Физиологические основы физической культуры и спорта

Сердце обеспечивает движение крови. Лишенная кислорода кровь от органов и тканей организма поступает к правому сердцу и выбрасывается им к легким. В легких кровь насыщается кислородом, возвращается к левому сердцу и вновь поступает к органам. От работы сердца зависит деятельность других органов и всего организма. Деятельность сердца тесно связана с другими органами и находится под влиянием центральной нервной системы. Ритм работы сердца изменяется в зависимости от состояния человека, его переживаний.

Нагнетательная функция сердца основана на чередовании расслабления (диастолы) и сокращения (систолы) желудочков сердца. Во время диастолы желудочки заполняются кровью, а во время систолы они выбрасывают ее вкрупные артерии (аорту и легочный ствол). У выхода из желудочков расположены сердечные клапаны, препятствующие обратному поступлению крови из артерий в сердце. Перед тем как заполнить желудочки, кровь притекает по крупным венам (полым венам и легочным венам) в предсердия. Систола предсердий предшествуетсистоле желудочков, таким образом, предсердия являются как бы вспомогательными насосами, способствующими заполнению желудочков.

Кровь, непрерывно циркулируя в организме, проходит через артерии, капилляры и вены. Артерии и вены различаются по направлению движения крови, а не по ее составу. По венам кровь поступает к сердцу, а по артериям оттекает от него. В системном кровообращении оксигенированная кровь течет по артериям, а в легочном кровообращении - по венам.

Стенки артерий состоят из трех слоев: внутреннего, состоящего из плоского эндотелия, среднего, состоящего изгладкой мускулатуры и эластических волокон, и наружного, состоящего из фиброзной соединительной ткани, содержащей коллагеновые волокна. Крупным артериям, расположенным вблизи сердца (аорта, подключичные артерии и сонные артерии), приходится выдерживать большое давление крови, выталкиваемой левым желудочком сердца. Эти сосуды имеют толстые стенки, средний слой которых состоит главным образом из эластических волокон. Поэтому во время систолы они могут растягиваться, не разрываясь. После окончания систолы стенки артерий сокращаются, что обеспечивает непрерывный ток крови на всем протяжении артерий. Артерии, расположенные дальше от сердца, имеют сходное строение, но содержат больше гладких мышечных волокон в среднем слое. Они иннервируются волокнами симпатической нервной системы, и поступающие по этим волокнам импульсы регулируют их диаметр.

Из артерий кровь поступает в более мелкие сосуды, называемые артериолами, а из них - в капилляры. Капилляры - наиболее важный в функциональном отношении отдел кровеносной системы, так как именно в них осуществляетсяобмен между кровью и интерстициальной жидкостью. В регуляции капиллярного кровотока участвуют венулы,артериолы и метартериолы, поэтому совокупность сосудов от артериол до венул - так называемое терминальное русло(микроциркуляторное русло) - рассматривают как общую функциональную единицу. Устройство этой системы отвечает двум основным требованиям, предъявляемым к любым обменным процессам: кровь в капиллярах соприкасается с очень большой поверхностью в течение достаточно длительного времени.

Вены - кровеносные сосуды, несущие насыщенную углекислотой кровь от органов и тканей к сердцу (исключая легочную и пупочную вены, которые несут артериальную кровь). Стенки вен устроены примерно также, как стенки артерий, только средний слой стенки содержит меньше мышечных и эластических волокон, чем в артериях, а диаметр просвета больше. В венах имеются полулунные клапаны, образованные складками внутренней оболочки, которые пронизаны эластическими волокнами. Клапаны препятствуют обратному току крови и таким образом обеспечивают ее движение только в одном направлении. Некоторые вены расположены между крупными мышцами(например, в руках и ногах). При сокращении мышцы давят на вены и сжимают их, способствуя возврату венозной крови к сердцу. В вены кровь поступает из венул.

Функциональным элементом сердца является мышечное волокно - цепочка из клеток миокарда, соединенных друг с другом и заключенных в общую саркоплазматическую мембрану. В зависимости от морфологических и функциональных особенностей в сердце различают два типа волокон - мышечные волокна рабочего миокарда предсердий и желудочков, составляющие основную массу сердца и обеспечивающие его нагнетательную функцию, и мышечные волокна водителя ритма (пейсмекера) и мышечные волокна проводящей системы сердца, отвечающие за генерацию возбуждения и проведение его к клеткам рабочего миокарда.

В покое минутный объем сердца человека (количество крови, которое выбрасывается желудочком за одну минуту) составляет около 5 л, а при тяжелой физической нагрузке минутный объем сердца возрастает почти до 30 л. 

