздействие на гомеостаз. Установлено, что гомеостаз более устойчив к "возмущающим" факторам внешней среды у лиц, имеющих высокий уровень тренированности, закаленности и физической работоспособности.
Постоянство внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций характеризуют состояние нормального, здорового организма. Любой вид патологии представляет выход за пределы гомеостаза. Для того чтобы жизнедеятельность организма не нарушалась, чтобы все его функции протекали в наиболее благоприятных условиях, необходимо сохранение постоянной концентрации водородных ионов, определенного осмотического давления крови и тканевой жидкости, поддержание на одном и том же уровне температуры тела, кровяного давления, обмена веществ.
Любое эмоциональное, физиологическое, физическое или химическое воздействие (радость, горе, волнение, болевое раздражение, изменение атмосферного давления, прием лекарства и др.) может явиться толчком к выходу организма из состояния динамического равновесия, в котором он пребывает. Такое воздействие принято называть "возмущающим". Оно ведет к возникновению сложного комплекса реакций, направленных на приспособление организма к изменившимся условиям, на предотвращение и сглаживание возможных сдвигов в гомеостазе. Происходят колебания состава, физико-химических и биологических свойств крови, выведение из организма или задержка продуктов обмена веществ, гормонов, ионов, медиаторов, изменение проницаемости тканевых барьеров, биологических мембран, повышение или снижение тонуса и реактивности комплексной вегетативно-гуморально-гормональной системы.
По различным параметрам границы гомеостаза могут быть как жесткими, так и подвижными, меняясь и варьируя в зависимости от индивидуальных, климатических, географических и сезонных условий. В процессе усиления или ослабления регуляторных механизмов они могут меняться - расширяться или суживаться. Исследования, проведенные в Институте физиологии (Г.Н.Кассиль, 1978), показали, что выход из границ гомеостаза совершается неодинаково у разных людей и, как правило, сопровождается определенными патологическими явлениями.
У спортсменов, особенно высококвалифицированных, границы гомеостаза в состоянии покоя, при тренировках и соревнованиях устанавливаются на ином, значительно более широком уровне, чем у лиц, не занимающихся систематически физической культурой и спортом. Выход же за пределы гомеостатических взаимоотношений, даже при тяжелых стрессовых ситуациях в условиях ответственных соревнований и даже при поражениях, происходит у спортсменов значительно реже, чем у нетренированных.
Постоянство внутренней среды организма обеспечивается системой защитных приспособлений - внешних и внутренних барьеров. Их схематически можно разделить на следующие группы: кожные и слизистые барьеры; воспаление, фагоцитоз, ретикуло-эндотелиальная' система; барьерная функция лимфатической ткани; гуморальные факторы; реактивность клеток организма.
Среди перечисленных барьеров большое значение имеет кожный барьер, надежно защищающий наше тело от загрязнения, ядов, бактерий, вирусов. Через кожу организм освобождается от некоторых чужеродных веществ и многих продуктов метаболизма. Вот почему залогом хорошего здоровья является чистота тела. Ежедневный гигиенический душ, регулярные водные процедуры и еженедельное посещение парной бани позволяют человеку содержать кожу в состоянии "боевой готовности" и предотвращать заражение организма через кожу.
К внешним барьерам организма относятся также слизистые оболочки дыхательного и пищеварительного аппаратов. Они защищают организм от вредных химических соединений, находящихся в атмосферном воздухе или оказавшихся в пище. Мощный барьер образует печень — сложнейшая лаборатория, в которой обезвреживаются ядовитые продукты, образовавшиеся в процессе пищеварения и преодолевшие кишечную стенку. К внешним барьерам относят и почки, освобождающие и очищающие организм от продуктов обмена, токсинов и ядов.
Внешние барьеры охраняют общую внутреннюю среду — кровь, а клетки органов и тканей, как указывалось выше, с кровью не соприкасаются. Необходимые для питания вещества они получают из тканевой жидкости, которая хотя и образуется кровью, но отделена от нее специальными защитными образованиями - "гисто-гематическими барьерами".
