15 ответов. Строение и функции поперечнополосатых мышечных клеток. Сердечная поперечнополосатая (исчерченная) мышечная ткань

Скачать 194.77 Kb. Название Строение и функции поперечнополосатых мышечных клеток. Сердечная поперечнополосатая (исчерченная) мышечная ткань Анкор 15 ответов.docx Дата 07.10.2017 Размер 194.77 Kb. Формат файла Имя файла 15 ответов.docx Тип Документы #10755 страница 1 из 2

1   2 1. Строение и функции поперечнополосатых мышечных клеток. Сердечная поперечнополосатая (исчерченная) мышечная тканьвстречается в мышечной оболочке сердца (миокарде) и устьях связанных с ним крупных сосудов. Основным функциональным свойством сердечной мышечной ткани служит способность к спонтанным ритмическим сокращениям, на активность которых влияют гормоны и нервная система. Эта ткань обеспечивает сокращения сердца, которые поддерживают циркуляцию крови в организме. Источником развития сердечной мышечной ткани служит миоэпикардиальная пластинка висцерального листка спланхнотома(целомическая выстилка в шейной части эмбриона). Клетки этой пластинки (миобласты) активно размножаются и постепенно превращаются в сердечные мышечные клетки - кардиомиоциты (сердечные миоциты).Выстраиваясь в цепочки, кардиомиоциты формируют сложные межклеточные соединения - вставочные диски,связывающие их в сердечные мышечные волокна.Зрелая сердечная мышечная ткань образована клетками - кардиомиоцитами,связанными друг с другом в области вставочных дисков и образующими трехмерную сеть ветвящихся и анастомозирующих сердечных мышечных волокон. Строение. Структурным элементом поперечно полосатых мышечных тканей служит уже не клетка, а волокно, которое легко можно изолировать при мацерации. Волокно имеет форму цилиндра с ровной, гладкой поверхностью и с закругленными концами. В мышце волокна располагаются продольно, причем длина их различна и достигает в некоторых случаях 12,5 см. В коротких мышцах она совпадает с их длиной, в длинных же волокна обычно заканчиваются, не доходя до их конца. Толщина волокон колеблется от 10 до 100 мкм. Снаружи мышца покрыта сарколеммой (sarcos – мясо, lemma – оболочка) . Плазматическая мембрана сарколеммы через определенные промежутки вдается в цитоплазму (саркоплазму) волокна, пересекая его. Образующаяся таким образом система поперечных трубок получила название Т-системы. Подобная структура способствует быстрому распространению импульса в мышечном волокне. Основную массу мышечного волокна составляют миофибриллы, расположенные в цитоплазме, которая в мышечном волокне получила специальное название саркоплазмы. В волокне много ядер, число которых в зависимости от длины волокна доходит до нескольких десятков и даже сотен. Но, несмотря на это, общая масса ядер по сравнению с массой волокна невелика. Механизм сокращения мышечных волокон. В покоящихся мышечных волокнах при отсутствии импульсации мотонейрона поперечные миозиновые мостики не прикреплены к актиновым миофиламентам. Тропомиозин расположен таким образом, что блокирует участки актина, способные взаимодействовать с поперечными мостиками миозина. Тропонин тормозит миозин — АТФ-азную активность и поэтому АТФ не расщепляется. Мышечные волокна   находятся   в   расслабленном   состоянии. При сокращении мышцы длина А-дисков не меняется, J-диски укорачиваются, а Н-зона А-дисков может исчезать (рис. 4.3.). Рис.4.3. Сокращение мышцы. А — Поперечные мостики между актином и миозином разомкнуты. Мышца находится в расслабленном состоянии. Б — Замыкание поперечных мостиков между актином и миозином. Совершение головками мостиков гребковых движений по направлению к центру саркомера. Скольжение актиновых нитей вдоль миозиновых, укорочение саркомера, развитие тяги. Эти данные явились основой для создания теории, объясняющей сокращение мышцы механизмом скольжения (теорией скольжения) тонких актиновых миофиламентов вдоль толстых миозиновых. В результате этого миозиновые миофиламенты втягиваются между окружающими их актиновыми. Это приводит к укорочению каждого саркомера,  а  значит,  и всего  мышечного  волокна. Отличительные особенности белых и красных мышечных волокон. Белые мышечные волокна- быстрые. Красные мышечные волокна- медленные. 2. Работа мышц. Мышцы, сокращаясь или напрягаясь, производят работу. Она может выражаться в перемещении тела или его частей. Такая работа совершается при поднятии тяжестей, ходьбе, беге. Это динамическая работа. При удерживании частей тела в определенном положении, удерживании груза, стоянии, сохранении позы совершается статическая работа. Одни и те же мышцы могут выполнять и динамическую, и статическую работу. Сокращаясь, мышцы приводят в движение кости, действуя на них, как на рычаги. Кости начинают двигаться вокруг точки опоры под влиянием приложенной к ним силы. Движение в любом суставе обеспечивается как минимум двумя мышцами, действующими в противоположных направлениях. Их называют мышцы-сгибатели и мышцы-разгибатели. Например, при сгибании руки двуглавая мышца плеча сокращается, а трехглавая мышца расслабляется. Это происходит потому, что возбуждение двуглавой мышцы через центральную нервную систему одновременно вызывает расслабление трехглавой мышцы. Работой мышц управляет нервная система, она обеспечивает согласованность их действий, приспосабливает их работу к реальной обстановке, делает ее экономичной. Ученые установили, что деятельность скелетной мускулатуры человека имеет рефлекторный характер. Непроизвольное отдергивание руки от горячего предмета, дыхательные движения, ходьба, различные трудовые движения — все это двигательные рефлексы различной сложности. Без работы мышцы со временем атрофируются. Однако если мышцы работают без