Тема 2:Социально-биологические основы жизнедеятельности
организма человека
Воздействие социально-экологических, природно-климатических факторов и бытовых условий на физическое развитие и жизнедеятельность человека
Человек в течение всей своей жизни находится под постоянным воздействием целого спектра факторов окружающей среды – от экологических до социальных.
Структура окружающей среды условно может быть разделена на природные (механические, физические, химические и биологические) и социальные элементы среды (труд, быт, социально-экономический уклад, информация). Условность такого деления объясняется тем, что природные факторы действуют на человека в определенных социальных условиях и нередко существенно изменены в результате производственной и хозяйственной деятельности людей. Свойства факторов окружающей среды обусловливают специфику влияния на человека. Изменение в уровнях воздействия любого из перечисленных факторов может привести к нарушениям в состоянии здоровья. Изменения в состоянии здоровья населения, обусловленные воздействием факторов окружающей среды, методологически изучать достаточно сложно, так как для этого необходимо использование многофакторного анализа.
1. Комплексное воздействие факторов среды на организм
Несмотря на разнообразие экологических факторов, в характере их воздействия на организм и в ответных реакциях живых существ можно выявить ряд общих закономерностей. У всех организмов в процессе их эволюции выработались приспособления к восприятию факторов в определенных количественных пределах, которые являются пределами положительного влияния на организм, его жизнедеятельность.
Все факторы среды в природе воздействуют на организм одновременно, причем не каждый сам по себе, т. е. в виде простой суммы, а как сложный взаимодействующий комплекс. При этом наблюдается усиление или ослабление силы одного фактора под влиянием другого, в результате чего абсолютная сила фактора, которую можно измерить с помощью соответствующих приборов, не будет равна силе воздействия фактора, которую можно определить по ответной реакции организма. Например, жару легче переносить при сухом, а не влажном воздухе, угроза замерзания выше при морозе с сильным ветром, чем в безветренную погоду. Таким образом, один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает неодинаковое экологическое воздействие. И наоборот, один и тот же экологический эффект может быть достигнут разными путями. Например, компенсация недостатка влаги может быть осуществлена поливом или снижением температуры.
На современного человека воздействует большое количество факторов, обусловленных научно-техническим прогрессом. Это вредные агенты, связанные с развитием атомной и химической промышленности, отходы производства, возрастание темпов жизни, умственных нагрузок и т. д. Воздействие упомянутых факторов на человека коренным образом изменило структуру заболеваемости и смертности. Если в начале XX века ведущими были, главным образом, эпидемические болезни, то в настоящее время на передний план вышли:
· сердечно-сосудистые;
· нервно-психические заболевания и травматизм.
Ускорение технического прогресса, прогрессирующее загрязнение окружающей среды, значительный рост стрессогенности современного образа жизни увеличивают риск развития заболеваний и делают каждого потенциальным пациентом медицинских учреждений (или целителей). Учение о здоровье и болезни, несмотря на свою тысячелетнюю историю, до настоящего времени все еще не сформировалось как единая научная дисциплина.
Как известно, в последние десятилетия происходит интенсивное изменение окружающей среды за счет резкого расширения промышленного производства, роста количества отходов, загрязняющих окружающую среду. Все это непосредственно влияет на здоровье населения, наносит огромный ущерб экономике, резко уменьшает трудовые ресурсы, а также потенциально создает канцерогенную и мутагенную опасность не только для здоровья настоящих, но и будущих поколений.
Здоровый организм постоянно обеспечивает оптимальное функционирование всех своих систем в ответ на любые изменения окружающей среды, например, перепады температуры, атмосферного давления, изменение содержания кислорода в воздухе, влажности и т. д. Сохранение оптимальной жизнедеятельности человека при взаимодействии с окружающей средой определяется тем, что для его организма существует определенный физиологический предел выносливости по отношению к любому фактору среды и за границей предела этот фактор неизбежно будет оказывать угнетающее влияние на здоровье человека.
Неблагоприятное воздействие факторов окружающей среды на организм зависит от природы и интенсивности факторов, от «готовности» организма и его защитно-приспособительных возможностей противостоять им. С этой позиции выделяют 3 группы факторов:
1) факторы, в отношении которых хорошо известна их этиологическая роль в развитии определенных заболеваний;
2) факторы среды, которые, не являясь непосредственной причиной болезни, служат условиями для их развития;
3) факторы, которые опосредованно влияют на организм, снижая его защитные, приспособительные возможности.
2. Влияние природно-экологических факторов на здоровье человека
Изначально Homo sapiens был подвержен тем же факторам регуляции и саморегуляции экосистемы, что и весь животный мир.
Главными из ограничивающих факторов были гипердинамия и недоедание. Среди причин смертности на первом месте стояли патогенные (вызывающие болезни) воздействия природного характера. Особое значение среди них имели инфекционные болезни, отличающиеся, как правило, природной очаговостью.
Суть природной очаговости в том, что возбудители болезней, ее переносчики и хранители существуют в данных природных условиях (очагах) вне зависимости от того, обитает здесь человек или нет. Человек может заразиться от диких животных (грызунов, птиц, насекомых и др.), проживая в этой местности постоянно или случайно оказавшись здесь. Природно-очаговые болезни являлись основной причиной гибели людей вплоть до начала XX в. Наиболее страшной из таких болезней была чума, возбудителем которой является чумной микроб. Смертность от чумы во много раз превосходила гибель людей в бесконечных войнах средневековья и более позднего времени. С XIV в. чума неоднократно отмечалась в России, в том числе и в Москве, и даже в начале XX в. наблюдалась в портовых городах Черного моря, в том числе и в Одессе. В XX в. крупные эпидемии были зарегистрированы в Индии.
Заболевания, связанные с окружающей человека природной средой, существуют и в настоящее время, хотя с ними ведется постоянная борьба. Это объясняется, в частности, причинами сугубо экологической природы, например, резистентностью (выработкой сопротивления к различным факторам воздействия) носителей возбудителей и самих возбудителей болезней. Характерным примером влияния этих процессов является борьба с малярией.
