Учебное пособие В. Ф. Кошелев О. Ю. Малозёмов Ю. Г. Бердникова А. В. Минаев С. И. Филимонова физическое воспит ание сту
 Скачать 4.59 Mb.
|
|
2.8.2. Мышечная система и еѐ функции Мышечная система обеспечивает движения человека, вертикальное положение тела, фиксацию внутренних органов в определѐнном положе- нии, дыхательные движения, усиление кровообращения и лимфообогаще- ния, теплорегуляцию организма. Движения играют существенную роль во взаимодействии человека с внешней средой. Известно, что к 70 годам му- скулатура человека, ведущего малоподвижный образ жизни, может уменьшиться на 40%. Особенно страдают мышцы, обеспечивающие со- Электронный архив УГЛТУ 67 хранение осанки, что делает человека сутулым, подчас меняя весь его об- лик. У человека насчитывается свыше 600 мышц. Их масса составляет35– 40% общей массы тела взрослого человека (у мужчин), у женщин – не- сколько меньше, у спортсменов– 50% и более. Механическая деятельность мышц происходит в результате способности мышечных волокон переходить в состояние возбуждения, т.е. в деятельное состояние, под влиянием биото- ков, идущих к мышцам по нервным волокнам. Взаимодействие человека с внешней средой не может осуществляться без сокращений его мышц. Про- изводимые при этом движения необходимы как для выполнения простей- ших манипуляций, так и для выражения самых тонких мыслей и чувств – посредством речи, письма, мимики или жестов. И.М. Сеченов образно выразил смысл моторной функции: «Всѐ бес- конечное разнообразие внешних проявлений мозговой деятельности сво- дится окончательно к одному лишь явлению – мышечному движению. Смеѐтся ли ребѐнок при виде игрушки, улыбается ли Гарибальди, когда его гонят за излишнюю любовь к родине, дрожит ли девушка при первой мысли о любви, создает ли Ньютон мировые законы и пишет их на бумаге – везде окончательным фактором является мышечное движение». Возбуждение мышечных волокон представляет собой сложную си- стему энергетических, химических, структурных и иных изменений в клетках, обеспечивающих специфическую работу мышечной ткани. Работа мышц осуществляется за счѐт их напряжения или сокращения. Напряже- ние происходит без изменений длины (статическая работа) мышц, сокра- щение– с уменьшением их длины (динамическая работа). Чаще всего мышцы работают в смешанном режиме, одновременно напрягаясь и со- кращаясь по длине. При работе мышцы развивают определѐнную силу, которую можно измерить. Величина силы, развиваемой мышцами, зависит от количества мышечных волокон и величины их поперечного сечения, от эластичности и исходной длины отдельных мышц, а также от владения двигательным навыком и от координации движений, которые обеспечивают участие мак- симального количества мышечных волокон в том или ином движении. Подсчитано, что все мышцы человека содержат около 300 млн. мы- шечных волокон. Систематическая тренировка увеличивает силу мышц за счѐт увеличения количества мышечных волокон и их поперечного сечения, эластичности, а также совершенствования их координации в работе от- дельных мышечных волокон. Каждый орган развивается и совершенствуется лишь в том случае, ес- ли он постоянно функционирует, т.е. находится в действии и движении. Пассивный образ жизни детренируют организм. При этом не только сла- беют мышцы, наступает ожирение, но также происходит глубокое рас- Электронный архив УГЛТУ 68 стройство физиологических механизмов управления функциями внутрен- них органов и жизненно важных систем. 2.9. Сенсорные системы Сенсорные системы – это совокупность структур ЦНС, связанных нервными путями с рецепторным аппаратом и друг с другом, функцией которых является анализ раздражителей от различных внутренних органов и тканей организма. К ним относятся двигательная, зрительная, вестибу- лярная, слуховая, тактильная, температурная и болевая системы. Роль сен- сорных (анализаторных) систем при различных видах мышечной деятель- ности трудно переоценить. Сенсорные системы играют большую роль при обучении и выполнении двигательных действий. Взаимодействие сенсор- ных систем в процессе овладения различными двигательными действиями во многом определяет успешность процесса обучения. Наибольшее значе- ние при выполнении движений имеет двигательная сенсорная система. При повторном выполнении движений между центрами отдельных сен- сорных систем образуются временные связи, способствующие совершен- ствованию двигательной деятельности, доводя отдельные ее элементы до автоматизма. В этом случае афферентная (чувствительная) импульсация от двигательных центров в нервные центры обеспечивает управление кон- кретной