Основные психофизиологические характеристики умственного труда студентов

Прогресс науки и техники вызвал необходимость получения человеком значительного объема профессиональных знаний и большого количества разнообразной информации. Все это обусловило смещение центра тяжести нагрузки с физической сферы на психическую, умственную и эмоциональную.

Стремление человека (особенно это касается студентов) больше увидеть, запомнить, осмыслить и познать не проходит для организма бесследно. В процессе относительно продолжительной умственной работы снижается величина условных реакций, сглаживаются реакции на различные по силе раздражители, увеличивается время реакции, снижается устойчивость внимания. Наибольшему напряжению подвергаются системы непосредственного запоминания и сосредоточения внимания. При всякой более или менее продолжительной умственной работе состояние работоспособности не остается постоянным, оно то ухудшается, то улучшается. Эти колебания происходят под влиянием условий внешней среды (освещенность рабочего помещения, шум, температура воздуха и пр.), факторов физиологического характера - состояния здоровья в данный день, определяемого питанием, отдыхом и психологическими факторами.

Умственная работоспособность может меняться в зависимости от самочувствия и настроения студента, понимания смысла выполняемой работы, интереса к ней, эмоций и волевых усилий, воздействия со стороны других лиц в виде поощрений, указаний, призывов и т.п. Положительный мотив в деятельности у одних студентов повышает продуктивность внимания, у других вызывает понижение работоспособности из-за чрезмерного напряжения, обусловленного либо боязнью допустить ошибки в работе, либо стремлением выполнить задание как можно лучше.

При длительной и достаточно напряженной работе наступает умственное утомление. Умственное утомление - это объективное состояние организма, а умственная усталость - субъективное чувство человека. Умственная усталость может нарастать при неудовлетворенности работой, неудачах в ней. Наоборот, успешное завершение работы или какого-то ее этапа снижает усталость. Чувство усталости можно снять эмоциями, сосредоточением внимания, усилением интереса к работе.

Наступающее утомление не всегда обнаруживается в одновременном ослаблении всех сторон деятельности. Снижение работоспособности в одном виде учебного труда может сопровождаться сохранением его эффективности в другом виде. Так, например, устав заниматься вычислительными операциями, можно успешно заниматься чтением. Такое утомление частичного характера свойственно определенным видам умственного труда.

При систематическом перенапряжении нервной системы возникает переутомление. Объективными признаками переутомления являются: снижение веса тела, диспептические расстройства, лабильность частоты сердцебиения и кровяного давления, потливость, снижение сопротивляемости организма инфекциям и заболеваниям и т.д.

Умственный труд протекает в условиях малой двигательной активности. Это приводит к возникновению условий для повышения утомляемости, снижению работоспособности, ухудшению общего самочувствия. Поэтому умственная деятельность студентов, связанная с психическими напряжениями, предъявляет высокие требования к организму и при определенных неблагоприятных условиях может быть причиной серьезных заболеваний, особенно сердечно-сосудистой системы, органов пищеварения, нервной системы и др.

Объективные и субъективные факторы обучения и реакция на них организма студентов

Существуют объективные и субъективные факторы обучения, отражающиеся на психофизиологическом состоянии студентов. К объективным факторам относят среду жизнедеятельности и учебного труда студентов, возраст, пол, состояние здоровья, общую учебную нагрузку, отдых, в том числе активный. К субъективным факторам следует отнести: знания, профессиональные способности, мотивацию учения, работоспособность, нервно-психическую устойчивость, темп учебной деятельности, утомляемость, психофизические возможности, личностные качества (особенности характера, темперамент, коммуникабельность), способность адаптироваться к социальным условиям обучения в вузе.

Учебное время студентов в среднем составляет 52-58 ч в неделю (включая самоподготовку), т.е. ежедневная учебная нагрузка равна 8-9 ч, следовательно, их рабочий день один из самых продолжительных. Значительная часть студентов (около 57%), не умея планировать свой бюджет времени, занимаются самоподготовкой и по выходным дням.