Малярия – заболевание, вызываемое заражением паразитами рода Plasmodeum, передаваемое укусом зараженного малярийного комара. Это заболевание – экологическая и социально-экономическая проблема. В 1955 г., по данным ЮНЕП, умирало ежегодно примерно 2 млн. человек. Против комаров в 1943 г. начали применять ДДТ, особенно интенсивно – с 1956 г. ДДТ и другие пестициды – мощные и стойкие, но уже к 70-м гг. число популяций комаров, стойких к ДДТ, возросло настолько, что число заболеваний, например, только в Индии возросло до 6 млн. уже в 1976 г., в то время как в 1966 г. их было всего 40 тысяч. Другой фактор, препятствующий ликвидации малярии, – у ее паразита появилась устойчивость к лекарствам от малярии (хлохину).
Сейчас, чтобы не отравлять окружающую среду пестицидами, все чаще пользуются экологически оправданными методами борьбы с малярией. Это методы управления жизненной средой – осушение заболоченных территорий, уменьшение солености воды и др., и биологические методы – использование других организмов для ликвидации комара, для чего культивируется не менее 265 видов личиноядных рыб, а также микробы, вызывающие болезни и гибель комаров.
Высокая смертность людей от инфекционных болезней обусловила достаточно медленный рост численности населения – первый миллиард жителей на Земле появился лишь в 1860 г. Развитие профилактической медицины резко улучшило санитарно-гигиенические условия жизни, привело к значительному снижению заболеваемости природно-очаговыми болезнями, а некоторые из них в XX в. практически исчезли.
3. Влияние социально-экологических факторов на здоровье человека
Искусственная среда, созданная самим человеком, также требует к себе адаптации, которая происходит в основном через болезни. Причины возникновения болезней в этом случае следующие: гиподинамия, переедание, информационное изобилие, психоэмоциональный стресс. С медико-биологических позиций наибольшее влияние социально-экологические факторы оказывают на следующие тенденции:
1) процесс акселерации
Акселерация – это ускорение развития отдельных органов или частей организма по сравнению с некой биологической нормой (увеличение размеров тела и более раннее половое созревание). Ученые полагают, что это эволюционный переход в жизни вида, вызванный улучшающимися условиями жизни: хорошее питание, «снявшее» лимитирующее действие пищевых ресурсов, что спровоцировало процессы отбора, ставшие причиной акселерации.
2) нарушение биоритмов
Нарушение биологических ритмов – важнейшего механизма регуляции функций биологических систем – в условиях городской жизни может быть вызвано появлением новых экологических факторов. Это, прежде всего, относится к циркадным ритмам: новым экологическим фактором, например, стало электроосвещение, продлившее световой день. Возникает хаотизация прежних биоритмов, и происходит переход к новому ритмическому стереотипу, что вызывает болезни у человека и у представителей биоты города вследствие нарушения фотопериода.
3) аллергизация населения
Аллергизация населения – одна из основных новых черт в измененной структуре патологии людей в городской среде. Аллергия – извращенная чувствительность или реактивность организма к тому или иному веществу, так называемому аллергену (простые и сложные минеральные и органические вещества). Аллергены по отношению к организму бывают внешние (экзоаллергены) и внутренние (аутоаллергены). Причина аллергических заболеваний (бронхиальная астма, крапивница, лекарственная аллергия, волчанка красная и др.) в нарушении иммунной системы человека, которая эволюционно находилась в равновесии с природной средой. Городская же среда характеризуется резкой сменой доминирующих факторов и появлением совершенно новых веществ – загрязнителей, давление которых ранее иммунная система человека не испытывала. Поэтому аллергия возникает без сопротивления организма и трудно ожидать, что он станет к ней резистентным.
4. Социально-экономические факторы
Социально-экономические факторы являются определяющими и обусловлены производственными отношениями. К ним относятся нормативно-правовые факторы (законодательство о труде и практика государственного и общественного контроля за его соблюдением); социально-психологические факторы, которые могут быть охарактеризованы отношением работника к труду, специальности и ее престижу, психологическим климатом в коллективе; экономические факторы (материальное стимулирование, система льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных условиях). Технические и организационные факторы оказывают воздействие на создание материально-вещественных условий труда (средства, предметы и орудия труда, технологические процессы, организация производства и т. д.). В реальных условиях этот сложный комплекс факторов, формирующих условия труда, объединен многообразными взаимными связями. Быт оказывает влияние через жилище, одежду, питание, водоснабжение, развитость инфраструктуры сферы обслуживания, обеспеченность отдыхом и условиями его проведения и т. п. Социально-экономический уклад воздействует на человека через социально-правовое положение, материальную обеспеченность, уровень культуры и образование.
Ни одно общество не смогло полностью устранить опасности для здоровья человека, проистекающие от извечных и новых условий окружающей среды. Наиболее развитые современные общества уже заметно сократили ущерб от традиционных смертельных болезней, но они же создали стиль жизни и технику, влекущие собой новые угрозы для здоровья.
Все формы жизни возникли в результате естественной эволюции, и поддержание их определяется биологическими, геологическими и химическими циклами. Однако Homo sapiens – первый вид, способный и желающий существенно изменить природные системы поддержания жизни и стремящийся стать первенствующей эволюционной силой, действующей в своих интересах. Путем добычи, производства и сжигания природных веществ мы нарушаем поток элементов через почвы, океаны, флору, фауну и атмосферу; мы изменяем биологическое и геологическое лицо Земли; мы меняем климат все больше и больше, все быстрее и быстрее лишаем растительные и животные виды привычного окружения. Человечество создает сейчас новые элементы и соединения; новые открытия генетики и техники позволяют вызвать к жизни новые опасные агенты.
Многие изменения окружающей среды позволили создать удобные условия, способствующие увеличению продолжительности жизни. Но человечество не покорило силы природы и не пришло к их полному пониманию: многие изобретения и вмешательства в природу происходят без учета возможных последствий. Некоторые из них уже вызвали катастрофическую отдачу.
Самый верный путь избежать грозящих коварными последствиями изменений окружающей среды – ослабить изменения экосистем и вмешательство человека в природу с учетом состояния его знаний об окружающем мире.
