Влияние физических нагрузок на организм человека

Центр образования № 1883 «Бутово»

Экзаменационная работа

в форме биологического реферата

по теме:

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА.

Рецензия: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

                            Работу выполняла:                              ученица 9 Б класса

                                                                                           Матвеева Алёна             

                            Руководитель:                                      Малявкина О. Н.

Москва 2004 - 2005г.

П Л А Н :

     1. Введение. Что такое здоровье и как его сохранить.

2. Значение физических нагрузок для человека в различные исторические периоды.

3. Влияние физических нагрузок на различные системы органов.

3.1. Влияние физических нагрузок на обмен веществ и энергии.

3.2. Влияние физических нагрузок на кровеносную систему.

3.3.  Влияние физических нагрузок на органы дыхания.

      3.4.  Влияние физических нагрузок на нервную систему.

      3.5. Влияние физических нагрузок на опорно-двигательную систему.

      4. Гиподинамия.

      5.Значение физических упражнений для учащихся в период экзаменов. 

      6. Вывод.

« Физические упражнения должны

прочно войти в повседневный быт

каждого, кто хочет сохранить здоровье,

работоспособность, полноценную

и радостную жизнь».

 Гиппократ.

1.     Введение. Что такое здоровье и как его сохранить. 

 Здоровье – это гармоничное единство физических, психических, социальных функций      человека, способствующие реализации  его    возможностей.                                         

 Здоровье – такое состояние организма, когда функции всех органов и систем органов уравновешены с внешней средой и отсутствуют болезнетворные изменения.

 Здоровье человека зависит от:

-         состояния медицины – на 10%

-         влияния экологических факторов – 20-25%

-         генетических факторов – на 20%

-         образа жизни, физических нагрузок - на  50%

 Попробуем ответить на вопрос, почему физическая работа необходима для здоровья?

 Работающие мышцы, мускулатура образуют поток импульсов, постоянно стимулирующий обмен веществ, деятельность нервной системы и всех органов, что улучшает использование тканями кислорода, не откладывается избыточный жир, повышаются защитные свойства организма.

 Систематические тренировки делают мышцы более сильными, а организм в целом более приспособленным к условиям внешней среды. Под влиянием мышечных нагрузок увеличивается частота сердцебиений, мышцы сердца сокращаются сильнее, повышается артериальное давление. Это ведет к функциональному совершенствованию системы кровоснабжения. Во время мышечной работы увеличивается частота дыхания, углубляется вдох, усиливается выдох, улучшается вентиляционная способность лёгких. Постоянные физические упражнения способствуют  увеличению массы скелетной мускулатуры, укреплению связок, суставов, росту и развитию костей. Люди, выполняющие необходимый объем двигательной активности, лучше выглядят, здоровее психически, менее подвержены стрессу и напряжению, лучше спят, у них меньше проблем со здоровьем.

2.Значение физических нагрузок для человека

в различные исторические периоды.

 Наши предки жили в тесном контакте, общении с природой и работали синхронно природным ритмам – вставали с утренней и засыпали с вечерней зарей. Появление метательного оружия, а в дальнейшем и лука, ещё в каменном веке, способствовало необходимости совершенствовать физическое воспитание, двигательные качества, как залог успешной охоты, защиты от врага. В Древнегреческих государствах был особый интерес к физическому воспитанию. Неграмотными считали тех, кто не умел читать, писать и плавать. Там преподавали фехтование, гимнастику, верховую езду, плавание, бег, борьбу, кулачный бой. Важно заметить, что были созданы Олимпийские игры. Для средних веков было характерно военно-физическое воспитание. Воин-рыцарь должен был владеть верховой ездой,  фехтованием, стрельбой из лука, плаванием, охотой. На Руси было популярно плавание, ходьба на лыжах, коньках, борьба, охота, игры, где нужна была ловкость, закаливание. В эпоху Петра 1   физические упражнения стали впервые применятся в России в системе обучения солдат и офицеров. В дальнейшем  физические упражнения всё более применяются в учебных заведениях. Большая заслуга в этом принадлежит А. В. Суворову. Во второй половине 19в. спорт начинает развиваться в форме спортивных кружков и клубов.  К 1957г. было построено более 1500 стадионов, свыше 5 тыс. спортплощадок, около 7 тыс. гимнастических залов, был открыт стадион им. В. И. Ленина в Лужниках.