Совокупность объективных и субъективных факторов, негативно воздействующих на организм студентов, при определенных условиях способствует появлению сердечно-сосудистых, нервных, психических заболеваний. К факторам риска следует отнести:

1) социальные перемены, жизненные трудности, усиление значения субъективного фактора в оценке тех или иных жизненных ситуаций, непонимание близкими людьми, нетерпение, постоянное ощущение недостатка времени;

2) перенапряжение, связанное с загруженностью работой, хроническое психоэмоциональное перенапряжение, эмоциональное длительное напряжение, обусловленное ответственностью за выполняемую работу, резкое ограничение физического компонента в жизнедеятельности, хроническую раздражительность, неуверенность в себе, хроническую тревожность и внутреннее напряжение, агрессивность и невротизм (состояние, отличающееся эмоциональной неустойчивостью, тревогой, низким самоуважением, вегетативными расстройствами), хроническая бессонница;

3) нервное и умственное переутомление, хроническую усталость, хронический депрессивный синдром (отрицательный эмоциональный фон, пассивное поведение), хроническое нарушение режима труда и отдыха, нерегулярное и несбалансированное питание, систематическое употребление алкоголя, курение;

4) артериальную гипертензию (стойкое повышенное кровяное давление) при диастолическом давлении свыше 100 мм рт. ст.), повышение содержания сахара в крови, уменьшение половых гормонов, начальные нарушения мозгового кровообращения.

Суммарное влияние на организм нескольких факторов риска выше, когда они выступают одновременно и принимают хронический характер. Именно благодаря хроническому характеру психоэмоциональное перенапряжение и нервное переутомление являются ведущими факторами риска, так как возникают в результате воздействия разных факторов риска.

Общие закономерности изменения работоспособности студентов в учебном дне, семестре, учебном году

Учебный день студента, как правило, не начинается с высокой продуктивности труда. В начале занятия не сразу удается сосредоточиться, активно включиться в работу. Проходит 10-15 мин, а иногда и больше, прежде чем работоспособность достигнет оптимального уровня. Этот первый период - врабатывания - характеризуется постепенным повышением работоспособности и некоторыми ее колебаниями. Психофизиологическое содержание этого периода сводится к образованию рабочей доминанты, для чего большое значение имеет соответствующая обстановка. Второй период - оптимальной (устойчивой) работоспособности - имеет продолжительность - 1,5-3 ч. Состояние студентов характеризуется такими изменениями функций организма, которые адекватны выполняемой учебной деятельности. Третий период - полной компенсации - отличается тем, что появляются начальные признаки утомления, которые компенсируются волевым усилием и положительной мотивацией. В четвертом периоде наступает неустойчивая компенсация, нарастает утомление, наблюдаются колебания волевого усилия. Продуктивность учебной деятельности снижается. При этом функциональные изменения отчетливо проявляются в тех органах, системах, психических функциях, которые в структуре конкретной учебной деятельности студента имеют решающее значение (например, в зрительном анализаторе устойчивости внимания, оперативной памяти и др.). В пятом периоде начинается прогрессивное снижение работоспособности, которое перед окончанием работы может смениться кратковременным ее повышением за счет мобилизации резервов организма (конечный прорыв). Дальнейшее продолжение работы влечет резкое снижение ее продуктивности в результате снижения работоспособности и угасания доминанты (шестой период). В практической оценке динамики работоспособности часто третий и четвертый периоды характеризуют как периоды снижения работоспособности.

Между тем учебный день студентов не ограничивается лишь аудиторными занятиями, а включает также самоподготовку, где кривая работоспособности также будет иметь волнообразный вид. Для уровня физической работоспособности студентов изменения в течение учебного дня в целом близки к тем, которые типичны для умственной работоспособности.

Учебная неделя. Динамика умственной работоспособности в недельном учебном цикле характеризуется последовательной сменой периода врабатывания в начале недели (понедельник), что связано с вхождением в привычный режим учебной работы после отдыха в выходной день. В середине недели (вторник - четверг) наблюдается период устойчивой, высокой работоспособности. К концу недели (пятница, суббота) отмечается процесс ее снижения. В некоторых случаях в субботу начинается подъем работоспособности, что объясняется явлением «конечного прорыва».

Однако типичная кривая работоспособности может измениться, если вступает в силу фактор нервно-эмоционального напряжения, сопровождающего работу на протяжении ряда дней. Так, студентам в начале недели в течение трех дней пришлось участвовать в коллоквиуме, писать контрольную работу и сдавать зачет по специальности. В этом случае большие учебные нагрузки, сопровождающиеся эмоциональными переживаниями, вызвали в первые три дня значительное снижение работоспособности. В последующие три дня недели обычные учебные нагрузки воспринимались студентами как легкие; они эффективно стимулировали восстановление работоспособности с появлением в субботу фазы суперкомпенсации. Изменение типичной динамики работоспособности в учебной неделе может быть обусловлено также и за счет увеличения количества учебных занятий, до 4-5 в день.

Изменение физической работоспособности в течение недели также соответствует динамике умственной работоспособности.