отдыха, наступает их утомление. Это нормальное физиологическое явление. После отдыха работоспособность мышц восстанавливается. Развитие утомления мышц связано прежде всего с процессами, происходящими в центральной нервной системе. Утомлению способствует и накопление в мышце в процессе работы продуктов обмена веществ. Во время отдыха кровь уносит эти вещества, и работоспособность мышечных волокон восстанавливается. Скорость развития утомления зависит от состояния нервной системы, ритма работы, величины нагрузки, тренированности мышц. Постоянные занятия спортом, физическим трудом способствуют увеличению обьема мышц, возрастанию их силы и работоспособности. Зависимость работы и мощности мышц от нагрузки. Поскольку основной задачей скелетной мускулатуры является совершение мышечной работы, в экспериментальной и клинической физиологии оценивают величину работы, которую совершает мышца, и мощность, развиваемую ею при работе.   Согласно законам физики, работа есть энергия, затрачиваемая на перемещение тела с определенной силой на определенное расстояние: А = FS. Если сокращение мышцы совершается без нагрузки (в изотоническом режиме), то механическая работа равна нулю. Если при максимальной нагрузке не происходит укорочения мышцы (изометрический режим), то работа также равна нулю. В этом случае химическая энергия полностью переходит в тепловую.   Согласно закону средних нагрузок, мышца может совершать максимальную работу при нагрузках средней величины.   При сокращении скелетной мускулатуры в естественных условиях преимущественно в режиме изометрического сокращения, например при фиксированной позе, говорят о статической работе, при совершении движений — о динамической.   Сила сокращения и работа, совершаемая мышцей в единицу времени (мощность), не остаются постоянными при статической и динамической работе. В результате продолжительной деятельности работоспособность скелетной мускулатуры понижается. Это явление называется утомлением. При этом снижается сила сокращений, увеличиваются латентный период сокращения и период расслабления.   Статический режим работы более утомителен, чем динамический. Утомление изолированной скелетной мышцы обусловлено прежде всего тем, что в процессе совершения работы в мышечных волокнах накапливаются продукты процессов окисления — молочная и пировиноградная кислоты, которые снижают возможность генерирования ПД. Кроме того, нарушаются процессы ресинтеза АТФ и креатинфосфата, необходимых для энергообеспечения мышечного сокращения. В естественных условиях мышечное утомление при статической работе в основном определяется неадекватным регионарным кровотоком. Если сила сокращения в изометрическом режиме составляет более 15% от максимально возможной, то возникает кислородное «голодание» и мышечное утомление прогрессивно нарастает.   В реальных условиях необходимо учитывать состояние ЦНС — снижение силы сокращений сопровождается уменьшением частоты импульсации нейронов, обусловленное как их прямым угнетением, так и механизмами центрального торможения. Еще в 1903 г. И. М. Сеченов показал, что восстановление работоспособности утомленных мышц одной руки значительно ускоряется при совершении работы другой рукой в период отдыха первой. В отличие от простого отдыха такой отдых называют активным.   Работоспособность скелетной мускулатуры и скорость развития утомления зависят от уровня умственной деятельности: высокий уровень умственного напряжения уменьшает мышечную выносливость. Статическая и динамическая работа. При статической работе мышечное сокращение не связано с движением частей тела. Например, мускулатура, обеспечивающая позу сидящего или стоящего человека, выполняет статическую работу. Динамическая работа — это когда отдельные части тела человека перемещаются. Физическая активность человека складывается из статической и динамической работы. Следует отметить, что при статической работе переносимость нагрузки зависит от функционального состояния тех или иных мышечных групп, а при динамической — еще и от эффективности систем, поставляющих энергию (сердечно-сосудистой, дыхательной) , а также от их взаимодействия с другими органами и системами. Максимальное напряжение, а также максимальное время напряжения, которое способна развивать и удерживать определенная группа мышц, зависят от ее локальной функциональной мощности. В условиях динамической работы выносливость и максимальная мощность определяются эффективностью механизмов энергопродукции и их согласованностью с другими функциональными системами организма. Работа может быть локальной, регионарной и общей. Если в работе задействованы до трети общей мышечной массы тела, то ее обозначают как локальную. В регионарной работе участвуют от трети до двух третей всей мускулатуры тела. При активации еще большего количества мышечной массы работа определяется как общая. Практическое значение имеет классификация интенсивности мышечной работы в зависимости от расхода энергии, исходя из максимума аэробных возможностей обследуемого. Максимум аэробных возможностей наиболее полно характеризуется максимумом потребления кислорода — (аэробной мощности) . 3. Классификация интенсивности мышечной работы в зависимости от расхода энергии. 