Физиология двигательного аппарата. Биоэнергетика

Движения человека – это сложнейший вид деятельности организма. Они осуществляются двигательным аппаратом, активными тканями которого являются нервная и мышечная. Скелетные мышцы приходят в активное состояние под воздействием импульсов, посылаемых к ним мотонейронами, аксоны которых иннервируют мускулатуру туловища и конечностей. Мотонейроны возбуждаются импульсами, поступающими от других нейронов.

Влияние ЦНС на скелетные мышцы осуществляется посредством периферических нервов. К скелетным мышцам подходят смешанные нервы. Они имеют в своем составе центробежные волокна, несущие импульсы из ЦНС к мышцам, а также центростремительные волокна, несущие возбуждение от мышц в спинной и головной мозг. Чем больше в смешанном нерве волокон, тем он толще. В смешанном нерве имеются двигательные, чувствительные, вегетативные нервные волокна. Место контакта нервного окончания с мышечным волокном называется нервно-мышечным окончанием или нервно-мышечным синапсом.

Нервно- мышечный синапс способен обеспечить переход возбуждения с нервного окончания аксона на мышечную клетку.

Вопросы для самоконтроля:

Какое строение имеет синапс?

Что такое медиатор? Какое вещество является медиатором в нервно-мышечном соединении?

Какими особенностями характеризуется проведение возбуждения?

Основные понятия и термины: сократимость, мотонейрон, максимальная сила, относительная сила , анатомический поперечник, физиологический поперечник, абсолютная сила, силовой дефицит, гипертрофия мышцы, КПД мышцы.

Практическое занятие № 18

Выявление причин наступления утомления и изучение с помощью эргометра закона среднего ритма и средних нагрузок

Цель: выявить причины наступления утомления, значение закона средних нагрузок и закона среднего ритма.

Оборудование: гантели 1, 3, 5 кг, секундомер

Подготовительный этап:

Что такое утомление?

В чем причины утомления?

Что такое динамическая и статическая работа?

Ход работы:

Испытуемый последовательно, после небольших перерывов (3-5 мин.), сгибает руку с гантелями разной массы ( в одном ритме). Экспериментатор фиксирует время начала утомления (чувства усталости в мышцах у испытуемого). В момент наступления упражнения прекращается.

Форма отчетности

Рассчитайте работу мышц, совершаемую ими в эксперименте, где t- время (с); S-путь руки (см); A- работа (см² х кг) /с; m-масса (кг) гантели. Формула расчета работы мышц при подъеме гантелей:

А= S² ---

Заполните таблицу:

Нагрузка, кг

Путь руки, м

Число движений

Начало утомления

Работа, дж

0,5

Ответьте на вопросы:

Проанализируйте таблицу. Какая зависимость между нагрузкой, совершаемой работой и утомлением? Какое значение для мышечной системы имеет активный отдых? Как на организм влияет гиподинамия? При какой нагрузке и каком ритме величина работы будет наибольшей при наименьшем утомлении?

Литература:

Чусов Ю.Н. Физиология человека, стр. 95-100

Формируемые ПК:

ПК 1.1. Определять цели и задачи, планировать учебные занятия;

ПК 3.3. Оформлять педагогические разработки в виде отчетов, рефератов, выступлений;

ПК 3.4. Участвовать в исследовательской и проектной деятельности в области физического воспитания.

Формируемые ОК:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, определять методы решения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество;

ОК 3. Оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях;

ОК 4. Осуществлять поиск, анализ и оценку информации, необходимой для постановки и решения профессиональных задач, профессионального и личностного развития;

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии для совершенствования профессиональной деятельности;

ОК 6. Работать в коллективе и команде, взаимодействовать с руководством, коллегами и социальными партнерами;

Тема 2.2.

Физиологические состояния организма в разные периоды выполнения мышечной работы

Различают предрабочее, рабочее, послерабочее состояние организма, связанные между собой и переходящее одно в другое. При спортивной деятельности уже в предрабочий период изменяются функции организма. Возникают предстартовые и стартовые реакции. В начальный период мышечной работы происходит врабатывание организма. За период врабатывания при длительной мышечной деятельности наступает устойчивое состояние, для которого при работе умеренной мощности характерно равенство между кислородном запросом и его потреблением. При выполнении напряженной мышечной работы развивается состояние утомления, снижающее мощность работы. Оно предохраняет организм от переутомления. По прекращении работы наступает период восстановления истраченных во время работы энергетических ресурсов и функционального состояния организма. При очень глубоком утомлении восстановительные процессы затягиваются, работоспособность длительное время остается сниженной.

Предрабочее, рабочее, послерабочее состояния выражены наиболее ярко при значительных физических нагрузках (в условиях соревнований).

Основные понятия и термины: предстартовое состояние, боевая готовность, стартовая лихорадка, стартовая апатия, разминка, врабатывание, «мертвая точка», второе дыхание.

