Дыхательная система

3. Дыхательная система

Кислород находится в окружающем нас воздухе. Он может проникнуть сквозь кожу, но лишь в небольших количествах, совершенно недостаточных для поддержания жизни. Существует легенда об итальянских детях, которых для участия в религиозной процессии покрасили золотой краской; история дальше повествует, что все они умерли от удушья, потому что “кожа не могла дышать”. На основании научных данных смерть от удушья здесь совершенно исключена, так как поглощение кислорода через кожу едва измеримо, а выделение двуокиси углерода составляет менее 1%, выделение через легкие. Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система. Транспорт газов и других необходимых организму веществ осуществляется с помощью кровеносной системы. Функция дыхательной системы сводится лишь к тому, чтобы снабжать кровь достаточным количеством кислорода и удалять из нее углекислый газ.

 Химическое восстановление молекулярного кислорода с образованием воды служит для млекопитающих основным источником энергии. Без нее жизнь не может продолжаться дольше нескольких секунд.

Восстановлению кислорода сопутствует образование CO2. Кислород, входящий в CO2 не происходит непосредственно из молекулярного кислорода. Использование O2 и образование CO2 связаны между собой промежуточными метаболическими реакциями; теоретически каждая из них длятся некоторое время.

Обмен O2 и CO2 между организмом и средой называется дыханием. У высших животных процесс дыхания осуществляется благодаря ряду последовательных процессов. 1. Обмен газов между средой и легкими, что обычно обозначают как "легочную вентиляцию".

2. Обмен газов между альвеолами легких и кровью (легочное дыхание).

3. Обмен газов между кровью и тканями. Наконец, газы переходят внутри ткани к местам потребления (для O2) и от мест образования (для CO2) (клеточное дыхание). Выпадение любого из этих четырех процессов приводят к нарушениям дыхания, и создает опасность для жизни человека.

4. Костно-мышечная система

Основные функции костно-мышечной системы - это опора, движение и защита. Череп и позвоночный столб - это футляр для головного и спинного мозга. Грудная клетка защищает сердце и легкие. Кости таза являются опорой и защитой для органов брюшной полости. Губчатые кости являются кроветворными органами. С помощью мышц мы передвигаемся в пространстве, в их толще проходят кровеносные сосуды и нервы. Кроме этого многоядерные мышечные клетки выполняют разнообразные метаболические функции: распад незаменимых аминокислот происходит исключительно в мышечных волокнах, уровень глюкозы, аминокислот, липидов сыворотки крови в значительной мере зависит от функциональной активности мышечной ткани.

Отсюда мы видим, какую разнообразную патологию можно наблюдать при различных нарушениях и заболеваниях костно-мышечной системы.

В школьном возрасте при неправильном распределении нагрузки на позвоночник, при слабо тренированных мышцах могут развиться различные нарушения осанки, которые приводят к снижению трудоспособности. Их устранение требует занятий спортом, физкультурой и правильного распределения нагрузок на позвоночник.

Самой распространенной патологией костно-мышечной системы является ее травматическое повреждение, которое может произойти при резких движениях в том или ином суставе, ударах падениях. При этом мы будем наблюдать растяжения и разрывы связок, вывихи суставов, переломы костей различной степени тяжести с возможными повреждениями внутренних органов. Такие нарушения приводят к снижению трудоспособности человека и ограничивают движения.

Болезнью нашего века является остеохондроз, при котором страдают межпозвонковые суставы и диски. При развитии остеохондроза наблюдаются боли в позвоночники, ограничение движений в том или ином отделе позвоночника, болезненность в мышцах, головокружения и потеря сознания при сдавливании сосудов, снабжающих головной мозг.

При попадании инфекции в кости может развиться остеомиелит - гнойное расплавление кости. Это сопровождается резкой болью в пораженной области, повышением температуры и общим тяжелым состоянием.

Также существуют наследственные заболевания мышц - миодистрофии и миопатии. Они характеризуются слабостью одних групп мышц, увеличением в объеме других групп мышц, что приводит к отставанию двигательных функций, изменению походки, костным нарушениям: грубой деформации стоп, иногда грудной клетки, ребер, грудины, позвоночника. Иногда они приводят к полной обездвиженности больного.

Поли миозиты - это заболевания, в основе которых лежит воспалительный процесс в мышцах. Основными симптомами заболевания являются мышечная слабость и утомляемость. Первые проявление болезни - изменение походки, невозможность встать из положения сидя на корточках или подняться на высокую ступеньку. Мышцы становятся плотными, резиноподобной консистенции, боли в мышцах.