Если человек не в силах существенно повлиять на факторы окружающей среды он способен укрепить свой организм улучшить его защитные функции.
Для того чтобы управлять своим организмом, своим телом нам необходимо знать « как оно устроено» какие процессы в нем протекают.
Изменение в организме человека происходят во все периоды - с момента зачатия и до ухода из жизни.
Рост человека продолжается приблизительно до 20 лет, причем у девочек наибольшая его интенсивность наблюдается в период от 10 до 13, а у мальчиков от 12 до 16 лет.
Как правило, студенческий возраст (17—22 года) связан с периодом созревания, когда все органы, их системы и аппараты достигают своей мор-фофункциональной зрелости. Можно сказать что в этот период закладывается «фундамент здоровья».
Зрелый возраст (22—60 лет) характеризуется незначительными изменениями строения тела, а функциональные возможности этого достаточно продолжительного периода жизни во многом определяются особенностями образа жизни, питания, двигательной активности. Пожилому возрасту (61—74 года) и старческому (75 лет и более) свойственны физиологические процессы перестройки: снижение активных возможностей организма и его систем — иммунной, нервной, кровеносной и др. Здоровый образ жизни, активная двигательная деятельность в процессе жизни существенно замедляют процесс старения.
Человек как известно, - самое сложное из живых существ.
(см. слайд)
Организм — единая, саморегулирующаяся система, состоящая из органов и тканей. |
Орган — это часть целостного организма, представленная в виде комплекса тканей, выполняющего определенные специфические функции.
|
Различают четыре основных типа тканей:
1. эпителиальную или пограничную (кожа, слизистые);
2. соединительную которая составляет внутреннюю среду организма (костная, хрящевая, кровь, лимфа, жировая и др.);
3. нервную;
4. мышечную (гладкая, поперечнополосатая скелетная и сердечная).
1. гладкая мускулатура внутренних органов и сосудов, сокращается автоматически, независимо от воли человека;
2. поперечнополосатая скелетная мускулатура - основная мышечная масса, находящаяся под волевым контролем и обеспечивающая нам функцию передвижения;
3. поперечнополосатая мускулатура сердца, работа которой не зависит от воли человека.
В создании каждого органа участвуют все четыре вида тканей, но лишь одна из них является рабочей. Так, для мышцы основная рабочая ткань — мышечная, для печени — эпителитальная, для нервных образований — нервная.
(см. слайд)
Совокупность органов, выполняющих общую функцию, называют физиологической системой. |
Основные физиологические системы человеческого организма (См. слайд):
1. Опорно-двигательная система.
2. Сердечно-сосудистая (кровеносная).
3. Дыхательная.
4. Нервная.
5. Пищеварительная.
Опорно-двигательная система (аппарат)
Опорно-двигательная система человека — функциональная совокупность костей скелета, суставов и мышц, осуществляющих посредством нервной регуляции двигательные действия. |
Кости и суставы составляют пассивную часть опорно - двигательного аппарата, а мышцы, способные сокращаться и изменять положение костей, - активную часть.
Опорно-двигательная система состоит из костного скелета (206 костей), скелетных мышц (более 640) и суставов (200 шт.). Скелетные мышцы составляют около 40% массы тела человека.
Скелетные мышцы состоят из мышечных волокон и непременно оканчиваются сухожилием, которое крепится к кости возле суставного сочленения, а оно — к суставу (см. слайд).
Сокращаясь, мышца передает усилие через сухожилие суставу. Перед началом любого движения головной мозг должен отдать соответствующую команду мышечному аппарату. Осуществляется это при помощи двигательных нервов, обеспечивающих движение мышцы.
Состав скелетных мышц
Волокна в каждой мышце бывают двух типов – белые (быстрые) и красные (медленные).
Белые (быстрые) волокна, получают энергию для своего сокращения без участия кислорода (анаэробно). Такой способ получения энергии (его еще называют гликолизом), позволяет белым волокнам развивать большую быстроту, силу и мощность. Но за высокую скорость получения энергии белым волокнам приходится платить быстрой утомляемостью, так как гликолиз приводит к образованию молочной кислоты, а ее накопление вызывает усталость мышц и в итоге останавливает их работу.
Красные (медленные) волокна используют аэробный (с участием кислорода) путь получения энергии, поэтому к ним подходит больше капилляров, для лучшего снабжения их кислородом. Благодаря такому вот способу преобразования энергии, красные волокна являются низко утомляемыми и способны поддерживать относительно небольшое, но длительное напряжение. В основном, именно они важны для бегунов на длинные дистанции, и в других видах спорта, где требуется выносливость.
В среднем человек имеет примерно 40% медленных (красных) и 60 % быстрых (белых) волокон.
На самом деле, мышцы выполняют различные функции и поэтому могут значительно отличаться друг от друга составом волокон. Ну, например, мышцы, выполняющие большую статическую работу (икроножная мышца), часто обладают большим количеством медленных волокон, а мышцы, совершающие в основном динамические движения (бицепс), имеют большое количество быстрых волокон. Интересно то, что соотношение быстрых и медленных волокон у нас неизменно, не зависит от тренированности и определяется на генетическом уровне. Именно поэтому существует предрасположенность к тем или иным видам спорта. И именно поэтому, кто-то силен с рождения, а кто-то вынослив. |
Функции скелетных мышц (см. слайд)
1. Осуществление движений.
Мышечное волокно характеризуется следующими основными физиологическими свойствам:
1. возбудимостью;
2. сократимостью;
3. растяжимостью.
Эти свойства в различном сочетании обеспечивают нервно-мышечные особенности организма и наделяют человека физическими качествами, которые в повседневной жизни и спорте называют силой, быстротой, выносливостью и т. д. Они отлично развиваются под воздействием физических упражнений.
2. Регуляция деятельности внутренних органов, в том числе головного мозга (см. слайд)
Установлена взаимосвязь мышц и внутренних органов, которая описывается теорией моторно-висцеральных рефлексов.
Мышцы нашего тела, выполняя свою работу, одновременно совершенствуют и функции практически всех внутренних органов, в первую очередь это касается сердечнососудистой и дыхательной систем.
