Cosa sono i sistemi fisiologici? Funzioni fisiologiche dell'organismo

Esistono sistemi fisiologici e funzionali del corpo. I primi sono formazioni strutturalmente costanti e sono rappresentati da un insieme noto di gruppi cellulari, tessuti e organi che determinano lo svolgimento di funzioni vitali complesse. Essendo un prodotto dell'evoluzione, in una forma strutturale o nell'altra, questi sistemi o i loro analoghi si trovano in quasi tutti gli animali multicellulari, indipendentemente dal livello di organizzazione strutturale e funzionale. Questi includono: sistema nervoso, cardiovascolare, escretore, digestivo, respiratorio, riproduttivo, muscolo-scheletrico, tegumento esterno, sistema muscolare, sistema sanguigno, immunitario, sistema endocrino.

I sistemi funzionali sono associazioni temporanee di gruppi cellulari, complessi tissutali, organi e persino sistemi fisiologici che determinano il raggiungimento da parte del corpo del risultato situazionale richiesto.

I sistemi bioecologici, psicologici, sociali e funzionali si sviluppano in base a specifiche circostanze di vita. Per questo motivo il loro numero principale è difficile da determinare. Varia anche il numero di partecipanti (organi, sistemi fisiologici) di un particolare sistema funzionale. Pertanto, per ripristinare i livelli normali di diminuzione della pressione sanguigna in un caso, è sufficiente aumentare la frequenza cardiaca e restringere il lume dei vasi sanguigni corrispondenti, cioè la reazione è limitata agli organi di un sistema fisiologico. Tuttavia, dopo una significativa perdita di sangue, durante la quale si osserva anche una diminuzione della pressione sanguigna, il suo ripristino stabile richiede la formazione di un sistema funzionale più complesso che coinvolge i sistemi fisiologici cardiovascolare, ematopoietico, endocrino, escretore, digestivo e persino nervoso.

I cambiamenti che caratterizzano l'invecchiamento dei sistemi fisiologici individuali sono discussi nei corrispondenti capitoli dei volumi II, III e IV del manuale.

L'efficacia dei sistemi funzionali di un organismo che invecchia dipende in una certa misura dal tasso di ristrutturazione legata all'età dei singoli gruppi cellulari, organi e sistemi fisiologici, che a sua volta è determinata dal rapporto tra processi distruttivi e lo stato di anti- meccanismi di bioinvecchiamento. Entrambi presentano una notevole variabilità individuale. Il processo legato all'età, insieme ai fenomeni distruttivi, è accompagnato da una diminuzione dell'efficacia dei meccanismi di integrazione, che contribuisce anche al deterioramento del funzionamento dei sistemi funzionali del corpo che invecchia.

Nel corso dell'evoluzione, insieme ai fattori antibioinvecchiamento (riparazione molecolare del danno al DNA, sistemi intracellulari antiossidanti), sono emersi numerosi meccanismi volti ad aumentare l'affidabilità dell'esecuzione di funzioni specifiche da parte di popolazioni cellulari, organi e sistemi fisiologici. In alcuni casi si tratta di ridondanza dovuta all'aumento del numero di elementi dello stesso tipo (cellule di un dato citofenotipo, unità strutturali e funzionali di un organo, organi stessi), mentre in altri si tratta della conservazione di un elevato potenziale rigenerativo.

Entrambi forniscono un certo coefficiente di affidabilità o potenziale risorsa di funzioni.

Come esempio di ridondanza, consideriamo l’apporto di sangue al muscolo scheletrico. A riposo, il numero di capillari attivi è di circa 30/mm2 di sezione trasversale, mentre ai carichi massimi questo numero aumenta fino a 3000/mm2. È ben nota l'ipertrofia compensatoria del rene sopravvissuto dopo la perdita di un organo pari, che consente di mantenere la funzione urinaria ad un livello compatibile con la vita per un tempo sufficientemente lungo. Tuttavia, i patologi sanno bene che il risultato di tale compensazione è sempre uno scompenso. Una diminuzione del volume delle prenotazioni dovuta a determinate circostanze porta ad una riduzione dei termini di funzionamento adeguato e dell'aspettativa di vita. Il fegato dei mammiferi, in particolare, mantiene un elevato potenziale rigenerativo per tutta la vita. La rimozione ripetuta di 2/3 di un organo in un esperimento porta ogni volta al ripristino della sua massa originale.

Dagli esempi forniti seguono una serie di conclusioni relative ai modelli di dinamica legata all'età dei sistemi fisiologici e funzionali. In primo luogo, indicano che il problema dell'affidabilità è stato risolto attivamente e con l'aiuto di vari meccanismi nel processo di evoluzione e, quindi, questa proprietà delle strutture biologiche e dei loro complessi è geneticamente fissata. In secondo luogo, nel processo di sviluppo individuale, il dispendio del potenziale funzionale totale di organi e sistemi dipende dalle condizioni di vita, che comportano fattori di rischio sia per una diminuzione del coefficiente di riserva (inattività fisica, deallenamento in generale), sia per un'accelerata "usura" out” e, di conseguenza, perdita di affidabilità per inadeguato stress fisico, psicologico, ambientale e nutrizionale, che preclude la completa e tempestiva ricostituzione di quanto perduto. In terzo luogo, un ruolo importante nel mantenimento, nell'uso razionale nell'ontogenesi e nel ripristino del potenziale funzionale appartiene ai meccanismi regolatori e integrativi di diversi livelli, grazie ai quali si ottiene coerenza e minimizzazione dei costi quando si risolve un particolare problema.

A questo proposito possiamo ricorrere a meccanismi che operano a livello cellulare e di popolazione cellulare: sintesi indotta di enzimi, cheloni come inibitori tessuto-specifici della proliferazione cellulare, apoptosi come fattore di morte cellulare programmata, un sistema intercellulare specializzato per la regolazione delle cellule crescita con la partecipazione dei linfociti T, sorveglianza immunitaria in generale. A livelli più alti di organizzazione, questi sono meccanismi neuroumorali omeostatici che determinano il mantenimento di un ambiente interno costante. In questo contesto meritano attenzione i meccanismi e le modalità di regolazione dell'organizzazione temporale dei processi vitali, poiché la disincronia è una delle caratteristiche dell'invecchiamento.

Considerando le dinamiche legate all'età dei sistemi fisiologici e funzionali dal punto di vista del concetto di ridondanza, affidabilità e interazione di strutture e funzioni, incontriamo inevitabilmente l'intero spettro di fattori ai quali vari autori in tempi diversi hanno associato la causa o la natura del collegamento iniziale dell’invecchiamento. C’è davvero posto per la genetica, l’immunologia, le condizioni e lo stile di vita, i meccanismi di supporto vitale metabolico, cellulare e sistemico, la cronobiologia e la cronomedicina. L'interdipendenza, l'influenza reciproca e, si potrebbe dire, la compenetrazione dei fattori biologici di supporto vitale a diversi livelli e in connessione con i parametri dell'ambiente di vita, determinano in forma integrata il potenziale adattivo delle singole persone, l'entità e le caratteristiche qualitative di che influenzano il tasso di cambiamenti legati all'età, le prospettive di sviluppo di alcune malattie, comprese quelle dipendenti dall'età.

In ciascuna popolazione, infatti, è possibile distinguere persone appartenenti alla tipologia “velocista”, “stayer” o “mista”. Il corpo del "residente" è relativamente poco adattato a carichi potenti a breve termine, ma dopo una ristrutturazione (o aggiustamento) relativamente breve è in grado di resistere a un'esposizione uniforme a lungo termine a fattori ambientali anche in condizioni non adeguate. I "velocisti" non tollerano l'esposizione a lungo termine a fattori sfavorevoli, anche di intensità relativamente bassa, ma svolgono potenti reazioni fisiologiche all'esposizione forte ma a breve termine a condizioni ambientali estreme. I velocisti hanno una maggiore incidenza di malattie cardiovascolari. I "mix" che occupano una posizione intermedia hanno capacità adattative medie. Dati interessanti provenienti da un'indagine sulle popolazioni umane in condizioni di vita disagiate.

Pertanto, tra le persone che si sono trasferite alle condizioni estreme della BAM, durante il primo anno c'erano il 32% di “velocisti”, il 25% di “stayers” e il 43% di “atleti misti”. Alla fine del secondo anno di vita su BAM, a seguito della partenza principalmente di persone che non rientravano nel tipo “stayer”, il rapporto tra le tipologie si è bruscamente spostato verso i “stayer”. Già determinati il ​​17,6% dei “velocisti”, il 53% dei “restanti” e il 29,4% delle “squadre miste”. La divisione delle persone in questi tipi si basa sulle caratteristiche genetiche individuali. Queste caratteristiche determinano i tratti psicosomatici che si sviluppano nello sviluppo individuale, secondo i quali una persona appartiene all'uno o all'altro tipo costituzionale con un certo potenziale adattivo e una maggiore o minore conformità a specifiche condizioni di vita.

Soggetto fisiologia, il suo contenuto è lo studio dei meccanismi generali e particolari di attività dell'intero organismo e di tutti i suoi organi e sistemi. Definitivo compito fisiologia: una conoscenza così profonda delle funzioni del corpo che fornirebbe la possibilità di influenzarle attivamente nella direzione desiderata. Secondo I.P. Pavlov, la medicina, solo arricchendosi costantemente, giorno dopo giorno, con nuovi fatti fisiologici, un giorno diventerà finalmente quello che dovrebbe essere idealmente, cioè. la capacità di riparare un meccanismo danneggiato del corpo umano sulla base della sua esatta conoscenza, ovvero una conoscenza applicata della fisiologia. Non è un caso che la fisiologia abbia iniziato a svilupparsi come scienza medica. Secondo la definizione di K. Bernard, la fisiologia è il nucleo scientifico su cui poggiano tutte le scienze; In sostanza, esiste una sola scienza in medicina: la scienza della vita, o fisiologia. Allo stato attuale, la fisiologia pone i seguenti compiti: funzione di apprendimento:

• corpo sano nel suo insieme;
• vari sistemi, organi, tessuti, cellule; studio dei meccanismi:
• interazione di vari organi e sistemi nell'intero organismo;
• regolazione del funzionamento di organi e sistemi;
• interazione dell’organismo con l’ambiente.

Secondo I.P. Pavlov, il compito della fisiologia è comprendere il lavoro del corpo umano, determinare il significato di ciascuna delle sue parti, capire come queste parti sono collegate, come interagiscono e come, come risultato della loro interazione, si ottiene un risultato grossolano si ottiene: il lavoro complessivo del corpo.

Il primo , in fisiologia si usavano l'osservazione e la deduzione, che tuttavia non hanno perso il loro significato nella fase attuale. Ma il fisiologo non può accontentarsi della sola osservazione, poiché essa risponde soltanto alla domanda: cosa sta succedendo nell'organismo. È anche importante scoprirlo come e perché si verificano processi fisiologici. Per questo hai bisogno esperimenti, esperimenti, quelli. influenze create artificialmente dal ricercatore stesso.

Gli esperimenti possono essere acuti (vivisezione o taglio vivo) o cronici; i loro principali vantaggi e svantaggi sono presentati nella tabella. 1.

Gli studi condotti sugli esseri umani, di norma, vengono condotti in vari modi, consentendo di valutare vari aspetti del funzionamento del corpo:

• in uno stato di riposo fisiologico - funzionamento normale;
• reazione ai carichi ottimali - norma di reazione;
• risposta ai carichi massimi - valutazione delle capacità di riserva.

In questo caso, l'ottimale biologico dei processi vitali è considerato la norma fisiologica.

Tabella 1. Confronto tra esperimento acuto e cronico

Le fasi principali nello sviluppo della fisiologia come scienza associata a cambiamenti nei metodi utilizzati:

• il periodo pre-sperimentale (antico e medioevo), quando i metodi principali erano osservazioni e deduzioni, che spesso portavano a conclusioni errate (il cuore è l'organo dell'anima, lo spirito è mescolato attraverso le arterie e il sangue attraverso le vene );
• 1628 W.Harvey. "Lo studio del movimento del cuore e del sangue nel corpo" - l'introduzione di esperimenti acuti nella ricerca fisiologica;
• 1883 IP Pavlov. “Nervi centrifughi del cuore” - introduzione di una tecnica di esperimento cronico;
• la fase moderna è l'integrazione della ricerca a livello molecolare-cellulare e sistemico (organismo), che ci consente di combinare idee sui processi cellulari e sulla loro regolazione a livello dell'intero organismo.

Principi di base della fisiologia:

• il corpo è un unico sistema che unisce vari organi nella loro complessa interazione tra loro;
• il principio della struttura (integrità) - i processi fisiologici possono essere eseguiti con l'integrità anatomica e funzionale di tutti gli elementi che assicurano questi processi;
• “Un organismo senza un ambiente esterno che ne supporti l’esistenza è impossibile. Pertanto, la definizione scientifica di un organismo dovrebbe includere anche l’ambiente che lo influenza” (I.M. Sechenov, 1861);
• "tutti i meccanismi fisiologici, non importa quanto diversi possano essere, hanno un solo obiettivo: mantenere la costanza delle condizioni di vita nella fase interna" (C. Bernard, 1878), o l'omeostasi (secondo Cannon);
• il principio del determinismo: qualsiasi attività del corpo e dei suoi organi e sistemi è determinata causalmente;
• l’adattamento è un insieme di meccanismi che garantiscono l’adattamento del corpo alle condizioni ambientali in costante cambiamento;
• l'integrità del corpo e la sua connessione con l'ambiente esterno, assicurata da meccanismi neuro-umorali;
• l'omeostasi e l'adattamento sono i principali meccanismi per garantire la vita;
• principio di affidabilità dei sistemi biologici: il corpo e i suoi sistemi hanno una riserva di forza, che è fornita dai seguenti componenti:
  • ridondanza di elementi funzionali (ad esempio, il 25% del tessuto polmonare è abbastanza per la respirazione esterna);
  • riserva di funzione (del milione di nefroni presenti nel rene, solo una parte funziona contemporaneamente, il resto rimane di riserva);
  • frequenza di funzionamento di tutti gli elementi (ad esempio apertura e chiusura, ovvero sfarfallio, capillari); duplicazione delle funzioni (la pompa cardiaca ha assistenti sotto forma di cuori periferici - muscoli scheletrici, la cui contrazione spinge il sangue attraverso i vasi venosi).