4. Выносливость спортсмена в значительной мере зависит от физиологических особенностей его мышечного аппарата, которые, в свою очередь, определяются специфическими структурными и биохимическими свойствами мышечных волокон. Композиция мышц. Как известно, мышечные волокна человека относятся к двум основным типам: медленным(I) и быстрым(II). Внутри быстрых волокон выделяют два вида: быстрые окислительно-гликолитические(II-А) и быстрые гликолитические(II-В). Медленные волокна лучше, чем быстрые, приспособлены к длительным, относительно несильным повторным сокращениям с преимущественно аэробным типом энергопродукции, характерным для выполнения упражнений на выносливость. Отличительной особенностью композиции мышц у выдающихся представителей видов спорта, требующих проявления выносливости, является относительно высокий процент медленных волокон, составляющих их мышцы(рис. 51). При этом между процентом медленных волокон и МПК существует прямая связь. Вместе с тем при одинаковом проценте медленных волокон МПК у спортсменов выше, чем у не спортсменов. Максимальная сила(МС), развиваемая мышцей, зависит от числа мышечных волокон, составляющих данную мышцу , и от их толщины. Число и толщина волокон определяют толщину мышцы в целом, или, иначе, площадь поперечного сечения мышцы (анатомический поперечник). Отношение МС мышцы к ее анатомическому поперечнику называется относительной силой мышцы. Одним из важных механизмов повышения скоростного компонента мощности служит увеличение скоростных сократительных свойств мышц, другим- улучшение координации работы мышц. Скоростные сократительные свойства мышц в значительной мере зависят от соотношения быстрых и медленных мышечных волокон. 5. Мышцы спины: Широчайшая мышца спины расположена под кожей, берет начало от остистых отростков нижних пяти-шести грудных позвонков, всех поясничных, верхних крестцовых позвонков и от задней части подвздошного гребня. Функция: приводя и пронируя плечевую кость, она вызывает опускание пояса верхней конечности и приведение лопатки к позвоночному столбу; Ромбовидные мышцы, большая и малая напоминают по форме ромб. Они начинаются от остистых отростков двух нижних шейных и четырех верхних грудных позвонков и прикрепляются к медиальному краю лопатки. Функция: приведение и не большое поднимание лопатки. Мышца, поднимающая лопатку, начинается от поперечных отростков четырех верхних шейных позвонков и идет по направлению к верхнему углу лопатки, к которому и прикрепляется. Функции: вызывает поднимание верхнего угла лопатки Ременная мышца головы и шеи начинается от выйной связки, а через нее — от остистых отростков III—VII шейных позвонков. Функции: способствует движению головы и шейной части позвоночного столба. Верхняя задняя зубчатая мышца начинается от остистых отростков двух нижних шейных и двух верхних грудных позвонков и прикрепляется к задней поверхности II—V ребер. Функции: мышца поднимает ребра. Нижняя задняя зубчатая мышца начинается от пояснично-грудной фасции в области остистых отростков двух нижних грудных и двух верхних поясничных позвонков. Функции: опускает ребра и разводит их. Базовые упражнения для развития мышц спины: 1) Подтягивания широким хватом; 2) Тяга штанги к животу в наклоне средним и узким хватом; 3) Тяга гантели одной рукой; 4) Мышцы груди: Большая грудная мышца начинается от медиальной половины ключицы. Функция: участвует в движениях плечевой кости. Передняя зубчатая мышца расположена на латеральной поверхности грудной клетки и покрыта большой и малой грудными мышцами. Функции: двигает лопатку кпереди и латерально. Поперечная мышца грудной клетки расположена на задней поверхности реберных хрящей. Функции: Способствуют опусканию ребер. Упражнения: жим штанги, жим штанги узким хватом, отжимание от пола. Мышцы живота: Прямая мышца живота начинается от наружной поверхности V, VI и VII реберных хрящей. Функции: сдерживает внутрибрюшное давление. Поперечная мышца живота начинается от внутренней поверхности хрящей шести нижних ребер. Функции: сдерживает внутрибрюшное давление. Упражнения: подъем туловища, подъем ног лежа, подъем ног в висе. 6. Мышцы нижней конечности: Мышцы бедра имея большую массу и значительную протяженность, эти мышцы способны развивать большую силу. Функции: выполняют статическую и динамическую функции при стоянии, ходьбе. Мышцы голени Функции: прямохождение, статика и динамика тела человека. Мышцы стопы эти мышцы начинаются и прикрепляются в пределах скелета стопы. Упражнения: сгибание разгибание бедра, поворачивание бедра кнаружи. Мышцы верхних конечностей: Плечевая фасция покрывает мышцы передней и задней поверхности плеча. Функции: Фасция предплечья покрывает все мышцы, как на передней, так и на задней его поверхностях, образуя на боковых поверхностях между мышцами сгибателями и разгибателями две фасциальные перегородки. Локтевая ямка. Упражнения: Подъем штанги от пояса, Жим штанги тренажера сидя. 7. В мышечных клетках всех трех типов большинство образуемой энергии используется для мышечного сокращения, которое осуществляется за счет скольжения молекул актина вдоль молекул миозина. Помимо этого, энергия используется для перемещения Са2+ из саркоплазмы в саркоплазматическую сеть после окончания мышечного сокращения. Коэффициентом полезного действия (КПД) называется отношение энергии, затраченной на работу мышц, ко всей энергии, произведенной в мышцах во время работы. КПД мышц человека колеблется в среднем от 15 до 25%. При тренировке он увеличивается у человека до 25-30%. Аэробные виды спорта: бег, плавание, велосипед, аэробика. Анаэробные: силовые нагрузки — штанга, тренажеры. 8. В течение суток человек тратит энергию на работу внутренних органов, теплообмен и выполнение общественно полезной деятельности. Энергия, затрачиваемая на работу внутренних органов и теплообмен, называется основным обменом. При температуре воздуха 20° С, полном покое, натощак основной обмен составляет 1 ккал в 1ч на 1 кг массы тела человека. Следовательно, основной обмен зависит от массы тела, а также от пола и возраста человека. Для расчета суточного расхода энергии необходимо величину основного обмена умножить на коэффициент физической активности (КФА) определенной группы населения. У тренированных спортсменов при кратковременных интенсивных упражнениях величина рабочего обмена может в 20 раз превосходить основной обмен. Потребление кислорода при физической нагрузке не отражает общего расхода энергии, так как часть ее тратится на гликолиз (анаэробный) и не требует затраты кислорода. 