книги / Физическая культура студента

парасимпатической нервной системы и под контролем высшего отдела центральной нервной системы.

Способность организма быстро приспосаб­ ливаться к изменениям окружающей среды реализуется благодаря специальным обра­ зованиям — рецепторам, которые, обладая

строгой специфичностью, трансформируют внешние раздражители (звук, температуру, свет, давление) в нервные импульсы, поступаю­ щие по нервным волокнам в центральную нервную систему. Рецепто­ ры человека делятся на две основные группы: экстеро- (внешние) и интеро- (внутренние) рецепторы. Каждый такой рецептор является составной частью анализирующей системы, которая называется ана­ лизатором. Анализатор состоит из трех отделов —рецептора, провод­ никовой части и центрального образования в головном мозге.

Высшим отделом анализатора является корковый отдел. Перечис­ лим названия анализаторов, о роли которых в жизнедеятельности че­ ловека многим известно. Это кожный анализатор (тактильная, боле­ вая, тепловая, холодовая чувствительность); двигательный (рецепто­ ры в мышцах, суставах, сухожилиях и связках возбуждаются под вли­ янием давления и растяжения); вестибулярный (расположен во внут­ реннем ухе и воспринимает положение тела в пространстве); зритель­ ный (свет и цвет); слуховой (звук); обонятельный (запах); вкусовой (вкус); висцеральный (состояние ряда внутренних органов).

Железы внутренней секреции, или эндо­ кринные железы (рис. 2.13), вырабатывают особые биологические вещества — гормоны. Термин «гормон» происходит от греческого

«Ьогто» — побуждаю, возбуждаю. Гормоны обеспечивают гумораль­ ную (через кровь, лимфу, межтканевую жидкость) регуляцию физио­ логических процессов в организме, попадая во все органы и ткани. Часть гормонов продуцируется только в определенные периоды, боль­ шинство же — на протяжении всей жизни человека. Они могут тормо­ зить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, дея­ тельность внутренних органов. К железам внутренней секреции отно­ сят: щитовидную, околощитовидные, зобную, надпочечники, поджелу­ дочную, гипофиз, половые железы и ряд других.

Некоторые из перечисленных желез вырабатывают кроме гормонов еще секреторные вещества (например, поджелудочная железа участ­ вует в процессе пищеварения, выделяя секреты в двенадцатиперстную

тельно быстро разрушаются и для поддержания их определенного ко­ личества в крови необходимо, чтобы они неустанно выделлялись со­ ответствующей железой. Практически все расстройства деятельности желез внутренней секреции вызывают понижение общей работоспо­ собности человека. Функция эндокринных желез регулируется цент­ ральной нервной системой, нервное и гуморальное воздействие на раз­ личные органы, ткани и их функции представляют собой проявление единой системы нейрогуморальной регуляции функций организма.

2.4.Внешняя среда и ее воздействие на организм и жизнедеятельность человека

На человека воздействуют различные фак­ торы окружающей среды. При изучении многообразных видов его деятельности не

обойтись без учета влияния природных факторов (барометрическое давление, газовый состав и влажность воздуха, температура окружаю­ щей среды, солнечная радиация — так называемая физическая окру­ жающая среда), биологических факторов растительного и животного

окружения, а также факторов социальной среды с результатами быто­ вой, хозяйственной, производственной и творческой деятельности че­ ловека.

Из внешней среды в организм поступают вещества, необходимые для его жизнедеятельности и развития, а также раздражители (полез­ ные и вредные), которые нарушают постоянство внутренней среды. Организм путем взаимодействия функциональных систем всячески стремится сохранить необходимое постоянство своей внутренней среды.

Деятельность всех органов и их систем в целостном организме ха­ рактеризуется определенными показателями, имеющими те или иные диапазоны колебаний. Одни константы стабильны и довольно жесткие (например, pH крови 7,36—7,40, температура тела — в пределах 35— 42°С), другие и в норме отличаются значительными колебаниями (на­ пример, ударный объем сердца — количество крови, выбрасываемой за одно сокращение — 50—200 см3). Низшие позвоночные, у которых ре­ гуляция показателей, характеризующих состояние внутренней среды, несовершенна, оказываются во власти факторов окружающей среды. Например, лягушка, не обладая механизмом, регулирующим постоян­ ство температуры тела, дублирует температуру внешней среды на­ столько, что зимой все жизненные процессы у нее затормаживаются, а летом, оказавшись вдалеке от воды, она высыхает и гибнет. В про­ цессе филогенетического развития высшие животные, в том числе и человек, как бы сами себя поместили в теплицу, создав свою стабиль­ ную внутреннюю среду и обеспечив тем самым относительную неза­ висимость от внешней среды.