Fisiologia dell'uomo e degli animali

Fisiologia - la scienza delle funzioni vitali dell'organismo e delle sue strutture, i meccanismi della loro attuazione e i modelli di regolazione.

Nella sua forma più generale, la definizione di fisiologia è la seguente: è la scienza della natura, l'essenza dei processi vitali. Nome fisiologia deriva da parole greche fisica- natura e loghi- insegnamento.

La fisiologia studia le manifestazioni delle funzioni vitali, partendo dal livello molecolare e terminando con l'attività vitale dell'intero organismo, comprese le sue reazioni comportamentali, coscienza e pensiero. Esamina le fonti di energia e il ruolo delle varie sostanze nella vita, i meccanismi delle interazioni cellulari, la loro associazione nei tessuti, negli organi, nei sistemi fisiologici e nell'intero organismo, nonché i modi in cui l'organismo interagisce con il suo ambiente, i suoi reazione all'influenza di questo ambiente, meccanismi di adattamento a condizioni sfavorevoli e mantenimento della salute.

Il termine "fisiologia", usato in senso lato, denota un'enorme quantità di conoscenza sull'essenza dei processi vitali. Poiché questi processi sono in gran parte diversi negli organismi vegetali e animali, si distinguono la fisiologia vegetale e la fisiologia umana e animale.

Anche la fisiologia e gli animali sono divisi. Oltre al fatto che gli animali vertebrati e gli esseri umani hanno molte somiglianze nel funzionamento degli organi interni, ci sono anche enormi differenze tra loro, principalmente nella natura e nel livello delle funzioni mentali. Questa differenza principale si riflette nel nome omosapiens- una persona pensante. Il volume dell'oggetto della ricerca portò al fatto che in fisiologia le sue parti iniziarono a essere distinte come discipline accademiche speciali: fisiologia della cellula, del cuore, del sangue, della circolazione, della respirazione, del sistema nervoso (neurofisiologia), dei sistemi sensoriali, ecc. Di seguito sono riportate alcune sezioni di fisiologia studiate nelle università biologiche e mediche come discipline accademiche separate:

• fisiologia dell'età studia le caratteristiche legate all'età della vita umana, i modelli di formazione, sviluppo e declino delle funzioni corporee;
• fisiologia esamina l'impatto dell'attività lavorativa umana sui processi vitali, sviluppa metodi e mezzi per garantire il lavoro che aiutano a mantenere la capacità di una persona di lavorare ad un livello elevato;
• Fisiologia dell'aviazione e dello spazio studia le reazioni del corpo umano all'influenza dei fattori atmosferici e di volo spaziale al fine di sviluppare mezzi per garantire la vita e la salute umana in condizioni di bassa pressione atmosferica e spazio;
• fisiologia ecologica identifica le peculiarità dell'influenza delle condizioni climatiche e geografiche e di un habitat specifico sul corpo e le modalità per migliorare la qualità dell'adattamento alle influenze ambientali avverse;
• Fisiologia evolutiva e comparata esamina i modelli di sviluppo evolutivo di processi fisiologici, meccanismi, regolazioni, nonché le loro somiglianze e differenze negli organismi a diversi livelli di filogenesi.

Negli istituti di formazione medica, solo alcuni materiali dei corsi specialistici di cui sopra sono considerati in un unico corso di fisiologia. I programmi delle scuole di medicina sono focalizzati sullo studio del corso fisiologia umana(spesso usano il nome generale fisiologia).

Da un'unica scienza, la fisiologia umana in un certo numero di paesi (ex Unione Sovietica, repubbliche post-sovietiche, alcuni paesi europei) è stata individuata come materia separata fisiologia patologica - una scienza che studia i modelli generali di insorgenza, decorso e esito di processi patologici e malattie. Al contrario, cominciò a essere chiamato lo studio dei processi vitali di un organismo sano fisiologia normale. Negli istituti di istruzione medica superiore della Bielorussia, queste materie vengono studiate separatamente nei dipartimenti di fisiologia normale e patologica. In alcuni paesi sono riuniti sotto il nome fisiologia medica.

La fisiologia ha una stretta connessione con altre scienze mediche teoriche fondamentali: anatomia, istologia, biochimica. La fisiologia, per così dire, unisce queste scienze, usa le loro conoscenze e crea una comunità: il fondamento della conoscenza medica e biologica, senza la quale è impossibile padroneggiare la professione medica.

Ad esempio, oggi il problema più importante in medicina è il trattamento e la prevenzione delle malattie del sistema cardiovascolare. Quali conoscenze fornisce la fisiologia per risolvere questo problema? La sezione sulla fisiologia cardiaca studia la funzione principale del cuore come pompa e regolatore del movimento sanguigno; vengono chiariti i meccanismi di attuazione di questa funzione: i processi di generazione automatica dell'eccitazione, la sua conduzione attraverso strutture specializzate, il meccanismo di contrazione del cuore e di espulsione del sangue nel sistema vascolare. Particolare attenzione è rivolta allo studio dei meccanismi di regolazione del cuore, al suo adattamento alle mutevoli esigenze del flusso sanguigno nei vari organi. Vengono studiati i meccanismi biofisici e molecolari che controllano l'eccitabilità, la conduttività e la contrattilità del muscolo cardiaco. Sulla base di questi dati, la moderna biochimica e farmacologia sintetizzano sostanze medicinali che offrono la possibilità di trattare i disturbi cardiaci. Oggetto della fisiologia è anche lo sviluppo e lo studio di metodi per studiare le funzioni e le condizioni del cuore. Dai materiali di cui sopra diventa ovvio che senza la conoscenza della fisiologia è impossibile non solo trattare, ma anche diagnosticare le malattie.

Un compito molto importante della fisiologia è anche quello di garantire l'assimilazione della conoscenza sulle interrelazioni dei processi vitali, degli organi e dei sistemi, la formazione di una risposta olistica del corpo a varie influenze e i principi generali di regolazione di tali reazioni. Tutto ciò dovrebbe gettare le basi per il "pensiero funzionale" del futuro medico, la sua capacità, sulla base dei sintomi individuali, di modellare mentalmente possibili relazioni e meccanismi che causano la comparsa di questi sintomi, per trovare la causa principale e modi per eliminare patologie patologiche. processi.

È anche importante insegnare ai futuri medici l'osservazione e la ricerca degli indicatori delle funzioni fisiologiche e instillare competenze nell'esecuzione di manipolazioni diagnostiche e mediche.

Il tema della fisiologia umana affronta anche il compito di determinare le riserve dei sistemi fisiologici, valutare il livello di salute umana e sviluppare modi per aumentare la sua resistenza agli effetti di fattori avversi che si verificano nella sfera del lavoro, nell'ambiente naturale e domestico.

Concetto e tipi di fisiologia

Fisiologia(dal greco fisica- natura, loghi- dottrina) - la scienza delle funzioni vitali del corpo e delle sue strutture, i meccanismi per l'attuazione di queste funzioni e i modelli della loro regolazione.

Fisiologia animaleè una scienza biologica che studia le funzioni vitali di un organismo, dei suoi organi e tessuti costituenti in relazione con l'ambiente esterno.

L'oggetto della fisiologia sono i processi vitali dell'organismo e dei suoi singoli organi in relazione allo sviluppo individuale e all'adattamento alle condizioni ambientali. I problemi in studio includono: modelli di processi biologici a diversi livelli strutturali, formazione di funzioni fisiologiche in diversi periodi di età, meccanismi di interazione dei singoli sistemi corporei con l'ambiente, caratteristiche dei meccanismi di regolazione dei processi vitali in varie specie, metodi di influenza mirata su determinati sistemi fisiologici.

Sotto funzione fisiologica comprendere la manifestazione dell'attività vitale di una cellula (ad esempio la contrazione di una cellula muscolare), di un organo (ad esempio la formazione di urina da parte del rene), di un sistema (ad esempio la formazione e distruzione delle cellule del sangue dal sistema emopoietico).

La fisiologia studia le manifestazioni delle funzioni vitali a vari livelli di organizzazione degli esseri viventi: organismo molecolare, cellulare, organico, sistemico e olistico, comprese le sue reazioni comportamentali, la coscienza e il pensiero. La scienza fisiologica fornisce risposte alle domande: qual è la fonte di energia, qual è il ruolo delle varie sostanze nella vita, come le cellule interagiscono e si combinano nei tessuti, negli organi, nei sistemi fisiologici e nell'intero organismo. La fisiologia studia i modi in cui un organismo interagisce con il suo ambiente, le sue reazioni ai cambiamenti ambientali, i meccanismi di adattamento a condizioni sfavorevoli e la conservazione della salute.

Termine usato in senso ampio fisiologia denota un'enorme quantità di conoscenza sull'essenza dei processi vitali. Poiché questi processi sono in gran parte diversi negli organismi vegetali e animali, si distinguono la fisiologia vegetale e la fisiologia umana e animale.

Anche la fisiologia umana e quella animale sono divise. Oltre al fatto che gli animali vertebrati e gli esseri umani hanno molte somiglianze nel funzionamento degli organi interni, ci sono anche enormi differenze tra loro, principalmente nella natura e nel livello delle funzioni mentali.

L'enorme quantità di conoscenze in vari campi della scienza fisiologica ha portato al fatto che in fisiologia le sue parti hanno cominciato a essere distinte come discipline accademiche speciali: fisiologia cellulare, fisiologia del cuore, sangue, circolazione, respirazione, sistema nervoso (neurofisiologia), fisiologia dei sistemi sensoriali, ecc. Negli istituti di istruzione superiore con un profilo biologico, la fisiologia legata all'età è studiata come discipline accademiche separate; fisiologia del lavoro, dello sport; aviazione, spazio, fisiologia evolutiva, ecc.

Fitologia normale- una scienza che studia i modelli e i meccanismi di base di regolazione del funzionamento dell'organismo nel suo insieme e dei suoi singoli componenti in interazione con l'ambiente, l'organizzazione dei processi vitali a vari livelli strutturali e funzionali. Il compito principale della fisiologia è penetrare nella logica della vita di un organismo.

Fisiologia generale - una sezione della disciplina che studia i modelli fondamentali della risposta del corpo alle influenze ambientali, i suoi processi e meccanismi di base.

Fisiologia privata - una sezione che studia i modelli e i meccanismi di funzionamento dei singoli sistemi, organi e tessuti del corpo.

Fisiologia cellulare- una sezione che studia gli schemi fondamentali del funzionamento cellulare.

Fisiologia comparata ed evolutiva- una sezione che esplora le peculiarità del funzionamento di specie diverse e della stessa specie nelle diverse fasi dello sviluppo individuale.

Fisiologia ecologica - una sezione che studia le peculiarità del funzionamento del corpo in varie zone fisico-geografiche, in diversi periodi di tempo, e le basi fisiologiche dell'adattamento ai fattori naturali.

Fisiologia dell'attività lavorativa - una sezione che studia i modelli di funzionamento del corpo durante l'esecuzione di lavori fisici e di altro tipo.

Fisiologia dello sport - una sezione che studia i modelli di funzionamento del corpo nel processo di pratica di vari tipi di educazione fisica a livello amatoriale o professionale.

Fisiologia patologica - la scienza dei modelli generali di insorgenza, sviluppo e decorso dei processi patologici nel corpo.

Organo – Questa è una parte separata del corpo che ha una certa forma, struttura, posizione e svolge determinate funzioni specifiche. L'organo è formato da un sistema di tessuti in cui predomina uno (due) di essi. Un gruppo di organi collegati anatomicamente tra loro, aventi un piano strutturale comune, unità di origine e che svolgono una specifica funzione fisiologica, formano sistema di organi.

Nel corpo umano si distinguono solitamente i seguenti sistemi di organi: nervoso, endocrino, muscolo-scheletrico, circolatorio (cardiovascolare), respiratorio, digestivo, escretore, tegumentario, riproduttivo. A volte il sistema linfatico è separato dal sistema cardiovascolare.

Sistema muscoloscheletrico. È costituito da una parte passiva (scheletro) e da una parte attiva (muscoli). Oltre al sistema di supporto e motorio, questo sistema svolge una funzione protettiva (protegge il sistema nervoso centrale e gli organi interni da influenze meccaniche esterne) e una funzione ematopoietica (l'organo ematopoietico è il midollo osseo rosso).

Sistema circolatorioè costituito dal cuore e dai vasi sanguigni. La funzione di questo sistema è garantire il movimento del sangue attraverso i vasi. Ciò si ottiene principalmente attraverso le contrazioni del cuore.

I vasi attraverso i quali scorre il sangue dal cuore sono chiamati arterie, mentre i vasi attraverso i quali il sangue scorre al cuore sono chiamati vene. Le grandi arterie lasciano il cuore, si dividono in arterie sempre più piccole e passano nei capillari, e questi, a loro volta, passano in piccole vene, unendosi in vene sempre più grandi che confluiscono nel cuore.

Il sangue (tessuto connettivo liquido) svolge funzioni di trasporto e protettive. La funzione di trasporto è che il sangue, in primo luogo, trasporta ossigeno, sostanze nutritive, sostanze biologicamente attive, vari ioni, ecc. Ai tessuti. e, in secondo luogo, rimuove i prodotti di scarto metabolico, come l'anidride carbonica, dai tessuti. La funzione protettiva consiste, in primo luogo, nel garantire l'immunità (combattendo le sostanze estranee che entrano nel corpo, nonché batteri, virus, ecc.) e, in secondo luogo, nel garantire la coagulazione del sangue, che arresta il sanguinamento in caso di lesioni vascolari .

