Организм человека как единая саморазвивающаяся и саморегулирующая система

В каждую мышцу входит нерв, распадающийся на тонкие и тончайшие ветви. Нервные окончания доходят до отдельных мышечных волокон, передавая им импульсы (возбуждение), которые заставляют их сокращаться. Мышцы на своих концах переходят в сухожилия, через которые они передают усилия на костные рычаги. Сухожилия также обладают упругими свойствами и являются последовательными упругими элементами мышц. Сухожилия обладают большей прочностью на растяжение по сравнению с мышечной тканью. Наиболее слабыми и поэтому часто травмируемыми участками мышцы являются переходы мышцы в сухожилие. Поэтому перед каждым тренировочным занятием необходима хорошая предварительная разминка.

Мышцы в организме  человека образуют рабочие группы и  работают, как правило, скоординированно (согласованно) в пространственно-временных и динамико-временных отношениях. Такое взаимодействие называется мышечной координацией. Чем больше количество мышц или групп принимает участие в движении, тем сложнее движение и тем больше энергозатраты и тем большую роль играет межмышечная координация для повышения эффективности движения. Более совершенная межмышечная координация приводит к увеличению проявляемой силы, быстроты, выносливости и гибкости.

Все мышцы пронизаны  сложной системой кровеносных сосудов. Протекающая по ним кровь снабжает их питательными веществами и кислородом. Сила сокращения мышцы зависит от площади поперечного сечения мышцы, от величины площади ее прикрепления к кости, а также от направления развиваемого мышцей усилия и длины плеча приложения силы. Например, сгибатель бицепса может создать усилия до 150 кг, а голени до 480 кг. 
В процессе сокращения мышцы участвует одновременно лишь часть мышечных волокон, остальные в это время выполняют пассивную функцию. Поэтому мышцы могут совершать длительное время работу, однако постепенно они теряют свою работоспособность и наступает утомление мышц. 
В результате физических тренировок объем и сила мышцы значительно возрастает в 1,5-3 раза, а скорость сокращения и сопротивляемость к неблагоприятным факторам повышается в 1,2-2 раза, что приводит к возрастанию прочности сухожилий под влиянием мышечных усилий.

Основные группы мышц наглядно представлены на рисунке 2.1 
 
Основные группы мышц человека Мышцы рук

1. Дельтовидная мышца. Она покрывает плечевой сустав. Состоит из трех пучков: переднего, среднего и заднего. Каждый пучок двигает руку в сторону, одноименную своему названию.
2. Бицепс или двуглавая мышца плеча. Расположена на передней поверхности руки. Сгибает руку в локтевом суставе.
3. Трицепс или трехглавая мышца плеча. Расположена на задней поверхности руки. Разгибает руку в локтевом суставе.
4. Сгибатели и разгибатели пальцев. Одни расположены на внут ренней поверхности предплечья, другие на внешней стороне. Они ведают движениями пальцев.

Мышцы плечевого пояса

5. Грудино-ключично-сосцевидная мышца. Она вращает и нагибает голову, участвует в подъеме грудной клетки вверх.

6. Лестничные  мышцы шеи располагаются в  глубине шеи. Участ вуют в  движении позвоночника.

7. Трапециевидная  мышца. Находится на задней  поверхности шеи и грудной клетки. Она поднимает и опускает лопатки, тянет голову назад. 
 
Мышцы груди

8. Большая грудная  мышца. Расположена на передней  поверхности грудной клетки. Приводит  руку к туловищу и вращает  ее внутрь. 
9. Передняя зубчатая мышца. Находится на боковой поверхности грудной клетки. Она вращает лопатку и отводит ее от позвоночного столба 
10. Межреберные мышцы. Находятся на ребрах. Участвуют в акте чихания.

Мышцы живота.

11. Прямая мышца.  Расположена вдоль передней поверхности  брюшного пресса. Она сгибает  туловище вперед. 
12. Наружная косая мышца. Находится сбоку брюшного пресса. при одностороннем сокращении сгибает и вращает туловище, при двустороннем - наклоняет его вперед.