9. Плавание(аэр.) Плавание благотворно влияет на многие функциональные системы организма: ·           укрепляются дыхательные мышцы, повышается подвижность сочленений грудной клетки, увеличивается жизненная емкость и вентиляционная способность легких, значительно улучшается функция дыхательной системы; ·           уменьшаются гравитационные нагрузки на позвоночный столб, укрепляется мышечный корсет грудной клетки, что приводит к улучшению осанки; ·           положительное влияние водной среды на нервную систему проявляется в стимулирующей деятельности головного мозга, ускорении ликвидации явлений утомления при напряженной умственной работе, повышении подвижности нервных процессов; ·           гидромассаж кожи способствует совершенствованию регуляции вегетативных функций организма, рефлекторной стимуляции сердечно-сосудистой системы, улучшение периферического кровообращения; ·           повышается устойчивость организма к воздействиям низких температур. Бег. при беге возникает явление биомеханического резонанса,  Вибрация внутренних органов усиливает перистальтику кишечника, благоприятное воздействие оказывает на функцию печени. Ходьба. Ходьба оказывает стимулирующее воздействие на функцию пищеварительных желез, печени, желудочно-кишечного тракта. Анаэробные тренировки сжигают меньше калорий по сравнению с аэробными. Однако, они работают эффективнее в укреплении и наращивании мускулатуры, а также не стоит забывать об улучшении работы легких и сердца. 10. Изменение частоты, глубины, минутного объёма дыхания и диффузионной способности легких при физических нагрузках. Остаточный воздух (ОВ) — объем воздуха, оставшийся в невозвратившихся в исходное положение легких. Частота дыхания (ЧД) — количество дыханий в 1 мин. Определение ЧД производят по спирограмме или по движению грудной клетки. Средняя частота дыхания у здоровых лиц — 16—18 в минуту, у спортсменов — 8—12. В условиях максимальной нагрузки ЧД возрастает до 40—60 в 1 мин. Глубина дыхания (ДО) — объем воздуха спокойного вдоха или выдоха при одном дыхательном цикле. Глубина дыхания зависит от роста, веса, пола и функционального состояния спортсмена. У здоровых лиц ДО составляет 300—800 мл. Минутный объем дыхания (МОД) характеризует функцию внешнего дыхания. В спокойном состоянии воздух в трахее, бронхах, бронхиолах и в неперфузируемых альвеолах в газообмене не участвуют, так как не приходит в соприкосновение с активным легочным кровотоком — это так называемое «мертвое» пространство. Часть дыхательного объема, которая участвует в газообмене с легочной кровью, называется альвеолярным объемом. С физиологической точки зрения альвеолярная вентиляция — наиболее существенная часть наружного дыхания, так как она является тем объемом вдыхаемого за 1 мин воздуха, который обменивается газами с кровью легочных капилляров. МОД измеряется произведением ЧД на ДО. У здоровых лиц ЧД — 16—18 в минуту, а ДО колеблется в пределах 350—750 мл, у спортсменов ЧД — 8—12 мл, а ДО — 900—1300 мл. Увеличение МОД (гипервентиляция) наблюдается вследствие возбуждения дыхательного центра, затруднения диффузии кислорода и др. В покое МОД составляет 5—6 л, при напряженной физической нагрузке может возрастать в 20—25 раз и достигать 120—150 л в 1 мин и более. Увеличение МОД находится в прямой зависимости от мощности выполняемой работы, но только до определенного момента, после которого рост нагрузки уже не сопровождается увеличением МОД. Даже при самой тяжелой нагрузке МОД никогда не превышает 70—80% уровня максимальной вентиляции. Расчет должной величины МОД основан на том, что у здоровых лиц из каждого литра провентилированного воздуха поглощается примерно 40 мл кислорода (это так называемый коэффициент использования кислорода — KИ). Диффузия — это процесс пассивного перехода кислорода из легких через альвеоло-капиллярную мембрану в гемоглобин легочных капилляров, с которыми кислород вступает в химическую реакцию. Отличительные особенности реакции на физическую нагрузку у тренированных и нетренированных людей. В организме каждого человека под влиянием тяжелого физического труда в клетках органов и тканей, на которые падает физическая нагрузка, активируется синтез нуклеиновых кислот и белков. Эта активация приводит к избирательному росту клеточных структур, ответственных за адаптацию к физической нагрузке. В результате, во-первых, возрастают функциональные возможности такой системы, а во-вторых, временные сдвиги переходят в постоянные прочные связи. Изменения в организме человека вследствие интенсивной мышечной деятельности во всех случаях представляют собой реакцию целого организма, направленную на решение двух задач: обеспечения мышечной деятельности и поддержания постоянства внутренней среды организма (гомеостаза). Эти процессы запускаются и регулируются центральным управляющим механизмом, имеющим два звена: нейрогенное и гуморальное. Рассмотрим первое звено, управляющее процессом тренировки организма на физиологическом уровне, — нейрогенное звено. Формирование двигательной реакции и мобилизация вегетативных функций в ответ на начинающуюся мышечную работу обеспечиваются у человека центральной нервной системой (ЦНС) на основе рефлекторного принципа координации функций. Этот принцип эволюционно обеспечен