Дыхательная система. 
Физическая культура

Дыхательная система состоит из носовой и ротовой полости, носоглотки, гортани, трахеи, бронхов, легких и диафрагмы (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Строение дыхательной системы человека.

Легкие — это парный орган, который имеет три доли (верхние, средние и нижние), которые участвуют в дыхании. В зависимости от того, сколько долей легкого участвуют в дыхании (вдох-выдох), различают типы дыхания.

Типы дыхания:

• • грудное — поверхностное, при котором задействованы только средние доли легких;
• • брюшное дыхание — глубокое, при котором в работу включаются и нижние доли легкого;
• • полное дыхание, когда наряду со средними и нижними долями легкого воздухом заполняются и верхушки легкого.

Правильное дыхание:

• • выдох: начинается с сокращения мышц живота и диафрагмы, продолжается за счет уменьшения объема грудной клетки вследствие перемещения ребер, что обеспечивает наиболее полное и рациональное завершение процесса «выдавливания» воздуха из легких;
• • вдох: начинается с работы диафрагмы (это способствует лучшему заполнению нижних частей легких), завершается расширением грудной клетки.

Кислород поставляется в кровь через легкие. При физической нагрузке работа легких обязательно возрастает, т. е. увеличивается частота и глубина дыхания. Иначе говоря, мышечная работа стимулирует функции всех систем организма: рабочих — сердечно-сосудистой и дыхательной; регулирующих — нервной и эндокринной.

Функции отделов желудочно-кишечного тракта следующие (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Строение пищеварительной системы человека.

Пищеварительная система

• 1. Ротовая полость — начинается расщепление углеводов, бактерицидная обработка пищи.
• 2. Желудок — расщепление сложных белков до простых, частичное расщепление жиров, уничтожение бактерий.
• 3. Тонкая кишка — около 90% питательных веществ всасывается кровью через ее стенки.
• 4. Толстая кишка — всасывание воды, расщепление сложных углеводов клетчатки растительной пищи, образование ядовитых веществ, часть которых попадает в кровь и нейтрализуется печенью.

Нервная система

В состав нервной системы входят центральный (головной и спинной мозг) и периферический (сеть более мелких нервов, распространенных по всему телу) отделы.

Важнейшими функциями нервной системы в организме человека являются управление деятельностью целостного организма и координирование процессов, протекающих в организме, в зависимости от состояния внешней и внутренней среды. Нервная система обеспечивает связь всех частей организма в единое целое.

Центральная нервная система — лежит глубоко в организме, окруженная и защищенная костями (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Строение нервной системы человека.

Головной мозг — является частью центральной нервной системы и находится внутри черепной коробки. Он состоит из нескольких компонентов: большого мозга, мозжечка, ствола мозга и продолговатого мозга.

Спинной мозг — это распределительная сеть центральной нервной системы. Спинной мозг находится внутри позвоночного столба и взаимосвязан со всеми нервами периферической нервной системы.

Периферическая нервная система — представлена нервами, отходящими от головного и спинного мозга.

Вегетативная (автономная) — регулирует активность внутренних органов.

Соматическая — обеспечивает иннервацию тела — сомы, включает нервные окончания, иннервирующие кожу и мышцы.

Морфофункциональной единицей нервной системы является нервная клетка — нейрон. Нейроны могут быть различной формы и размера, но все они имеют сходную структуру и состоят из тела (сомы) и отростков. Отростки разделяются на аксоны (длинные) и дендриты (короткие — многочисленные ветвящиеся). В зависимости от выполняемой функции нейроны делятся на три основные группы: воспринимающие (чувствительные), исполнительные (эффекторные), вставочные (контактные). Нейроны классифицируют по числу их цитоплазматических отростков: с двумя отростками — биполярные нейроны, больше двух — мультиполярные. Униполярные встречаются очень редко.

Нейроны имеют только один аксон, другие отростки называют дендритами. Обычно аксоны передают импульсы от тела нейрона, а дендриты — к нему. Нейроны связаны друг с другом с помощью своих отростков. Межклеточные контакты, дающие возможность импульсам переходить от одного нейрона к другому, называются синапсами (от греч. соединение, связь). Находятся они там, где аксон одного нейрона заканчивается особой структурой на другом нейроне.

Одни нейроны переносят импульсы в глубь организма и называются афферентными (от лат. приносящие), другие проводят импульсы от более глубоко расположенных участков к мышечным клеткам и называются эфферентными (от лат. выносящие).

Каждый сегмент (структурная единица организма) содержит свои афферентные и эфферентные нейроны. Связь между сегментами осуществляется соединительными нейронами, находящимися в спинном мозге. В области головы спинной мозг расширяется, образуя головной мозг, вмещающий бесчисленные нейроны. То есть все соединительные нейроны находятся в ЦНС.