Sistema linfatico, costituito da vasi linfatici e linfonodi, assicura il movimento della linfa. A differenza del sistema circolatorio, il sistema linfatico inizia con piccoli capillari chiusi, che si riuniscono in capillari sempre più grandi. I due dotti linfatici più grandi sfociano nelle vene del sistema circolatorio. La linfa, come il sangue, partecipa alla creazione dell'immunità. Inoltre, il deflusso del fluido tissutale avviene principalmente attraverso la linfa.

Il sangue, la linfa e il fluido tissutale formano l'ambiente interno del corpo, la cui proprietà principale è mantenere la costanza delle proprie caratteristiche fisico-chimiche (omeostasi). Il fluido tissutale (intercellulare) viene secreto principalmente dal sangue, quindi entra nel sistema linfatico e da lì nuovamente nel sangue.

Sistema respiratorio. È costituito dalle vie respiratorie (cavità nasale, rinofaringe, laringe, trachea, bronchi) e dai polmoni. La funzione principale è l'apporto di ossigeno al sistema circolatorio e la rimozione dell'anidride carbonica dal corpo. L'ossigeno viene trasportato dal sangue ai tessuti, dove partecipa alla respirazione cellulare (vedi sopra). Pertanto, il sistema respiratorio è necessario affinché l’energia possa essere rilasciata e immagazzinata nelle cellule.

Apparato digerente. È costituito dalla cavità orale, faringe, esofago, stomaco e intestino, nonché dalle ghiandole digestive (salivare, intestinale, pancreas, fegato). Le funzioni principali sono la lavorazione meccanica e chimica del cibo, l'assorbimento dei prodotti della sua digestione nel sangue e nella linfa e la rimozione dei residui non digeriti dal corpo.

I nutrienti (grassi, proteine, carboidrati) sono necessari per la sintesi di molecole organiche durante la crescita e il rinnovamento del corpo, nonché per ottenere energia nel processo di respirazione cellulare. Tuttavia, queste sostanze sono solitamente molecole molto grandi che non riescono a penetrare nella parete intestinale nel sangue. Pertanto, durante il processo di digestione, con l'aiuto degli enzimi, le molecole di grandi dimensioni vengono scomposte in molecole più piccole, che entrano nel sangue e nella linfa. Vengono poi trasferiti ai tessuti e utilizzati nei processi di assimilazione e dissimilazione. Oltre a grassi, proteine ​​e carboidrati, vitamine e minerali entrano nel corpo con il cibo. Le vitamine sono composti organici di varia natura chimica che non vengono sintetizzati dall'organismo, ma sono necessari per svolgere una serie di funzioni essenziali. Le vitamine hanno un'elevata attività biologica e sono quindi necessarie in quantità molto piccole.

Apparato escretore. Durante il processo del metabolismo, nel corpo si formano numerosi rifiuti metabolici (non più necessari e persino composti dannosi). Tutti vengono rimossi dal corpo attraverso vari sistemi di organi. L'anidride carbonica viene eliminata attraverso il sistema respiratorio, i resti di cibo non digerito vengono rilasciati dall'intestino e i prodotti finali del metabolismo proteico (urea, acido urico, ammoniaca) vengono rimossi attraverso le ghiandole sudoripare della pelle insieme all'acqua.

In senso stretto, il sistema escretore si riferisce ai reni e agli organi ad essi associati (ureteri, vescica, uretra). I reni producono l'urina, che è una soluzione acquosa di vari sali, prodotti finali del metabolismo proteico, sostanze estranee, ormoni e vitamine. L'epitelio renale estrae tutte queste sostanze dal sangue che si muove attraverso i vasi sanguigni che penetrano densamente nei reni.

Sistema tegumentario rappresentato dalla pelle. Le funzioni della pelle sono moltissime. Protegge il corpo dagli influssi ambientali dannosi, partecipa alla termoregolazione e rilascia prodotti finali del metabolismo e acqua. Inoltre, la pelle contiene molte formazioni sensibili: recettori che percepiscono stimoli tattili, termici e dolorosi.

Sistema riproduttivo garantisce la riproduzione dell'organismo. Nelle gonadi maturano gli ovuli (nelle ovaie) e gli spermatozoi (nei testicoli). Le ghiandole sessuali sono anche ghiandole endocrine in cui vengono sintetizzati gli ormoni sessuali.

Sistema nervoso ed endocrino svolgere funzioni di controllo, ad es. stare al di sopra di tutti gli altri sistemi del corpo. Allo stesso tempo, il sistema nervoso fornisce la comunicazione con l'ambiente esterno, la regolazione e il coordinamento delle attività degli organi interni. Le parti superiori del sistema nervoso centrale (SNC) costituiscono la base anatomica per l'attuazione delle funzioni mentali più complesse. Il sistema endocrino effettua la regolazione umorale (con l'aiuto degli ormoni) delle funzioni corporee (vedere la sezione successiva).

È consuetudine distinguere i seguenti sistemi fisiologici del corpo: scheletrico (scheletro umano), muscolare, circolatorio, respiratorio, digestivo, nervoso, sistema sanguigno, ghiandole endocrine, analizzatori, ecc.

Il sangue come fisiologicoSangue - tessuto fluido circolante sistema, tessuto liquido sistema circolatorio e garantire l'attività vitale delle cellule e dei tessuti del corpo come organo e sistema fisiologico. Consiste in plasma(55-60%) e pesato in esso elementi sagomati: eritrociti, leucociti, piastrine e altre sostanze (40-45%) (Fig. 2.8); ha una reazione leggermente alcalina (7,36 pH).

Globuli rossi - i globuli rossi, a forma di piastra rotonda concava con un diametro di 8 e uno spessore di 2-3 micron, sono riempiti con una proteina speciale: l'emoglobina, che è in grado di formare un composto con l'ossigeno (ossiemoglobina) e trasportarlo dai polmoni ai tessuti, e dai tessuti trasferiscono l'anidride carbonica ai polmoni, svolgendo così la funzione respiratoria. La durata della vita di un eritrocita nel corpo è di 100-120 giorni. Il midollo osseo rosso produce fino a 300 miliardi di globuli rossi giovani, immettendoli nel sangue ogni giorno. 1 ml di sangue umano contiene normalmente 4,5-5 milioni di globuli rossi. Per le persone attivamente coinvolte nell’attività fisica, questo numero può aumentare in modo significativo (6 milioni o più). Leucociti - i globuli bianchi svolgono una funzione protettiva distruggendo corpi estranei e agenti patogeni (fagocitosi). 1 ml di sangue contiene 6-8 mila leucociti. Piastrine(e in 1 ml sono contenuti da 100 a 300mila) svolgono un ruolo importante nel complesso processo di coagulazione del sangue. Il plasma sanguigno dissolve ormoni, sali minerali, sostanze nutritive e altre sostanze con cui fornisce i tessuti e contiene anche prodotti di decomposizione rimossi dai tessuti.

Riso. 2.8. Composizione del sangue umano

Costanti fondamentali del sangue umano

Quantità di sangue.............................. 7% del peso corporeo

Acqua............................ 90-91%

Densità............................ 1.056-1.060 g/cm 3

Viscosità.............. 4-5 arb. unità (relativo all'acqua)

pH.................................... ...7,35-7,45

Proteine ​​totali (albumina, globuline, fibrinogeno). . . 65-85 g/l

Na*................................ 1,8-2,2 g/l"

A*.................................... 1,5-2,2 g/l

Ca*............................ 0,04-0,08 g/l

Pressione osmotica........ 7,6-8,1 atm (768,2-818,7 kPa)

Pressione oncotica..... 25-30 mm Hg. Arte. (3,325-3,99 kPa)

Indice di depressione................. -0,56 "C

Il plasma sanguigno contiene anche anticorpi che creano l'immunità (immunità) del corpo contro sostanze tossiche di origine infettiva o di altra origine, microrganismi e virus. Il plasma sanguigno partecipa al trasporto dell'anidride carbonica ai polmoni.

La costanza della composizione del sangue è mantenuta sia dai meccanismi chimici del sangue stesso che da speciali meccanismi regolatori del sistema nervoso.

Quando il sangue si muove attraverso i capillari che penetrano in tutti i tessuti, parte del plasma sanguigno fuoriesce costantemente attraverso le loro pareti nello spazio interstiziale, che si forma fluido interstiziale, che circonda tutte le cellule del corpo. Da questo fluido, le cellule assorbono nutrienti e ossigeno e rilasciano anidride carbonica e altri prodotti di degradazione formati durante il processo metabolico. Pertanto, il sangue rilascia continuamente le sostanze nutritive utilizzate dalle cellule nel liquido interstiziale e assorbe le sostanze da esse secrete. Qui si trovano anche i vasi linfatici più piccoli. Alcune sostanze del liquido interstiziale penetrano in essi e si formano linfa, che svolge le seguenti funzioni: restituisce le proteine ​​dallo spazio interstiziale al sangue, partecipa alla ridistribuzione dei liquidi nel corpo, fornisce i grassi alle cellule dei tessuti, mantiene il normale corso dei processi metabolici nei tessuti, distrugge e rimuove gli agenti patogeni dal corpo. La linfa ritorna attraverso i vasi linfatici al sangue, alla parte venosa del sistema vascolare.

La quantità totale di sangue rappresenta il 7-8% del peso corporeo di una persona. A riposo, il 40-50% del sangue è escluso dalla circolazione e si trova nei “depositi sanguigni”: fegato, milza, vasi sanguigni della pelle, muscoli e polmoni. Se necessario (ad esempio durante il lavoro muscolare), il volume di riserva del sangue viene incluso nella circolazione sanguigna e diretto riflessivamente all'organo funzionante. Il rilascio del sangue dal “deposito” e la sua ridistribuzione in tutto il corpo è regolata dal sistema nervoso centrale.

La perdita di più di 1/3 della quantità di sangue da parte di una persona è pericolosa per la vita. Allo stesso tempo, ridurre la quantità di sangue di 200-400 ml (donazione) è innocuo per le persone sane e stimola addirittura i processi ematopoietici. Esistono quattro gruppi sanguigni (I, II, III, IV). Quando si salva la vita di persone che hanno perso molto sangue o per alcune malattie, le trasfusioni di sangue vengono effettuate tenendo conto del gruppo. Ogni persona dovrebbe conoscere il proprio gruppo sanguigno.

Il sistema cardiovascolare. Il sistema circolatorio è costituito dal cuore e dai vasi sanguigni. Cuore - l'organo principale del sistema circolatorio - è un organo muscolare cavo che esegue contrazioni ritmiche, grazie alle quali avviene il processo di circolazione sanguigna nel corpo. Il cuore è un dispositivo autonomo e automatico. Tuttavia, il suo lavoro è regolato da numerose connessioni dirette e di feedback provenienti da vari organi e sistemi del corpo. Il cuore è collegato al sistema nervoso centrale, che ha un effetto regolatore sul suo funzionamento.

Il sistema cardiovascolare è costituito da circolazione sistemica e polmonare(Fig. 2.9). La metà sinistra del cuore serve un grande cerchio

circolazione sanguigna, giusto - piccola. La circolazione sistemica inizia dal ventricolo sinistro del cuore, attraversa i tessuti di tutti gli organi e ritorna all'atrio destro. Dall'atrio destro il sangue passa nel ventricolo destro, da dove inizia la circolazione polmonare, che passa attraverso i polmoni, dove il sangue venoso, cedendo anidride carbonica ed essendo saturo di ossigeno, si trasforma in sangue arterioso e viene inviato a sinistra atrio. Dall'atrio sinistro il sangue fluisce nel ventricolo sinistro e da lì nuovamente nella circolazione sistemica.

L'attività del cuore consiste in un cambiamento ritmico dei cicli cardiaci, costituito da tre fasi: contrazione degli atri, contrazione dei ventricoli e rilassamento generale del cuore.

Impulso - un'onda di vibrazioni si propagava lungo le pareti elastiche delle arterie a seguito dello shock idrodinamico di una porzione di sangue espulsa nell'aorta ad alta pressione durante la contrazione del ventricolo sinistro. La frequenza del polso corrisponde alla frequenza cardiaca. La frequenza cardiaca a riposo (al mattino, sdraiati, a stomaco vuoto) è inferiore a causa dell'aumento della potenza di ogni contrazione. Una diminuzione della frequenza cardiaca aumenta il tempo di pausa assoluto necessario al riposo del cuore e ai processi di recupero nel muscolo cardiaco. A riposo, il polso di una persona sana è di 60-70 battiti/min.

Pressione sanguignaè creato dalla forza di contrazione dei ventricoli del cuore e dall'elasticità delle pareti dei vasi sanguigni. Si misura nell'arteria brachiale. Viene fatta una distinzione tra la pressione massima (o sistolica), che si crea durante la contrazione del ventricolo sinistro (sistole), e la pressione minima (o diastolica), che si osserva durante il rilassamento del ventricolo sinistro (diastole). La pressione viene mantenuta grazie all'elasticità delle pareti dell'aorta distesa e di altre grandi arterie. Normalmente una persona sana di età compresa tra 18 e 40 anni ha una pressione arteriosa a riposo di 120/70 mmHg. Arte. (pressione sistolica 120 mm, diastolica 70 mm). La pressione sanguigna più alta si osserva nell'aorta.

Man mano che ti allontani dal cuore, la pressione sanguigna diminuisce sempre di più. La pressione più bassa si osserva nelle vene quando fluiscono nell'atrio destro. Una differenza di pressione costante garantisce un flusso sanguigno continuo attraverso i vasi sanguigni (nella direzione della bassa pressione).