строением ЦНС, а именно тем, что рефлекторные дуги связаны между собой большим количеством вставочных клеток, а количество сенсорных в несколько раз превышает количество двигательных нейронов. Преобладание вставочных и сенсорных нейронов — морфологическая основа целостного и координированного реагирования организма человека на физическую нагрузку, другие воздействия внешней среды. В реализации различных движений у человека могут принимать участие структуры продолговатого мозга, четверохолмия, подбугровой области, мозжечка, других образований головного мозга, в том числе высшего центра — моторной зоны коры больших полушарий. В ответ на мышечную нагрузку (благодаря многочисленным связям в ЦНС) происходит мобилизация функциональной системы, ответственной за двигательную реакцию организма. Весь процесс начинается с сигнала, чаще всего условнорефлекторного, побуждающего к мышечной деятельности. Сигнал (афферентная импульсация от рецепторов) поступает в кору головного мозга в центр управления. «Управляющая система» активирует соответствующие мышцы, воздействует на центры дыхания, кровообращения, другие обеспечивающие системы. Поэтому соответственно физической нагрузке возрастает легочная вентиляция, увеличивается минутный объем сердца, происходит перераспределение регионального кровотока, тормозится функция органов пищеварения. Совершенствование управления и периферического аппарата двигательной системы достигается в процессе многократного повторения сигнала и ответной мышечной работы (то есть во время тренировки человека). В результате этого процесса «управляющая система» закрепляется в виде динамического стереотипа и организм человека приобретает навык двигательной активности. Расширение числа условных рефлексов в процессе тренировки человека создает условия для лучшей реализации явления экстраполяции в двигательных актах. Примером проявления экстраполяции могут служить движения хоккеиста в сложной, непрерывно меняющейся обстановке игры, поведение шофера-профессионала на незнакомой сложной трассе. Одновременно с поступлением сигнала о физической нагрузке происходит нейрогенная активация гипоталамо-гипофизарной и симпатоадреналовой систем, что сопровождается интенсивным высвобождением в кровь соответствующих гормонов и медиаторов. Это второе звено механизма регуляции мышечной деятельности, гуморальное. Главными результатами гуморальной реакции в ответ на физическую нагрузку являются мобилизация энергетических ресурсов; перераспределение их в организме человека к органам и тканям, подвергающимся нагрузке; потенциация работы двигательной системы и обеспечивающих ее механизмов; формирование структурной основы долговременной адаптации к физической нагрузке. При мышечной нагрузке пропорционально ее величине происходит увеличение секреции глюкагона, возрастает его концентрация в крови. В то же время происходит снижение концентрации инсулина. Закономерно увеличивается выход в кровь соматотропина (СТГ — гормона роста), что обусловлено возрастающей секрецией в гипоталамусе соматолиберина. Уровень секреции СТГ постепенно нарастает и длительное время остается повышенным. В нетренированном организме секреция гормона не может перекрыть возросший захват его тканями, поэтому уровень СТГ у нетренированного человека при тяжелой физической нагрузке существенно снижен. Физиологическое значение перечисленных выше и других гормональных сдвигов определяется их участием в энергообеспечении мышечной работы и в мобилизации энергоресурсов. Такие сдвиги носят важный активирующий характер и подтверждают следующие положения: 1. Активация моторных центров и гормональные сдвиги, вызванные физической нагрузкой, небезразличны для центральной нервной системы. Малые и умеренные физические нагрузки активируют процессы высшей нервной деятельности, повышают умственную работоспособность. Длительные интенсивные нагрузки, особенно с истощающим последствием, вызывают противоположный эффект, резко снижают умственную работоспособность. 2. Неприспособленный к физическим нагрузкам организм человека не может справиться с интенсивными и длительными воздействиями. Для высокой производительности труда, где весомым является физический компонент, необходимо приобретение как специфических для данной специальности навыков, так и неспецифической физической тренированности. 3. Физическая разминка (гимнастика, разнообразная дозированная нагрузка, рациональные упражнения по снятию усталости сидячей позы и др. виды тренировки человека) служит важным фактором повышения работоспособности, особенно при гиподинамии и гипокинезии, монотонных видах труда. 4. Как в труде, так и в спорте достижения могут быть получены лишь с помощью построенной на основе научных медицинских фактов рациональной системы упражнений и тренировок. 5. Тяжелый физический труд для нетренированного организма, длительное время находившегося без физических нагрузок, точно так же, как резкое прекращение интенсивной физической работы (особенно у спортсменов-марафонцев, лыжников, штангистов), может вызвать грубые сдвиги в регуляции функций, переходящие во временные расстройства здоровья или стойкие заболевания. Физическая работа делится на два вида, динамическую и статическую.  