Существование гисто-гематических барьеров позволяет понять, почему некоторые яды, бактерии, вирусы, токсины поражают одни органы и не затрагивают другие. Очаги заболевания возникают в зонах наименьшего сопротивления, где по тем или иным причинам нарушается проницаемость гисто-гематических барьеров.
Доказано, что не все вещества, циркулирующие в крови, проникают в ткани. В этом проявляется как защитная, так и регулирующая функция барьеров. Но известно также, что все вещества, поступающие из клеток в тканевую жидкость, выводятся в ток крови. Иначе организм не смог бы существовать.
Экспериментальные исследования показали, что одни вещества довольно быстро выводятся из тканей и попадают в кровь, а другие задерживаются в тканях и вызывают нарушения их функций. Установлено, что переход веществ в кровь замедляется при возбуждении симпатического отдела вегетативной нервной системы, т.е. в состоянии стресса. В то же время возбуждение парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, что имеет место при физических нагрузках, сопровождается ускорением вывода продуктов обмена из тканей.
Спортивная тренировка, как установлено, снимает возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы и повышает тонус вагуса. Таким образом, регулярные занятия физической культурой и спортом, влияя на проницаемость гисто-гематических барьеров, способствуют сохранению постоянства внутренней среды организма, обеспечивая тем самым хорошее здоровье.
Невосприимчивость организма к инфекциям или каким-либо вредным веществам обеспечивается как врожденным, так и приобретенным иммунитетом. Врожденный, или естественный иммунитет обусловлен врожденными биологическими особенностями, присущими конкретному человеку. Этот видовой признак передается по наследству подобно любому другому морфологическому или биологическому признаку вида. Напряженность естественного иммунитета очень высока, однако он может снижаться под действием ионизирующей радиации, при хирургическом удалении селезенки, при слабом физическом развитии и гипокинезии, при длительном отравлении организма различными ядами (никотин, алкоголь и др.). Следовательно, в каждой семье перед рождением ребенка будущие мать и отец должны оценивать свое физическое состояние, образ жизни и понимать возможности передачи по наследству своему ребенку сниженного иммунитета.
Приобретенный иммунитет вырабатывается организмом в течение его индивидуальной жизни путем перенесения соответствующего заболевания или путем вакцинации, в большинстве случаев держится долго - иногда всю жизнь, но по наследству не передается. Следовательно, чтобы каждый ребенок после рождения был надежно защищен от многочисленных инфекций, ему необходимо в разные сроки жизни проводить вакцинацию.
Проведенные В.М.Шубиным, М.Я.Левиным (1982, 1985) и многими другими исследования показывают, что постоянство внутренней среды организма, высокий уровень иммунитета к различным инфекциям обеспечивают регулярные физические нагрузки в оптимальном режиме. Занятия физической культурой и спортом повышают иммунологическую реактивность организма, которая проявляется в повышении показателей бактерицидности и аутомикрофлоры кожи, показателей активности лизоцима слюны, фагоцитарной активности нейтрофилов крови, в повышении продукции антител.
Слово "здоровье" чаще всего противопоставляется слову "болезнь". Однако здоровье - это не только отсутствие болезней, но и способность организма быстро адаптироваться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, способность успешно выполнять профессиональные и иные функции.
Научные исследования показывают, что человек может находиться в состоянии здоровья, болезни или предболезни ("третьем состоянии"). В состоянии предболезни находятся люди в периоды полового созревания, климакса, предродовом и послеродовом периодах, а также при перемене места жительства с резкими климато-географическими и временными перемещениями. Установлено, что весь комплекс физиологических изменений проявляется скорее в общем состоянии, в ухудшении самочувствия, снижении работоспособности, нарушении сна. Это состояние появляется в результате срыва адаптационной системы организма.