Практическое занятие № 19

Составление и обоснование с физиологической точки зрения комплекса физических упражнений для общей и специальной разминки.

Цель: составить и проанализировать с физиологической точки зрения комплекс упражнений для общей и специальной разминки.

Подготовительный этап:

1. Что такое разминка, и с какой целью ее проводят?

2. В каких случаях проводят общую и специальную разминку? Какова цель проведения общей и специальной разминки?

3. Какие требования существуют для проведения общей и специальной разминки?

Ход работы

Составьте в виде таблицы комплекс упражнений, которые можно проводить в общей разминке и специальной. Укажите физиологическое обоснование проводимых физических упражнений. Соревнования, для которых будете разрабатывать комплекс упражнений специальной разминки, выберите самостоятельно.

Тип разминки

Физические упражнения

Количество повторений

Физиологическое обоснование

Общая разминка

Специальная разминка

Сделать вывод:

Проанализируйте таблицу, и выявите различия между комплексом упражнений, физиологическими требованиями со стороны работы внутренних органов для специальной и общей разминки.

Литература:

Серопегин И.М. Физиология человека, стр. 197

Чусов Ю.Н. Физиология человека, стр. 205-206

Формируемые ПК:

ПК 1.1. Определять цели и задачи, планировать учебные занятия;

ПК 3.3. Оформлять педагогические разработки в виде отчетов, рефератов, выступлений;

ПК 3.4. Участвовать в исследовательской и проектной деятельности в области физического воспитания.

Формируемые ОК:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

ОК 3. Оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях;

Практическое занятие № 20

Оценка с физиологической точки зрения занятий физическими упражнениями в режиме дня детей подросткового возраста.

Цель: оценить значение физических упражнений с точки зрения физиологии для подростков.

Подготовительный этап:

1. Что такое физическое развитие человека?

2. Чем характеризуется физическое развитие подростков?

Ход работы

1. Рассмотреть изменения деятельности сердечно -сосудистой, дыхательной систем, особенности кровообращения при выполнении физических упражнений.

2. Проанализировать таблицы, выявить физиологические изменения со стороны органов кровообращения и дыхания.

3. Сделайте вывод о том, как необходимо проводить физические упражнения у подростков, опираясь на физиологические особенности их возраста.

Таблица 1

Возрастные показатели деятельности сердечно -сосудистой системы

Показатели

Возраст

взрослые

Систолический объем крови (мл)

35,7

41,5

Пульс

Минутный объем крови (мл)

2240

2850

3150

3600

Таблица 2

Возрастные изменения систолического и минутного объема крови при напряженной мышечной деятельности

Показатели

Возраст

8-9

10-11

14-15

Взрослые

Систолический объем крови (мл)

69, 8

79,8

117,5

139

Минутный объем крови (мл)

13,5

15,7

20,1

25-26

Таблица 3

Артериальное давление (мм рт. ст.) у подростков

Показатели

Возраст

10-11

16-17

Систолическое

Диастолическое

100

102

106

110

Таблица 4

Величина произвольной максимальной вентиляции легких (л) у подростков

Возраст

У занимающихся циклическими видами спорта

У занимающихся спортивными играми

У не занимающихся спортом

13-14

75,667

71,281

48,292

15-16

85,676

86,761

58, 792

Таблица 5

Легочная вентиляция, максимальное потребление кислорода и кислородный пульс у юных спортсменов при предельной мощности

Показатели

Возраст

Легочная вентиляция (л/мин)

109

127

МПК (л\мин)

3,5

3,9

4,7

Кислородный пульс (мл)

Таблица 6

Функциональные особенности сердечно- сосудистой и дыхательной систем у подростков и их отражение в занятиях физической культурой (Ю.И. Данько)

Функциональные особенности

Отражение в занятиях (методические приемы)

Замедление врабатывания (по метаболизму миокарда)

Удлинение подготовительной части разминки

Малый резерв увеличения систолического выброса крови сердцем

Ориентирование нагрузки по частоте пульса

Слабая переносимость кислородного голодания (двигательная гипоксемия)

Осторожное увеличение мощности физической работы

Меньшая анаэробная производительность

Предпочтительная экстенсивная работа в тренировочном режиме

Низкий КПД системы

Ограничение количества выполняемой работы и введение интервалов отдыха

Меньшая скорость восстановительных процессов после большой нагрузки

Удлинение заключительной части и отдыха после нагрузки

Малая экономичность функций при тренировке

Более замедленное нарастание тренировочных нагрузок

Литература:

Серопегин И.М. Физиология человека, стр. 265-267

Чусов Ю.Н. Физиология человека, стр. 238

Формируемые ПК:

ПК 1.1. Определять цели и задачи, планировать учебные занятия;

ПК 3.3. Оформлять педагогические разработки в виде отчетов, рефератов, выступлений;

Формируемые ОК:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

ОК 3. Оценивать риски и принимать решения в нестандартных ситуациях;