Мышечная слабость и утомляемость, болезненные судороги в мышцах могут быть признаками различных заболеваний эндокринной системы: патологии надпочечников, щитовидной железы, гипофиза.

Костно-мышечная система - одна из важнейших систем человеческого организма. При нарушениях этой системы снижается трудоспособность, ограничиваются движения, и страдает весь организм в целом.

V. Структура занятий физическими упражнениями.

Не так давно специалисты определили, сколько времени нужно отводить физическим упражнениям, чтобы достичь защитного эффекта. Эти требования были выработаны в результате многолетней исследовательской работы. Оказывается, нужно не так уж много. Вот три главных принципа, которые легко запомнить

1. Тренируйтесь через день или хотя бы три раза в неделю

2. Тренируйтесь непрерывно в течение 20 минут.

3. Тренируйтесь энергично, но следите за своим дыханием.

Минздрав определил минимальную норму недельного объема двигательной активности студента - десять часов. Надо помнить; занятия физической культурой - не разовое мероприятие, не воскресник и не месячник, это целеустремленное, волевое, регулярное физическое самовоспитание на протяжении всей жизни.

Существуют три формы самостоятельных занятий:

1. Ежедневная утренняя гимнастика.

2. Ежедневная физкультпауза.

3. Самостоятельные занятия физкультурой и спортом (не реже, чем 2-3 раза в неделю).

Важную роль играет также ежедневное применение различных закаливающих процедур (обтирание, обливание, купание).

Утренняя гимнастика (зарядка) ускоряет приведение организма в работоспособное состояние, усиливает ток крови и лимфы во всех частях тела и учащает дыхание, что активизирует обмен веществ и быстро удаляет продукты распада, накопившиеся за ночь. Систематическое выполнение зарядки улучшает кровообращение, укрепляет сердечно-сосудистую, нервную и дыхательную системы, улучшает деятельность пищеварительных органов, способствует более продуктивной деятельности коры головного мозга. Регулярные утренние занятия физическими упражнениями укрепляют двигательный аппарат, способствуют развитию физических качеств, особенно таких, как сила, гибкость, ловкость. Кроме того, во время утренней гимнастики можно осваивать технику многих спортивных упражнений; зарядка позволяет преодолеть гиподинамию, свойственную современному человеку, укрепить здоровье, повысить физическую и умственную работоспособность. Эффективность утренней гимнастики зависит от подбора упражнений, дозировки нагрузок и интенсивности выполнения упражнений.

Продолжительность зарядки зависит от степени физической подготовленности занимающихся. В комплексы утренней гимнастики следует включать упражнения (12-16) для всех групп мышц, упражнения на гибкость и подвижность, дыхательные упражнения. Не рекомендуется выполнять упражнения статического характера, со значительными отягощениями, на выносливость. Объем нагрузки и ее интенсивность должны ограничиваться и быть значительно меньше, чем в дневных тренировках. Упражнения, как и вся зарядка, не должны вызывать утомления.

При выполнении утренней гимнастики рекомендуется придерживаться определенной последовательности выполнения упражнений: медленный бег, ходьба (2-3 минуты), упражнение типа "потягивание" с глубоким дыханием, упражнения на гибкость и подвижность для рук, шеи, туловища и ног, силовые упражнения без отягощений или с небольшими отягощениями для рук, туловища и ног (сгибание и разгибание рук в упоре лежа), упражнения с легкими гантелями - для женщин 1,5-2 кг, для мужчин 2 - 3 кг, с эспандерами и резиновыми амортизаторами и др.), различные наклоны и выпрямления, в положении стоя, сидя, лежа, приседания на одной и двух ногах и др.; легкие прыжки или подскоки (например, со скакалкой) - 20-36 секунд, медленный бег и ходьба (2-3 минуты), упражнения на расслабление с глубоким дыханием.

При составлении комплексов утренней гимнастики и их выполнении рекомендуется нагрузку на организм повышать постепенно, с наибольшей нагрузкой в середине и во второй половине комплекса. К концу выполнения комплекса упражнений нагрузка снижается, и организм приводится в сравнительно спокойное состояние.

VI. Комплекс упражнений для выполнения в домашних условиях.

Важное условие эффективного отдыха - регулярное чередование периодов работы и отдыха. Исследованиями физиологов и гигиенистов установлено особое значение так называемого активного отдыха. Русский физиолог И.М.Сеченов доказал, что наиболее быстрое восстановление работоспособности после утомительной работы одной рукой наступает не при полном покое обеих рук, а при работе другой, не работавшей ранее рукой. Переключение деятельности в процессе работы с одних мышечных групп и нервных центров на другие ускоряет восстановление утомленной группы мышц. Переключение с одного вида работы на другой, чередование умственной деятельности с легким физическим трудом устраняет чувство усталости и является своеобразной формой отдыха.

