Анатомо- морфологические особенности и основные физиологические функции организма человека

Рассмотрим такие вопросы как общее функционирование организма в покое и при физической нагрузке. Строение и функции ткани организма человека. Строение и функции дыхательной системы. Строение и функции опорно - двигательного аппарата. Общее представление о механизме энергообеспечения мышечной деятельности.

общее функционирование организма в покое и при физической нагрузке. Живые организмы, обитающие на земле представляют собой активные системы, которые активно организовывают поступление энергии и вещества из внешней среды. Что такое внешняя среда? Это совокупность внешних факторов, воздействующих на организм и сообщества микроорганизмов в местах их обитания. На человека воздействуют различные факторы внешней среды:

1.  природные (влажность воздуха, пирометрическое давление, солнечная радиация, температура окружающей среды).
2. Биологические, представлены в виде животного и растительного окружения.
3. Факторы социальной среды. Это результат бытовой, производственной, хозяйственной, творческой деятельности человека.

В основе главнейших  особенностей функционирования живого организма лежит обмен веществ. Обмен веществ это постоянно протекающий, самосовершающийся и саморегулирующийся процесс химического обновления живых организмов. Организм это сложная биологическая система. Все системы и органы организма человека анатомически и функционально связаны в единое целое. И регуляция работы внутренних органов, осуществляется нервным и гуморальным путем., благодаря чему он и функционирует как единое целое.

органы в свою очередь это обособленная часть тела, специализирующиеся на определенной функции, имеющие свое положение в организме и собственное строение. Органы, объединенные по функции в определенные системы составляют системы внутренних органов. В организме выделяют такие системы органов как:

1. Пищеварительная
2. Выделительная
3. Дыхательная
4. Кровеносная
5. Половая
6. Система желез внутренней секреции
7. Система органов чувств
8. Лимфатическая система
9. Опрно – двигательная
10. Нервная

также следует отметить, что каждый организм обладает резервными возможностями. Адаптированный к нагрузкам организм обладает гораздо большими резервами, может более полно  и экономно их использовать. Каждая клетка при этом, каждый орган и совокупность органов, в результате повышают свои показатели работоспособности. В итоге это обеспечивают высокую работоспособность организма. А физическая работоспособность в свою очередь определяется как потенциальная возможность человека выполнять физическое усилие без снижения его заданного уровня его функционирования. В первую очередь таких функциональных систем как сердечно – сосудистая и дыхательная система. В первую очередь именно от их уровня функционирования будет зависеть уровень работоспособности организма человека.

 В процессе регулярных занятий физическими упражнениями оказывается воздействие на развитие и состояние всех внутренних систем, в том числе на центральную нервную систему. И таким образом происходит развитие умственных способностей человека. В процессе занятий постоянно возникают познавательные ситуации, связанные с изучением выполнения техники упражнений, с ее совершенствованием. Приобретаются новые знания, которые можно потом применять в повседневной деятельности. Также существует косвенная связь, опосредованная. Мы имеем в виду, что развитие физических качеств, повышение здоровья человека, является необходимым условием для нормального умственного развития человека. Благодаря повышению уровня функциональности организма, повышению тренированности, обеспечивается более высокая  работоспособность, в том числе и умственная работоспособность человека.

необходимо отметить, что непосредственное влияние оказывается на внутренние системы организма. В первую очередь на сердечно – сосудистую и дыхательную системы организма. Показателями работоспособности сердечно – сосудистой системы являются следующие:

1. Частота сердечных сокращений (ЧСС)
2. Систолический объем крови
3. Артериальное давление.

ЧСС в норме составляет от 60-75 ударов в минуту. Мы можем измерить собственное значение ЧСС наложив руку правую на запястье левой и таким образом подсчитать пульс за одну минуту.

Следующим показателем сердечно – сосудистой системы является артериальное давление. (АД).Вообще под воздействием физической нагрузки улучшается эластичность сосудов, расширяется сеть кровеносных сосудов и у людей регулярно занимающихся физической культурой в норме артериальное давление несколько снижено и может составлять как 100/110 мм на 60/70мм ртутного столба. В то время как норма АД  для лиц здоровых, не имеющих отклонений в состоянии здоровья, но тем не менее не занимающихся физическими упражнениями значения АД будет следующее : для лиц в возрасте до 40 лет 130/90 мм РТ. Столба, для лиц до 50 140/95 м РТ.столбы. Я напоминаю, что это верхние показатели возможных значений. Если ваши значения АД ниже этого , то это говорит только о более благополучном состоянии вашей сердечно – сосудистой системы.