двигательной деятельностью. Зрительная сенсорная система обеспечивает восприятие света, цвета, пространства, форму, структуру, амплитуду эстетических параметров дви- жения. Зрительная информация необходима для управления движениями во всех видах физических упражнений. Слуховая сенсорная система воспринимает звуковые раздражители (в том числе и словесные), что определѐнным образом способствует успешности оперативной коррекции, например ритма движения или согла- сованности действий в ситуационных (игровых) видах мышечной деятель- ности, где успех обусловлен чѐтко согласованной деятельностью партнѐ- ров. Вестибулярная сенсорная система формирует ощущения положения тела в пространстве, величину ускорения, связана с распределением мы- шечного тонуса, обеспечивает многообразную сложно-координационную деятельность во многих видах мышечной деятельности. Тактильная сенсорная система имеет особое значение при выполне- нии сложно-координационных упражнений (например, в гимнастике, ак- робатике, прыжках в воду, катании на коньках, различных видах борьбы). Чувство партнѐра, воды, льда, снаряда – эти ощущения невозможно полу- чить без участия тактильного анализатора. Рецепторы тактильной сенсор- ной системы располагаются в коже, обеспечивают восприятие ощущений прикосновения, его место, силу, продолжительность, действуя согласован- Электронный архив УГЛТУ 69 но с рецепторами двигательного анализатора, обеспечивают информацию об амплитуде движений. 2.10. Нервная и гуморальная регуляция деятельности организма Установлено, что активная мышечная деятельность вызывает усиле- ние работы сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем организма. При любой деятельности человека все органы и системы организма дей- ствуют согласованно, в тесном единстве. Эта взаимосвязь осуществляется с помощью нервной системы и гуморальной (жидкостной) регуляции. В организме человека три сложные системы управления функциями: нервная, гуморальная и эндокринная, которые тесно взаимосвязаны между собой и осуществляют единую нейро-гуморальную регуляцию. ЦНС, в том числе еѐ высший отдел – кора головного мозга, регулирует функции желѐз внутренней секреции. Это осуществляется как путѐм непосредственной ин- нервации желѐз, так и благодаря регуляции гипоталамусом деятельности гипофиза. Нервная система осуществляет регуляцию деятельности организма посредством биоэлектрических импульсов на основе процессов возбужде- ния и торможения в коре головного мозга. Возбуждение – деятельное состояние нервных клеток, когда они пе- редают или сами направляют нервные импульсы другим клеткам: нерв- ным, мышечным, железистым и др. Торможение – состояние нервных кле- ток, когда их активность направлена на восстановление. Сон, например, является состоянием НС, при котором большая часть клеток заторможена. НС обеспечивает интеграцию всех частей организма в единое целое, осуществляет умственную деятельность, связь организма с внешней сре- дой (ощущения), управляет движениями, регулирует все функции, включая человеческую сексуальность и репродукцию (продолжение рода). Гуморальная регуляция производится через кровь посредством осо- бых химических веществ (гормонов), выделяемых железами внутренней секреции, соотношением концентрации кислорода и углекислого газа с помощью других механизмов. Например, в предстартовом состоянии, ко- гда ожидается интенсивная мышечная нагрузка, железы внутренней секре- ции (надпочечники) выделяют в кровь специальный гормон – адреналин, способствующий усилению деятельности ССС. При переходе углеводов из пищеварительного тракта в кровь, их из- лишки под действием гормона инсулина , вырабатываемого поджелудочной железой, превращаются в гликоген и откладываются в организме как запас. Под влиянием адреналина гликоген превращается в глюкозу и поступает в кровь для осуществления питания работающих мышц. Электронный архив УГЛТУ 70 Увеличение концентрации углекислого газа в крови при мышечной работе воздействует на дыхательный центр и приводит к увеличению глу- бины и частоты дыхания. Усиление деятельности сердца и повышение в связи с этим кровяного давления воздействуют на специальные нервные образования в сосудах (барорецепторы) и вызывают расширение крове- носных сосудов. Гуморальная и нервная регуляция осуществляются в единстве. Гла- венствующая роль отводится ЦНС, головному мозгу, являющемуся как бы центральным штабом управления жизнедеятельностью организма. 