Динамическая работа выполняется тогда, когда в физическом смысле происходит преодоление сопротивления на определенном расстоянии В этом случае (например, при езде на велосипеде, подъеме на лестницу или в гору) работа может быть выражена в физических единицах (1 Вт = 1 Дж/с = 1 Нм/с) При положительной динамической работе мускулатура действует как «двигатель», а при отрицательной динамической работе она играет роль «тормоза» (например, при спуске с горы) . Статическая работа производится при изометрическом мышечной сокращении. Так как при этом не преодолевается никакое расстояние, в физическом смысле это не работа; тем не менее организм реагирует на нагрузку физиологическим напряженней. Проделанная работа в этом случае измеряется как произведение силы и времени. Физическая активность вызывает немедленные реакции различных систем органов, включая мышечную, сердечно-сосудистую и дыхательную. Эти быстрые адаптационные сдвиги отличаются от адаптации, развивающейся в течение более или менее длительного срока, например в результате тренировок. Величина быстрых реакций служит, как правило, непосредственной мерой напряжения. Немедленные реакции обусловлены изменением большого количества параметров, в частности, изменением мышечного кровоснабжения. В покое кровоток в мышце составляет 20 40 мл • мин -  ' • кг -  '. При экстремальных физических нагрузках эта величина существенно возрастает, достигая максимума, равного 1,3 л-мин - 1  •кг - 1  у нетренированных лиц и 1,8 л-мин -  ' -кг -  ' у лиц, тренированных на выносливость. Кровоток усиливается не мгновенно с началом работы, а постепенно, в течение не менее 20-30 с; этого времени достаточно, чтобы обеспечить кровоток, необходимый для выполнения легкой работы. При тяжелой динамической работе, однако, потребность в кислороде не может быть полностью удовлетворена, поэтому возрастает доля энергии, получаемой за счет анаэробного метаболизма. 11. Строение и функции дыхательной системы. Дыхание — совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение диоксида углерода. Дыхание включает следующие последовательные процессы: газообмен между легочным воздухом и внешним атмосферным воздухом — внешнее дыхание; обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения; транспорт газов кровью к тканям; обмен газов в тканях между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей и органов; потребление 02 и выделение СO2 в клетках (биологическое окисление в митохондриях клеток). Функцию внешнего дыхания выполняет система воздухоносных путей (носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы). В дыхательных путях воздух согревается, частично очищается и увлажняется, так как в составе их слизистой оболочки имеются клетки ресничного эпителия и секреторные клетки, выделяющие слизь и серозную жидкость. Жидкие выделения служат для увлажнения вдыхаемого воздуха, а содержащиеся в нем пыль и мелкие частицы адсорбируются слизью и удаляются мерцательными движениями ресничек. Особенно велика роль в осуществлении этих функций носовой полости. Из носоглотки воздух поступает в ротовую часть глотки и дальше в гортань. Гортань образована несколькими хрящами, соединенными между собой суставами, связками и мышцами. Один из хрящей — надгортанный — выполняет роль подвижной перегородки, закрывающей вход в гортань при глотании. В гортани расположен голосовой аппарат. Выдыхаемый воздух вызывает колебания голосовых связок, натянутых между щитовидным и черпаловидными хрящами. В формировании речи, ее индивидуальных особенностей принимают участие также язык, губы, полости рта и носа. Трахея представляет собой трубку длиной 11-13 см, состоящую из 15-20 хрящевых полуколец, соединенных между собой кольцевидными связками. От трахеи отходят два главных бронха, каждый из который разделяется по числу основных долей легкого: на три ветви в правом легком и две ветви в левом. В свою очередь, они разветвляются на более мелкие бронхи, образуя бронхиальное дерево. Конечные бронхиолы имеют диаметр 0,5 мм. Их слизистая оболочка выстлана однослойным кубическим эпителием в отличие от верхних воздухоносных путей, выстланных многорядным цилиндрическим эпителием. Конечные бронхиолы разветвляются в легких на альвеолярные ходы, заканчивающиеся множеством легочных пузырьков — альвеол. Стенки легочных пузырьков состоят из одного слоя плоских эпителиальных клеток, расположенных на тонкой эластичной мембране. Каждая альвеола снаружи оплетена густой сетью капилляров. Через стенки альвеол и капилляров происходит обмен газами — из альвеолярного воздуха в кровь переходит кислород, а из крови в полость альвеол поступает СO2. Легкие покрыты внутренним плевральным листком. Наружным листком плевры выстлана грудная полость. Между этими листками находится щелевидная плевральная полость. В плевральной полости давление ниже атмосферного на 4-9 мм рт. ст., благодаря чему легкие находятся в расправленном состоянии и растягиваются при вдохе. Долговременнные изменения в строении и функционировании дыхательной системы при регулярных занятиях физической культурой. .... 12. Основные методы исследования состояния дыхательной системы , их использование в работе учителя физической культуры. 13. Строение и функции сердца. Сердце человека — это конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов, и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. По сути, это своеобразный мышечный насос, который обладает функцией автоматизма и работает по механизму “всасывание-выталкивание”. В минуту сердце перекачивает около пяти-шести литров крови, в покое этот объем несколько уменьшается, а когда человек выполняет физическую нагрузку, увеличивается. Анатомически сердце это мышечный орган. Размер его небольшой, примерно с размер сжатого кулака. Сердце - это мышечный орган, которому, как и всем другим, необходим кислород и питательные вещества. Они поступают к нему с кровью через сосудистую сеть коронарных, или венечных артерий. Такое название эти сосуды получили благодаря особенностям своего расположения, напоминающего расходящиеся в разные стороны лучи. Сердце вместе с сосудами образует