Систолический объем крови. Рассматривается как максимальное количество крови, выбрасываемым левым желудочком в сердце при каждом его сокращении. Примерно 200 мл крови выбрасывается левым желудочком и это считается отличным показателем, не сколько ниже порядка 150 мл значения для нормальных здоровых людей.

рассмотрим следующую группу показателей работоспособности и показатели эти относящиеся к деятельности дыхательной системы. Частота дыхания в покое в норме частота дыхания составляет 15-18 циклов в минуту. Мы рассматриваем цикл как вдох, выдох один цикл. У женщин не сколько ниже этот показатель на один или два. У  не занимающихся физическими упражнениями значения частоты дыхания несколько снижено оно может достигать 6-12 циклов в минуту. Таким образом  у нас происходит экономизация деятельности дыхательной системы и это происходит за счет дыхательного объема и за счет увеличения глубины дыхания.

Жизненная емкость легких. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) это максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после максимального вдоха. И значение этого показателя можно измерить с помощью специального прибора, оно равняется у мужчин 3800-4200 мл, у женщин 3000-3500 мл. У людей регулярно занимающихся физическими упражнениями этот показатель существенно возрастает он может достигать порядка 5000 мл.

Следующий показатель это максимальное потребление кислорода. (МПК). Это то количество кислорода, которое может потребить человек при предельно напряженной для него работе за единицу времени. Способность к такому максимальному потреблению кислорода организмом лимитируется рядом фактором: возраст, пол, уровень тренированности организма человека. Значение показателя в норме у мужчин составляет порядка 2-35 л в минуту, у женщин примерно 2 л. в минуту.

Для того, чтобы определить функциональное состояние сердечно – сосудистой системы используют некоторые функциональные пробы.

Методика шестимоментная проба. Проводится она следующим образом:

В первом компоненте подсчитывается пульс в положении лежа после пяти минутного отдыха, во втором компоненте необходимо встать простоять одну минуту и подсчитать пульс в течение одной минуты. В третьем компоненте мы высчитываем разницу между двумя полученными ранее значениями. В четвертом компоненте предлагается выполнить нагрузку это 20 приседаний за 40 с. И сразу после выполнения на первой минуте восстановления подсчитывается пульс в положении стоя. Если вы не укладываетесь в это время, т.е. 40 с , это уже свидетельствует о недостаточном уровне вашей подготовленности. В пятом компоненте подсчитывается пульс за одну минуту на второй минуте восстановления. В шестом компоненте подсчитывается пульс во время третей минуты восстановления. В итоге все шесть полученных показателей суммируются.  Чем меньше  суммированный показатель, тем выше уровень тренированности вашей сердечно – сосудистой системы.

Здесь критерии оценки применяются следующие. При высоком уровне тренированности уровень значения показателя будет составлять от 300 -350. При хорошем 350-400, среднем 400-450, при плохом 450-500 и при состоянии детренированности сердечно  - сосудистой системы показатель равен 500 и более. Это говорит об отсутствии какой – либо тренированности сердечно – сосудистой системы, о не способности выполнять даже стандартную нагрузку. Рекомендуется эту пробу проводить трижды в год при условии регулярном занятии физическими упражнениями. Для того, чтобы проследить динамику показателей в течение года воздействия физической нагрузки на организм. Трижды в год это в сентябре, декабре и мае. Завершая : физическая тренировка оказывает существенное влияние  на организм, способствует экономизаци деятельности внутренних систем. При этом более утомительная работа кажется менее утомительной работой с ростом тренированности. И все это отражает большое физиологическое значение физической тренировки для организма человека.

Строение и функции тканей организма человека. Ткань это исторически сложившаяся система клеток и межклеточного вещества, обладающая общностью строения, развития и специализирующая на выполнении определенной функции. Выделяют четыре основные группы ткани:

1. эпителиальные
2. Соединительные
3. Мышечные
4. Нервная

Эпителиальные ткани покрывают поверхность тела человека, выстилают изнутри полые органы, стенки полостей тела, образуя железы.  Различают такие разновидности как однослойный и многослойный эпителий. В частности многослойный эпителий у нас включен в эпидермис кожи,. В коже также у нас наличивствуется дермо и прилегающая к ней жировая клетчатка. Кожа играет существенную роль, она защищает организм от воздействия микроорганизмов, от их возможного проникновения, осуществляет терморегуляцию через кровеносные сосуды, осуществляет выделительную  функцию, благодаря наличию потовых желез, рецепторную, т.к. в коже находится множество рецепторов, а также организует депо крови и обеспечивает обмен витаминов, т.к. под кожей находится предшественник витамина д, который под воздействием ультрафиолетовых лучей в него и превращается.