Схема взаимодействия умственной и мышечной активности
Реакция мышечной системы на сбои в работе внутренних органов
Исследования ученых доказали взаимосвязь мышечной системы и внутренних органов. При различных заболеваниях внутренних органов возникают болевые ощущения в определенных мышечных сегментах. Такие области кожной поверхности с повышенной чувствительностью, в которых возникают болевые ощущения при заболеваниях внутренних органов, получили название зон Захарьина — Геда (см. слайд) Исследования показали, что, воздействуя на мышцы в определенных зонах, можно с лечебной целью влиять на жизненно важные функции организма.
На рисунке: легкие и бронхи (1), сердце (2), кишечник (3), мочевой пузырь (4), мочеточники (5), почки (6), печень (7 и 9), желудок и поджелудочная железа (8), мочеполовая система (10).
Взаимосвязи всех систем нашего организма осуществляются путем висцеросенсорных, висцеромоторных и висцеровисцеральных рефлексов, имеющих большое значение в клинической практике. Русский клиницист впервые описал их в 1889 г. Более подробное описание связей различных внутренних органов с определенными участками кожи было сделано Гедом в 1893 — 1896 гг. Физиологически возникновение зон повышенной чувствительности объясняется тем, что болевые раздражения, поступающие через симпатические волокна от внутренних органов в спинной мозг, иррадиируют на все чувствительные клетки данного сегмента, возбуждая их. Такое возбуждение проецируется в те области кожи, которые связаны с этим сегментом. Известно, например, что при кардиосклерозе и явлениях стенокардии болевые ощущения возникают в левой руке, на внутренней поверхности плеча, в подмышечной области, около лопатки. Возможен и обратный рефлекторный процесс, когда патологический очаг на поверхности кожи обусловливает боль во внутренних органах. При заболеваниях внутренних органов иногда возникают длительные болезненные напряжения скелетной мускулатуры. Например, при заболеваниях печени и желчных путей наблюдаются рефлекторные изменения в трапециевидной мышце, в широчайшей мышце спины, при заболеваниях плевры — в межреберных мышцах, в грудиноключичнососцевидной мышце и т. п. Рефлекторные изменения на периферии могут проявляться утолщением или ограничением подвижности кожи, уплотнениями в подкожной основе. Установление функциональных связей между всеми частями человеческого организма заложило основы развития сегментарнорефлекторных методов в физиотерапии, в том числе и в массаже. На основании изучения анатомофизиологических данных и результатов клинических исследований определено особое значение некоторых кожных зон. Так, шейнозатылочная и верхнегрудная области (воротниковая зона) включают кожу задней поверхности шеи, затылка, надплечий, верхней части спины и груди. Вся эта кожная зона тесно связана с шейными и верхнегрудными сегментами спинного мозга (С4 —D2) и образованиями шейного отдела вегетативной нервной системы. Шейный отдел вегетативной нервной системы связан с вегетативными центрами головного мозга и имеет обширные периферические связи, благодаря чему играет большую роль в иннервации сердца, легких, печени, а также головы, шеи, верхней части груди, спины и верхних конечностей. Воздействуя массажем на кожные сегменты воротниковой зоны, можно вызвать функциональные изменения центральной нервной системы, где сосредоточено управление вегетативной деятельностью организма, получить рефлекторный ответ в виде разнообразных физиологических реакций со стороны органов и тканей (обменные процессы, терморегуляция и пр.). Поясничнокрестцовая область включает кожу поясницы, ягодиц, нижней половины живота и верхней трети передней части бедер. Вся эта кожная зона тесно связана с нижнегрудными (D10 — D12), поясничными и крестцовыми сегментами спинного мозга, с поясничной частью симпатического отдела вегетативной нервной системы и ее парасимпатическими центрами. При раздражении физическими факторами кожных сегментов, связанных с нервными аппаратами поясничной области, происходят функциональные сдвиги в органах и тканях малого таза, в кишечнике и нижних конечностях. |
3. Аккумулирование энергии и кислорода.
Мышцы являются мощной биохимической лабораторией. Они содержат особое дыхательное вещество – миоглобин (сходный с гемоглобином крови), соединение которого с кислородом (оксимиоглобин) обеспечивает тканевое дыхание при экстраординарной работе организма, например при внезапной нагрузке, когда сердечно-сосудистая система еще не перестроилась и не обеспечивает доставку необходимого кислорода.
Большое значение миоглобина заключается в том, что, являясь первейшим кислородным резервом, он способствует нормальному протеканию окислительных процессов при кратковременных нарушениях кровообращения и статической работе. Количество миоглобина достаточно велико и достигает 25% от общего содержания гемоглобина.
Происходящие в мышцах разнообразные биохимические процессы в конечном итоге отражаются на функции всех органов и систем.
В мышцах происходит накопление аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая служит аккумулятором энергии в организме, причем процесс накопления ее находится в прямой зависимости от деятельности мышц и поддается тренировке.
4. Мышцы играют роль вспомогательного фактора кровообращения. (см. слайд)
Широко известно, что для стимуляции венозного кровотока у больных варикозным расширением вен полезна дозированная ходьба. Она уменьшает отеки, так как сокращающиеся мышцы ног как бы подгоняют, выжимают и подкачивают венозную кровь к сердцу. Голеностопный насос.
5. Обеспечение обмена веществ в самой мышце.
Сокращение мышц улучшает их собственное кровоснабжение:
Мышечный насос — физиологическое понятие, связанное с мышечной функцией и ее влиянием на собственное кровоснабжение. Принципиальное его действие проявляется следующим образом: Во время расслабления мышцы артериальный приток достигает своего максимума а венозный отток уменьшается. Во время сокращения ускоряется отток крови по венам. Обмен веществ между кровью и тканевой жидкостью происходит через стенку капилляра. |
Основные мышечные группы
Общий обзор скелетных мышц человек.
Нельзя сказать что те или иные мышцы играют большее или меньшее значение. Их следует рассматривать с позиции того, получают ли они оптимальную нагрузку, необходимую для поддержания нормальной жизнедеятельности организма.