Sistema respiratorio Sistema respiratorio include cavità nasale, laringe, trachea, bronchi E polmoni. Nel processo di respirazione, l'ossigeno entra costantemente nel corpo dall'aria atmosferica attraverso gli alveoli dei polmoni e l'anidride carbonica viene rilasciata dal corpo (Fig. 2.10 e 2.11).

La trachea nella sua parte inferiore è divisa in due bronchi, ciascuno dei quali, entrando nei polmoni, si ramifica come un albero. Gli ultimi rami più piccoli dei bronchi (bronchioli) passano in anni alveolari chiusi, nelle cui pareti è presente un gran numero di formazioni sferiche - vescicole polmonari (alveoli). Ogni alveolo è circondato da una fitta rete di capillari. La superficie totale di tutte le vescicole polmonari è molto grande, è 50 volte più grande della superficie della pelle umana e ammonta a più di 100 m2.

I polmoni si trovano in una cavità toracica ermeticamente chiusa. Sono ricoperti da una membrana sottile e liscia: la pleura, la stessa membrana riveste l'interno della cavità toracica. Lo spazio formato tra questi fogli di pleura è chiamato cavità pleurica. Durante l'espirazione la pressione nella cavità pleurica è sempre 3-4 mmHg inferiore a quella atmosferica. Art., durante l'inalazione - entro 7-9.

Il processo di respirazione è un intero complesso di processi fisiologici e biochimici, nella cui attuazione è coinvolto non solo l'apparato respiratorio, ma anche il sistema circolatorio.

Meccanismo di respirazione ha una natura riflessiva (automatica). A riposo, lo scambio d'aria nei polmoni avviene a seguito dei movimenti respiratori ritmici del torace. Quando la pressione nella cavità toracica diminuisce, una parte dell'aria viene aspirata sufficientemente passivamente nei polmoni a causa della differenza di pressione: si verifica l'inalazione. Quindi la cavità toracica diminuisce e l'aria viene espulsa dai polmoni: avviene l'espirazione. L'espansione della cavità toracica avviene a seguito dell'attività dei muscoli respiratori. A riposo, durante l'inspirazione, la cavità toracica viene espansa da uno speciale muscolo respiratorio: il diaframma, così come i muscoli intercostali esterni; Durante il lavoro fisico intenso vengono attivati ​​anche altri muscoli (scheletrici). L'espirazione a riposo avviene passivamente; quando i muscoli che inspirano sono rilassati, il torace diminuisce sotto l'influenza della gravità e della pressione atmosferica. Durante il lavoro fisico intenso, l'espirazione coinvolge i muscoli addominali, i muscoli intercostali interni e altri muscoli scheletrici. L'esercizio sistematico e lo sport rafforzano i muscoli respiratori e aiutano ad aumentare il volume e la mobilità (escursione) del torace.

Lo stadio della respirazione in cui l'ossigeno dell'aria atmosferica passa nel sangue e l'anidride carbonica dal sangue nell'aria atmosferica è chiamato respirazione esterna; il trasferimento dei gas attraverso il sangue è la fase successiva e definitiva tessuto Respirazione (o interna) - il consumo di ossigeno da parte delle cellule e il rilascio di anidride carbonica da parte loro a seguito di reazioni biochimiche associate alla formazione di energia per garantire i processi vitali del corpo.

Esterno La respirazione (polmonare) avviene negli alveoli dei polmoni. Qui, attraverso le pareti semipermeabili degli alveoli e dei capillari, l'ossigeno passa dall'aria alveolare riempiendo le cavità degli alveoli. Le molecole di ossigeno e anidride carbonica effettuano questa transizione in centesimi di secondo. Dopo che l’ossigeno è stato trasferito dal sangue ai tessuti, tessuto respirazione (intracellulare). L'ossigeno passa dal sangue al liquido interstiziale e da lì alle cellule dei tessuti, dove viene utilizzato per garantire i processi metabolici. L'anidride carbonica, prodotta intensamente nelle cellule, passa nel liquido interstiziale e poi nel sangue. Con l'aiuto del sangue viene trasportato ai polmoni e poi eliminato dal corpo. La transizione dell'ossigeno e dell'anidride carbonica attraverso le pareti semipermeabili degli alveoli, dei capillari e delle membrane dei globuli rossi per diffusione (transizione) è dovuta alla differenza nella pressione parziale di ciascuno di questi gas. Quindi, ad esempio, ad una pressione atmosferica di 760 mm Hg. Arte. la pressione parziale dell'ossigeno (p0a) al suo interno è 159 mm Hg. Art., e nel sangue alveolare - 102, nel sangue arterioso - 100, nel sangue venoso - 40 mm Hg. Arte. Nel tessuto muscolare in attività, p0a può diminuire fino a zero. A causa della differenza nella pressione parziale dell'ossigeno, la sua transizione graduale avviene nei polmoni, quindi attraverso le pareti dei capillari nel sangue e dal sangue nelle cellule dei tessuti.

L'anidride carbonica dalle cellule dei tessuti entra nel sangue, dal sangue nei polmoni, dai polmoni nell'aria atmosferica, poiché il gradiente di pressione parziale dell'anidride carbonica (CO 2) è diretto nella direzione opposta rispetto a p0a (nelle cellule CO 2 - 50-60, nel sangue - 47, nell'aria alveolare - 40, nell'aria atmosferica - 0,2 mm Hg).

Apparato digerente e scarico. Apparato digerente comprende cavità orale, ghiandole salivari, faringe, esofago, stomaco, intestino tenue e crasso, fegato E pancreas. In questi organi, il cibo viene lavorato meccanicamente e chimicamente, le sostanze alimentari che entrano nel corpo vengono digerite e i prodotti digestivi vengono assorbiti.

Apparato escretore modulo reni, ureteri E vescia, che garantiscono l'escrezione di prodotti metabolici dannosi dal corpo nelle urine (fino al 75%). Inoltre, alcuni prodotti metabolici vengono escreti attraverso la pelle (con le secrezioni delle ghiandole sudoripare e sebacee), i polmoni (con l'aria espirata) e attraverso il tratto gastrointestinale. Con l'aiuto dei reni, il corpo mantiene l'equilibrio acido-base (pH), il volume richiesto di acqua e sali e una pressione osmotica stabile (cioè l'omeostasi).

Sistema nervosoSistema nervoso comprende centrale(cervello e midollo spinale) w. periferica dipartimenti (nervi provenienti dal cervello e dal midollo spinale e situati su

periferia dei gangli nervosi). Il sistema nervoso centrale coordina le attività di vari organi e sistemi del corpo e regola questa attività in un ambiente esterno mutevole utilizzando il meccanismo riflesso. I processi che si verificano nel sistema nervoso centrale sono alla base di tutta l'attività mentale umana.

Sulla struttura del sistema nervoso centrale. Midollo spinale si trova nel canale spinale formato dagli archi vertebrali. La prima vertebra cervicale è il confine superiore del midollo spinale, mentre il confine inferiore è la seconda vertebra lombare. Il midollo spinale è diviso in cinque sezioni con un certo numero di segmenti: cervicale, toracico, lombare, sacrale e coccigeo. Al centro del midollo spinale c'è un canale pieno di liquido cerebrospinale. In una sezione trasversale di un campione di laboratorio, si distinguono facilmente la materia grigia e quella bianca del cervello. materia grigia Il cervello è formato da un accumulo di corpi di cellule nervose (neuroni), i cui processi periferici, come parte dei nervi spinali, raggiungono vari recettori della pelle, dei muscoli, dei tendini e delle mucose. materia bianca grigio circostante, costituito da processi che collegano le cellule nervose del midollo spinale; sensoriale ascendente (afferente), che collega tutti gli organi e i tessuti (eccetto la testa) con il cervello; Vie motorie discendenti (efferenti) che vanno dal cervello alle cellule motorie del midollo spinale. Quindi, il midollo spinale svolge una funzione riflessa e di conduttore per gli impulsi nervosi. In varie parti del midollo spinale ci sono motoneuroni (cellule nervose motorie) che innervano i muscoli degli arti superiori, della schiena, del torace, dell'addome e degli arti inferiori. I centri per la defecazione, la minzione e l'attività sessuale si trovano nella regione sacrale. Una funzione importante dei motoneuroni è quella di fornire costantemente il tono muscolare necessario, grazie al quale tutti gli atti motori riflessi vengono eseguiti dolcemente e senza intoppi. Il tono dei centri del midollo spinale è regolato dalle parti superiori del sistema nervoso centrale. Le lesioni del midollo spinale comportano vari disturbi associati al fallimento della funzione di conduzione. Tutti i tipi di lesioni e malattie del midollo spinale possono portare a disturbi del dolore e della sensibilità alla temperatura, all'interruzione della struttura dei movimenti volontari complessi e al tono muscolare.

Cervelloè un accumulo di un numero enorme di cellule nervose. È costituito da sezioni anteriore, intermedia, media e posteriore. La struttura del cervello è incomparabilmente più complessa della struttura di qualsiasi organo del corpo umano.

Corteccia cerebrale cervello - la parte più giovane del cervello in termini filogenetici (la filogenesi è il processo di sviluppo di organismi vegetali e animali durante l'esistenza della vita sulla Terra). Nel processo di evoluzione, la corteccia cerebrale è diventata la divisione più alta del sistema nervoso centrale, modellando l'attività dell'organismo nel suo insieme nella sua relazione con l'ambiente. Il cervello è attivo non solo durante la veglia, ma anche durante il sonno. Il tessuto cerebrale consuma 5 volte più ossigeno del cuore e 20 volte più dei muscoli. Il cervello, che costituisce solo il 2% circa del peso corporeo di una persona, assorbe il 18-25% dell'ossigeno consumato dall'intero corpo. Il cervello è significativamente superiore agli altri organi nel consumo di glucosio. Utilizza il 60-70% del glucosio prodotto dal fegato, nonostante il cervello contenga meno sangue rispetto ad altri organi. Il deterioramento dell’afflusso di sangue al cervello può essere associato all’inattività fisica. In questo caso, si verificano mal di testa di varia localizzazione, intensità e durata, vertigini, debolezza, diminuzione delle prestazioni mentali, deterioramento della memoria e irritabilità. Per caratterizzare i cambiamenti nelle prestazioni mentali, viene utilizzata una serie di tecniche che valutano le sue varie componenti (attenzione, memoria e percezione, pensiero logico).

Sistema nervoso autonomo - una parte specializzata del sistema nervoso regolata dalla corteccia cerebrale. A differenza di somatico sistema nervoso, che innerva i muscoli volontari (scheletrici) e fornisce la sensibilità generale del corpo e di altri organi di senso, il sistema nervoso autonomo regola l'attività degli organi interni: respirazione, circolazione sanguigna, escrezione, riproduzione, ghiandole endocrine. Il sistema nervoso autonomo è suddiviso in comprensivo E parasimpatico sistemi (Fig. 2.12).

Riso. 2.12. Schema della struttura del sistema nervoso autonomo:

/ - mesencefalo, II- midollo, III- midollo spinale cervicale, IV - midollo spinale toracico, V-midollo spinale lombare, VI- midollo spinale sacrale, 1 - occhio, 2 - ghiandola lacrimale 3 - ghiandole salivari, 4 - cuore, 5 - polmoni, 6 - stomaco, 7 - intestini, 8 - vescia, 9 - nervo vago, 10 - nervo pelvico, 11 - tronco simpatico con gangli vertebrali, 12 - Plesso Solare, 13 - nervo oculomotore 14 - nervo lacrimale, 15 - corda timpanica, 16 - nervo linguale

L'attività del cuore, dei vasi sanguigni, degli organi digestivi, dell'escrezione, degli organi riproduttivi e di altri organi, la regolazione del metabolismo, la termoformazione, la partecipazione alla formazione di reazioni emotive (paura, rabbia, gioia) - tutto questo è sotto la giurisdizione del simpatico e sistema nervoso parasimpatico e sotto il controllo della parte superiore del sistema nervoso centrale.

Recettori e analizzatori La capacità dell'organismo di adattarsi rapidamente ai cambiamenti ambientali si realizza grazie all'educazione speciale - recettori il quale, avendo

con rigorosa specificità, trasformano gli stimoli esterni (suono, temperatura, luce, pressione) in impulsi nervosi che viaggiano lungo le fibre nervose fino al sistema nervoso centrale. I recettori umani si dividono in due gruppi principali: estero-(esterno) e intero- recettori (intrinseci). Ciascuno di questi recettori è parte integrante di un sistema di analisi chiamato analizzatore. Analizzatoreè costituito da tre sezioni: il recettore, la parte conduttiva e la formazione centrale nel cervello.

La sezione più alta dell'analizzatore è la sezione corticale. Elenchiamo i nomi degli analizzatori il cui ruolo nella vita umana è noto a molti. Questo è un analizzatore della pelle (sensibilità tattile, del dolore, del calore, del freddo); motore (i recettori nei muscoli, nelle articolazioni, nei tendini e nei legamenti vengono eccitati sotto l'influenza della pressione e dello stiramento); vestibolare (si trova nell'orecchio interno e percepisce la posizione del corpo nello spazio); visivo (luce e colore); uditivo (suono); olfattivo (odore); gustativo (gusto); viscerale (condizione di un certo numero di organi interni).

Sistema endocrinoGhiandole endocrine, o ghiandole endocrine (Fig. 2.13), producono sostanze biologiche speciali - ormoni. Il termine "ormone" deriva dal greco "hormo" - incoraggio, eccito. Gli ormoni forniscono la regolazione umorale (attraverso il sangue, la linfa, il liquido interstiziale) dei processi fisiologici nel corpo, raggiungendo tutti gli organi e tessuti. Alcuni ormoni vengono prodotti solo durante determinati periodi, mentre la maggior parte viene prodotta durante tutta la vita di una persona. Possono inibire o accelerare la crescita del corpo, la pubertà, lo sviluppo fisico e mentale, regolare il metabolismo, l'energia e l'attività degli organi interni. Le ghiandole endocrine includono: tiroide, paratiroidi, gozzo, ghiandole surrenali, pancreas, ipofisi, gonadi e molti altri.