Природные и социально-биологические факторы, влияющие на организм человека, неразрывно связаны с вопросами экологи­ ческого характера.

Экология (греч. oikos — дом, жилище, родина + logos — понятие, учение) — это и область знания, и часть биологии, и учебная дисцип­ лина; и комплексная наука. Экология рассматривает взаимоотноше­ ния организмов друг с другом и с неживыми компонентами природы Земли (ее биосферы). Экология человека изучает закономерности вза­ имодействия человека с природой, проблемы сохранения и укрепле­ ния здоровья. Человек зависит от условий среды обитания точно так же, как природа зависит от человека. Между тем влияние производст­ венной деятельности на окружающую природу (загрязнение атмосфе­ ры, почвы, водоемов отходами производства, вырубка лесов, повышен­ ная радиация в результате аварий и нарушений технологий) ставит

под угрозу существование самого человека. К примеру, в крупных го­ родах значительно ухудшается естественная среда обитания, наруша­ ются ритм жизни, психоэмоциональная ситуация труда, быта, отдыха, меняется климат. В городах интенсивность солнечной радиации на 15—20% ниже, чем в прилегающей местности, зато среднегодовая тем­ пература выше на 1—2°С, менее значительны суточные и сезонные ко­ лебания, ниже атмосферное давление, загрязненный воздух. Все эти изменения оказывают крайне неблагоприятное воздействие на физи­ ческое и психическое здоровье человека. Около 80% болезней совре­ менного человека — результат ухудшения экологической ситуации на планете. Экологические проблемы напрямую связаны с процессом ор­ ганизации и проведения систематических занятий физическими уп­ ражнениями и спортом, а также с условиями, в которых они происхо­ дят.

2.5.Функциональная активность человека и взаимосвязь физической и умственной деятельности

Функциональная акт ив- Функциональная активность человека ха-

растеризуется различными двигательными актами: сокращением мышцы сердца, пере­ движением тела в пространстве, движением

глазных яблок, глотанием, дыханием, а также двигательным компо­ нентом речи, мимики.

На развитие функций мышц большое влияние оказывают силы гра­ витации и инерции, которые мышца вынуждена постоянно преодоле­ вать. Важную роль играют время, в течение которого развертывается мышечное сокращение, и пространство, в котором оно происходит.

Предполагается и целым рядом научных работ доказывается, что труд создал человека. Понятие «труд» включает различные его виды. Между тем существуют два основных вида трудовой деятельности че­ ловека — физический и умственный труд и их промежуточные соче­ тания.

Физический труд — это вид деятельности человека, особенности которой определяются комплексом факторов, отличающих один вид деятельности от другого, связанного с наличием каких-либо климати­ ческих, производственных, физических, информационных и тому по­ добных факторов. Выполнение физической работы всегда связано с определенной тяжестью труда, которая определяется степенью вовле­ чения в работу скелетных мышц и отражающая физиологическую сто­ имость преимущественно физической нагрузки. По степени тяжести

различают физически легкий труд, средней тяжести, тяжелый и очень тяжелый. Критериями оценки тяжести труда служат эргометрические показатели (величины внешней работы, перемещенных грузов и др.) и физиологические (уровни энергозатрат, частота сердечных сокраще­ ний, иные функциональные изменения).

Умственный труд — это деятельность человека по преобразованию сформированной в его сознании концептуальной модели действитель­ ности путем создания новых понятий, суждений, умозаключений, а на их основе — гипотез и теории. Результат умственного труда — науч­ ные и духовные ценности или решения, которые посредством управ­ ляющих воздействий на орудия труда используются для удовлетворе­ ния общественных или личных потребностей. Умственный труд вы­ ступает в различных формах, зависящих от вида концептуальной мо­ дели и целей, которые стоят перед человеком (эти условия определяют специфику умственного труда). К неспецифическим особенностям умственного труда относятся прием и переработка информации, срав­ нение полученной информации с хранящейся в памяти человека, ее преобразование, определение проблемной ситуации, путей разреше­ ния проблемы и формирование цели умственного труда. В зависимос­ ти от вида и способов преобразования информации и выработки ре­ шения различают репродуктивные и продуктивные (творческие) виды умственного труда. В репродуктивных видах труда используются за­ ранее известные преобразования с фиксированными алгоритмами действий (например, счетные операции), в творческом труде алгорит­ мы либо вообще неизвестны, либо даны в неясном виде.