Работоспособность студентов по семестрам и в целом за учебный год. В начале учебного года процесс полноценной реализации учебно-трудовых возможностей студентов затягивается до 3-3,5 недели (период врабатывания), сопровождаемый постепенным повышением уровня работоспособности длительностью 2,5 месяца. С началом зачетной сессии в декабре, когда на фоне продолжающихся учебных занятий студенты готовятся и сдают зачеты, ежедневная нагрузка увеличивается в среднем до 11-13 ч. В сочетании с эмоциональными переживаниями работоспособность начинает снижаться. В период экзаменов снижение кривой работоспособности усиливается. В период зимних каникул работоспособность восстанавливается к исходному уровню, а если отдых сопровождается активным использованием средств физической культуры и спорта, наблюдается явление сверхвосстановления работоспособности.

Начало второго полугодия также сопровождается периодом врабатывания, однако продолжительность его не превышает 1,5 недели. Дальнейшее изменение работоспособности до середины апреля характеризуется высоким уровнем устойчивости. В апреле наблюдаются признаки снижения работоспособности, обусловленные кумулятивным эффектом многих негативных факторов жизнедеятельности студентов, накопленных за учебный год. В зачетную сессию и в период экзаменов снижение работоспособности выражено резче, чем в первом полугодии. Процесс восстановления в первые 12 дней каникулярного отдыха (этот отрезок времени взят для сравнения с зимними каникулами) отличается более медленным развитием вследствие значительной глубины утомления.

Условия высокой продуктивности учебного труда студентов

Правильная организация умственной работы и отдыха - важное условие для сохранения здоровья, работоспособности и успешного овладения учебными дисциплинами. Русский физиолог Н.Е. Введенский говорил: «Устают и изнемогают не столько от того, что много работают, а от того, что плохо работают», - имея в виду плохую организацию труда. Сформулированные им общие принципы или условия продуктивности работы необходимо учитывать при организации учебного труда.

Первое условие. Во всякую трудовую деятельность нужно «входить» постепенно, так как начало трудовой работы совпадает по времени с периодом врабатывания.

Второе условие. Для высокой работоспособности необходимы мерность и ритм работы. Ритмом в работе можно назвать ежедневную работу в одни и те же часы при целесообразном чередовании ее с перерывами для отдыха. Вначале для организации ритмичной работы требуется сознательное напряжение воли. Как только студент в работу втянулся, принуждение снимается и возникает привычка, работа становится потребностью. Если в работе порядок, ее ритм установлен правильно, то студент изо дня в день может работать много, не перегружая себя.

Третье условие заключается в привычной последовательности и систематической деятельности. Это условие не определяет содержание работы, которое будет в течение семестра изменяться, однако оно предусматривает четкую фиксацию времени занятий, их характер, перерывы на обед, ужин, дорогу, активный отдых, культурные мероприятия, сон и т.д.

Четвертое условие заключается в правильном чередовании труда и отдыха, а также смены одних форм труда другими. Правильное чередование умственной деятельности с регулярным и достаточным сном является одним из определяющих условий ее эффективного выполнения. Не менее важно чередовать работу и отдых в течение учебно-трудового дня. Отдых необходим для сохранения работоспособности, чтобы не допустить глубокого развития утомления. В этих случаях процессы восстановления протекают эффективно. Если же продолжать работу, не обращая внимания на чувство большой усталости, то впоследствии даже продолжительный отдых не всегда в полной мере восстановит прежний уровень работоспособности. Кроме того, перемена предмета учебно-трудовой деятельности также благоприятно сказывается на ней. Это условие находит отражение в чередовании различных предметов в учебном расписании вуза; как следствие оно требует чередования различных по характеру учебных работ при самоподготовке студентов - теоретических и практических заданий, графических работ, чтения.

Пятое условие успешной работы - систематическое (ежедневное) выполнение умственной работы в одни и те же часы суток (тренировка), в результате которой укрепляется навык, позволяющий выполнять умственную деятельность продуктивнее и в большем объеме.

Средства физической культуры в регулировании психоэмоционального и функционального состояния студентов в экзаменационный период

Вуз предоставляет студентам три вида отдыха, различных по длительности: кратковременные перерывы между занятиями, еженедельный день отдыха и каникулярный отдых зимой и летом. Несмотря на количественные различия, все три вида отдыха должны быть построены по одному принципу: восстановить нарушенное предшествующей работой оптимальное соотношение нервных основных процессов в коре головного мозга и увеличить связанную с этим умственную работоспособность.