Alcune di queste ghiandole producono, oltre agli ormoni, sostanze secretorie(ad esempio, il pancreas è coinvolto nel processo di digestione, secernendo secrezioni nel duodeno

Gli ormoni, in quanto sostanze ad elevata attività biologica, nonostante le concentrazioni estremamente basse nel sangue, sono in grado di provocare cambiamenti significativi nello stato del corpo, in particolare nell'implementazione del metabolismo e dell'energia. Hanno un effetto remoto e sono caratterizzati da specificità, che si esprime in due forme: alcuni ormoni (ad esempio gli ormoni sessuali) influenzano solo la funzione di determinati organi e tessuti, altri controllano solo alcuni cambiamenti nella catena dei processi metabolici e nella l’attività degli enzimi che regolano questi processi. Gli ormoni vengono distrutti in tempi relativamente brevi e per mantenerne una certa quantità nel sangue è necessario che siano secreti instancabilmente dalla ghiandola corrispondente. Quasi tutti i disturbi dell'attività delle ghiandole endocrine causano una diminuzione delle prestazioni complessive di una persona. La funzione delle ghiandole endocrine è regolata dal sistema nervoso centrale; gli effetti nervosi e umorali su vari organi, tessuti e le loro funzioni sono una manifestazione di un sistema unificato di regolazione neuroumorale delle funzioni corporee.

2.4. Ambiente esterno e suo impatto

corpo umano e attività

Ambiente esterno. Una persona è influenzata da vari fattori ambientali. Quando si studiano i diversi tipi delle sue attività, non lo è

fare senza tener conto dell'influenza fattori naturali(pressione barometrica, composizione del gas e umidità dell'aria, temperatura ambiente, radiazione solare - il cosiddetto ambiente fisico), fattori biologici ambiente vegetale e animale, nonché fattori dell’ambiente sociale con i risultati dell’attività umana quotidiana, economica, industriale e creativa.

Dall'ambiente esterno, il corpo riceve le sostanze necessarie per la sua vita e il suo sviluppo, nonché sostanze irritanti (utili e dannose) che interrompono la costanza dell'ambiente interno. Il corpo, attraverso l'interazione dei sistemi funzionali, si sforza in ogni modo di mantenere la necessaria costanza del suo ambiente interno.

L'attività di tutti gli organi e dei loro sistemi nell'intero organismo è caratterizzata da determinati indicatori che presentano determinati intervalli di fluttuazione. Alcune costanti sono stabili e piuttosto rigide (ad esempio, il pH del sangue è 7,36-7,40, la temperatura corporea è compresa tra 35 e 42°C), altre normalmente presentano fluttuazioni significative (ad esempio, la gittata sistolica del cuore - la quantità di sangue espulso per ogni contrazione - 50-200 cm*). I vertebrati inferiori, in cui la regolazione degli indicatori che caratterizzano lo stato dell'ambiente interno è imperfetta, si trovano in balia dei fattori ambientali. Ad esempio, una rana, non avendo un meccanismo per regolare la costanza della temperatura corporea, duplica così tanto la temperatura dell'ambiente esterno che in inverno tutti i suoi processi vitali sono inibiti, e in estate, essendo lontana dall'acqua, si secca e muore. Nel processo di sviluppo filogenetico, gli animali superiori, compreso l'uomo, sembravano collocarsi in una serra, creando il proprio ambiente interno stabile e garantendo così una relativa indipendenza dall'ambiente esterno.

Fattori socio-ecologici naturali e loro impatto sul corpo. I fattori naturali e socio-biologici che influenzano il corpo umano sono indissolubilmente legati alle questioni ambientali. Ecologia(Greco oikos - casa, abitazione, patria + logos - concetto, insegnamento) è sia un campo di conoscenza, sia una parte della biologia, una disciplina accademica e una scienza complessa. L'ecologia esamina le relazioni degli organismi tra loro e con le componenti inanimate della natura della Terra (la sua biosfera). L'ecologia umana studia i modelli di interazione umana con la natura, i problemi di conservazione e promozione della salute. L'uomo dipende dalle condizioni del suo ambiente così come la natura dipende dall'uomo. Nel frattempo, l'impatto delle attività industriali sull'ambiente (inquinamento dell'atmosfera, del suolo, dei corpi idrici con rifiuti industriali, deforestazione, aumento delle radiazioni a seguito di incidenti e violazioni tecnologiche) minaccia l'esistenza dell'uomo stesso. Nelle grandi città, ad esempio, l’habitat naturale si sta notevolmente deteriorando, il ritmo della vita, la situazione psico-emotiva del lavoro, della vita e del tempo libero vengono sconvolti e il clima sta cambiando. Nelle città l'intensità della radiazione solare è inferiore del 15-20% rispetto all'area circostante, ma la temperatura media annuale è di 1-2 "C più alta, le fluttuazioni giornaliere e stagionali sono meno significative, la pressione atmosferica è inferiore, l'aria inquinata è inferiore Tutti questi cambiamenti hanno un effetto estremamente negativo sulla salute fisica e mentale di una persona. Circa l'80% delle malattie delle persone moderne sono il risultato del deterioramento della situazione ambientale sul pianeta. I problemi ambientali sono direttamente correlati al processo di organizzazione e conduzione esercizio e sport sistematici, nonché alle condizioni in cui si svolgono.

2.5. Attività funzionale umana e

rapporto tra attività fisica e mentale

Attività funzionale umana. L'attività funzionale umana è caratterizzata da vari atti motori: contrazione del muscolo cardiaco, movimento del corpo nello spazio, movimento dei bulbi oculari, deglutizione, respirazione, nonché la componente motoria della parola e delle espressioni facciali.

Lo sviluppo delle funzioni muscolari è fortemente influenzato dalle forze di gravità e d'inerzia, che il muscolo è costantemente costretto a superare. Il tempo durante il quale si svolge la contrazione muscolare e lo spazio in cui avviene svolgono un ruolo importante.

Si presume e dimostrato da numerosi lavori scientifici che il lavoro ha creato l'uomo. Il concetto di “lavoro” comprende le sue varie tipologie. Nel frattempo, esistono due tipi principali di attività lavorativa umana: il lavoro fisico e mentale e le loro combinazioni intermedie.

Lavoro fisico- questo è un tipo di attività umana, le cui caratteristiche sono determinate da un complesso di fattori che distinguono un tipo di attività da un altro, associati alla presenza di fattori climatici, industriali, fisici, informativi e simili. L'esecuzione del lavoro fisico è sempre associata ad una certa gravità del travaglio, che è determinata dal grado di coinvolgimento dei muscoli scheletrici nel lavoro e riflette il costo fisiologico dell'attività principalmente fisica. A seconda del grado di gravità, il lavoro viene classificato in lavoro fisicamente leggero, moderato, duro e molto duro. I criteri per valutare la gravità del lavoro sono indicatori ergometrici (quantità di lavoro esterno, carichi spostati, ecc.) e fisiologici (livelli di consumo energetico, frequenza cardiaca, altri cambiamenti funzionali).

Lavoro mentale - Questa è l'attività di una persona per trasformare il modello concettuale della realtà formato nella sua mente creando nuovi concetti, giudizi, conclusioni e, sulla base di essi, ipotesi e teorie. Il risultato del lavoro mentale sono valori o soluzioni scientifiche e spirituali che, attraverso azioni di controllo sugli strumenti, vengono utilizzati per soddisfare bisogni sociali o personali. Il lavoro mentale appare in varie forme, a seconda del tipo di modello concettuale e degli obiettivi che una persona si trova ad affrontare (queste condizioni determinano le specificità del lavoro mentale). Le caratteristiche non specifiche del lavoro mentale includono la ricezione e l'elaborazione delle informazioni, il confronto delle informazioni ricevute con quelle archiviate nella memoria umana, la sua trasformazione, la determinazione della situazione problematica, i modi per risolvere il problema e la formazione dell'obiettivo del lavoro mentale , a seconda del tipo e dei metodi di conversione delle informazioni e di sviluppo di soluzioni, distinguere tra tipi di lavoro mentale riproduttivo e produttivo (creativo); Nei tipi di lavoro riproduttivo vengono utilizzate trasformazioni precedentemente note con algoritmi ad azione fissa (ad esempio operazioni di conteggio); nel lavoro creativo, gli algoritmi sono completamente sconosciuti o forniti in una forma poco chiara; La valutazione di se stessa da parte di una persona come soggetto di lavoro mentale, i motivi dell'attività, il significato dell'obiettivo e il processo lavorativo stesso costituiscono la componente emotiva del lavoro mentale. La sua efficacia è determinata dal livello di conoscenza e dalla capacità di implementarla, dalle capacità di una persona e dalle sue caratteristiche volitive. Con un'elevata intensità di lavoro mentale, soprattutto se associata a una mancanza di tempo, possono verificarsi fenomeni di blocco mentale (inibizione temporanea del processo di lavoro mentale), che proteggono i sistemi funzionali del sistema nervoso centrale dalla dissociazione.

La relazione tra l'attività fisica e mentale di una persona. Una delle caratteristiche più importanti della personalità è intelligenza. La condizione per l'attività intellettuale e le sue caratteristiche sono le capacità mentali che si formano e si sviluppano nel corso della vita. L'intelligenza si manifesta nell'attività cognitiva e creativa, compreso il processo di acquisizione della conoscenza, dell'esperienza e della capacità di usarla nella pratica.

Un altro lato non meno importante della personalità è la sfera emotivo-volitiva, il temperamento e il carattere. La capacità di regolare la formazione della personalità si ottiene attraverso la formazione, l'esercizio e l'educazione. E l'esercizio fisico sistematico, e ancor più le sessioni educative e di allenamento nello sport, hanno un effetto positivo sulle funzioni mentali, formando resistenza mentale ed emotiva alle attività faticose fin dall'infanzia. Numerosi studi sullo studio dei parametri del pensiero, della memoria, della stabilità dell'attenzione, della dinamica delle prestazioni mentali nel processo di attività produttiva in persone adattate (allenate) all'attività fisica sistematica e in individui non adattati (non allenati) indicano che i parametri delle prestazioni mentali dipendono direttamente dal livello di forma fisica generale e speciale. L'attività mentale sarà meno suscettibile all'influenza di fattori sfavorevoli se si utilizzano intenzionalmente i mezzi e i metodi della cultura fisica (ad esempio pause di allenamento fisico, riposo attivo, ecc.).

La giornata scolastica per gli studenti è piena di notevole stress mentale ed emotivo. Una postura di lavoro forzata, quando i muscoli che mantengono il corpo in un certo stato sono tesi per lungo tempo, frequenti violazioni del regime di lavoro e di riposo, un'attività fisica inadeguata: tutto ciò può causare affaticamento, che si accumula e si trasforma in superlavoro. Per evitare che ciò accada è necessario sostituire un tipo di attività con un altro. La forma di riposo più efficace durante il lavoro mentale è il riposo attivo sotto forma di lavoro fisico moderato o esercizio fisico.

Nella teoria e nella metodologia dell'educazione fisica vengono sviluppati metodi di influenza mirata sui singoli gruppi muscolari e su interi sistemi del corpo. Il problema viene posto attraverso la cultura fisica, che influenzerebbe direttamente la conservazione dell'attività attiva del cervello umano durante un intenso lavoro mentale.

L’esercizio fisico influenza significativamente i cambiamenti nelle prestazioni mentali e nelle capacità sensomotorie negli studenti del primo anno e, in misura minore, negli studenti del secondo e terzo anno. Gli studenti del primo anno sono più stanchi nel processo di studio in condizioni di adattamento all'istruzione universitaria. Pertanto, per loro, le lezioni di educazione fisica sono uno dei mezzi più importanti per adattarsi alle condizioni di vita e di studio all'università. Le lezioni di educazione fisica aumentano le prestazioni mentali degli studenti di quelle facoltà in cui predominano le lezioni teoriche e meno di quelle nel cui curriculum si alternano lezioni pratiche e teoriche.

Anche l’esercizio indipendente degli studenti nella routine quotidiana è di grande importanza preventiva. Gli esercizi mattutini quotidiani, una passeggiata o una corsa all'aria aperta hanno un effetto benefico sul corpo, aumentano il tono muscolare, migliorano la circolazione sanguigna e lo scambio di gas e questo ha un effetto positivo sull'aumento delle prestazioni mentali degli studenti. La ricreazione attiva durante le vacanze è importante: gli studenti, dopo essersi rilassati in un campo sportivo e ricreativo, iniziano l'anno scolastico con una maggiore capacità di rendimento.

2.6. Affaticamento durante il lavoro fisico e mentale.

Recupero

Qualsiasi attività muscolare, esercizio fisico o sport aumenta l’attività dei processi metabolici, allena e mantiene ad alto livello i meccanismi che svolgono il metabolismo e l’energia nel corpo, il che ha un effetto positivo sulle prestazioni mentali e fisiche di una persona. Tuttavia, con l'aumento dello stress fisico o mentale, della quantità di informazioni e dell'intensificazione di molti tipi di attività, nel corpo si sviluppa una condizione speciale chiamata affaticamento.