Часть афферентных и эфферентных нейронов, принадлежащих определенному сегменту, также расположена в ЦНС. Другая часть, лежащая вне ЦНС, составляет периферическую нервную систему.

Обеспечение взаимосвязи между отдельными органами и системами организма, согласование и объединение их функций, осуществление связи организма с внешней средой, приспособление к внешней среде, поведение человека и животных определяет ЦНС. Она включает головной и спинной мозг.

Головной мозг выполняет множество комплексных процессов, и за каждый из них отвечают определенные зоны (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Функциональные зоны головного мозга.

Между нервными центрами и периферическими органами существует двусторонняя круговая связь. Любая деятельность сопровождается возникновением в рецепторах работающих органов афферентных импульсов, сигнализирующих ЦНС о результатах этой деятельности. Ответная реакция организма на раздражение с участием ЦНС называется рефлексом, а путь, по которому проходят импульсы при осуществлении рефлекса, — рефлекторной дугой.

Рефлекс — ответная реакция организма на различные воздействия, осуществляемая с помощью нервной системы.

Фактором, инициирующим любой рефлекторный ответ, является стимул, который может действовать на организм как из внешней, так и из внутренней среды.

Рефлексы целостного организма делятся на безусловные и условные. Безусловные — это врожденные, наследственно передающиеся реакции организма. Условные — реакции, приобретенные организмом в процессе индивидуального развития на основе безусловных рефлексов. Различают экстеро- (с внешней поверхности тела), интеро- (от внутренних органов и сосудов) и проприо- (от скелетных мышц, суставов, сухожилий) рефлексы. По характеру ответной реакции рефлексы разделяют на моторные (двигательные), где исполнителем является мышца; секреторные, которые заканчиваются секрецией желез; сосудодвигательные, регулирующие просвет сосудов.

Структурно-функциональную основу рефлекса любой сложности составляет рефлекторная дуга, включающая следующие компоненты: рецептор, афферентный путь, нервный центр, эфферентный путь и эффектор (рис. 1.12,1.13).

Рис. 1.12. Образование рефлекторной дуги при действии болевого стимула.

Рис. 1.13. Схема рефлекторной дуги.

Сенсорная система (анализатор) — совокупность специализированных нервных структур, осуществляющих восприятие определенных раздражений, проведение возникающих при этом возбуждений, высший их анализ. В соответствии со специфичностью действия раздражителей различают следующие анализаторы: зрительные, слуховые, вестибулярные, вкусовые, обонятельные, проприоцептивные, температурные и др.

Каждый анализатор включает три основных отдела: периферический (1), состоящий из рецепторов и специальных образований (глаз, ухо и т. д.): проводниковый (2), включающий проводящие пути и подкорковые центры; корковый (3), в который адресуется информация.

Воспринимающим информацию элементом анализатора является рецептор.

Рецепторы — это конечные структуры, специально устроенные для преобразования энергии раздражителей в импульсы возбуждения нервных клеток. Для каждого вида рецепторов существуют адекватные раздражители, к действию которых они чрезвычайно чувствительны. По отношению к окружающей среде рецепторы разделяются на внутренние (интерорецепторы) и внешние (экстерорецепторы); по природе раздражителя — механо-, фото-, хемо-, термо-, электро-, болевые рецепторы; способу восприятия раздражения — контактные, дистантные, первично и вторично чувствующие.

Функция сенсорных систем (СС), т. е. анализаторов, состоит в получении информации из внешней и внутренней среды, необходимой для организации целенаправленной деятельности по удовлетворению потребностей организма.

Значение сенсорных систем при занятиях физическими упражнениями и спортом определяется следующим.

В сложнокоординационных видах спорта, где требуется точность и высочайшая надежность оценки положения тела и его звеньев в пространстве, временных пространственных и силовых параметров движений, уровень мастерства обусловливается в первую очередь возбудимостью, чувствительностью таких СС, как двигательная, кожная, вестибулярная и некоторых других.

В циклических видах спорта, где решающее значение наряду с мощностью и емкостью систем энергообеспечения имеет уменьшение удельных энерготрат на единицу дистанции, благодаря совершенствованию техники физических упражнений достигается многократная экономизация энерготрат. И это становится возможным благодаря обостренной чувствительности ряда СС, комплексное функционирование которых создает специфические ощущения взаимодействия тела со средой.

В спортивных играх следует выделить роль зрительной СС. В некоторых видах спорта положительное значение может иметь снижение чувствительности.

Во всех видах спорта наиболее велика роль двигательной СС, поскольку она дает информацию о важнейших параметрах движений и на стадии автоматизации двигательного навыка остается единственным каналом обратной афференгации, которая используется для контроля за поэтапными результатами спортивных упражнений.