Для нормальной деятельности мозга нужно, чтобы к нему поступали импульсы от различных систем организма, массу которого наполовину составляют мышцы. Движения мышц создают громадное число нервных импульсов, обогащающих мозг потоком ощущений, поддерживающих его в нормальном рабочем состоянии. Поэтому умственная работоспособность неотделима от общего состояния здоровья, в укреплении которого огромная роль принадлежит физической культуре.

Связь движений с умственной деятельностью характеризует следующие закономерности. В период напряженного умственного труда у людей обычно наблюдается сосредоточенное выражение лица, сжатые губы, напряженная шея, отмечено, что чем сложнее задача, которую приходится решать, тем выше напряжение мышц. Оказывается, импульсы, направленные от напряженной мускулатуры в ЦНС, стимулируют деятельность головного мозга, помогают ему поддерживать нужный тонус. Таким образом, нервная система стремится сохранить работоспособность. Если процесс идет достаточно долго и монотонно, то кора головного мозга адаптируется к этим раздражителям, что приводит к ее торможению, и работоспособность снижается.

Тонус и работоспособность головного мозга поддерживаются в течение длительных промежутков времени и оптимизируются в тех случаях, когда сокращение и напряжение различных мышечных групп ритмически чередуются с их последующим растяжением и расслаблением. Такой режим движений наблюдается во время ходьбы, бега, передвижения на лыжах, коньках, а также многих других физических упражнений, выполняемых с умеренной интенсивностью; не менее важно и состояние мускулатуры человека, которая «помогает» нервной системе справиться с интеллектуальными нагрузками. Так, если человек после работы спал меньше обычного, тоническое напряжение мускулов увеличивается. Переутомленный мозг как бы мобилизуется для борьбы с переутомлением. Поэтому для успешной умственной работы необходим не только тренированный мозг, но и тренированное тело.

Принцип активного отдыха стал основой организации отдыха и при умственной деятельности, где соответствующим образом организованные движения до, в процессе и по окончании умственного труда оказывают высокий эффект в сохранении и повышении умственной работоспособности. Не менее действенны ежедневные самостоятельные занятия физическими упражнениями. В ходе их выполнения в коре больших полушарий возникает «доминанта движения», которая оказывает благоприятное влияние на состояние мышечной, дыхательной, сердечно-сосудистой систем, активизирует сенсомоторную зону коры головного мозга, поднимает тонус всего организма. Следует учитывать и эмоциональный фактор. Оптимально дозированная мышечная нагрузка повышает общий эмоциональный тонус, создавая устойчивое бодрое настроение, которое служит наиболее благоприятным фоном для умственной деятельности и важным профилактическим средством против переутомления. Русский физиолог И.П. Павлов назвал это «чувством мышечной радости».

Активный отдых повышает работоспособность только при соблюдении определенных условий. Его эффект проявляется лишь при оптимальных нагрузках, при включении в работу мышц-антагонистов.

Эти занятия вузы могут организовывать для своих студентов. Место могут выбрать сами занимающиеся. Занятия проводятся с целью активного отдыха, общего оздоровления, повышения функциональных возможностей отдельных систем организма в следующих формах: группы здоровья, группы общей физической подготовки, спортивные секции по видам спорта, самостоятельные физкультурные занятия и спортивная тренировка в индивидуальных видах спорта.

Работоспособность студентов в условиях оздоровительно-спортивного лагеря

Здоровый образ жизни студентов подразумевает систематическое использование средств физической культуры и спорта в учебном году. Успешному выполнению учебно-трудовых обязанностей при сохранении здоровья и высокой работоспособности помогает активный отдых. Среди различных форм отдыха в каникулярный период широкое развитие получили студенческие оздоровительно-спортивные лагеря (зимние и летние).

Комплексное использование природных и гигиенических факторов с оптимальной физической активностью способствует ускоренному коренному восстановлению функционального состояния центральной нервной системы и работоспособности студентов после экзаменационного периода.

Чтобы обеспечить наиболее выраженный рекреационный эффект отдыха в лагере, необходимо выполнять ряд организационно-методических условий:

1) целесообразно на период пребывания в лагере разработать индивидуальную программу, учитывающую психоэмоциональное, функциональное и физическое состояние после экзаменов и адекватный выбор средств и методов реактивно-оздоровительного характера;

2) обеспечить дискретную обратную связь в отношении широкого использования оздоровительно-гигиенических факторов и средств физической активности и оценки их влияния на психоэмоциональное, функциональное и физическое состояние. На этой основе необходимо приобщаться к методам самопознания, самоконтроля, саморегуляции;

3) учитывать, что при реализации программ физической активности необходимо соблюдать последовательность смены периодов: втягивания, когда используются нагрузки со щадящим режимом, при ЧСС 120-150 уд./мин; стабилизации в процессе которой нагрузки достигают оптимальных значений для каждого индивида; периода относительного снижения нагрузок, необходимого для выражения кумулятивного эффекта активного отдыха;

4) по возможности шире отражать в занятиях профессиональную направленность физического воспитания и приобщение к инструкторско-методической деятельности.