Пассивный отдых (состояние полного покоя) целесообразно чередовать с активным отдыхом для наиболее быстрого восстановления работоспособности после утомительного физического или умственного труда.

Производственная гимнастика компенсирует недостаток двигательной активности при ряде профессий. В профессиях, связанных с тяжелой физической нагрузкой, гимнастика устраняет неблагоприятное влияние, которое оказывает нагрузка на одни и те же группы мышц, вовлекает в работу ранее бездействовавшие группы мышц или изменяет характер деятельности работающих мышц. Упражнения для комплексов производственной гимнастики, время и методику их проведения выбирают с учетом особенностей труда, физического развития и физической подготовленности работающих, изменений функционального состояния организма в течение рабочего дня, санитарно-гигиенических условий труда.

Кроме того, разработан специальный комплекс упражнений, для работающих стоя.

Сроки включения физкультурных пауз в течение рабочего дня устанавливают, сообразуясь с особенностями трудовых процессов - степенью физической нагрузки, нервно-психическим напряжением, временем наступления утомления и т.д. Для профессий, где необходимы быстрые и точные реакции, большое напряжение внимания физкультурные паузы можно проводить 1-3 раза в день обычным групповым методом. Для работников умственного труда, а также занятых легким и средней тяжести физическим трудом, в том числе и для тех, чья работа требует пребывания большую часть дня на ногах, рекомендуются индивидуальные физкультурные паузы или физкультминутки (2-3 минуты) во время коротких перерывов в работе с целью снижения утомления, возникающего вследствие продолжительного сидения, стояния, вынужденной неудобной рабочей позы, сильного напряжения внимания, зрения.

Физические упражнения в комплексах желательно периодически разнообразить, заменяя (примерно 1 раз в 10-14 дней) новыми, сходными по влиянию на организм. Время проведения физкультурных пауз и физкультминуток устанавливают в зависимости от распорядка рабочего дня. В первой части рабочего дня физкультурную паузу надо делать примерно после трех часов работы, можно проводить ее и во второй половине дня. Занятия гимнастикой проводят, если позволяют условия, непосредственно у рабочих мест, желательно под музыку. Помещение перед проведением гимнастики должно быть проветрено. Систематическое проведение гимнастики на свежем воздухе позволяет повысить устойчивость организма к переохлаждению. Комплексы упражнений, передаваемые по радио и предлагаемые телевидением, предназначены для людей, работа которых связана с малой подвижностью (умственный, а также легкий физический труд). Время трансляции, разумеется, не может устроить всех, так как начало рабочего дня разное, поэтому рекомендуется записать комплексы упражнений на пленку и воспроизводить в наиболее удобное время. Обеденный перерыв для занятий использовать не рекомендуется. Запрещается производить занятия в помещениях при температуре воздуха выше 25оС и влажности выше 70%.

Примерный комплекс упражнений производственной гимнастики, для работающих сидя:

1-2 - сидя на стуле и опираясь на него руками, встают на носки, потягиваясь, руки поднимают в стороны и вверх - вдох, возвращаются в исходное положение - выдох. Повторяют 3-4 раза.

3-5 - стоя возле стула, руки кладут на спинку стула, отставляя одну ногу назад разводят руки в стороны - вдох, возвращаются в исходное положение - выдох. Повторяют 3-4 раза с каждой ногой.

6 - стоя возле стула, руки кладут на спинку стула, отставляя правую ногу в сторону, левую руку поднимают над головой - выдох, возвращаются в исходное положение - вдох. Повторяют 5-6 раз для каждой ноги.

7-9 - стоя спиной к стулу, руки опускают вдоль тела, ноги вместе, поднимают руки вверх - вдох, сгибаясь, опускают руки вниз и назад и дотрагиваются ими до стула - выдох. Повторяют 3-4 раза.

10-11 - стоя перед стулом, руки опускают вдоль тела, приседают, держась вытянутыми руками за спинку стула, повторяют 4-5 раз, приседая - выдох, выпрямляясь - вдох.

12-14 - стоя перед стулом с опушенными вдоль тела руками, поднимают обе вытянутые руки и, поворачиваясь туловищем попеременно вправо и влево, дотрагиваются до спинки стула, при повороте выдох, при возвращении в исходное положение - вдох. Повторяют 5-6 раз.