Мышцы спины

13. Широчайшая  мышца. Находится на задней  поверхности грудной клетки. Приводит плечо к туловищу, вращает руку внутрь, тянет ее назад. 
14. Длинные мышцы. Расположены вдоль позвоночника. Разги бают, наклоняют и вращают туловище в стороны. 
К мышцам спины также относится и трапециевидная мышца, которая была рассмотрена выше. Мышцы ног 
15. Ягодичные мышцы. Двигают ногу в тазобедренном суставе, от водят, разгибают, вращают бедро внутрь и наружу. Выпрямляют согнутое вперед туловище. 
16. Четырехглавая мышца. Находится на передней поверхности бедра. Она разгибает ногу в колене, сгибает бедро в тазобедренном суставе и вращает его. 
17. Двуглавая мышца. Расположена на задней поверхности бедра. Сгибает ногу в коленном суставе и разгибает в тазобедренном суставе. 
18. Икроножная мышца. Расположена на задней поверхности голе ни. Сгибает стопу, участвует в сгибании ноги в коленном суставе. 
19. Камбаловидная мышца. Находится в глубине голени. Сгибает стопу.

2.2 Сердечно-сосудистая система (система кровообращения)

Деятельность  всех систем организма человека осуществляется при взаимосвязи гуморальной (жидкостной) регуляции и нервной системы. Гуморальная регуляция осуществляется внутренней системой транспортировки через кровь и систему кровообращения, к которой относится сердце, кровеносные сосуды, лимфатические сосуды и органы, вырабатывающие особые клетки - форменные элементы. 
Движение крови и лимфы по сосудам происходит непрерывно, благодаря чему органы, ткани, клетки постоянно получают необходимые им в процессе ассимиляции пищевые вещества и кислород, и непрерывно удаляются продукты распада в процессе обмена веществ

В зависимости  от характера и состава циркулирующей  в организме жидкости сосудистую систему разделяют на кровеносную и лимфатическую.

Кровь - это разновидность соединительной ткани с жидким межклеточным веществом (плазмой) - 55% и взвешенных в ней форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) - 45%. Основные компоненты плазмы - это вода (90-92%), остальные белки и минеральные вещества. Благодаря наличию белков в крови вязкость ее выше воды (примерно в 6 раз). Состав крови относительно стабилен и имеет слабую щелочную реакцию.

Эритроциты - красные кровяные клетки, они являются носителем красного пигмента - гемоглобина. Гемоглобин уникален тем, что обладает способностью к образованию веществ в комплексе с кислородом. Гемоглобин составляет почти 90% в эритроцитах и служит переносчиком кислорода из легких ко всем тканям. В 1 куб. мм крови у мужчин в среднем 5 млн. эритроцитов, у женщин - 4,5 млн. У людей, занимающихся спортом, эта величина достигает 6 млн. и более. Эритроциты образуются в клетках красного костного мозга.

Лейкоциты - белые кровяные клетки. Они далеко не так многочисленны, как эритроциты. В 1 куб. мм крови содержится 6-8 тысяч белых кровяных клеток. Основная функция лейкоцитов - защита организма от возбудителей болезней. Особенностью лейкоцитов является способность проникать к местам скопления микробов из капилляров в межклеточное пространство, где они выполняют свои защитные функции. Продолжительность их жизни 2-4 дня. Их число все время пополняется за счет вновь образующихся из клеток костного мозга, селезенки и лимфатических узлов.

Тромбоциты - кровяные пластинки, основная функция которых -обеспечение свертываемости крови. Кровь свертывается вследствие разрушения тромбоцитов и превращения растворимого белка плазмы фибриногена в нерастворимый фибрин. Волокна белка вместе с кровяными клетками формируют сгустки, закупоривающие просветы кровеносных сосудов.

Под влиянием систематических  тренировок увеличивается число  эритроцитов и содержание гемоглобина  в крови, в результате чего повышается кислородная емкость крови. Повышается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям из-за повышения активности лейкоцитов.

Основные функции крови:

• транспортная - доставляет клеткам питательные вещества и кислород, удаляет из организма продукты распада при обмене веществ;
• защитная - защищает организм от вредных веществ и инфекции, за счет наличия механизма свертывания останавливает кровотечение;
• теплообменная - участвует в поддержании постоянной температуры тела.

Кровь в организме  человека движется по замкнутой системе, в которой выделяются два круга  кровообращения - большой и малый  (рисунок 22). 
 
Рисунок 2.2 - Схема кровообращения человека

1. правое предсердие;
2. правый желудочек;
3. легочная артерия;
4. капилляры в легких;
5. легочная вена;
6. левое предсердие;
7. левый желудочек;
8. аорта;
9. капилляры тела;
10. полая вена.