Fatica - Questo è uno stato funzionale che si verifica temporaneamente sotto l'influenza di un lavoro prolungato e intenso e porta ad una diminuzione della sua efficacia. L'affaticamento si manifesta nel fatto che la forza muscolare e la resistenza diminuiscono, la coordinazione dei movimenti peggiora, i costi energetici aumentano quando si eseguono lavori della stessa natura, la velocità di elaborazione delle informazioni rallenta, la memoria si deteriora e il processo di concentrazione e spostamento dell'attenzione e della padronanza il materiale teorico diventa più difficile. La fatica è associata alla sensazione fatica, e allo stesso tempo funge da segnale naturale di possibile esaurimento del corpo e da meccanismo biologico protettivo che lo protegge dallo sforzo eccessivo. Anche la fatica che si manifesta durante l'esercizio è uno stimolante, che mobilita sia le riserve del corpo, dei suoi organi e sistemi, sia i processi di recupero.

L'affaticamento si verifica durante l'attività fisica e mentale. Può essere affilato, quelli. apparire in un breve periodo di tempo, e cronico, quelli. essere di natura a lungo termine (fino a diversi mesi); generale, quelli. caratterizzare i cambiamenti nelle funzioni del corpo nel suo complesso, e Locale, che colpisce qualsiasi gruppo muscolare, organo, analizzatore limitato. Esistono due fasi di fatica: compensato(quando non vi è alcuna evidente diminuzione delle prestazioni a causa del fatto che le capacità di riserva del corpo sono attivate) e non compensato(quando la capacità di riserva del corpo è esaurita e le prestazioni diminuiscono chiaramente). L'esecuzione sistematica del lavoro in un contesto di recupero insufficiente, un'organizzazione del lavoro mal concepita, un eccessivo stress fisico e mentale possono portare a superlavoro, e quindi a sovratensione sistema nervoso, esacerbazioni di malattie cardiovascolari, ipertensione e ulcera peptica, diminuzione delle proprietà protettive del corpo. La base fisiologica di tutti questi fenomeni è uno squilibrio dei processi nervosi eccitatori-inibitori. L'affaticamento mentale è particolarmente pericoloso per la salute mentale di una persona; è associato alla capacità del sistema nervoso centrale di lavorare a lungo sotto sovraccarico e questo alla fine può portare allo sviluppo di un'inibizione estrema e all'interruzione della coerenza dell'interazione. delle funzioni autonome.

È possibile eliminare la fatica aumentando il livello di allenamento generale e specializzato del corpo, ottimizzandone l'attività fisica, mentale ed emotiva.

La prevenzione e l'eliminazione dell'affaticamento mentale sono facilitate dalla mobilitazione di quegli aspetti dell'attività mentale e dell'attività motoria che non sono associati a quelli che hanno portato all'affaticamento. È necessario riposare attivamente, passare ad altre attività e utilizzare un arsenale di strumenti di recupero.

Recupero - un processo che si verifica nel corpo dopo la cessazione del lavoro e consiste in una transizione graduale delle funzioni fisiologiche e biochimiche allo stato originale. Viene chiamato il tempo durante il quale viene ripristinato lo stato fisiologico dopo aver eseguito un determinato lavoro periodo di recupero. Va ricordato che nel corpo, sia durante il lavoro che nel riposo pre-lavoro e post-lavoro, a tutti i livelli della sua attività vitale, si verificano continuamente processi interconnessi di consumo e ripristino delle riserve funzionali, strutturali e regolatorie. Durante il lavoro i processi di dissimilazione prevalgono sull'assimilazione, e tanto più quanto maggiore è l'intensità del lavoro e minore è la prontezza del corpo a svolgerlo.

Durante il periodo di recupero predominano i processi di assimilazione e il ripristino delle risorse energetiche avviene in eccesso rispetto al livello iniziale (super recupero, o supercompensazione). Ciò è di grande importanza per aumentare la forma fisica del corpo e dei suoi sistemi fisiologici, garantendo un aumento delle prestazioni.

Schematicamente il processo di recupero può essere rappresentato sotto forma di tre anelli complementari: 1) eliminazione delle modifiche e delle violazioni. soluzioni nei sistemi di regolazione neuroumorale; 2) rimozione dei prodotti di decadimento formati nei tessuti e nelle cellule dell'organo funzionante dai luoghi di origine; 3) eliminazione dei prodotti di decomposizione dall'ambiente interno del corpo.

Nel corso della vita, lo stato funzionale del corpo cambia periodicamente. Tali cambiamenti periodici possono verificarsi a brevi intervalli o su lunghi periodi. Il recupero periodico è associato ai bioritmi, che sono determinati dalla periodicità quotidiana, dal periodo dell'anno, dai cambiamenti legati all'età, dalle caratteristiche di genere, dall'influenza delle condizioni naturali e dell'ambiente. Pertanto, i cambiamenti nel fuso orario, nelle condizioni di temperatura e nelle tempeste geomagnetiche possono ridurre l’attività di recupero e limitare le prestazioni mentali e fisiche.

Distinguere Presto E tardi fase di recupero. La fase iniziale termina pochi minuti dopo il lavoro leggero, dopo il lavoro duro - dopo poche ore; le fasi tardive di recupero possono durare fino a diversi giorni.

La fatica è accompagnata da una fase di riduzione delle prestazioni e dopo un po' di tempo può essere sostituita da una fase di aumento delle prestazioni. La durata di queste fasi dipende dal grado di allenamento del corpo, oltre che dal lavoro svolto.

Le funzioni dei vari sistemi corporei non vengono ripristinate contemporaneamente. Ad esempio, dopo una lunga corsa, la funzione respiratoria esterna (frequenza e profondità) è la prima a ritornare ai parametri originari; dopo alcune ore la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna si stabilizzano; gli indicatori delle reazioni sensomotorie ritornano al livello originale dopo un giorno o più; Nei maratoneti il ​​metabolismo basale viene ripristinato tre giorni dopo la gara.

Una combinazione razionale di stress e riposo è necessaria per mantenere e sviluppare l'attività dei processi di recupero. Strumenti di ripristino aggiuntivi Possono esserci fattori di igiene, alimentazione, massaggio, sostanze biologicamente attive (vitamine). Il criterio principale per la dinamica positiva dei processi di recupero è la prontezza per l'attività ripetuta e l'indicatore più oggettivo del ripristino delle prestazioni è il volume massimo di lavoro ripetuto. È necessario prestare particolare attenzione alle sfumature dei processi di recupero quando si organizzano esercizi fisici e si pianificano i carichi di allenamento. Si consiglia di eseguire carichi ripetuti in fase di aumento delle prestazioni. Intervalli di riposo troppo lunghi riducono l'efficacia del processo di allenamento. Pertanto, dopo una corsa veloce di 60-80 m, il debito di ossigeno viene eliminato entro 5-8 minuti. Durante questo periodo l'eccitabilità del sistema nervoso centrale rimane ad un livello elevato. Pertanto, un intervallo di 5-8 minuti sarà ottimale per ripetere il lavoro veloce.

Per accelerare il processo di recupero, nella pratica sportiva viene utilizzato il riposo attivo, ad es. passaggio ad un altro tipo di attività. L'importanza del riposo attivo per il ripristino delle prestazioni fu stabilita per la prima volta dal fisiologo russo I.M. Sechenov (1829-1905). Ha dimostrato, ad esempio, che un arto stanco si riprende rapidamente non con il riposo passivo, ma con il lavoro con un altro arto.

2.7. Ritmi biologici e prestazioni

Ritmi biologici - ripetizione regolare e periodica nel tempo della natura e dell'intensità dei processi vitali, degli stati o degli eventi individuali. In un modo o nell'altro, i bioritmi sono inerenti a tutti gli organismi viventi. Sono caratterizzati da periodo, ampiezza, fase, livello medio, profilo e sono suddivisi in esogeno(causato da influenze ambientali) e endogeno(determinato dai processi nel sistema vivente stesso). Esistono bioritmi di cellule, organi, organismi, comunità. In base alla funzione svolta si suddividono i ritmi biologici fisiologico - cicli di lavoro associati all'attività dei singoli sistemi (respirazione, battito cardiaco) e ambientale, O adattivo, serve per adattare il corpo alla periodicità dell'ambiente (ad esempio, inverno - estate). Il periodo (frequenza) del ritmo fisiologico può variare ampiamente a seconda del grado di carico funzionale (da 60 battiti/min del cuore a riposo a 180-200 battiti/min durante l'esecuzione del lavoro); il periodo dei ritmi ambientali è relativamente costante, fissato geneticamente (cioè associato all'ereditarietà), in condizioni naturali catturate dai cicli ambientali, e svolge la funzione di un “orologio biologico”.

Esempi ben noti dell'azione degli orologi biologici sono i “gufi” e le “allodole”. Si è notato che le prestazioni cambiano durante il giorno, ma la natura ci ha fornito la notte per riposarci. È stato stabilito che il periodo di attività in cui il livello delle funzioni fisiologiche è elevato è il tempo dalle 10 alle 12 e dalle 16 alle 18 ore. Entro le 14:00 e la sera le prestazioni diminuiscono. Nel frattempo, non tutte le persone obbediscono a questo schema: alcuni affrontano meglio il lavoro al mattino e nella prima metà della giornata (si chiamano allodole), altri - la sera e anche di notte (si chiamano gufi).

Nelle condizioni moderne sono diventati importanti ritmi sociali, nella cui prigionia siamo costantemente: l'inizio e la fine della giornata lavorativa, il riposo e il sonno abbreviati, i pasti prematuri, le veglie notturne. I ritmi sociali esercitano una pressione crescente sui ritmi biologici, rendendoli dipendenti, indipendentemente dai bisogni naturali del corpo. Gli studenti sono più attivi socialmente e hanno un tono emotivo elevato e, a quanto pare, non è un caso che abbiano maggiori probabilità di soffrire di ipertensione rispetto ai loro coetanei di altri gruppi sociali.

Quindi, i ritmi della vita sono determinati da processi fisiologici nel corpo, fattori naturali e sociali: il cambiamento delle stagioni, dei giorni, lo stato dell'attività solare e della radiazione cosmica, la rotazione della Luna attorno alla Terra (e la posizione e l'influenza dei pianeti l'uno sull'altro), il cambiamento del sonno e della veglia, i processi lavorativi e il riposo, l'attività fisica e il riposo passivo. Tutti gli organi e i sistemi funzionali del corpo hanno i propri ritmi, misurati in secondi, ore, settimane, mesi e anni. Interagendo tra loro, i bioritmi dei singoli organi e sistemi formano un sistema ordinato di processi ritmici, che organizza l'attività dell'intero organismo nel tempo.

La conoscenza e l'uso razionale dei ritmi biologici possono aiutare in modo significativo nel processo di preparazione e nelle esibizioni alle competizioni. Se presti attenzione al calendario delle gare, vedrai che la parte più intensa del programma si svolge nelle ore mattutine (dalle 10 alle 12) e serali (dalle 15 alle 19), cioè nell'ora del giorno che più si avvicina ai naturali incrementi prestazionali. Molti ricercatori ritengono che gli atleti dovrebbero ricevere il carico principale nel pomeriggio. Tenendo conto dei bioritmi, è possibile ottenere risultati migliori ad un costo fisiologico inferiore. Gli atleti professionisti si allenano più volte al giorno, soprattutto nel periodo pre-gara, e molti si comportano bene perché sono preparati per ogni momento della competizione.

La scienza dei ritmi biologici è di grande importanza pratica per la medicina. Sono comparsi nuovi concetti: cronomedicina, cronodiagnosi, cronoterapia, cronoprofilassi, cronopatologia, cronofarmacologia, ecc. Questi concetti sono associati all'uso del fattore tempo, “bioritmi nella pratica del trattamento dei pazienti Dopo tutto, si ottengono indicatori fisiologici della stessa persona al mattino, a mezzogiorno o a tarda notte, differiscono notevolmente, possono essere interpretati da posizioni diverse. I dentisti, ad esempio, sanno che la sensibilità dei denti agli stimoli dolorosi è massima alle 18 e minima poco dopo mezzanotte, quindi. si sforzano di eseguire tutte le procedure più dolorose al mattino.

È consigliabile utilizzare il fattore tempo in molte aree dell'attività umana. Se la routine della giornata lavorativa, delle sessioni di studio, dell'alimentazione, del riposo e dell'esercizio fisico è progettata senza tenere conto dei ritmi biologici, ciò può portare non solo a una diminuzione delle prestazioni mentali o fisiche, ma anche allo sviluppo di qualsiasi malattia .

2.8. Ipocinesia e inattività fisica

Ipocinesia(Greco ipo - diminuzione, diminuzione, insufficienza; kinesis - movimento) - uno stato speciale del corpo causato dalla mancanza di attività motoria. In alcuni casi, questa condizione porta all’inattività fisica. Inattività fisica(Greco ipo - diminuzione; dynamis - forza) - un insieme di cambiamenti morfo-funzionali negativi nel corpo dovuti a una prolungata ipocinesia. Si tratta di cambiamenti atrofici nei muscoli, deallenamento fisico generale, deallenamento del sistema cardiovascolare, diminuzione della stabilità ortostatica, cambiamenti nell'equilibrio salino, del sistema sanguigno, demineralizzazione delle ossa, ecc. Alla fine, l'attività funzionale degli organi e dei sistemi diminuisce, l'attività dei meccanismi regolatori che assicurano la loro interconnessione viene interrotta e la resistenza a vari fattori sfavorevoli si deteriora; l'intensità e il volume delle informazioni afferenti associate alle contrazioni muscolari diminuiscono, la coordinazione dei movimenti è compromessa, il tono muscolare (turgore) diminuisce, gli indicatori di resistenza e forza diminuiscono. I più resistenti allo sviluppo di segni ipodinamici sono i muscoli di natura antigravitazionale (collo, schiena). I muscoli addominali si atrofizzano in tempi relativamente brevi, il che influisce negativamente sulla funzione degli organi circolatori, respiratori e digestivi. In condizioni di inattività fisica, la forza delle contrazioni cardiache diminuisce a causa della diminuzione del ritorno venoso agli atri, il volume minuto, la massa del cuore e il suo potenziale energetico si riducono, il muscolo cardiaco si indebolisce e la quantità di sangue circolante diminuisce. il sangue diminuisce a causa del suo ristagno nel deposito e nei capillari. Il tono dei vasi arteriosi e venosi si indebolisce, la pressione sanguigna diminuisce, l'apporto di ossigeno ai tessuti (ipossia) e l'intensità dei processi metabolici (squilibri nell'equilibrio di proteine, grassi, carboidrati, acqua e sali) si deteriorano. La capacità vitale dei polmoni e della ventilazione polmonare, così come l'intensità dello scambio di gas, diminuiscono. Tutto ciò si accompagna ad un indebolimento del rapporto tra funzioni motorie e autonomiche e ad un'inadeguatezza della tensione neuromuscolare. Pertanto, con l'inattività fisica, nel corpo si crea una situazione irta di conseguenze di “emergenza” per le sue funzioni vitali. Se aggiungiamo che la mancanza del necessario esercizio fisico sistematico è associata a cambiamenti negativi nell'attività delle parti superiori del cervello, delle sue strutture e formazioni sottocorticali, allora diventa chiaro perché le difese generali del corpo diminuiscono e si verifica un aumento dell'affaticamento , il sonno è disturbato e la capacità di mantenere elevate le prestazioni mentali o fisiche diminuisce.