С этой позиции в повседневной деятельности студента следует уделять особое внимание мышцам спины, живота и грудной клетки.
Мышцы туловища включают мышцы грудной клетки, спины и живота.
Мышцы грудной клетки (большие и малые грудные мышцы) участвуют в движениях верхних конечностей, а также обеспечивают произвольные и непроизвольные дыхательные движения. Дыхательные мышцы грудной клетки называются наружными и внутренними межреберными мышцами. К дыхательным мышцам относится также и диафрагма.
Мышцы спины (широчайшие, трапециевидные, ромбовидные мышцы) состоят из поверхностных и глубоких мышц. Поверхностные обеспечивают некоторые движения верхних конечностей, головы и шеи. Глубокие («выпрямители туловища») прикрепляются к остистым отросткам позвонков и тянутся вдоль позвоночника. Мышцы спины участвуют в поддержании вертикального положения тела, при сильном напряжении (сокращении) вызывают прогиб туловища назад.
Мышцы живота (прямые, наружные и внутренние косые мышцы) совместно с мышцами спины поддерживают позвоночник в анатомически правильном положении, поддерживают давление внутри брюшной полости (брюшной пресс), участвуют в некоторых движениях тела (сгибание туловища вперед, наклоны и повороты в стороны), в процессе дыхания.
Мышцы головы и шеи — мимические, жевательные и приводящие в движение голову и шею. Мимические мышцы прикрепляются одним своим концом к кости, другим — к коже лица, некоторые могут начинаться и оканчиваться в коже. Мимические мышцы обеспечивают движения кожи лица, отражают различные психические состояния человека, сопутствуют речи и имеют значение в общении. Жевательные мышцы при сокращении вызывают движение нижней челюсти вперед и в стороны. Мышцы шеи участвуют в движениях головы. Задняя группа мышц, в том числе и мышцы затылка, при тоническом (от слова «тонус») сокращении удерживает голову в вертикальном положении.
Мышцы нижних конечностей (квадрицепсы, двуглавая мышца бедра, мышцы голени) обеспечивают движения бедра, голени и стопы. Мышцы бедра играют важную роль в поддержании вертикального положения тела, у человека они развиты сильнее, чем у других позвоночных. Мышцы, осуществляющие движения голени, расположены на бедре (например, четырехглавая мышца, функцией которой является разгибание голени в коленном суставе; антагонист этой мышцы — двуглавая мышца бедра). Стопа и пальцы ног приводятся в движение мышцами, расположенными на голени и стопе. Сгибание пальцев стопы осуществляется при сокращении мышц, расположенных на подошве, а разгибание — мышцами передней поверхности голени и стопы. Многие мышцы бедра, голени и стопы принимают участие в поддержании тела человека в вертикальном положении.
Режимы работы мышц
При напряжении или укорочении мышц может быть различный внешний эффект, выражающийся в движении (динамическая работа) или в удержании (статическая работа).
Влияние физических упражнений на опорно-двигательную систему
1. Силовые упражнения:
· С большими отягощениями (формирование «формы» мышечного корсета);
· С малыми отягощениями (развитие силы).
2. Аэробные упражнения: развитие выносливости мышц, взаимодействия с другими физиологическими системами.
Те и другие: укрепление костей и суставов.
Влияние физической тренировки на опорно-двигательный аппарат
Как говорилось выше, под воздействием физических нагрузок развиваются такие качества как сила, быстрота, выносливость. Лучше и быстрее других качеств растет сила. При выполнении преимущественно статической работы (большие веса) происходит утолщение мышечных волокон, мышца увеличивается в объеме, при динамической работе (малые веса) мышечные волокна, тело мышцы удлиняется за счет сухожилия.
Физические тренировки также способствуют развитию и укреплению костей, сухожилий и связок. Кости становятся более прочными и массивными, сухожилия и связки крепкими и эластичными. Толщина трубчатых костей возрастает за счет новых наслоений костной ткани, вырабатываемой надкостницей, продукция которой увеличивается с ростом физической нагрузки. В костях накапливается больше солей кальция, фосфора, питательных веществ. А ведь чем более прочность скелета, тем надежнее защищены внутренние органы от внешних повреждений. Увеличивающаяся способность мышц к растяжению и возросшая эластичность связок совершенствуют движения, увеличивают их амплитуду, расширяют возможности адаптации человека к различной физической работе.
Позвоночник (становой хребет организма) (см. слайд)
Состоит из 35 позвонков:
Функции позвоночника
1. Защитная - защита спинного мозга, кровеносных сосудов от повреждений.
2. Обеспечение подвижности туловища.
3. Рессорная – уменьшение отрицательного влияния прямохождения, прыжков, падений.
У позвоночника есть два изгиба вперед:
Ø шейный и поясничный лордозы.
Два изгиба назад:
Ø грудной и крестцово-копчиковый кифозы.
Эти изгибы выполняют рессорную функцию (ослабляют влияние толчков, ударов при движении).
К рессорным фрагментам позвоночника относятся и межпозвоночные диски. (см. слайд)
Позвоночник удерживается в правильном положении при помощи:
Ø эластичных связок позвоночника;
Ø мышечной системы (квадратная мышца поясницы, мышцы брюшного пресса). Эти мышцы, располагаясь спереди и сзади брюшной полости, удерживают поясничные позвонки, образующие поясничный лордоз.
Спинной мозг — жизненно важный отдел центральной нервной системы (не менее важный, чем мозг головной, хотя и более элементарный), через него поступают сигналы от головного мозга к органам человека, через него контролируются и функции опорно-двигательного аппарата. И если какой-то из позвонков (или несколько), часть цельной завершенной системы, смещается, зажимаются нервные волокна, управляющие тем или иным органом. К органу перестают поступать нужные сигналы — атрофируются его функции, происходят сбои в работе — орган заболевает.
Взаимосвязь отделов позвоночника с внутренними органами (см. слайд)
шейный отдел позвоночника: щитовидная железа, органы зрения, слуха, дыхательной и нервной систем.
грудной отдел: сердечно-сосудистая система, дыхательные пути, система пищеварения.