Центром кровеносной  системы является сердце, выполняющее роль двух насосов. Правая сторона сердца (венозная) продвигает кровь по малому кругу кровообращения, левая (артериальная)- по большому кругу Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка сердца, затем венозная кровь поступает в легочный ствол, который разделяется на две легочные артерии, которые делятся на более мелкие артерии, переходящие в капилляры альвеол, в которых происходит газообмен (кровь отдает углекислый газ и обогащается кислородом). Из каждого легкого выходит по две вены, впадающие в левое предсердие. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца. Обогащенная кислородом и питательными веществами артериальная кровь поступает ко всем органам и тканям, где происходит газообмен и обмен веществ. Забрав из тканей углекислый газ и продукты распада, венозная кровь, собирается в вены и двигается к правому предсердию.

По кровеносной  системе перемещаегся кровь, которая  бывает артериальной (насыщенной кислородом) и венозной (насыщенной углекислым газом).

У человека существуют три типа кровеносных сосудов: артерии, вены, капилляры. Артерии и вены отличаются друг от друга направлением движения крови в них. Таким образом, артерия - это любой сосуд, несущий кровь  от сердца к органу, а вена - несущий  кровь от органа к сердцу, независимо от состава крови (артериальная или венозная) в них. Капилляры - тончайшие сосуды, они тоньше человеческого волоса в 15 раз. Стенки капилляров полупроницаемые, через них вещества, растворенные в плазме крови, просачиваются в тканевую жидкость, из которой переходят в клетки. Продукты обмена клеток проникают в обратном направлении из тканевой жидкости в кровь.

Кровь движется по сосудам от сердца под воздействием давления, создаваемого сердечной мышцей в момент ее сокращения. На возвратное движение крови по венам оказывают влияние несколько факторов:

1. во-первых, венозная кровь продвигается к сердцу под действием сокращений скелетных мышц, которые как бы выталкивают кровь из вен в сторону сердца, при этом обратное движение крови исключается, так как клапаны, находящиеся в венах, пропускают кровь только в одном направ лении - к сердцу. 
   Механизм принудительного продвижения венозной крови к сердцу с преодолением сил гравитации под воздействием ритмических сокращений и расслаблений скелетных мышц называется мышечным насосом. 
   Таким образом, скелетные мышцы при циклических движениях существенно помогают сердцу обеспечивать циркуляцию крови в сосудистой системе;
2. во-вторых, при вдохе происходит расширение грудной клетки и в ней создается пониженное давление, которое обеспечивает подсасывание венозной крови к грудному отделу;
3. в-третьих, в момент систолы (сокращения) сердечной мышцы при расслаблении предсердий в них также возникает подсасывающий эффект, способствующий движению венозной крови к сердцу.

Сердце - центральный  орган системы кровообращения. Сердце представляет собой полый четырехкамерный  мышечный орган, расположенный в  грудной полости, разделенный вертикальной перегородкой на две половины - левую  и правую, каждая из которых состоит из желудочка и предсердия. Сердце работает автоматически под контролем центральной нервной системы.

Волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам  артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой  в аорту при сокращении левого желудочка, называется частотой сердечных сокращений (ЧСС). ЧСС взрослого мужчины в покое составляет 65-75 уд/мин., у женщин на 8-10 ударов больше, чем у мужчин. У тренированных спортсменов ЧСС в покое становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения и может достигать 40-50 уд/мин.

Количество крови, выталкиваемое желудочком сердца в  сосудистое русло при одном сокращении, называется систолическим (ударным) объемом  крови. В состоянии покоя он составляет у нетренированных - 60, у фенированных-80 мл. При физической нагрузке у нетренированных возрастает до 100-130 мл., а у тренированных до 180-200 мл.

Количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение одной минуты, называется минутным объемом крови._В  состоянии покоя этот показатель равен в среднем 4-6 л. При физической нагрузке он повышается у нетренированных до 18-20 л., а у тренированных до 30-40 л.

При каждом сокращении сердца поступающая в систему  кровообращения кровь создает в  ней давление, зависящее от эластичности стенок сосудов. Его величина в момент сердечного сокращения (систолы) составляет у молодых людей 115-125 мм рт. ст. Минимальное (диастолическое) давление в момент расслабления сердечной мышцы составляет - 60-80 мм рт. ст. Разница между максимальным и минимальным давлением называется пульсовым давлением. Оно составляет примерно 30-50 мм рт. ст.