Оценка человеком себя как субъекта умственного труда, мотивов деятельности, значимости цели и самого процесса труда составляет эмоциональную составляющую умственного труда. Эффективность его определяется уровнем знаний и возможностью их осуществить, способностями человека и его волевыми характеристиками. При вы­ сокой напряженности умственного труда, особенно если она связана с дефицитом времени, могут возникать явления умственной блокады (временное торможение процесса умственного труда), которые предо­ храняют функциональные системы центральной нервной системы от разобщения.

Одна из важнейших характеристик личности — интеллект. Условием интеллектуальной деятельности и ее характеристи­ кой служат умственные способности, ко­

торые формируются и развиваются в течение всей жизни. Интеллект проявляется в познавательной и творческой деятельности, включает

процесс приобретения знаний, опыт и способность использовать их на практике.

Другой, не менее важной стороной личности является эмоциональ­ но-волевая сфера, темперамент и характер. Возможность регулировать формирование личности достигается тренировкой, упражнением и воспитанием. А систематические занятия физическими упражнения­ ми, и тем более учебно-тренировочные занятия в спорте оказывают по­ ложительное воздействие на психические функции, с детского возрас­ та формируют умственную и эмоциональную устойчивость к напря­ женной деятельности. Многочисленные исследования по изучению параметров мышления, памяти, устойчивости внимания, динамики умственной работоспособности в процессе производственной деятель­ ности у адаптированных (тренированных) к систематическим физи­ ческим нагрузкам лиц и у неадаптированных (нетренированных) сви­ детельствуют, что параметры умственной работоспособности прямо зависят от уровня общей и специальной физической подготовленнос­ ти. Умственная деятельность будет в меньшей степени подвержена влиянию неблагоприятных факторов, если целенаправленно приме­ нять средства и методы физической культуры (например, физкультур­ ные паузы, активный отдых и т.п.).

Учебный день студентов насыщен значительными умственными и эмоциональными нагрузками. Вынужденная рабочая поза, когда мышцы, удерживающие туловище в определенном состоянии, долгое время напряжены, частые нарушения режима труда и отдыха, неаде­ кватные физические нагрузки — все это может служить причиной утомления, которое накапливается и переходит в переутомление. Чтобы этого не случилось, необходимо один вид деятельности сменять другим. Наиболее эффективная форма отдыха при умственном труде — активный отдых в виде умеренного физического труда или за­ нятий физическими упражнениями.

В теории и методике физического воспитания разрабатываются ме­ тоды направленного воздействия на отдельные мышечные группы и на целые системы организма. Проблему представляют средства физичес­ кой культуры, которые непосредственно влияли бы на сохранение ак­ тивной деятельности головного мозга человека при напряженной ум­ ственной работе.

Занятия физическими упражнениями заметно влияют на измене­ ние умственной работоспособности и сенсомоторики у студентов пер­ вого курса, в меньшей степени у студентов второго и третьего курсов. Первокурсники больше утомляются в процессе учебных занятий в ус­ ловиях адаптации к вузовскому обучению. Поэтому для них занятия по физическому воспитанию — одно из важнейших средств адаптиро­

ваться к условиям жизни и обучения в вузе. Занятия физической культурой больше повышают умственную работоспособность студен­ тов тех факультетов, где преобладают теоретические занятия, и мень­ ше — тех, в учебном плане которых практические и теоретические за­ нятия чередуются.

Большое профилактическое значение имеют и самостоятельные за­ нятия студентов физическими упражнениями в режиме дня. Ежеднев­ ная утренняя зарядка, прогулка или пробежка на свежем воздухе бла­ гоприятно влияют на организм, повышают тонус мышц, улучшают кровообращение и газообмен, а это положительно влияет на повыше­ ние умственной работоспособности студентов. Важен активный отдых в каникулы: студенты после отдыха в спортивно-оздоровительном ла­ гере начинают учебный год, имея более высокую работоспособность.