Соединительная ткань. Состоит из клеток и хорошо выраженным межклеточного вещества. Различают несколько их видов. Это рыхлая волокнистая ткань, плотная волокнистая ткань, костная, хрящевая, жировая, ретикулярная ткань, которая образует кроветворные органы селезенку, красный костный мозг, лимфатические узлы. Соединительные ткани выполняют следующие функции:

1. Трофическую, питательную
2. Защитную
3. Питательную
4. Пластическую
5. Обеспечение постоянства внутренней среды, так называемый гомеостаз.

Мышечная группа тканей. Сразу хочется сказать, что они обладают такими свойствами как сократимость и возбудимость. Также они обеспечивают двигательные процессы в организме. Различают гладкую мышечную ткань, поперечно полосатую скелетную и сердечную мышечную ткань. Гладкая мышечная ткань входит в состав стенок внутренних органов и полостей тела стенок сосудов.

Скелетная мышечная ткань образует скелетные мышцы и некоторые другие. Главное отличие гладкой мышечной ткани и скелетной мышечной ткани заключается в следующем: гладкая мышечная ткань сокращается не произвольно, мышцы медленно утомляются и сокращаются также медленно. Поперечно полосатые мышцы сокращаются быстро, также быстро и утомляются, сокращаются произвольно, т.е. под контролем центральной нервной системы.

Нервная ткань составляет основы нервной системы и представлена нервными клетками и нейроглией. Нервные клетки в свою очередь состоят из тела и отростков, которые называются аксоны и дендриты. Нервные отростки покрыты оболочками в формировании которых участвует нейроглия. Образует нервные волокна. Пучки нервных волокон образуют нервы. И по составу волокон выделяют такие нервы как чувствительные, проводящие возбуждение от рецепторов. Двигательные, проводящие возбуждение к  исполнительным органам и смешанные нервы. Основными свойствами нервной ткани является возбудимость и проводимость. В рецепторах возникает возбуждение, которое передается в центральную нервную систему, а оттуда к исполнительным органам, вызывая ответную реакцию на внешние и внутренние раздражители.

Мы рассмотрели все группы ткани, представленные в организме человека. Эпителиальные, соединительные, нервные, мышечную ткань. И все они специализируются  на выполнении определенной функции и различаются по своему строению.

Строение и функции опорно-двигательного аппарата.  Опорно-двигательный аппарат представлен тремя относительно самостоятельными системами:

1. Костная, т.е. скелет.
2. Связочно-суставная
3. Мышечная

Особенности развития этих систем и определяют телосложение человека. Опорно-двигательный аппарат выполняет следующие функции: опорную, локомоторную (переместительную), защитную, кроветворная, а также участие в минеральном обмене. Итак скелет человека содержит более 200 костей. Условно его можно разделить на скелет головы, скелет туловища, скелет конечностей. При этом выделяют верхние конечности, мы их называем руки  и нижние конечности ноги. Рост костей осуществляется как в длину, так и в толщину.  В длину кость растет за счет деления клеток зоны роста и генетически детерминировано. В ширину за счет деления клеток надкостницы, генетически детерминирована и подвержена влиянию средовых факторов. В частности  влиянию физических нагрузок.

мышечная система человека. Если брать элементарную единицу мышечной системы, то это конечно мышцы. В свою очередь мышцы состоят из мышечных волокон. Каждая из них окружена прозрачной оболочкой, содержащие  эластичные  коллагеновые нити.  Сверху каждая мышца покрыта фассой, так называемой оболочкой, к каждой мышце подходят нервы, управляющие ее работой и сосуды, снабжающие мышцы кровью.

25:02 Топологически выделяют следующие группы мышц:

1. Мышцы туловища. К ним относятся мышцы шеи и затылка, мышцы грудной клетки, живота и спины.
2. Мышцы верхней  конечности. Это мышцы пояса верхней конечности, мышцы свободной верхней  конечности .
3. мышцы нижней конечности. Мышцы пояса  нижней конечности мышцы таза, мышцы свободной нижней конечности
4. оперечно полосатая мышечная ткань у ребенка составляет порядка 20-25 % от общего количества всех тканей организма. У взрослого 40-45% по отношению к другим тканям.