Нередко люди сталкиваются с химическими вредностями, повышенной вибрацией и шумом на производстве. Длительные, отрицательные воздействия не сразу приводят к заболеваниям, а постепенно снижают работоспособность и ухудшают самочувствие. Состояние предболезни вызывают длительное и интенсивное курение, употребление алкоголя, неправильное питание, гипокинезия. Людей, находящихся в третьем состоянии, очень много. Они вынуждены работать, но делают это менее эффективно. Любое вредное воздействие (охлаждение, тяжелый физический труд, недосыпание, инфекция) легко вызывает у таких людей серьезное заболевание. Из третьего состояния проистекают очень многие болезни, потому что у человека при этом снижаются адаптационные механизмы, т.е. процессы приспособления к условиям жизни в быту и на производстве. Адаптация к недостатку пищи и воды, холоду и жаре, физическим и интеллектуальным нагрузкам, социальная адаптация друг к другу и, наконец, адаптация к безвыходным стрессорным ситуациям имеет место на протяжении всей жизни каждого человека, но не у всех адаптация достигает высокого уровня и избавляет от болезней.
Индивидуальная адаптация формируется в процессе взаимодействия человека с окружающей средой и обеспечивается глубокими структурными изменениями организма. Как утверждает Ф.З.Меерсон (1993), человек в процессе индивидуальной адаптации создает запасы памяти и навыков, формирует векторы поведения на основе образования в организме путем синтеза нуклеиновых кислот банка памятных структурных следов. Причем все эти следы, составляющие основу простых и сложных приобретенных реакций, возникают на основе селективной экспрессии генов.
Все адаптационные, памятные структурные следы по своему биологическому значению обращены в будущее. Они защищают человека от предстоящих встреч с опасными факторами среды. Причем адаптация к одному фактору, по данным Ф.З.Меерсона (1993) и др., защищает человека не только от этого вредного фактора (прямой защитный эффект), но и от нескольких других (перекрестные защитные эффекты).
Коррекция донозологических изменений индивидуального здоровья с помощью доступных каждому человеку средств и методов невозможна без понимания этим человеком механизмов адаптации к воздействию факторов внешней среды и существования перекрестного защитного эффекта адаптации. Установлено, что адаптационные реакции по существу своему являются реакциями, предупреждающими повреждение организма, т.е. они составляют основу естественного предупреждения болезней, основу естественной профилактики.
Особенно важно понять прямой защитный эффект адаптации, когда адаптация к умеренному действию определенного фактора предупреждает повреждение организма большой дозой того самого фактоpa. Например, если человек в течение длительного времени ежедневно закаляет себя в условиях квартиры холодной водой (обтирания, обливания, душ), то он может быть уверен, что легко перенесет резкое переохлаждение и избежит простудных заболеваний.
Еще более важным моментом в профилактике самых различных заболеваний и коррекции донозологических состояний является существование перекрестного защитного эффекта адаптации, когда адаптация к действию определенного фактора повышает резистентность организма к повреждающему действию совершенно других факторов. Этот научно доказанный факт позволяет рекомендовать людям для повышения устойчивости организма к вредным химическим воздействиям окружающей среды и психическим стрессам, для профилактики сердечно-сосудистых и других заболеваний такие доступные средства, как регулярные физические нагрузки и закаливание.
Если, как указывает Ф.З.Меерсон (1993), при адаптации организма к возрастающим дозам ядов развивается активизация синтеза нуклеиновых кислот и белков только в одном органе - печени, то при адаптации к систематическим физическим нагрузкам развиваются несоизмеримо более разветвленные и сложные структурные следы, обеспечивающие более широкий спектр перекрестных защитных эффектов. Так, при адаптации к физическим нагрузкам системный структурный след реализуется в нервных центрах, эндокринных железах, сердце, печени, скелетных мышцах и т.д. Соответственно адаптация к физическим нагрузкам позволяет использовать ее для профилактики и реабилитации при сахарном диабете, гипертонии, атеросклерозе, остеохондрозе, функциональных нервных расстройствах и др.
Природа, сотворившая человека, снабдила его организм огромным физиологическим и функциональным запасом, большим коэффициентом надежности. Человеческий организм несет в себе резервные мощности, нужные на случай какой-либо поломки для восстановления своей целостности и необходимые для расширения своих возможностей. Но при этом человек ограничен физиологическими границами нормальной жизнедеятельности и должен эти границы соблюдать, т.е. поддерживать функционирование органов и систем, не допуская нарушения равновесия. Одним из многих средств поддержания постоянства внутренней среды организма человека, но наиболее эффективным, доступным и дешевым являются регулярные тренировки и закаливание.