2.10.1. Рефлекторная природа и рефлекторные механизмы двигательной деятельности Нервная система действует по принципу рефлексов. Рефлекс – это за- кономерная реакция организма на изменение внешней или внутренней среды, осуществляемая при посредстве ЦНС в ответ на раздражение ре- цепторов. Биологическая сущность рефлекса заключается в приспособле- нии организма к изменениям во внешней или во внутренней среде. С по- мощью механизма рефлекса осуществляется единство организма и среды. Всякое мышечное движение имеет рефлекторную природу. Регулиро- вание деятельности всех внутренних органов осуществляется также ре- флекторным путѐм. Рефлексы проявляются в возникновении или прекра- щении какой-либо деятельности организма: в сокращении или расслабле- нии мышц, в секреции или прекращении секреции желѐз, в сужении или расширении сосудов и т.д И.П. Павлов назвал свою систему рефлексов, связанную с речью, «второй сигнальной системой», подчеркивая еѐ принципиальное отличие от первой сигнальной системы, обеспечивающей реагирование на реаль- ные физические и химические раздражители. Унаследованные рефлексы, заложенные от рождения в НС, в еѐ структуре, в связях между нервными клетками, называются безусловными, а на их основе вырабатываются условные рефлексы. Объединяясь в длинные цепи, безусловные рефлексы являются основой инстинктивного поведения. У человека и у высших жи- вотных в основу поведения заложены условные рефлексы, вырабатывае- мые в процессе жизнедеятельности на основе безусловных рефлексов. Трудовая и спортивная деятельность человека, в том числе и овладе- ние двигательными навыками, осуществляется по принципу взаимосвязи условных рефлексов и динамических стереотипов с безусловными рефлек- сами. Для выполнения чѐтких целенаправленных движений необходимо непрерывное поступление в ЦНС сигналов о функциональном состоянии мышц, о степени их сокращения, напряжения и расслабления, о позе тела, о положении суставов и угла сгиба в них. Вся эта информация передаѐтся от рецепторов сенсорных систем и, особенно, от рецепторов двигательной Электронный архив УГЛТУ 71 сенсорной системы, от так называемых проприорецепторов, расположен- ных в мышечной ткани, фасциях, суставных сумках и сухожилиях. От этих рецепторов по принципу обратной связи по механизму рефлекса в ЦНС поступает полная информация о выполнении данного двигательного дей- ствия и о сравнении еѐ с заданной программой. Каждое, даже самое простое движение нуждается в постоянной кор- рекции, которая обеспечивается информацией, поступающей от проприо- рецепторов и от других сенсорных систем. При многократном повторении двигательного действия импульсы от рецепторов достигают двигательных центров в ЦНС, которые соответствующим образом меняют свою импуль- сацию, идущую к мышцам, с целью совершенствования разучиваемого движения. Благодаря такому сложному рефлекторному механизму проис- ходит совершенствование двигательной деятельности. 2.10.2. Образование двигательного навыка Двигательный навык – форма двигательных действий, выработанная по механизму условного рефлекса в результате соответствующих система- тических упражнений. Формирование совершенных двигательных умений и навыков происходит в результате систематического освоения движений на основе принципов физического воспитания. В ходе занятий физическими упражнениями совершенствуется ЦНС, в ней улучшается взаимодействие процессов возбуждения и торможения. Тренировка ведѐт к улучшению способности органов чувств различать бо- лее мелкие характеристики динамики мышечных сокращений. При этом человек развивает способность к лучшему усвоению новых движений и перестройке уже имеющихся. Двигательные навыки становятся более устойчивыми и управляемыми. Одновременно и в соответствии с форми- рованием двигательного навыка и величиной физических нагрузок активи- зируются функции внутренних органов. Физическая подготовка положи- тельно сказывается на волевых качествах, умственной и физической рабо- тоспособности занимающихся. С физиологической точки зрения всякий навык представляет собой слаженную, установившуюся систему условно-рефлекторных связей меж- ду органами чувств, ЦНС, мышцами и внутренними органами. Эти связи образуются постепенно. Формирование двигательного навыка последова- тельно проходит три фазы: генерализации, концентрации и автоматизации. Фаза генерализации характеризуется расширением возбудительного процесса. Это расширение происходит за счѐт вовлечения в работу лишних групп мышц, неоправданно большим напряжением работающих мышц. Движения в этой фазе скованны, угловаты, плохо координированы, неточ- ны, неэкономичны. Затем начинается фаза концентрации, которая из- лишне развитое возбуждение, благодаря дифференцированному торможе- Электронный архив УГЛТУ 72 нию концентрируется в нужных зонах головного мозга. Движения стано- вятся более точными, свободными, экономичными. Исчезает излишняя напряжѐнность движений, они становятся точными, экономичными, вы- полняются свободно, без напряжения, стабильно. В фазе автоматизации выполнение необходимых движений становится как бы автоматическим и не требует контроля со стороны сознания, которое может быть переключе- но на окружающую обстановку, поиск решения и т.