3. Комплекс упражнений физкультминутки для работников умственного труда

Физическое воспитание, имеющее прикладную направленность на подготовку к определенной трудовой или иной деятельности, принято называть физической подготовкой. Результатом физической подготовки соответственно является физическая подготовленность. Физическая подготовка и ее результат могут носить как общий характер (общая физическая подготовка), так и глубоко специализированный, обусловливающий специальную физическую работоспособность в процессе определенной деятельности (например, физическая подготовка геолога, монтажника, космонавта). Физическая культура должна быть органическим компонентом образа жизни каждого человека с рождения и до глубокой старости.

Лицам, занятым преимущественно умственным трудом, следует постепенно увеличивать нагрузку, включая крупные мышечные группы, упражнения с усилием, в отличие от работников тяжелого физического труда, для которых целесообразны упражнения на расслабление, разгрузку крупных мышечных групп, использование облегченных исходных положений, так называемые дыхательные упражнения. При занятиях физкультурой культурой и спортом обязательно применяются упражнения общеразвивающие в сочетании с дыхательными и специальными, последние направлены на совершенствование физических качеств. В пожилом возрасте физические упражнения позволяют сохранить работоспособность. Физические упражнения оказывают благоприятное влияние на функциональное состояние центральной нервной системы, способствуют улучшению состояния сердечно-сосудистой системы, нормализуются процессы обмена и эндокринная регуляция функций, совершенствуется состояние опорно-двигательного аппарата, формируется правильная осанка. Занятия физической культурой требуют обязательного врачебного контроля, а также самоконтроля. Несоответствие физической нагрузки функциональным возможностям организма может вызвать нарушения со стороны различных систем организма, приводя к перенапряжению.

Основными компонентами здорового образа жизни работников умственного труда является зарядка и занятия физической культурой.

Зарядка — комплекс физических упражнений, выполняемых утром после пробуждения; обязательный элемент здорового образа жизни. Зарядка активизирует деятельность функциональных систем организма, способствуя более быстрому переходу от сна к бодрствованию и повышению общего тонуса. Правильно подобранный комплекс физических упражнений благотворно влияет на функции органов дыхания, кровообращения, деятельность мышечно-суставного аппарата, усиливает перистальтику кишечника. Особое значение имеет зарядка для работников умственного труда, людей, ведущих малоподвижный образ жизни, лиц старших возрастных групп, а также подверженных острым респираторным заболеваниям.

Комплекс физических упражнений подбирают в соответствии с возрастом, полом, состоянием здоровья, уровнем физической подготовки человека. Последовательность выполняемых упражнений строится таким образом, чтобы организм постепенно включался в работу (так же постепенно снижают нагрузку, заканчивая зарядку). Начинать зарядку следует с дыхательных упражнений, способствующих устранению застойных явлений после сна, развивающих дыхательную мускулатуру. Зарядка можно выполнять в любом положении (лежа, сидя, стоя) или чередовать их: от упражнения лежа перейти к упражнению сидя и т. д. Упражнения должны воздействовать на все важнейшие группы мышц и суставы. Физическая нагрузка определяется сложностью упражнений, их количеством (10—15), числом повторений и темпом выполнения. Мужчинам рекомендуются силовые и статические упражнения с использованием снарядов (например, гантелей, гирь), женщинам — упражнения, развивающие гибкость, укрепляющие мышцы брюшного пресса и тазового дна (с гимнастической палкой, мячом, скакалкой). Людям пожилого и старческого возраста рекомендуются упражнения, способствующие поддержанию подвижности суставов, выпрямлению позвоночника; упражнения выполняются в медленном темпе и завершаются самомассажем головы и шеи. В комплекс упражнений для лиц, страдающих хроническими заболеваниями, необходимо включить элементы лечебной физкультуры и самомассажа; для адекватного подбора упражнений, рекомендуемых при той или иной патологии (или функциональном нарушении) больного целесообразно направить на консультацию к специалисту по лечебной физкультуре.

Реакция организма на мышечную работу во время зарядки должна носить умеренный характер: частота сердечных сокращений, артериальное давление должны восстанавливаться после 3—5 мин отдыха. Одышка, слабость, головокружение, ощущение сердцебиения свидетельствуют о чрезмерной физической нагрузке или неудачно подобранном комплексе упражнений.

Основное гигиеническое правило проведения зарядки - регулярность занятий. Зарядку делают ежедневно (за исключением острых периодов заболевания или травмы), до завтрака, по возможности на свежем воздухе. Продолжительность занятий 8—15 мин. Зарядку завершают водными процедурами — обтиранием, обливанием, душем. Весьма эффективным тонизирующим и закаливающим средством является обтирание горячей водой с последующим высыханием в помещении (без растирания тела полотенцем).