Мышечная система человека выполняет следующие функции: сохранение позы и вертикального положения тела, отвечает  за мимику, процесс глотания и артикуляцию звуков, за перемещение тела, частей тела в пространстве, выполняет защитную функцию, учувствует в дыхательной функции, благодаря имеющейся диафрагме дыхательной мышцы, учувствует в тепловом обмене и кровообращении. Из всех функций для нас большое значение имеет выполнение функции движения. Ни одно движение не может быть выполнено без поступления энергии.  Таким источником энергии прямым, универсальным для сокращения мышц  служит аденозин фосфат (АТФ). Это высоко энергетическое фосфатное соединение при расщеплении которого выделяется около 100, 1000 килокалорий на кг свободной энергии.

При активизации мышц происходит усиленное расщепление АТФ она может возрастать в сто раз и более по сравнению с уровнем покоя. Тем не менее запасов в мышцах хватает лишь на 2-3 с. интенсивной работы. Поэтому для того чтобы обеспечить постоянное восстановление АТФ в мышцах должно происходить восстановление АТФ с той же скоростью с какой оно расходуется. В качестве источников энергии при этом  используется энергия белков, жиров и углеводов. При частичном расщеплении этих веществ выделяется энергия аккумулированная в их химических связях. Освободившаяся энергия и используется для восстановления АТФ. Образование энергии может проходить как бес кислородным, т.е. анаэробным путем и аэробным путем, т.е. в присутствии кислорода.

Строение и функции дыхательной системы человека. Дыхательная система включает в себя носовую полость, трахею, бронхи и легкие. Характерная особенность дыхательных путей заключается в том, что в их основе есть твердая основа, которая представлена костями в полости носа и хрящами в гортани и бронхах. Благодаря такому строению дыхательные пути не спадаются, обеспечивается свободная циркуляция воздуха.

Трахеи в своей нижней части делятся на два бронха. Каждая из которых переходит в легкие древовидно при этом разветвляясь. Конечные мельчайшие разветвления бронхов переходят в закрытые альвеолярные ходы в стенках которых находятся большое количество шаровидных образований альвеол. Каждая альвеола окружена сетью капилляров .

В процессе дыхания учувствует не только дыхательный аппарат, но и система кровообращения. Механизм дыхание имеет рефлекторный автоматический характер.В покое обмен воздуха в легких происходит в результате дыхательных ритмических движение грудной клетки. Расширение грудной клетки происходит в результате деятельности дыхательной мускулатуры. В покое эту функцию выполняет диафрагма, дыхательная мышца. При выполнении интенсивной физической нагрузки подключаются и другие мышцы :скелетные , такие как мышцы брюшного пресса и  внутренние межреберные мышцы.

Систематические занятия физическими упражнениями способствуют укреплению дыхательной мускулатуры, расширению и увеличению подвижности грудной клетки.

Акты дыхания осуществляются в три этапа:

1. поступление кислорода из атмосферного воздуха в кровь, а также углекислого газа в атмосферный воздух. Этот этап называют внешним этапом.
2. Осуществляется перенос газов кровью.
3. Осуществляется внутреннее тканевое дыхание, т.е. потребление клетками кислорода и выделение ими углекислоты как результат биохимических  реакций 
4. Обобщая все сказанное хочется подчеркнуть, что имеются  некоторые отличительные особенности функционирования женского организма по сравнению с мужским. Так у женщин отмечается менее развитый аппарат дыхания и кровообращения. Женщины не могут выполнять такой большой объем нагрузки, как мужчины. Особенно это проявляется при выполнении работы на развитие выносливости. Так же имеются отличительные особенности в строении и опроно -двигательного аппарата. В частности у женщины отмечается менее прочное строение костей, менее развитая мускулатура тела, более широкий тазовый пояс и более мощное развитие мышц тазового дна.

Вывод: тренировка накладывает глубокий отпечаток на организм человека, вызывая в нем значительные перестройки морфологические, функциональные, биохимические, физиологические. И все они направлены на обеспечение высокой активности  организма при выполнении продолжительной, интенсивной работы. Тем не менее с возрастом функциональные возможности сердечно сосудистой, дыхательной систем, опорно-двигателнього аппарата и также других систем организма значительно снижаются. Нарушается также обмен веществ. И поэтому необходимо придерживаться принципа не навреди. Нужно дозировано применять упражнения в соответствии с возможностями организма.