Тема 2. Социально-биологические основы физической культуры

Социально-биологические основы физической культуры - это принципы взаимодействия социальных и биологических закономерностей в процессе овладения человеком ценностями физической культуры.

Без знаний о строении человеческого тела, о закономерностях функционирования отдельных органов и систем организма, об особенностях протекания сложных процессов его жизнедеятельности нельзя организовывать процесс формирования здорового образа жизни и физической подготовки населения, в том числе и учащейся молодежи. Достижение медико-биологических наук лежит в основе педагогических принципов и методов учебно-тренировочного процесса, теории и методики физического воспитания и спортивной тренировки.

Анатомо-морфологические особенности и основные физиологические функции организма

Организм - слаженная единая саморегулирующаяся и саморазвивающаяся биологическая система, функциональная деятельность которой обусловлена взаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций на воздействия окружающей среды, которые могут быть как полезными, так и пагубными для здоровья. Отличительная способность человека - сознательное и активное воздействие на внешние природные и социально-бытовые условия, определяющие состояние здоровья людей, их работоспособность, продолжительность жизни и рождаемость (репродуктивность).

Организм состоит из органов и тканей. Органы построены из тканей, ткани состоят из клеток и межклеточного вещества.

Клетка - элементарная, универсальная единица живой материи, имеющая упорядоченное строение, обмен веществ и энергии, способная к росту, регенерации, размножению, передаче генетической информации и приспособлению к условиям среды. Все многообразие клеток имеет общие биологические признаки строения - ядро и цитоплазму, которые заключены в клеточную оболочку. В организме человека более 100 триллионов клеток.

Межклеточное вещество - это продукт жизнедеятельности клеток, состоит из основного вещества и расположенных в нем волокон соединительной ткани.

Ткань - совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, одинаковое строение и функции.

Различают четыре вида ткани:

1) эпителиальная - выполняет покровную, защитную, всасывательную, выделительную и секреторную функции;

2) соединительная - рыхлая, плотная, хрящевая, костная ткани и кровь;

3) мышечная - поперечно-полосатая, гладкая и сердечная;

4) нервная.

Орган - это часть целостного организма, представляющая собой комплекс тканей, сложившийся в процессе эволюционного развития и выполняющий определенные специфические функции.

Функциональные системы организма

К функциональным системам организма относятся костная и мышечная системы.

Костная система

Скелет (от греч. sceleton - высохший, высушенный) - комплекс костей, различных по форме и величине. У человека более 200 костей: 85 парных и 36 непарных.

В состав кости входят неорганические (фосфор и кальций) и органические (клетки кости и коллагеновые волокна) вещества. Эластичность, упругость костей зависит от наличия в них органических веществ, а твердость обеспечивается минеральными солями.

Мышечная система

Движения человеческого организма обеспечиваются опорно-двигательным аппаратом, состоящим из пассивной части (кости, связки, суставы и фасции) и активной - мышц, образуемых преимущественно мышечной тканью. Обе эти части связаны между собой по развитию, анатомически и функционально.

Различают гладкую и поперечно-полосатую мышечные ткани. Из гладкой мышечной ткани образуются мышечные оболочки стенок внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов. Сокращения гладкой мускулатуры не подчинены воле, поэтому их называют непроизвольными.

Поперечно-полосатая мышечная ткань образует мышцы, в основном прикрепляющиеся к различным частям скелета, поэтому их также называют скелетными. Сокращения этих мышц называют произвольными, т.к. они подчинены воле.

Мышцы, выполняющие одно и то же движение, называют синергистами, а осуществляющие противоположные движения - антагонистами. Действие каждой мышцы может происходить только при одновременном расслаблении мышцы-антагониста, такая согласованность носит название мышечной координации. В сложных движениях (например ходьбе) участвуют многие группы мышц.

Поперечнополосатые мышцы подразделяют на мышцы туловища, головы и шеи, верхних и нижних конечностей.

Сердечная мышца отличается по строению и функции от поперечно-полосатых и гладких. Она обладает свойством, отсутствующим у других мышц, - автоматизмом сокращений, имеющим определенный ритм и силу. Мышца сердца не прекращает свою ритмическую работу в течение всей жизни. Нервная система регулирует частоту, силу, ритмичность сокращений сердца.