пояснично-крестцовый и копчиковый отдел: репродуктивные органы
В итоге человека с больной спиной могут подстерегать самые различные недуги: от банальной аллергии до раковой опухоли! И это доказано тысячами историй болезни. Кроме того, из-за смещенных позвонков развиваются и заболевания самой позвоночной системы, страдают все суставы, мы начинаем испытывать постоянный дискомфорт, когда ходим, бегаем, спим или даже просто сидим на стуле.
В этой таблице показано, какие именно болезни развиваются при нарушении сегментарной иннервации тела человека из-за сдавливания нервного корешка при подвывихах тел позвонков. (См. Слайды)
Как видите, перечислены практически все основные болезни.
Для того чтобы устранить уже имеющиеся недуги, или же, чтобы не допустить их появления, нужно обязательно следить за здоровьем своего позвоночника:
Причины возникновения нарушений в позвоночнике
1. Генетические (неисправности, которые передаются от родителей к детям);
2. Травмы (смещения и повреждения позвонков в результате несчастных случаев);
3. Приобретенные болезни которые легче всего заполучить в так называемом возрасте риска — при половом созревании (с 12 до 19 лет), когда организм очень ослаблен и наиболее подвержен изменениям. Еще один такой опасный период подстерегает нас с 37 до 42 лет. Медики объясняют это явление тем, что на данном этапе жизни в организме происходят возрастные физические, психологические изменения — и нагрузка на позвоночник усиливается.
4. Неправильная организация рабочего места
5. Излишняя физическая нагрузка. При длительных нагрузках статичного характера мышцы растягиваются и не сокращаются до исходного положения. Это приводит и к изменению взаимного положения позвонков между собой и искривлению позвоночника (см. слайд):
Как избежать травмирующего влияния на позвоночник? (см. слайд)
1. Правильно поднимать тяжести. Старайтесь не брать тяжелые предметы наклоняясь, лучше присядьте на корточки. В этом случае основная нагрузка придется на мышцы ног. Если несете тяжелую поклажу в одной руке, не забывайте чаще перекладывать ее из одной руки в другую, чтобы не допустить «скручивания» позвоночника.
2. Правильно стоять. Если вам приходится долго стоять, например, в переполненном общественном транспорте, постарайтесь напрячь мышцы живота и ягодицы. При этом вы ослабите нагрузку на позвоночник. Когда есть возможность, обопритесь о стену или поставьте ногу на подпорку - перенесите вес тела.
3. Правильно сидеть. Старайтесь сидеть как можно прямее, откинувшись на спинку стула (королевская осанка). Ноги должны доставать до пола, а еще лучше поставить их на подставку, чтобы колени оказались выше уровня бедер. Если сидите в кресле или на сиденье автомобиля, его спинка пусть будет максимально откинута назад.
4. Правильно спать: Главное правило - жесткая кровать!
Движения восстанавливающие функции позвоночника (см. слайд)
Все упражнения направленные на увеличение подвижности позвоночного столба:
· наклоны вперед и в стороны с отведенными назад плечами;
· вращательные движения, «закручивание туловища»;
· разгибание туловища в положении лежа на животе, ноги закреплены;
· подъемы ног в положении лежа, упражнения «на пресс».
· силовые упражнения для укрепления мышц плечевого пояса и туловища;
· массаж.
Ниже приведен комплекс упражнений для мышц спины и живота полезных для укрепления позвоночника (см. слайд).
Сердечно-сосудистая система (ССС)
(см. слайд)
Состав ССС
ССС включает: сердце, кровеносные сосуды.
Кровеносные сосуды носят название артерий и вен и имеют общий план строения. Отличительной чертой строения артерий является большее количество эластичных волокон, находящихся в их стенках, что придает им большую плотность. Движение артериальной крови по сосудам обусловлено работой сердца.
В строении стенок вен имеются выросты внутренней оболочки, образующей карманы (клапаны), которые препятствуют обратному току крови.
Венозное кровообращение обусловлено сокращением диафрагмы (второе сердце) и мышечными сокращениями (мышечный насос).
Кровь как физиологическая система, жидкая ткань.
Кровь — жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность клеток и тканей организма. |
Кровь состоит из плазмы (55—60%) и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и других веществ (40—45%). В плазме крови растворены гормоны, минеральные соли, питательные и другие вещества, которыми она снабжает ткани, а также содержатся продукты распада, удаленные из тканей.
(см. слайд)
Слева направо: эритроциты, тромбоциты, лейкоциты
Эритроциты — красные кровяные клетки, имеющие форму круглой вогнутой пластинки, заполнены особым белком — гемоглобином, который способен образовывать соединение с кислородом (оксигемоглобин) и транспортировать его из легких к тканям, а из тканей переносить углекислый газ к легким, осуществляя таким образом дыхательную функцию. |
Продолжительность жизни эритроцита в организме 100—120 дней. Красный костный мозг вырабатывает до 300 млрд. молодых эритроцитов, ежедневно поставляя их в кровь. У лиц, активно занимающихся двигательной деятельностью, число эритроцитов может существенно возрастать (6 млн. и более).
Лейкоциты — белые кровяные тельца, выполняют защитную функцию, уничтожая инородные тела и болезнетворные микробы. Они могут «выходить» из кровяного русла в ткани. |
Тромбоциты играют важную роль в процессе свертывания крови. |
В организме, где происходит нормальная циркуляция крови, не может быть заболеваний. При застойных явлениях в венозной системе уменьшается приток артериальной крови в результате чего органы недополучают артериальной крови и заболевает.
Факторы риска возникновения сердечнососудистых заболеваний
(см. слайд)
Среди мужчин в возрасте 40-60 лет эти заболевания составляют 40% всех случаев смерти, в 70% случаев смерть наступает внезапно.
1. Артериальная гипертония. 2. Повышенный уровень содержания холестерина в крови. 3. Нервно-психическое перенапряжение 4. Малоподвижный образ жизни. 5. Избыточный вес. 6. Курение; 7. Наследственная предрасположенность (наличие у родителей ишемической болезни сердца (ИБС), гипертонии и их осложнения в возрасте до 55 лет). |
Сочетание факторов риска увеличивает опасность.