2.9. Strutture di educazione fisica che forniscono

resistenza mentale e fisica

prestazione

Nozioni di base significa cultura fisica - esercizio fisico. Esiste una classificazione fisiologica degli esercizi, in cui tutte le diverse attività muscolari sono combinate in gruppi separati di esercizi in base alle caratteristiche fisiologiche.

La resistenza del corpo ai fattori avversi dipende dalle proprietà congenite e acquisite. È molto mobile e può essere allenato sia attraverso l'esercizio muscolare che con diversi influssi esterni (sbalzi di temperatura, mancanza o eccesso di ossigeno, anidride carbonica). Si è notato, ad esempio, che l'allenamento fisico migliorando i meccanismi fisiologici aumenta la resistenza al surriscaldamento, all'ipotermia, all'ipossia e agli effetti di alcune sostanze tossiche, riduce la morbilità e aumenta le prestazioni. Gli sciatori allenati, quando il loro corpo viene raffreddato a 35°C, mantengono prestazioni elevate. Se le persone non addestrate non sono in grado di svolgere il lavoro quando la loro temperatura sale a 37-38°C, le persone addestrate riescono a far fronte con successo al carico anche quando la loro temperatura corporea raggiunge i 39°C o più.

Le persone che praticano regolarmente e attivamente esercizio fisico aumentano la loro resilienza mentale, mentale ed emotiva quando svolgono attività mentali o fisiche faticose.

Tra i principali qualità fisiche (o motorie), fornire un elevato livello di prestazione fisica umana include forza, velocità E resistenza, che si manifestano in determinate proporzioni a seconda delle condizioni per svolgere una particolare attività motoria, della sua natura, specificità, durata, potenza e intensità. Alle qualità fisiche menzionate vanno aggiunte flessibilità E agilità, che determinano in gran parte il successo di alcuni tipi di esercizio fisico. La diversità e la specificità degli effetti dell'esercizio fisico sul corpo umano possono essere comprese familiarizzandosi con classificazione fisiologica degli esercizi fisici(dal punto di vista dei fisiologi dello sport). Si basa su alcune caratteristiche di classificazione fisiologiche inerenti a tutti i tipi di attività muscolare inclusi in un gruppo specifico. Pertanto, a seconda della natura delle contrazioni muscolari, il lavoro muscolare può essere statico O dinamico carattere. L'attività dei muscoli in condizioni di mantenimento di una posizione stazionaria del corpo o di sue parti, così come l'esercizio dei muscoli mentre si sostiene qualsiasi carico senza spostarlo, è caratterizzata come funzionamento statico(forza statica). Gli sforzi statici sono caratterizzati dal mantenimento di varie posture del corpo e dagli sforzi muscolari durante lavoro dinamico associati ai movimenti del corpo o di sue parti nello spazio.

D Un gruppo significativo di esercizi fisici viene eseguito rigorosamente permanente (standard) condizioni sia in allenamento che in competizione; gli atti motori vengono eseguiti in una determinata sequenza. Nell'ambito di una certa standardizzazione dei movimenti e delle condizioni per la loro attuazione, l'esecuzione di movimenti specifici viene migliorata con la manifestazione di forza, velocità, resistenza ed elevata coordinazione durante l'esecuzione.

Esiste anche un folto gruppo di esercizi fisici, la cui particolarità è non standard, l'incostanza delle condizioni per la loro attuazione, in una situazione mutevole che richiede una reazione motoria istantanea (arti marziali, giochi sportivi). Due grandi gruppi di esercizi fisici associati a movimenti standard o non standard, a loro volta, sono suddivisi in esercizi (movimenti) ciclico carattere (camminare, correre, nuotare, remare, pattinare, sciare, andare in bicicletta, ecc.) ed esercizio fisico aciclico carattere (esercizi senza la ripetizione continua obbligatoria di determinati cicli che hanno un inizio e una fine del movimento chiaramente definiti: salti, lanci, elementi ginnici e acrobatici, sollevamento pesi. Ciò che hanno in comune i movimenti di natura ciclica è che rappresentano tutti lavoro costante E potenza variabile con durate diverse. La diversa natura dei movimenti non sempre consente di determinare con precisione la potenza del lavoro svolto (cioè la quantità di lavoro per unità di tempo associata alla forza delle contrazioni muscolari, alla loro frequenza e ampiezza in questi casi); viene utilizzato il termine “intensità”. La durata massima del lavoro dipende dalla sua potenza, intensità e volume e la natura del lavoro è associata al processo di affaticamento nel corpo. Se la potenza del lavoro è elevata, la sua durata è breve a causa della rapida insorgenza della fatica e viceversa. Quando lavorano ciclicamente, i fisiologi dello sport distinguono zona di massima potenza(la durata del lavoro non supera i 20-30 s, e l'affaticamento e il calo delle prestazioni si verificano per lo più entro 10-15 s); submassimale(da 20-30 a 3-5 s); grande(da 3-5 a 30-50 minuti) e moderare(durata 50 minuti o più).

Le caratteristiche dei cambiamenti funzionali nel corpo durante l'esecuzione di vari tipi di lavoro ciclico in diverse zone di potenza determinano il risultato sportivo. Ad esempio, la caratteristica principale del lavoro nella zona di massima potenza è che l'attività muscolare avviene in condizioni prive di ossigeno (anaerobiche). La potenza del lavoro è così grande che il corpo non è in grado di garantirne il completamento attraverso i processi di ossigeno (aerobici). Se tale potenza fosse ottenuta attraverso reazioni dell'ossigeno, gli organi circolatori e respiratori dovrebbero garantire l'erogazione di oltre 40 litri di ossigeno al minuto ai muscoli. Ma anche in un atleta altamente qualificato, con il pieno rafforzamento della funzione respiratoria e circolatoria, il consumo di ossigeno può avvicinarsi solo alla cifra indicata. Durante i primi 10-20 secondi di lavoro, il consumo di ossigeno per 1 minuto raggiunge solo 1-2 litri. Pertanto, il lavoro di massima potenza viene svolto “a debito”, che viene eliminato dopo la fine dell'attività muscolare. I processi di respirazione e circolazione sanguigna durante il lavoro alla massima potenza non hanno il tempo di intensificarsi a un livello tale da fornire la quantità necessaria di ossigeno per dare energia ai muscoli che lavorano. Durante lo sprint, vengono fatti solo pochi respiri superficiali e talvolta tale corsa viene eseguita trattenendo completamente il respiro. Allo stesso tempo, le parti afferenti ed efferenti del sistema nervoso funzionano con la massima tensione, provocando un affaticamento abbastanza rapido delle cellule del sistema nervoso centrale. Il motivo dell'affaticamento dei muscoli stessi è associato ad un significativo accumulo di prodotti metabolici anaerobici e all'esaurimento delle sostanze energetiche in essi contenuti. La massa principale di energia rilasciata durante il funzionamento alla massima potenza si forma a causa dell'energia di decomposizione di ATP e CP. Il debito di ossigeno, eliminato durante il periodo di recupero dopo il lavoro svolto, viene utilizzato per la risintesi ossidativa (riduzione) di tali sostanze.

La diminuzione della potenza e l'aumento della durata del lavoro sono dovuti al fatto che oltre alle reazioni anaerobiche di apporto energetico all'attività muscolare, si svolgono anche i processi di formazione dell'energia aerobica. Ciò aumenta (fino alla completa soddisfazione del bisogno) l'apporto di ossigeno ai muscoli che lavorano. Pertanto, quando si esegue un lavoro in una zona di potenza relativamente moderata (corsa su lunghe e ultra lunghe distanze), il livello di consumo di ossigeno può raggiungere circa l'85% del massimo possibile. In questo caso, parte dell'ossigeno consumato viene utilizzato per la risintesi ossidativa di ATP, CP e carboidrati. Con un lavoro prolungato (a volte molte ore) di potenza moderata, le riserve di carboidrati del corpo (glicogeno) vengono significativamente ridotte, il che porta ad una diminuzione del glucosio nel sangue, influenzando negativamente l'attività dei centri nervosi, dei muscoli e di altri organi funzionanti. Per ricostituire le riserve di carboidrati del corpo durante le lunghe corse e le nuotate, viene fornita un'alimentazione speciale con soluzioni di zucchero, glucosio e succhi.

I movimenti aciclici non hanno una ripetibilità continua dei cicli e sono stereotipicamente le fasi successive dei movimenti con un chiaro completamento. Per eseguirli, è necessario mostrare forza, velocità e un'elevata coordinazione dei movimenti (movimenti di natura potenza e velocità-potenza). Il successo nell'esecuzione di questi esercizi è associato alla manifestazione della forza massima, o della velocità, o di una combinazione di entrambi, e dipende dal livello richiesto di prontezza funzionale dei sistemi corporei nel loro complesso.

A significa la cultura fisica comprende non solo l'esercizio fisico, ma anche poteri curativi della natura(sole, aria e acqua), fattori di igiene(orario di lavoro, sonno, alimentazione, condizioni igienico-sanitarie). L'utilizzo delle forze curative della natura aiuta a rafforzare e attivare le difese dell'organismo, stimola il metabolismo e l'attività dei sistemi fisiologici e dei singoli organi. Per aumentare il livello delle prestazioni fisiche e mentali, è necessario stare all'aria aperta, abbandonare le cattive abitudini, esercitare attività fisica e fare indurimento. Esercizi fisici sistematici in condizioni di intensa attività educativa alleviano lo stress neuropsichico e l'attività muscolare sistematica aumenta la stabilità mentale, mentale ed emotiva del corpo durante un intenso lavoro educativo.

Domande di controllo

1. Il concetto dei fondamenti socio-biologici della cultura fisica.

2. Fondamenti scientifici naturali della cultura fisica e dello sport.

3. Il principio dell'integrità dell'organismo e la sua unità con l'ambiente.

4. Autoregolazione e automiglioramento del corpo.

5. Idea generale della struttura del corpo umano.

6. Elencare i tipi di tessuti corporei e le loro proprietà generali e specifiche.

7. Tre cavità principali del corpo umano. Nomina quali organi si trovano in essi.

8. Il concetto di organo e sistema di organi.

9. Forma e funzioni delle ossa dello scheletro umano.

10. In cosa consiste lo scheletro umano?

11. Colonna vertebrale. I suoi dipartimenti e funzioni.

12. Il concetto di cassapanca e le sue funzioni.

13. Idea generale della struttura del cranio e delle sue funzioni.

14. Il concetto di articolazioni, legamenti e tendini.

15. Idea del sistema muscolo-scheletrico.

16. Idea del sistema muscolare (funzioni dei muscoli striati e lisci).

17. Un'idea della struttura del tessuto muscolare,

18. Il ruolo dei muscoli del tronco, della testa, del collo, degli arti superiori e inferiori.

19. Idea generale dell'approvvigionamento energetico della contrazione muscolare.

20. Idea dell'apparato respiratorio.

21. Idea dell'apparato digerente.

22. Idea del sistema escretore.

23. Sistema nervoso centrale, suoi dipartimenti e funzioni.

24. Struttura e funzioni del midollo spinale.

25. Cervello (struttura e funzioni).

26. Sistema nervoso autonomo e sistema nervoso somatico.

27. Sistema nervoso simpatico e parasimpatico.

28.. Concetto di recettori.

29. Analizzatori.

30. Ghiandole endocrine.

31. Ambiente esterno, suoi fattori naturali, biologici e sociali.

32. Omeostasi.

33. Fattori ambientali e loro influenza sul corpo.

34. Il concetto di attività funzionale umana.

35. Caratteristiche del lavoro mentale.

36. Caratteristiche del lavoro fisico.

37. Modalità motoria, combinazione di lavoro e riposo. Tipi di ricreazione.

38. Il rapporto tra l'attività fisica e mentale di una persona.

39. Il concetto di fatica durante l'attività fisica e mentale.

40. Processo di recupero.

41. Idea dei ritmi biologici umani.

42. Ipocinesia e inattività fisica.

43. Mezzi di cultura fisica.

44. Classificazione fisiologica degli esercizi fisici.

Seconda parte

2.10. Meccanismi e modelli fisiologici

miglioramento dei sistemi corporei individuali sotto

l’influenza di un allenamento fisico mirato

Nel corpo umano esistono i seguenti sistemi fisiologici (sistema scheletrico, muscolare, circolatorio, respiratorio, digestivo, nervoso, sanguigno, ecc.).