  Использование средств физической культуры как никогда актуально сегодня. Об этом свидетельствуют данные исследований конца 2000 года: у

72% школьников отмечается нарушение осанки, у 30-40% - отклонения в сердечно-сосудистой системе. 50% девочек и 20% мальчиков имеют избыточный вес. Большим достижением науки о физическом воспитании явилось использование физических упражнений с лечебной целью.

3. Влияние физических нагрузок на различные системы органов.

 Одна из доминирующих черт нашего времени - ограничение двигательной активности современного человека. Сто лет назад 96% трудовых операций совершались за счет мышечных усилий. В настоящее время - 99% с помощью различных механизмов. Необходима компенсация дефицита двигательной активности, иначе наступает расстройство, дисгармония сложной системы организма человека.

  Организм человека состоит из отдельных органов, выполняющих свойственные им функции. Различают группы органов, выполняющих совместно общие функции, - системы органов. Из внешней среды организм получает все необходимые для жизнедеятельности и развития вещества, вместе с тем он получает поток раздражителей ( t, влажность, солнечная радиация, производственные вредные воздействия и др.), который стремится нарушить постоянство внутренней среды организма ( гомеостаз).

 Нормальное существование человека в этих условиях возможно только в том случае, если организм своевременно реагирует на воздействия внешней среды соответствующими приспособительными реакциями.

 Физические упражнения становятся своеобразным регулятором, обеспечивающим управление жизненными процессами и сохранение  постоянства внутренней среды. А значит, физические упражнения надо рассматривать не только как развлечение и отдых ( что важно!), но и как средство сохранения здоровья ( что ещё более важно!).

 Недостаточная двигательная активность создает особые неестественные условия для жизнедеятельности человека, отрицательно воздействует на структуру и функции всех тканей организма человека. Вследствие этого наблюдается снижение общих защитных сил организма, увеличивается риск возникновения заболеваний.

 Прогресс науки и техники предъявляет современному человеку высокое требование к его физическому состоянию и увеличивает нагрузку на психическую, умственную и эмоциональную сферы.

  Наряду с разумным сочетанием труда и отдыха, нормализацией сна и питания, отказа то вредных привычек систематическая мышечная деятельность повышает психическую, умственную и эмоциональную устойчивость организма.

 Человек, ведущий подвижный образ жизни систематически занимающийся физическими упражнениями, может выполнить значительно большую работу, чем человек, ведущий малоподвижный образ жизни. Это связано с резервными возможностями человека.

3.1. Влияние физических нагрузок на обмен веществ и энергии.

 Обмен веществ и энергии в организме человека характеризуется сложными биохимическими реакциями. Питательные вещества ( белки, жиры и углеводы), поступающие во внутреннюю среду организма с пищей,  расщепляются в пищеварительном тракте. Продукты расщепления переносятся кровью к клеткам и усваиваются ими. Кислород, проникающий из воздуха через лёгкие в кровь, принимает участие в процессе окисления, происходящем в клетках.

 Вещества, образующие в результате биохимических реакций обмена веществ, выводятся из организма через лёгкие, почки, кожу.

 Обмен веществ является источником энергии для всех жизненных процессов и функций организма. При расщеплении сложных органических веществ содержащаяся в них энергия превращается в другие виды энергии                   (биоэлектрическую, тепловую, механическую и др.)

 Занятия физическими упражнениями или спортом повышают активность обменных процессов, тренирует и поддерживает на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ и энергии.

3.2. Влияние физических нагрузок на кровеносную систему.

 Сердце – главный центр кровеносной системы, работающий по типу насоса,

благодаря чему в организме движется кровь. В результате физической тренировки размеры и масса сердца увеличивается в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема, что повышает мощность и работоспособность сердечной мышцы.