Симптомы, характеризующие возможный инфаркт миокарда
- боль за грудиной давящего характера, чувство стеснения в грудной клетке; боль или дискомфорт в левой руке, левом плече, в области между грудиной и пупком, передача боли в шею, челюсть или подбородок; одышка, удушье, чувство нехватки воздуха; холодный пот; чувство беспричинного страха; иногда тошнота, рвота, ощущение тяжести в области желудка.
Первая помощь
- разжевать одну таблетку аспирина (325 мг); принять под язык одну таблетку нитроглицерина (не валидола!); через 5 минут, если симптомы не проходят, принять вторую таблетку нитроглицерина; если дискомфорт сохраняется еще на протяжении 5-10 минут, принять под язык третью таблетку нитроглицерина.
Если симптомы прекратились, обратитесь к кардиологу поликлиники, как только почувствуете себя лучше. Если симптомы сохраняются более 15 минут, немедленно вызывайте скорую помощь! Настаивайте, чтобы вам обязательно провели электрокардиографию!
Нормы пульса для детей и взрослых
Возраст | Среднее значение пульса | Границы нормы пульса |
до 1 мес | 140 | 110–170 |
1–12 мес | 132 | 102–162 |
1–2 года | 124 | 94–154 |
2–4 года | 115 | 90–140 |
4–6 лет | 106 | 86–126 |
6–8 лет | 98 | 78–118 |
8–10 лет | 88 | 68–108 |
10–12 лет | 80 | 60–100 |
12–15 лет | 75 | 55–95 |
15–50 лет | 70 | 60–80 |
50–60 | 74 | 64–84 |
60–80 | 79 | 69–89 |
Влияние физических упражнений на функции
сердечнососудистой системы
1. Регулярные физические тренировки способствуют урежению сердечного ритма. Известно, что усиление кровотока в венечных сосудах сердца наблюдается во время расслабления сердца. При более редком ритме сердечных сокращении растет длительность периода расслабления, что улучшает питание сердечной мышцы. Следовательно чем реже, экономичней работает сердце тем лучше питание сердечной мышцы. Но не реже 60 уд. /мин.
2. Результатом длительных аэробных упражнений, также является снижение концентрации холестерина в крови, что является важным фактором профилактики атеросклероза. Вместе с тем, уже появившиеся на стенках сосудов атеросклеротические бляшки постепенно разрушаются и вымываются, благодаря чему сосуды оказываются эластичными и обеспечивают хорошее кровоснабжение тканей и органов — это является важным фактором стабилизации артериального давления.
3. Уже доказано, что полноценная двигательная активность активирует антисвертывающую систему крови, что препятствует формированию внутрисосудистых тромбов, в том числе и инфаркта миокарда.
4. Важными факторами оптимизации кровообращения являются «мышечный насос» или «голеностопный насос». Заключается в том, что сокращающиеся при работе скелетные мышцы сдавливают венозные стволы (особенно в нижних конечностях), что при наличии в них клапанов способствует продавливанию крови к сердцу.
Средства тренировки сердечно-сосудистой системы.
Все виды занятий связанных с аэробной работой организма: (см. слайд)
ходьба, бег (в медленном темпе на длинные дистанции);
езда на велосипеде;
плавание;
туризм.
Дыхательная система (см. слайд)
Функции: Обеспечение организма кислородом и углекислым газом в необходимых пропорциях.
Состав дыхательной системы
К дыхательной системе относятся легкие и дыхательные пути - носоглотка, гортань, трахея, бронхи.
Каждое легкое имеет форму конуса. В каждое легкое входит бронх, далее он делится на бронхиолы, образуя бронхиальное дерево. Бронхиолы заканчиваются альвеолами, которые оплетены густой сетью капилляров, по которым течет кровь. При прохождении крови по легочным капиллярам и происходит газообмен, называемый диффузией.
Специфическими функциями дыхательных путей (носоглотки, гортани, трахеи и бронхов) являются:
· 
Согревание или охлаждение вдыхаемого воздуха (в зависимости от температуры окружающего воздуха);
· Увлажнение вдыхаемого воздуха (для предотвращения высыхания легких);
· Очищение вдыхаемого воздуха от инородных частиц - пыли и других.
· Стимуляция дыхательных центров.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – максимальное количество воздуха, которое человек может вдохнуть. |
В норме ЖЕЛ составляет от 3.5 до 5 литров.
Для чего нужно учиться правильно дышать
Нормальное соотношение между кислородом и углекислым газом обеспечивается двумя процессами в легких - вентиляцией и кровотоком. Когда вентиляция преобладает над кровотоком, из организма удаляется больше, чем нужно, углекислого газа - возникает его недостаток и избыток кислорода. Бывало с вами такое: погуляв по лесу и надышавшись насыщенным кислородом и чистым воздухом, вы вдруг ощущаете головную боль, слабость, сонливость? Это от переизбытка кислорода. Если же легкие недостаточно вентилируются, в крови увеличивается количество углекислого газа, и нам опять становится плохо. Хроническое же отклонение от нормы в ту или иную сторону приводит к плохому самочувствию, утомляемости, ухудшению памяти, способствует развитию легочных и сосудистых заболеваний.
Физические упражнения и дыхательная система
Прежде всего, следует отметить тренировку дыхательных мышц, особенно мышц вдоха, сила которых заметно возрастает. Растет и эластичность легких, и просвет дыхательных путей. Тренировка обеспечивает рост жизненной емкости легких и эффективности газообмена (О2 и СО2) между альвеолами и кровью капилляров. В покое потребление О2, частота дыхания и объем вентилируемого через легкие воздуха у тренированного ниже, чем у нетренированного, а при напряженной работе — заметно выше. Важным эффектом физической тренировки является то, что умеренная динамическая нагрузка дает лучшее расправление легочной ткани, более равномерный кровоток в ней, а активный газообмен предупреждает развитие застойных явлений, провоцирующих возникновение пневмоний.