2.6.Утомление при физической и умственной работе. Восстановление

Любая мышечная деятельность, занятия физическими уп­ ражнениями, спортом повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают на высоком уровне механизмы, осущест­ вляющие в организме обмен веществ и энергии, что положительным образом сказывается на умственной и физической работоспособности человека. Однако при увеличении физической или умственной на­ грузки, объема информации, а также интенсификации многих видов деятельности в организме развивается особое состояние, называемое утомлением.

Утомление — это функциональное состояние, временно возникаю­ щее под влиянием продолжительной и интенсивной работы и приво­ дящее к снижению ее эффективности. Утомление проявляется в том, что уменьшается сила и выносливость мышц, ухудшается координа­ ция движений, возрастают затраты энергии при выполнении работы одинакового характера, замедляется скорость переработки информа­ ции, ухудшается память, затрудняется процесс сосредоточения и пере­ ключения внимания, усвоения теоретического материала. Утомление связано с ощущением усталости, и в то же время оно служит естест­ венным сигналом возможного истощения организма и предохрани­ тельным биологическим механизмом, защищающим его от перенапря­ жения. Утомление, возникающее в процессе упражнения, это еще и стимулятор, мобилизующий как резервы организма, его органов и сис­ тем, так и восстановительные процессы.

Утомление наступает при физической и умственной деятельности. Оно может быть острым, т.е. проявляться в короткий промежуток вре­ мени, и хроническим, т.е. носить длительный характер (вплоть до не­ скольких месяцев); общим, т.е. характеризующим изменение функций организма в целом, и локальным, затрагивающим какую-либо ограни­ ченную группу мышц, орган, анализатор. Различают две фазы утомле­ ния: компенсированную (когда нет явно выраженного снижения рабо­ тоспособности из-за того, что включаются резервные возможности ор­ ганизма) и некомпенсированную (когда резервные мощности организ­ ма исчерпаны и работоспособность явно снижается). Систематическое выполнение работы на фоне недовосстановления, непродуманная ор­ ганизация труда, чрезмерное нервно-психическое и физическое напря­ жение могут привести к переутомлению, а следовательно, к перенапря­ жению нервной системы, обострениям сердечно-сосудистых заболева­ ний, гипертонической и язвенным болезням, снижению защитных свойств организма. Физиологической основой всех этих явлений яв­ ляется нарушение баланса возбудительно-тормозных нервных процес­ сов. Умственное переутомление особенно опасно для психического здоровья человека, оно связано со способностью центральной нервной системы долго работать с перегрузками, а это в конечном итоге может привести к развитию запредельного торможения, к нарушению сла­ женности взаимодействия вегетативных функций.

Устранить утомление возможно, повысив уровень общей и специ­ ализированной тренированности организма, оптимизировав его физи­ ческую, умственную и эмоциональную активность.

Профилактике и отдалению умственного утомления способствует мобилизация тех сторон психической активности и двигательной дея­ тельности, которые не связаны с теми, что привели к утомлению. Не­ обходимо активно отдыхать, переключаться на другие виды деятель­ ности, использовать арсенал средств восстановления.

Восстановление — процесс, происходящий в организме после пре­ кращения работы и заключающийся в постепенном переходе физио­ логических и биохимических функций к исходному состоянию. Время, в течение которого происходит восстановление физиологичес­ кого статуса после выполнения определенной работы, называют вос­ становительным периодом. Следует помнить, что в организме как во время работы, так и в предрабочем и послерабочем покое, на всех уров­ нях его жизнедеятельности непрерывно происходят взаимосвязанные процессы расхода и восстановления функциональных, структурных и регуляторных резервов. Во время работы процессы диссимиляции преобладают над ассимиляцией и тем больше, чем значительнее ин­ тенсивность работы и меньше готовность организма к ее выполнению.

В восстановительном периоде преобладают процессы ассимиляции, а восстановление энергетических ресурсов происходит с превышением исходного уровня (сверхвосстановление, или суперкомпенсация). Это имеет огромное значение для повышения тренированности организма и его физиологических систем, обеспечивающих повышение работо­ способности.