сердечно-сосудистую систему, которая имеет два круга кровообращения: большой и малый. Из сердца кровь сначала поступает в аорту, затем движется по крупным и мелкого диаметра артериям, далее по артериолам к капиллярам, где она отдаёт тканям кислород и ряд других необходимых организму питательных веществ и забирает углекислый газ и отработанные продукты обмена. Так кровь из артериальной становится венозной и направляется назад к сердцу: сначала по венулам, далее по мелким венам и крупным венозным стволам. По нижней и верхней полой венам кровь попадает в правое предсердие, замыкая большой круг кровообращения. Вновь обогащается она кислородом в лёгких, куда поступает из правых отделов сердца по лёгочным артериям (малый круг кровообращения). Сердечная мышца – миокард. Выделяют сократительный и проводящий миокард. Сократительный миокард - это собственно мышца, которая сокращается и производит работу сердца. Для того чтобы сердце могло сокращаться в определенном ритме, оно имеет уникальную проводящую систему. Электрический импульс для сокращения сердечной мышцы возникает в синоатриальном узле, который находится в верхней части правого предсердия и распространяется по проводящей системе сердца, достигая каждого мышечного волокна. Миокард (сердечную мышцу) питают две коронарные артерии: правая и левая, каждая из которых имеет несколько крупных и множество мелких ветвей и кровоснабжает соответствующие отделы сердца. Обе коронарные артерии берут своё начало от луковицы аорты, устья их располагаются непосредственно за створками аортального клапана, ниже свободных краёв полулунных заслонок, получая больше всего крови не в систолу, как все остальные внутренние органы, а в диастолу, когда сердце максимально расслаблено. Внутри человеческое сердце разделено септами (перегородками) на четыре отдельные камеры: два предсердия (левое, правое) и два желудочка (также левый и правый). Функции у каждого из них разные. Левое предсердие и левый желудочек в совокупности образуют «артериальное сердце», названное так по типу проходящей через него крови, правый желудочек и правое предсердие объединяются в «венозное сердце», названное по тому же принципу. В предсердиях кровь, поступающая в сердце, накапливается и, достигнув определённого объёма, проталкивается в желудочки (из правого предсердия в правый желудочек, из левого же предсердия - в левый желудочек). Желудочки гонят кровь в соответствующие артерии, по которым она и движется по всему организму. Они выполняют более тяжёлую работу и поэтому имеют более толстый, развитый мышечный слой, чем предсердия. Между собой с каждой стороны сердца (отдельно с левой, отдельно с правой) желудочки и предсердия сообщаются посредством предсердно-желудочкового (атрио-вентрикулярного) отверстия. По камерам сердца кровь движется исключительно в одном направлении: из левого предсердия в норме она всегда поступает в левый желудочек, оттуда идёт по большому кругу кровообращения и попадает в правое предсердие, потом из него в правый желудочек и в малый круг, из которого вновь приходит в левое предсердие. Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения, левый желудочек и правое предсердие — большой круг. Правильное направление тока крови обеспечивается благодаря слаженной работе клапанного аппарата сердца. КЛАПАННЫЙ АППАРАТ СЕРДЦА – это трикуспидальный, лёгочный и аортальный клапаны, которые открываются и закрываются в нужный момент, препятствуя регургитации, то есть обратному кровотоку. Митральный (двустворчатый) клапан - располагается между левыми предсердием и желудочком и состоит из двух створок. Когда он открыт, кровь поступает через атриовентрикулярное отверстие в левый желудочек из левого предсердия. Во время систолы (то есть при сокращении) левого желудочка клапан закрывается, чтобы кровь не шла обратно в предсердие, а выталкивалась через аорту в сосуды большого круга кровообращения. Трикуспидальный (трёхстворчатый) клапан - находится между правыми предсердием и желудочком и имеет, соответственно, три створки. Если он открыт, кровь идёт из правого предсердия через атриовентрикулярное отверстие в правый желудочек. Когда последний наполняется, его мышца сокращается, под давлением крови трикуспидальный клапан закрывается, препятствуя регургитации крови в предсердие, и выход крови становится возможным только через лёгочной ствол, а из него по малому кругу в лёгочные артерии. На входе в лёгочный ствол локализуется ещё один клапан - лёгочный. Открывается он под напором крови в систолу правого желудочка, в диастолу же его (при расслаблении), под действием обратного тока крови закрывается, препятствуя возвращению крови из лёгочного ствола в правый желудочек. Аортальный клапан - закрывает собой вход в аорту. Состоит он из трёх полулунных створок и открывается в момент сокращения левого желудочка. Кровь при этом поступает в аорту. В диастолу левого желудочка он закрывается, благодаря чему венозная кровь, идущая по верхней и нижней полым венам, попадает из большого круга кровообращения в правое предсердие. Долговременные изменения в строении и функционировании сердца при регулярных занятиях физической культурой. .... 