Физиологические системы организма

Физиологические системы организма - это кровь, сердечно-сосудистая система, дыхательная система, система пищеварения и выделения, выделительная система, нервная система, рецепторы и анализаторы, эндокринная система.

Кровь

Кровь - жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность клеток и тканей организма. Она состоит из плазмы (55-60%) и взвешенных в ней форменных элементов эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и других веществ.

Эритроциты - красные кровяные тельца, заполненные белком - гемоглобином, который соединяется с кислородом и транспортирует его из легких к тканям, а из тканей переносит углекислый газ к легким. В 1 мл крови человека в норме содержится 4,5-5,0 млн эритроцитов. У лиц двигающихся это число может возрастать до 6 млн/мл и более.

Лейкоциты - белые кровяные тельца, выполняющие защитную функцию по уничтожению инородных тел и болезнетворных микробов. В 1 мл содержится от 6 до 8 тыс. лейкоцитов.

Тромбоциты способствуют свертыванию крови (в 1 мл от 100 до 300 тысяч). В плазме крови находятся и антитела, создающие иммунитет организма к ядовитым веществам инфекционного и какого-либо другого происхождения, микроорганизмам и вирусам.

При движении крови по капиллярам, пронизывающим все ткани, через их стенки постоянно просачивается в межтканевое пространство часть кровяной плазмы, которая образует межтканевую жидкость, окружающую все клетки тела. Из этой жидкости клетки поглощают питательные вещества и кислород и выделяют в нее углекислый газ, а также другие продукты распада, образовавшиеся в процессе обмена веществ. Таким образом, кровь непрерывно отдает в межтканевую жидкость питательные вещества, используемые клетками, и поглощает вещества, используемые ими.

Общее количество крови составляет 7-8% массы тела человека. В покое 40-50% крови выключено из кровообращения и находится в «кровяных депо»: в печени, селезенке, сосудах кожи, мышцах легких. Выход крови из «депо» и ее перераспределение по организму регулируется ЦНС.

Из всего вышесказанного можно перечислить следующие функции крови: транспортная, трофическая, регуляторная, защитная.

Сердечно-сосудистая система (ССС)

ССС - является одной из важнейших, интегрирующих систем организма. Она не только обеспечивает единство внутренней среды, но и позволяет организму адаптироваться к изменениям.

ССС - это сердце и кровеносные сосуды.

Сердце - это четырехкамерный мышечный орган. Его работа складывается из сокращений - систолы и расслаблений - диастолы. Кроме того, имеется пауза.

Ритмичность работы сердца имеет большое значение в жизнедеятельности организма. У здорового человека основными показателями функционирования ССС является частота сердечных сокращений (ЧСС) и уровень артериального давления (АД).

Пульс - волна колебаний, распространяемая по стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка. В покое у здорового человека ЧСС составляет 60-70 уд./мин. Учащение - тахикардия, урежение - брадикардия.

Артериальное давление - создается силой сокращения желудочков сердца и упругостью стенок сосудов. Различают систолическое (max) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка и диастолическое (min), отмечается во время расслабления левого желудочка. Давление поддерживается за счет упругости стенок растянутой аорты и крупных артерий. В норме - 120/70 мм рт. ст., 110/60 мм рт. ст. Увеличение - гипертония, уменьшение - гипотония.

ССС состоит из большого и малого кругов кровообращения. Левая половина сердца обслуживает большой круг, правая - малый.

Двигательная активность человека, занятие физическими упражнениями, спортом оказывают существенное влияние на состояние ССС. Пожалуй, ни один орган не нуждается столь сильно в тренировке и не поддается ей столь легко, как сердце. Работая с большой нагрузкой при выполнении спортивных упражнений, сердце неизбежно тренируется. Расширяются границы его возможностей, оно приспосабливается к перекачке количества крови намного большего, чем это может сделать сердце нетренированного человека. В процессе регулярных занятий физическими упражнениями и спортом, как правило, происходит увеличение массы сердечной мышцы и размеров сердца. Так, масса сердца нетренированного человека составляет в среднем около 300 г, у тренированного - 500 г.