Il sangue è un tessuto liquido che circola nel sistema circolatorio e garantisce l'attività vitale delle cellule e dei tessuti del corpo come sistema fisiologico. È costituito da elementi plasmatici ed enzimatici:

eritrociti - globuli rossi pieni di emoglobina, che è in grado di formare un composto con l'ossigeno e trasportarlo dai polmoni ai tessuti, e dai tessuti trasferire l'anidride carbonica ai polmoni, svolgendo così la funzione respiratoria. L'aspettativa di vita nel corpo è di 100-120 giorni. 1 ml di sangue contiene 4,5-5 milioni di globuli rossi. Per gli atleti si arriva a 6 milioni e più.

I leucociti sono globuli bianchi che svolgono una funzione protettiva distruggendo i corpi di ossigeno. In 1 ml – 6-8 mila.

Le piastrine sono coinvolte nella coagulazione del sangue in 1 ml - da 100-300 mila.

La costanza del sangue è mantenuta dai meccanismi chimici del sangue stesso ed è controllata dai meccanismi regolatori del sistema nervoso centrale. La linfa del sangue svolge le seguenti funzioni: restituisce le proteine ​​dallo spazio interstiziale al sangue, fornisce i grassi alle cellule dei tessuti e partecipa anche al metabolismo e rimuove gli agenti patogeni. La quantità totale di sangue rappresenta il 7-8% del peso corporeo, a riposo il 40-50%.

Perdere 1/3 del sangue è pericoloso per la vita. I gruppi sanguigni sono 4 (I-II-III-IV).

Il sistema cardiovascolare

Il sistema cardiovascolare è costituito dalla circolazione sistemica e polmonare. La metà sinistra del cuore serve alla circolazione sistemica, la metà destra serve alla circolazione polmonare. La circolazione sistemica inizia dal ventricolo sinistro del cuore, attraversa i tessuti di tutti gli organi e ritorna al ventricolo destro. Dove inizia la circolazione polmonare, che passa attraverso i polmoni, dove il sangue venoso, cedendo anidride carbonica e saturo di ossigeno, si trasforma in sangue arterioso e viene inviato all'atrio sinistro. Dall'atrio sinistro il sangue fluisce nel ventricolo sinistro e da lì nuovamente nella circolazione sistemica. L'attività del cuore consiste in un cambiamento ritmico nei cicli cardiaci, che consistono in tre fasi: contrazione dell'atrio, dei ventricoli e rilassamento generale.

Il polso è un'onda di vibrazioni quando il sangue viene rilasciato nell'aorta. In media, la frequenza del polso è di 60-70 battiti/min. Esistono 2 tipi di pressione sanguigna. Si misura nell'arteria brachiale. Massimo (sistolico) e minimo (distolico). In una persona sana di età compresa tra 18 e 40 anni, il livello a riposo è 120/70 mmHg. Arte.

L'apparato respiratorio comprende la cavità nasale, la laringe, la trachea, i bronchi e i polmoni. Il processo di respirazione è un intero complesso di processi fisiologici e biochimici e anche il sistema circolatorio partecipa al processo di respirazione. Lo stadio della respirazione in cui l'ossigeno dall'aria atmosferica passa nel sangue e l'anidride carbonica dal sangue nell'aria atmosferica è chiamato esterno. Il trasferimento dei gas attraverso il sangue è lo stadio successivo e, infine, la respirazione tissutale (o interna): il consumo di ossigeno da parte delle cellule e il rilascio di anidride carbonica da parte loro, a seguito di reazioni biochimiche associate alla generazione di energia.

L'apparato digerente è costituito dalla cavità orale, dalle ghiandole salivari, dalla faringe, dall'esofago, dal ventricolo, dall'intestino tenue e crasso, dal fegato e dal pancreas. In questi organi, il cibo viene lavorato meccanicamente e chimicamente, digerito e si formano prodotti digestivi.

Il sistema escretore è formato da reni, ureteri e vescica, che assicurano l'escrezione di prodotti metabolici dannosi dal corpo con l'urina. I prodotti metabolici vengono escreti attraverso la pelle, i polmoni e il tratto gastrointestinale. Con l'aiuto dei reni viene mantenuto l'equilibrio acido-base, cioè processo di omeostasi.

Il sistema nervoso è costituito da una parte centrale (cervello e midollo spinale) e da parti periferiche (nervi che si estendono dal cervello e dal midollo spinale e si trovano alla periferia dei gangli nervosi). Il sistema nervoso centrale regola l'attività umana, così come il suo stato mentale.

Il midollo spinale si trova nel midollo spinale formato dalle vertebre. La prima vertebra cervicale costituisce il confine della sezione superiore, la seconda la sezione inferiore lombare del midollo spinale. Il midollo spinale è diviso in 5 sezioni: cervicale, toracica, lombare, sacrale, coccigea. Ci sono 2 sostanze nel midollo spinale. La materia grigia è formata da un gruppo di corpi di cellule nervose (neuroni) che raggiungono vari recettori nella pelle, nei tendini e nelle mucose. La sostanza bianca circonda la materia grigia, che collega le cellule nervose del midollo spinale.

Il midollo spinale svolge funzioni di riflesso e di conduzione degli impulsi nervosi. Le lesioni del midollo spinale comportano vari disturbi associati al fallimento della funzione di conduzione.

Il cervello è un numero enorme di cellule nervose. È costituito da una sezione anteriore, intermedia, media e posteriore.

La corteccia cerebrale è la parte più alta del sistema nervoso centrale consuma 5 volte più ossigeno dei muscoli. Costituisce il 2% del peso corporeo umano.

Il sistema nervoso autonomo è una parte specializzata del sistema nervoso regolata dalla corteccia cerebrale. A differenza del sistema nervoso somatico, che regola i muscoli scheletrici, il sistema nervoso autonomo regola la respirazione, la circolazione sanguigna, l’escrezione, la riproduzione e le ghiandole endocrine. Il sistema autonomo è diviso nel sistema simpatico, che controlla l'attività del cuore, dei vasi sanguigni, degli organi digestivi, ecc., è coinvolto nella formazione delle reazioni emotive (paura, rabbia, gioia), e nel sistema nervoso parasimpatico e sotto il controllo della parte superiore del sistema nervoso centrale. La capacità del corpo di adattarsi alle mutevoli condizioni ambientali è realizzata da recettori speciali. I recettori sono divisi in 2 gruppi: esterni ed interni. La sezione più alta dell'analizzatore è la sezione corticale. Esistono i seguenti analizzatori (cutaneo, motorio, vestibolare, visivo, uditivo, gustativo, viscerale - organi interni). Le ghiandole endocrine o le ghiandole endocrine producono speciali sostanze biologiche: gli ormoni. Gli ormoni forniscono la regolazione umorale attraverso il sangue dei processi fisiologici nel corpo. Possono accelerare la crescita, lo sviluppo fisico e mentale e partecipare al metabolismo. Le ghiandole endocrine comprendono: tiroide, paratiroidi, ghiandole surrenali, pancreas, ipofisi, gonadi e altre. La funzione del sistema endocrino è regolata dal sistema nervoso centrale;

2.4 Ambiente esterno e suo impatto sul corpo

e la vita umana

Una persona è influenzata dall'ambiente per tutta la sua vita. Nello studio della diversità delle sue attività, non si può fare a meno di tenere conto dell'influenza dei fattori naturali (pressione, umidità, radiazione solare - cioè l'ambiente fisico), dei fattori biologici dell'ambiente vegetale e animale, nonché dei fattori sociali ambiente. Dall'ambiente esterno il corpo umano riceve le sostanze necessarie per le sue funzioni vitali, nonché sostanze irritanti (utili e dannose). L’ecologia è un campo della conoscenza e una parte della biologia, una disciplina accademica e una scienza complessa. Nelle grandi città, ad esempio, l’ambiente è altamente inquinato. Circa il 70-80% delle malattie umane moderne sono il risultato del degrado ambientale.

2.5 L'attività funzionale umana e il rapporto tra attività fisica e mentale

L'attività funzionale umana è associata a vari atti motori: contrazione dei muscoli, del cuore, movimento della respirazione, parola, espressioni facciali, masticazione e deglutizione.

Esistono 2 tipi principali di travaglio: fisico e mentale. Il lavoro fisico è un tipo di attività umana determinata da un complesso di fattori. Esecuzione di lavori che comportano manodopera pesante. Il travaglio può essere leggero, medio, duro e molto duro. I criteri per valutare il lavoro sono indicatori della quantità di lavoro, circolazione delle merci, ecc. Criteri fisiologici: livello di consumo energetico, stato funzionale.

Il lavoro mentale è il modo di creare concetti e giudizi, conclusioni e, sulla base di essi, ipotesi e teorie. Il lavoro mentale si presenta in varie forme. Le caratteristiche non specifiche del lavoro mentale includono: ricezione ed elaborazione delle informazioni, confronto, archiviazione nella memoria umana, nonché modalità della loro attuazione. Con un'elevata intensità di lavoro possono verificarsi conseguenze negative se non c'è abbastanza tempo per svolgerlo, tutto ciò protegge il sistema nervoso centrale. Una delle caratteristiche più importanti della personalità è l’intelligenza. La condizione per l'attività intellettuale è l'abilità mentale. L'intelligenza include l'attività cognitiva. La giornata scolastica di uno studente è piena di un significativo sovraccarico mentale ed emotivo.

2.6 Affaticamento durante il lavoro fisico e mentale. Recupero.

Qualsiasi attività muscolare è finalizzata a svolgere un tipo specifico di attività. Con un aumento del carico fisico o mentale di una grande quantità di informazioni, nel corpo si sviluppa una condizione: l'affaticamento.

L'affaticamento è uno stato funzionale che si verifica temporaneamente sotto l'influenza di un lavoro positivo o intenso e porta ad una diminuzione della sua efficacia. La fatica è associata alla stanchezza. L'affaticamento si verifica durante l'attività fisica e mentale. Può essere acuto, cronico, generale, locale, compensato, non compensato. Il sottorecupero sistematico porta al superlavoro e allo sforzo eccessivo del sistema nervoso. Il processo di recupero avviene dopo l'interruzione del lavoro e riporta il corpo umano al suo livello originale (super-recupero, super-compensazione). Schematicamente può essere rappresentato come segue:

1. Eliminazione di cambiamenti e disturbi nel sistema di regolazione neuroumorale.

2. Rimozione dei prodotti di decomposizione formati nei tessuti e nelle cellule.

3. Eliminazione dei prodotti di decomposizione dall'ambiente interno del corpo.

Ci sono fasi di recupero precoce e tardivo. I mezzi di recupero sono l'igiene, l'alimentazione, i massaggi, le vitamine, nonché un esercizio fisico positivo e adeguato.

2.7 Ritmi biologici e prestazioni

I ritmi biologici sono la ripetizione regolare e periodica nel tempo della natura e dell'intensità dei processi vitali di stati ed eventi individuali. In base alle loro caratteristiche, i ritmi sono suddivisi in cicli fisiologici - lavorativi associati all'attività dei sistemi individuali ed ecologici e adattivi. Il ritmo biologico può variare a seconda del carico eseguito (da 60 battiti/min del cuore a riposo a 180-200 battiti/min). Esempi di orologi biologici sono i “gufi” e le “allodole”. Nelle condizioni moderne, i ritmi speciali hanno acquisito grande importanza e in una certa misura prevalgono su quelli biologici. I ritmi biologici sono associati a fattori naturali e sociali: i cambiamenti delle stagioni, dei giorni e la rotazione della luna attorno alla Terra.

2.8 Ipocinesia e inattività fisica

Ipocinesia - diminuzione, riduzione, insufficienza, movimento - una condizione speciale del corpo umano. In alcuni casi, porta allo sviluppo dell'inattività fisica, una diminuzione del funzionamento dei sistemi del corpo umano. In larga misura, ciò è dovuto all’attività professionale di una persona (lavoro mentale).

2.9 Mezzi di cultura fisica che garantiscono resistenza alle prestazioni mentali e fisiche

Il mezzo principale della cultura fisica è l'esercizio fisico. Esiste una classificazione fisiologica degli esercizi, in cui tutte le diverse attività sono combinate in gruppi separati in base alle caratteristiche fisiologiche.

Le principali qualità fisiche che garantiscono un elevato livello di prestazione umana includono forza, velocità e resistenza. La classificazione fisiologica degli esercizi fisici in base alla natura delle contrazioni muscolari può essere statica e dinamica. Statico: attività muscolare in una posizione stazionaria del corpo. La dinamica è associata al movimento di un corpo nello spazio.

Un gruppo significativo di esercizi fisici viene eseguito in condizioni standard (atletica leggera). Non standard: arti marziali, giochi sportivi.

Due grandi gruppi di esercizi fisici associati a movimenti standard e non standard sono suddivisi in ciclici (camminare, correre, nuoto, ecc.) e aciclici (ginnastica, acrobazie, sollevamento pesi). Ciò che i movimenti ciclici hanno in comune è che rappresentano tutti un lavoro di potenza costante e variabile con durate variabili. Quando si opera ciclicamente si distinguono le seguenti zone di potenza:

massimo – 20-30 secondi – 100m-200m

submassimale – da 20-30 a 3-5 m (400-1500 m)

grande – (da 5 a 50 m (1500-10000 m))

moderato – (50 o più (10.000 m – 42.000 m))

E i movimenti ciclici non vengono ripetuti dall'attività dei movimenti e sono esercizi di natura sportiva (sollevamento pesi, acrobazie, ecc.). I mezzi della cultura fisica comprendono non solo l'esercizio fisico, ma anche le forze curative della natura (sole, aria e acqua), fattori igienici (lavoro, sonno, alimentazione), condizioni sanitarie e igieniche.

Seconda parte

2.10 Meccanismi fisiologici e modelli di miglioramento dei singoli sistemi corporei sotto l'influenza

allenamento fisico diretto