15-16 - сидя на стуле и опираясь руками на него, вытянутые вперед ноги попеременно приподнимают и опускают, повторяют 6-8 раз, дыхание произвольное.

17 - сидя на стуле и опираясь на него руками, ноги вытягивают, поднимают руки в стороны и вверх - вдох, возвращаются в исходное положение - выдох. Повторяют 3-4 раза.

18-19 - стоя боком к стулу, левую руку кладут на спинку стула, отводят правую ногу в сторону, правую руку поднимают вперед - вдох, возвращаясь в исходное положение выдох. То же для левой руки и ноги, повторяют 5-6 раз в каждую сторону.

20 - стоя боком к стулу, левую руку кладут на спинку стула, правую руку поднимают вверх и кладут на затылок - вдох, возвращаясь в исходное положение - выдох, то же для левой руки. Повторяют для каждой стороны 3-4 раза.

VII. Вывод.

Под влиянием усиленной мышечной деятельности в скелете человека происходят существенные изменения. На состояние скелета оказывают влияние и другие факторы, связанные с занятием спортом: характерное положение тела человека занимающегося спортом (у велосипедистов, конькобежцев, боксеров, гребцов и т.д.), сила давления на скелет (у тяжелоатлетов), сила растяжения при висах, при скручивании тела (у акробатов, гимнастов, фигуристов и др.) при правильном дозированных нагрузках эти изменения обычно бывают благоприятными. В противном случае возможны патологические изменения скелета. Наиболее простой механизм возникновения у спортсменов изменения скелета можно представить следующим образом. Под влиянием усиленной мышечной деятельности происходит рефлекторное расширение кровеносных сосудов, улучшается питание работающего органа, прежде всего мышц, а затем и близлежащих органов, в частности кости со всеми ее компонентами (надкостница, компактный слой, губчатое вещество, костномозговая полость, хрящи, покрывающие суставные поверхности костей и др.).

Все изменения в скелете появляются постепенно. Через год занятий спортом можно наблюдать отчетливо выраженные морфологические изменения костей. В дальнейшем эти изменения стабилизируются, но перестройка скелета происходит на протяжении всего тренировочного процесса. При прекращении активной спортивной деятельности приспособительные изменения костей остаются довольно продолжительное время.

Кости, несущие большую нагрузку, богаче солями кальция, чем кости, несущие меньшую нагрузку. На рентгенограммах кости спортсменов имеют более четкий рисунок, чем кости не спортсменов, что объясняется большей оссификацией костной ткани, лучшим насыщением ее минеральными солями.

Под влиянием занятий спортом изменяется внешняя форма костей. Они становятся массивнее и толще за счет увеличения костной массы. Все выступы, гребни, шероховатости выражены резче. Эти изменения зависят от вида спорта. Так, у тяжелоатлетов кости массивнее, чем у пловцов, особенно в верхнем отделе скелета и верхних конечностях.

Изменение внутреннего состава кости под влиянием занятий спортом выражаются, в частности, в утолщении ее компактного вещества. Причем утолщение обычно больше в тех костях, на которые падает нагрузка. Но изменения компактного вещества также может происходить и без его утолщения, без изменения диаметра кости. В связи с утолщение компактного вещества костномозговая полость уменьшается. При больших статистических нагрузках она уменьшается почти до полного зарастания

Губчатое вещество кости также претерпевает определенные изменения. Под влиянием усиленной нагрузки на кость перекладины губчатого вещества становятся толще, крупнее, ячейки между ними больше (в старшем возрасте ячейки тоже становятся больше, но перекладины тоньше).

Переломы у спортсменов срастаются быстрее. Суставной хрящ, покрывающий суставные поверхности костей, может утолщаться, что усиливает его амортизационные свойства и уменьшает давление на кость.

Список литературы

В.С.Богатырев. Методика развития физических качеств юношей: Учебное пособие. – Киров, 1995 г.

Российская система физического воспитания. Под ред. Г. И. Кукушкина. М., «Физкультура и спорт», 1995.

П. Ф. Ленсгафт. Избранные сочинения. М., «Педагогика», 1998.

Настольная книга учителя физической культуры. Под ред. Л. Б. Кофмана. М., «Физкультура и спорт», 1998.

Педагогика. Под ред. В. В. Белорусовой и И.Н. Решетень. М., «Физкультура и спорт», 1878.

“Физкультура и труд”. А.B.Жеребцов. М., 1986.

“Популярная медицинская энциклопедия”. Под. ред. академик Б.В.Петровский. Москва. 1981.