д. Автоматизирован- ный навык отличается высокой точностью и стабильностью выполнения всех составляющих его движений. Автоматизация ни в коей мере не огра- ничивает двигательных возможностей человека и богатства его психиче- ской жизни, наоборот, она позволяет развиваться качественно новым фор- мам двигательной и психической деятельности человека. В образовании двигательного навыка участвуют различные анализа- торы: двигательный (проприоцептивный), вестибулярный, слуховой, зри- тельный, тактильный. Имеются многочисленные исследования по изуче- нию у тренированных и нетренированных лиц устойчивости внимания, памяти, способности к устному счету различной сложности, восприятия, некоторых сторон мышления. Установлено, что устойчивость изученных параметров умственной деятельности находится в прямой зависимости от уровня разносторонней физической подготовленности. Выводы Познание самого себя является необходимым условием обеспечения жизнедеятельности специалиста в условиях современных воздействий внешней среды. Формирование физической культуры личности будущего специалиста немыслимо без умения рационально корректировать свое со- стояние средствами физической культуры и, прежде всего, двигательной деятельностью. Выполняя разнообразные и сложные движения, человек может осу- ществлять трудовую деятельность, общаться с другими людьми, создавать произведения искусства, заниматься спортом и т.д. При этом организм по- лучает более высокую способность к сохранению постоянства внутренней среды при изменяющихся внешних воздействиях. Тот, кто постоянно совершенствует двигательную функцию, совер- шенствует свой организм, повышает его функциональные возможности. Многие явления, происходящие в окружающем нас мире и нашем ор- ганизме, могут быть познаны только в результате двигательной деятельно- сти. Экспериментальные данные свидетельствуют о стимулирующем вли- янии оптимально организованной двигательной деятельности на уровень умственной работоспособности студентов. Адекватный уровень двига- тельной активности формирует организм в анатомическом и функциональ- Электронный архив УГЛТУ 73 ном отношении, во многом определяет устойчивость человека к неблаго- приятным условиям окружающей среды, болезнетворным агентам. Из сказанного следует, что двигательная функция – основная функция человеческого организма, которую следует постоянно совершенствовать для повышения работоспособности в любом виде деятельности, в том чис- ле и умственной. Вопросы для самоконтроля 1.Организм человека как сложная биологическая система. Воздействие на организм внешней природной, производственной и социальной среды. 2. Воздействие физической тренировки на обмен веществ, кровь и кровеносную систему, функцию дыхания. 3. Воздействие двигательной активности на опорно-двигательный ап- парат (кости, суставы, мышцы). 4. Механизм «мышечного насоса» и его использование в процессе учебно-тренировочных занятий. 5. Рефлекторная природа двигательной деятельности. Рефлекторные механизмы совершенствования координации движений. 6. Образование двигательного навыка. 7. Гуморальная и нервная регуляция деятельности организма. 8. Средства физической культуры в совершенствовании организма, обеспечении его устойчивости к физической и умственной деятельности. Электронный архив УГЛТУ 74 3. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. СРЕДСТВА ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ В РЕГУЛИРОВАНИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ 3.1. Основные понятия Психофизиологическая характеристика – сопряжѐнная характери- стика изменения состояния психофизических и физиологических систем и функций организма под влиянием определенной трудовой деятельности. Работоспособность – способность человека выполнить максимально возможное количество работы на протяжении определѐнного (заданного) времени и с определѐнной эффективностью. Зависит от внешних условий деятельности и психофизиологических резервов человека. Различают мак- симальную, оптимальную и сниженную работоспособность. Она подразде- ляется на умственную и физическую. |