Схематически процесс восстановления можно представить в виде трех взаимодополняющих звеньев: 1) устранение изменений и нару­ шений в системах нейрогуморального регулирования; 2) выведение продуктов распада, образующихся в тканях и клетках работавшего ор­ гана, из мест их возникновения; 3) устранение продуктов распада из внутренней среды организма.

В течение жизни функциональное состояние организма периоди­ чески меняется. Такие периодические изменения могут происходить в короткие интервалы и в течение длительных периодов. Периодичес­ кое восстановление связано с биоритмами, которые обусловлены су­ точной периодикой, временем года, возрастными изменениями, поло­ выми признаками, влиянием природных условий, окружающей среды. Так, изменение временного пояса, температурных условий, геомагнит­ ные бури могут уменьшить активность восстановления и ограничить умственную и физическую работоспособность.

Различают раннюю и позднюю фазу восстановления. Ранняя фаза заканчивается через несколько минут после легкой работы, после тя­ желой — через несколько часов; поздние фазы восстановления могут длиться до нескольких суток.

Утомление сопровождается фазой пониженной работоспособнос­ ти, а спустя какое-то время может смениться фазой повышенной ра­ ботоспособности. Длительность этих фаз зависит от степени трениро­ ванности организма, а также от выполняемой работы.

Функции различных систем организма восстанавливаются не одновременно. К примеру, после длительного бега первой возвращает­ ся к исходным параметрам функция внешнего дыхания (частота и глу­ бина); через несколько часов стабилизируется частота сердечных со­ кращений и артериальное давление; показатели же сенсомоторных ре­ акций возвращаются к исходному уровню спустя сутки и более; у ма­ рафонцев основной обмен восстанавливается спустя трое суток после пробега.

Рационально сочетать нагрузки и отдых необходимо для того, чтобы сохранить и развить активность восстановительных процессов.

Дополнительными средствами восстановления могут быть факторы ги­ гиены, питания, массаж, биологически активные вещества (витами­ ны). Главный критерий положительной динамики восстановительных

процессов — готовность к повторной деятельности, а наиболее объек­ тивным показателем восстановления работоспособности служит мак­ симальный объем повторной работы. С особой тщательностью необхо­ димо учитывать нюансы восстановительных процессов при организа­ ции занятий физическими упражнениями и планировании трениро­ вочных нагрузок. Повторные нагрузки целесообразно выполнять в фазе повышенной работоспособности. Слишком длинные интервалы отдыха снижают эффективность тренировочного процесса. Так, после скоростного бега на 60—80 м кислородный долг ликвидируется в тече­ ние 5—8 мин. Возбудимость же центральной нервной системы в тече­ ние этого времени сохраняется на высоком уровне. Поэтому оптималь­ ным для повторения скоростной работы будет интервал в 5—8 мин.

Чтобы ускорить процесс восстановления, в спортивной практике используется активный отдых, т.е. переключение на другой вид дея­ тельности. Значение активного отдыха для восстановления работоспо­ собности впервые было установлено русским физиологом И.М. Сече­ новым (1829—1905). Он показал, к примеру, что утомленная конеч­ ность восстанавливается ускоренно не при пассивном отдыхе, а при работе другой конечностью.

2.7.Биологические ритмы и работоспособность

Биологические ритмы — регулярное, периодическое повто­ рение во времени характера и интенсивности жизненных процессов, отдельных состояний или событий. В той или иной мере биоритмы присущи всем живым организмам. Они характеризуются периодом, амплитудой, фазой, средним уровнем, профилем и делятся на экзоген­ ные (вызванные воздействием окружающей среды) и эндогенные (обу­ словленные процессами в самой живой системе). Существуют биорит­ мы клеток, органа, организма, сообщества. По выполняемой функции биологические ритмы делят на физиологические — рабочие циклы, свя­ занные с деятельностью отдельных систем (дыхание, сердцебиение) и экологические, или адаптивные, служащие для приспособления орга­ низма к периодичности окружающей среды (например, зима — лето). Период (частота) физиологического ритма может изменяться в широ­ ких пределах в зависимости от степени функциональной нагрузки (от 60 удар/мин сердца в покое до 180—200 удар/мин при выполнении ра­ боты); период экологических ритмов сравнительно постоянен, закреп­ лен генетически (т.е. связан с наследственностью), в естественных ус­