14. Строение и функции кровеносных сосудов. Артерии - это сосуды, по которым кровь движется от сердца (а не те, по которым течет артериальная кровь (!)). В большом круге кровообращения по артериям течет артериальная кровь, а в малом круге кровообращения по артериям течет венозная кровь. Артерии имеют толстые стенки, в которых содержатся мышечные волокна, а также коллагеновые и эластические волокна. Благодаря этому артерии легко восстанавливают свою форму (сужаются) после их растяжения (расширения) большой порцией крови. Вены - это сосуды, по которым кровь движется к сердцу (а не те, по которым течет венозная кровь (!)). В большом круге кровообращения по венам течет венозная кровь, а в малом круге кровообращения по венам течет артериальная кровь. Стенки вен менее толстые, чем стенки артерий и содержат мало мышечных волокон и эластических элементов. Отличительной особенностью крупных вен конечностей (особенно ног) является наличие специальных образований на их внутренней стенки - клапанов. Клапаны устроены так, что открываются, когда кровь движется к сердцу, и закрываются, когда кровь стремится двигаться в обратном направлении. Наличие клапанов обеспечивает ток крови по венам только в одном направлении - к сердцу. Капилляры - это мельчайшие сосуды, настолько тонкие, что вещества могут свободно проникать через их стенку. Через кровеносные капилляры осуществляется переход питательных веществ и кислорода из крови в клетки и переход углекислого газа и других продуктов жизнедеятельности из клеток в кровь. Помимо кровеносных капилляров, в организме человека находятся лимфатические капилляры, которые являются началом лимфатичской системы. Упрощенно: Если концентрация какого-то вещества (например, кислорода) в крови капилляра больше, чем в межклеточной жидкости, то это вещество переходит из капилляра в межклеточную жидкость (и далее - в клетку) . Если в межклеточной жидкости концентрация какого-то вещества (например, углекислого газа) больше, чем в крови капилляра, это вещество переходит из межклеточной жидкости в капилляр. Суммарная длина кровеносных капилляров в организме человека равна примерно 100 000 км (такой нитью можно три раза опоясать земной шар по экватору) . Общая поверхность кровеносных капилляров в организме равна примерно 1500 га. Из общего числа кровеносных капилляров в покое функционирует только небольшая часть - порядка 30 %. Остальные капилляры находятся в спавшемся состоянии, и кровь по ним не течет. Эти «спящие» капилляры открываются, когда необходима повышенная деятельность того или иного органа. Например, «спящие» капилляры кишечника открываются при пищеварении, «спящие» капилляры высших отделов головного мозга - при умственной работе, «спящие» капилляры скелетных мышц - при сокращении скелетных мышц. Если человек регулярно и длительно занимается определенным видом деятельности, то количество капилляров в органах, испытывающих повышенную нагрузку, увеличивается. Так, у людей занимающихся умственной деятельностью, увеличено число капилляров в высших зонах мозга, у спортсменов - в скелетных мышцах, двигательной зоне мозга, в сердце и в легких. Круги кровообращения. Выделяют два круга кровообращения: большой и малый. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца, далее по аорте и артериям и артериол различного порядка кровь разносится по всему организму и на уровне капилляров (микроциркулярного русла) достигает клеток, отдавая питательные вещества и кислород в межклеточную жидкость и забирая взамен углекислый газ и продукты жизнедеятельности . Из капилляров кровь собирается в венулы, далее в вены и направляется в правого предсердия сердца верхней и нижней полыми венами, замыкающие этим большой круг кровообращения. Малыйкруг кровообращенияначинается от правого желудочка пуль-мональнимы (легочными) артериями. Далее кровь направляется в легкие и после них по пульмональным венам возвращается к левого предсердия. Таким образом,«левое сердце» выполняет насосную функцию в обеспечении циркуляции крови по большому кругу, а «правое сердце» — по малому кругу кровообращения. Предсердия имеют относительно тонкую мышечную стенку миокарда, так как они выполняют функцию временного резервуара крови, поступающей к сердцу и проталкивают ее лишь до желудочков. Желудочки (особенно левый) имеют толстую мышечную стенку (миокард), мышцы которых мощно сокращаются, проталкивая кровь на значительное расстояние по сосудам всего тела. Между предсердиями и желудочками имеются клапаны, которые направляют движение крови только в одном направлении (от ярости до желудочков). Клапаны желудочков расположены также в начале всех крупных сосудов, отходящих от сердца. Между предсердием и желудочком правой стороны сердца расположен трехстворчатый клапан, с левой стороны — двух-створчатый (митральный) клапан. В устье сосудов, отходящих от желудочков, расположенные полулунные клапаны. Все клапаны сердца не только направляют поток крови, а и противодействуют ЕЕ обратному току. Насосная функция сердца заключается в том, что происходит последовательное расслабление (диастола) и сокращения (систола) мышц предсердий и желудочков. Кровь, которая движется от сердца по артериям большого круга называется артериальной (обогащенной кислородом). По венам большого круга движется венозная кровь (обогащенная на углекислый газ). По артериям малого круга наоборот; движется венозная кровь, а по венам — артериальная. Сердце у детей (относительно общей массы тела) больше, чем у взрослых и составляет 0,63-0,8% массы тела тогда как у взрослых 0,5-0.52%. Наиболее интенсивно сердце растет на протяжении первого года жизни и за 8 месяцев его масса удваивается; до 3 лет сердце увеличивается в три раза; в 5 лет — увеличивается в 4 раза, а в 16 лет — восемь раз и достигает массы у ребят (мужчин) 220-300 г. а у девушек (женщин) 180-220 г. У физически тренированных людей и у спортсменов масса сердца может быть больше указанных параметров на 10-30%. Изменения в строении в работе кровеносных сосудов при регулярных занятиях физической культурой. Регулярное занятие физической культурой способствует расширение кровеносных сосудов. 15. Состав и функции крови.   1   2