Физическая работа способствует расширению кровеносных сосудов, снижению тонуса их стенок; умственная работа, также как и нервно-эмоциональное напряжение, приводит к сужению сосудов, повышению тонуса их стенок и даже спазмам. Такая реакция особенно свойственна сосудам сердца и мозга. Длительная напряженная умственная работа, не сбалансированная с активным движением и физическими нагрузками, частое нервно-эмоциональное напряжение могут привести к ухудшению питания этих важнейших органов, к стойкому повышению кровяного давления, которое, как правило, является главным признаком гипертонической болезни. Свидетельствует о заболевании также и понижение кровяного давления в покое (потония), что может быть следствием ослабления деятельности сердечной мышцы. В результате специальных занятий физическими упражнениями и спортом кровяное давление претерпевает положительные изменения. Особенно полезны тренировки для совершенствования ССС в циклических видах спорта на открытом воздухе.

Дыхательная система

Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею и легкие. Структурно-функциональной единицей аппарата газообмена является ацинус (гроздь). Он включает в себя следующие элементы: бронхи; бронхиолы; альвеолы, находящиеся в альвеолярных ходах; капиллярная сеть, окружающая альвеолы; вены, несущие артериальную кровь. Общая поверхность альвеол (легочных пузырьков) в 50 раз превышает поверхность кожи человека и составляет более 100 кв. м.

Дыхание - непрерывный биологический процесс газообмена, имеющий рефлекторную природу; регулируется ЦНС. Дыхание подразделяется на внешнее (легочное) и внутреннее (тканевое).

Поступление воздуха в легкие (вдох) является результатом сокращения дыхательных мышц и увеличения объема легких. Выдох происходит вследствие расслабления дыхательных мышц.

Особенности дыхания. Затраты энергии на физическую работу обеспечиваются биохимическими процессами, происходящими в мышцах в результате окислительных реакций, для которых постоянно необходим кислород. Во время мышечной работы для увеличения газообмена усиливаются функции дыхания и кровообращения. Совместная работа систем дыхания, крови и кровообращения по газообмену оценивается рядом показателей: частотой дыхания, дыхательным объемом, легочной вентиляцией, жизненной емкостью легких, кислородным запросом, потреблением кислорода, кислородной емкостью крови и т.д.

Средняя частота дыхания в покое составляет 15-18 циклов в минуту. Один цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. У женщин частота дыхания на 1-2 цикла больше. У спортсменов в покое частота дыхания снижается до 6-12 циклов в минуту за счет увеличения глубины дыхания и дыхательного объема. При физической работе частота дыхания увеличивается: например, у лыжников и бегунов до 20-28, у пловцов 36-45 циклов в минуту.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальный объем воздуха, который может выдохнуть человек после максимального вдоха. Средние значения ЖЕЛ составляют у мужчин 3800-4200 мл, у женщин 3000-3500 мл. ЖЕЛ зависит от возраста, массы, роста, пола, состояния физической тренированности человека и от других факторов. У людей с недостаточным физическим развитием и имеющих заболевания эта величина меньше средней; у людей, занимающихся физической культурой, она выше, а у спортсменов может достигать 7000 мл и более у мужчин и 5000 мл и более у женщин. Широко известным методом определения ЖЕЛ является спирометрия (спирометр - прибор, позволяющий определить ЖЕЛ).

Систематическая тренировка средствами физической культуры и спорта не только стимулирует развитие сердечно-сосудистой и дыхательной системы, но и способствует значительному повышению уровня потребления кислорода организмом в целом.

Физические нагрузки оказывают двойной тренирующий эффект: повышают устойчивость к кислородному голоданию и, увеличивая мощность дыхательной и сердечно-сосудистой систем, способствуют лучшей утилизации кислорода.

Система пищеварения и выделения

Пищеварение является предварительным этапом обмена веществ, в результате которого становится возможным всасывание питательных веществ через стенки пищеварительного тракта и поступление их в кровь или лимфу. В пищеварительном аппарате происходят сложные физико-химические превращения пищи: от формирования пищевого комка в ротовой полости до всасывания и удаления непереваренных ее остатков. Данные процессы могут осуществляться с помощью функций пищеварительного аппарата - двигательной, всасывающей и секреторной.

Пищеварительная система включает в себя следующие отделы:

1) ротовая полость. В ней происходит с помощью языка, зубов, неба и слюнных желез начальная механическая обработка пищи;

2) глотка. Функциональной особенностью является то, что в глотке происходит перекрест дыхательных и пищеварительных путей. Осуществляется акт глотания;

3) пищевод. Выполняет следующие функции:

- проведение пищи через грудную полость;

- контроль размеров пищевого комка и пищевых масс в целом, т.к. из пищевода можно вернуть пищу сознательно.