Основные изменения в деятельности дыхательной системы
при мышечной работе
· Увеличивается частота дыхания. Если в покое частота дыхания составляет 12-18 дыхательных движений (циклов вдох-выдох) в минуту, то при работе она увеличивается до 40-90 дыхательных движений в зависимости от интенсивности работы.
· Увеличивается глубина дыхания. Если в покое глубина дыхания (объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого за один вдох или выдох) составляет 0.5 литра, то во время напряженной мышечной работы она увеличивается до 2-3 литров.
· Расширяются кровеносные сосуды легких и дыхательных путей (а также дыхательных мышц). Увеличивается скорость тока крови по сосудам этих органов.
Занятия спортом позволяющие улучшить состояние дыхательной системы:
1. Плавание.
2. Ходьба, бег на длинные и средние дистанции.
3. Лыжный спорт.
4. Коньки.
5. Велосипедный спорт.
6. Аэробика.
Основные изменения в дыхательной системе под влиянием
систематических тренировок
В результате систематических занятий физическими упражнениями происходят такие изменения в системе дыхания, которые обеспечивают увеличение потребления организмом кислорода при мышечной работе.
· Увеличивается сила дыхательных мышц.
· Увеличивается объем максимального вдоха или выдоха. В результате за одно дыхательное движение в легкие может поступить большее количество воздуха.
· Увеличивается общий объем легких и жизненная емкость легких - часть легких принимающая непосредственное участие в обмене газами между воздухом и кровью.
· Увеличивается число кровеносных сосудов в легких, что дает возможность во время работы большему количеству крови и за меньшее время насытится кислородом и освободиться от углекислого газа.
Пищеварительная система (ПВС) (см. слайд)
Мы есть то, что мы едим.
Состав ПВС
Функции
Пищеварение это процесс, при котором белки, жиры, углеводы из которых состоит пища расщепляются на их составляющие и из которых составляются Б, Ж, и У нашего организма. |
Правила спортивного питания (см. слайд)
выбор рациона питания в зависимости от вида спорта;
наличие комплексов ускоряющих восстановление организма;
прием достаточного количества воды;
соблюдение времени приема пищи.
Сочетание приема пищи и занятий мышечной деятельностью
1. Заниматься более или менее интенсивными физическими упражнениями можно не ранее, чем спустя 1.5-2.5 часа после приема пищи.
2. Чем более обильной и «трудноперевариваемой» была принимаемая пища (жирное мясо, например), тем больше должен быть этот перерыв.
3. Угнетение процессов пищеварения в результате интенсивной или длительной физической деятельности исчезает спустя 20-30 минут после прекращения мышечной работы. Соответственно, принимать пищу можно через 20-30 минут после тренировки.
4. Чем более интенсивной и длительной была тренировка, чем большим должен быть этот перерыв.
Нервная система (НС), ее роль в жизнедеятельности организма,
структура и функции (см. слайд)
Состав нервной системы
НС состоит из :
1. Центральная НС (головной и спинной мозг).
2. Периферическая нервная система.
В головном и спинном мозге расположено большое количество нервных клеток, тогда как периферические нервы - это отростки этих нервных клеток. Таким образом, очень упрощенно можно сказать, что центральная нервная система - это тела клеток, а периферическая - их отростки (см. слайд).
Функции
Нервная система человека объединяет все системы организма в единое целое, обеспечивая взаимодействие между всеми тканями организма и внешней средой. |
Взаимосвязь нервной и двигательной деятельности человека (см. слайд)
формирование двигательных умений и навыков на основе формирования условных рефлексов;
поддержание умственной работоспособности за счет мышечных усилий;
улучшение питания мозга за счет мышечной работы.
Физические упражнения полезные для укрепления
нервной системы
1. Плавание.
2. Подвижные и спортивные игры.
3. Закаливание.
4. Диафрагменное (брюшное) дыхание.
5. Упражнения на выносливость (ходьба, бег).
6. Упражнения для позвоночника.
Работа мозга напрямую зависит от физической формы его обладателя, выяснили исследователи из Университета Гетеборга, Швеция. Они обнаружили, что уровень IQ выше у людей с тренированной сердечно-сосудистой системой. Зато от мышечной силы коэффициент интеллекта не зависит. Ученые определили, что умственные способности становятся лучше вместе с функциями сердечно-сосудистой и дыхательной системы, то есть, общего оздоровления организма. Результаты исследования шведских ученых демонстрируют, что простые кардиотренировки помогают держать в тонусе не только сосуды, но и ум. Особенно важны такие тренировки, по словам исследователей, для молодых людей в возрасте от 15 до 18 лет. Именно в этот период занятия спортом помогают улучшить познавательные способности. |
Список литературы
1. Экология, здоровье и перспективы выживания// Зеленый мир. – 2004. - № 13-14. – С. 10-14
2. Гигиена и экология человека: Учебник для студ. Сред. Проф. Учеб. Заведений / , , и др.; Под ред. . – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 304 с.
3. Протасов , здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие. – 3-е изд. – М.: Финансы и статистика, 2001. – 672 с.
4. Степановских экология: охрана окружающей среды: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – 751 с.
Вопросы к лекции
1. Особенности индивидуального развития человека, понятие гомеостаза.
2. Органы, ткани, физиологические системы человеческого организма.
3. Мышечная система человека (виды мышечных тканей).
4. Скелетные мышцы (строение, функции, режимы работы, виды мышечных волокон).
5. Основные мышечные группы.
6. Влияние физической тренировки на опорно-двигательный аппарат.
7. Позвоночник (строение, функции, причины возникновения нарушений, правила поведения для сохранения позвоночника, упражнения полезные для позвоночника).
8. Сердечнососудистая система (состав, функции).
9. Факторы риска сердечнососудистых заболеваний.
10. Влияние физических упражнений на функции сердечнососудистой системы.
11. Дыхательная система (состав, функции).
12. Правильное дыхание, роль кислорода и углекислого газа в организме.
13. Влияние физических упражнений на функции дыхательной системы.
14. Пищеварительная система (состав, функции).
15. Влияние физической тренировки на функции ПВС.
16. Правила спортивного питания.
17. Нервная система (состав, функции).
18. Взаимосвязь нервной и двигательной деятельности.