При выполнении упражнений необходим самоконтроль. Особое внимание следует обращать на правильность дыхания (оно должно быть глубоким, ритмичным). Одежда и обувь должны соответствовать температуре воздуха, но не стеснять движений. Комплекс упражнений периодически (через 2 недели) меняют, а по мере роста физической подготовки усложняют.

Утренний комплекс или отдельные упражнения целесообразно повторить в течение дня (для снятия утомления, особенно при продолжительной умственной деятельности, психического напряжения) или вечером (для нормализации сна).

Гимнастические упражнения в гимнастике для целенаправленного их применения классифицируют по анатомическому признаку (например, упражнения для рук, ног, туловища), по характеру целевой направленности упражнения (дыхательные, на координацию движений, на равновесие, корригирующие и др.). Благодаря дыхательным упражнениям обеспечивается лучшее снабжение тканей кислородом. Дыхательные упражнения, сопровождающиеся только движением грудной клетки и диафрагмы, условно называют статическими, а если они сочетаются с движениями рук, ног, туловища, то их относят к динамическим.

Гимнастика должна проводиться ежедневно в течение 12—15 мин в проветренной комнате. В комплекс обычно включают 12—17 упражнений для верхних и нижних конечностей, мышц туловища, брюшного пресса и других, которые повторяют 6—8 раз. Завершают занятие медленной и быстрой ходьбой, дыхательными упражнениями и самомассажем. Комплекс  гимнастики (или отдельные движения) может быть повторен и во второй половине дня или вечером.

При заболеваниях сердечно-сосудистой и дыхательной систем выполняют специальные дыхательные упражнения. Они понижают (фаза вдоха) и повышают (фаза выдоха) внутригрудное давление, облегчая при ритмичном дыхании венозный возврат крови к сердцу, способствуют увеличению жизненной емкости легких, подвижности грудной клетки, усилению дренирования бронхов. Лечебное действие на моторную и секреторную деятельность системы пищеварения оказывают упражнения для мышц брюшного пресса.

В основной части занятия применяют упражнения, оказывающие тренирующее и лечебное действие, при этом поддерживается определенная интенсивность физической нагрузки, допустимая по состоянию здоровья, возрасту и физической подготовленности больного. В заключительной части физическая нагрузка постепенно снижается. Ниже приведены основные упражнения, которые могут применяться работниками умственного труда.

·  упражнения для суставов рук и ног:        

Кисти

Упражнение № 1:

Сжимаем-разжимаем кулаки, ритмично, как можно быстрее. Упражнение выполняется в двух вариантах: сначала акцент делаем на сжимание пальцев в кулак (хватательные движения), а затем — на разжимание (бросательные), причем пальцы нужно выпрямлять полностью.

Упражнение № 2:

Последовательно сжимаем пальцы от мизинца к большому несколько раз, а потом от указательного к мизинцу. После чего встряхиваем кисти рук, расслабляем мышцы.

Упражнение № 3:

Теперь кисти, сжатые в кулак, вращаем по кругу максимального диаметра, сначала в одну, потом в другую сторону.

Локтевые суставы

Упражнение № 4:

Плечи параллельны полу, зафиксированы. Руки согнуты в локтях, предплечья свободно висят. Совершаем вращательные движения предплечьями вокруг локтевых суставов в обе стороны. Следите за тем, чтобы плечи не двигались.

Плечевые суставы

Упражнение № 5:

Выпрямленную руку, свободно опущенную вдоль туловища, вращаем во фронтальной плоскости перед собой (в кисти появится ощущение тяжести и набухания, от приливающей крови она станет красной). Скорость вращения постепенно увеличиваем. Тренируем поочередно оба плечевых сустава. Каждую руку вращаем сначала по часовой стрелке, затем — против.

Упражнение № 6:

Голова прямо. Плечи тянем вперед навстречу друг другу. Чувствуем приятное напряжение. Даем легкое расслабление и опять с новым усилием дополнительное напряжение, снова расслабление и т. д.

Упражнение № 7:

Затем — назад, лопатки “наезжают” одна на другую. В каждую сторону выполняем упражнение по несколько раз.

Упражнение № 8:

Круговые движения плечами вперед, а затем назад осуществляем по такому же принципу. Амплитуда максимальная.

Упражнение №9: 

Встряхиваем руки, расслабляем мышцы.

Упражнение №10:

Руки перед грудью сцеплены в замок. Корпус прямой, положение зафиксировано. Двигаются только голова и плечи, все остальное неподвижно. Взгляд направляем вправо, затем в ту же сторону поворачиваем голову. Правая рука начинает вправо тянуть левую. Доходим до упора и еще поднатуживаемся, стараясь продолжить движение. Затем, не меняя положения, отпускаем напряжение и снова прилагаем дополнительное усилие. После нескольких таких напряжений-расслаблений плавно переходим влево (теперь левая рука тянет правую) и выполняем упражнение аналогично.