4) желудок. Выделяют две функциональные части - переваривающую и эвакуаторную;

5) тонкий кишечник. Состоит из 12-перстной кишки, тощей кишки и подвздошной кишки. Происходит дальнейшее переваривание и всасывание питательных веществ;

6) толстый кишечник. Состоит из восходящей и нисходящей ободочных кишок, поперечной ободочной, сигмотовидной ободочной, слепой и прямой кишки. Толстый кишечник выполняет следующие функции: обратное всасывание воды, формирование каловых масс, эвакуация их из организма.

Непосредственное участие в процессе переваривания пищи принимают также желчный пузырь, селезенка, поджелудочная железа, печень.

Выделительная система

Основная функция выделительной системы - это удаление из организма продуктов метаболизма. Образуют выделительную систему почки, мочеточник и мочевой пузырь. Некоторые продукты обмена выделяются через кожу, легкие и желудочно-кишечный тракт. С помощью почек в организме поддерживается кислотно-щелочное равновесие (pH), необходимый обмен воды и солей, гомеостаз.

Нервная система

Состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферического отделов. В ЦНС обрабатывается разнородная информация, поступающая по чувствительным волокнам периферических нервов от рецепторов кожи, слизистых оболочек, мышц, сухожилий и внутренних органов, а также программируется ответная реакция организма, осуществляемая с помощью сигналов, посылаемых к мышцам, железам, кровеносным сосудам и внутренним органам по двигательным и вегетативным волокнам периферических нервов. ЦНС регулирует и обеспечивает функциональное единство всех органов и систем человека и осуществляет связь организма с окружающей средой.

Рецепторы и анализаторы

Анализаторы - система специализированных нервных образований, которые воспринимают полученную информацию. Различают анализаторы: экстероцептивные (например, слуха, зрения, обоняния, вкуса, осязания); интероцептивные, контролирующие состояние внутренней среды организма, - под их влиянием находится вестибулярный аппарат, опорно-двигательный аппарат (ОДА), уровень кровеносного давления и др.

Анализатор состоит из трех отделов: рецептора, проводниковой части и центра в головном мозге.

Рецепторы - нервные окончания чувствительных нервов. Это главный источник информации об окружающем мире (например, зрение, обоняние и др.)

При нарушении, какого-либо анализатора в процессе тренировки компенсаторно расширяются возможности других анализаторов (например, у слепых более тонко развиты осязание, слух и другие органы чувств).

Эндокринная система

Железы внутренней секреции (эндокринные железы) выделяют биологически активные вещества - гормоны. Морфологической особенностью этих желез является отсутствие специализированных выводных протоков. Продукты жизнедеятельности эндокринной системы выделяются прямо в кровь, лимфу или спинно-мозговую жидкость.

Ведущей гормональной системой организма является система гипоталамус - гипофиз - надпочечники. Железы внутренней секреции, входящие в эту систему, являются важнейшими регуляторами физиологических процессов, лежащих в основе целостных реакций организма.

К железам внутренней секреции относят: щитовидную, околощитовидную, зобную, надпочечники, поджелудочную, гипофиз, половые железы и ряд других.

Внешняя среда и ее воздействие на организм человека

На организм человека воздействуют следующие факторы: 1) природные - барометрическое давление, газовый состав и влажность воздуха, температура, солнечная радиация; 2) биологические факторы растительного и животного окружения; 3) социальная среда. Они неразрывно связаны с вопросами экологического характера.

Экология человека изучает закономерности взаимодействия человека с природой, проблемы сохранения и укрепления здоровья. Человек зависит от условий обитания точно так же, как природа зависит от человека.

Функциональная активность человека

Функциональная активность человека характеризуется сокращением мышц сердца, передвижением тела в пространстве, движением глазных яблок, глотанием, дыханием, двигательным компонентом речи, т.е. различными двигательными актами.

Основополагающим действием человека является труд (как известно, именно он создал человека). Выделяют два основных вида трудовой деятельности: физический труд и умственный труд.

Гипокинезия и гиподинамия

Гиподинамия - это ограничение двигательной активности, обусловленное особенностями образа жизни, профессиональной деятельностью.

Гипокинезия - состояние организма, обусловленное недостаточностью двигательной активности.

Оба эти состояния характеризуются атрофией мышц, общим понижением, ослаблением функциональных возможностей ССС и дыхательной системы, нарушением деятельности ЦНС. Отсутствие систематических занятий физическими упражнениями ведет к негативным изменениям в деятельности высших отделов головного мозга, его подкорковых структурах и образованиях. В результате снижается иммунитет, возникает повышенная утомляемость, нарушается сон, снижается умственная и физическая работоспособность.

Тема 3. История олимпийского движения