  Кровь в организме человека выполняет следующие функции:

-         транспортная;

-         регуляторная;

-         защитная;

-         теплообмен.                                                                                                      

При регулярных занятиях физическими упражнениями или спортом:

  увеличивается количество эритроцитов и количество гемоглобина в них, в результате чего повышается кислородная емкость крови;

  повышается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям, благодаря повышению активности лейкоцитов;

  ускоряются процессы восстановления после значительной потери крови.

Показатели работоспособности сердца.

  Важным показателем работоспособности сердца  является систолический объем крови(СО) - количество крови, выталкиваемое одним желудочком сердца в сосудистое русло при одном сокращении.

Показатели систолического объема сердца                                                                                       в покое и при мышечной работе.

нетренированный организм

                                              тренированный организм

                                             1 – покой

                                             2 – быстрая ходьба

                                             3 – быстрый бег

 Другими информативными показателем работоспособности сердца является число сердечных сокращений (ЧСС) ( артериальный пульс).

  В процессе спортивной тренировки ЧСС в покое со временем становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения.

Показатели числа сердечных сокращений. ( уд/ мин)

Показатели числа сердечных сокращений

в покое и при мышечной работе.

нетренированный организм

                                             тренированный организм

                                             1 – покой

                                             2 – быстрая ходьба

                                             3 – быстрый бег

 Сердце нетренированного человека для обеспечения необходимого минутного объема крови ( количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение минуты) вынуждено сокращаться с большей частотой, так как у него меньше систолический объем.

 Сердце тренированного человека более часто пронизано кровеносными сосудами, в таком сердце лучше осуществляется питание мышечной ткани и работоспособность сердца успевает восстановиться в паузах сердечного цикла. Схематично сердечный цикл можно разделить на 3 фазы: систола предсердий (0.1 с), систола желудочков ( 0.3 с) и общая пауза ( 0.4 с). Даже если условно принять, что эти части равны по времени, то пауза отдыха у нетренированного человека при ЧСС 80 уд./ мин  будет равна 0,25 с, а у тренированного при ЧСС 60 уд./ мин пауза отдыха увеличивается до 0,33 с. Значит, сердце тренированного человека в каждом цикле своей работы имеет большее времени для отдыха и восстановления.

 Кровяное давление- давление крови внутри кровеносных сосудов на их стенки. Измеряют кровяное давление в плечевой артерии, поэтому его называют артериальное давление ( АД), которое является весьма информативным показателем состояния сердечно-сосудистой системы и всего организма.

Различают максимальное ( систолическое) АД, которое создается при систоле ( сокращении)  левого желудочка сердца, и минимальное (диастолиеское) АД, которое отмечается в момент его диастолы (расслабления). Пульсовое давление ( пульсовая амплитуда) разница между максимальным и минимальным АД. Давление измеряется в миллиметрах ртутного столба ( мм рт. ст.).

В норме для студенческого возраста в покое максимальное АД  находится в пределах 100-130; минимальное-  65-85, пульсовое давление- 40-45 мм рт. ст.

 Пульсовое давление при физической работе увеличивается, его уменьшение является неблагоприятным показателем ( наблюдается у нетренированных людей). Снижение давления может быть следствием ослабления деятельности сердца или чрезмерного сужения периферических кровеносных сосудов.

 Полный круговорот крови по сосудистой системе в покое осуществляется за 21-22 секунды, при физической работе – 8 секунд и меньше, что ведет к повышению снабжения тканей тела питательными веществами и кислородом.

 Физическая работа способствует общему расширению кровеносных сосудов, нормализации тонуса их мышечных стенок, улучшению питания и повышению обмена веществ в стенках кровеносных сосудов. При работе окружающих сосуды мышц происходит массаж стенок сосудов. Кровеносные сосуды, проходящие через мышцы ( головного мозга, внутренних органов, кожи), массируются за счет гидродинамической волны от учащения пульса и за счет ускоренного тока крови. Все это способствуют сохранению эластичности  стенок кровеносных сосудов и нормальному функционированию сердечно-сосудистой системы без патологических отклонений.

 Напряженная умственная работа, малоподвижный образ жизни, особенно при высоких нервно- эмоциональных напряжениях, вредные привычки вызывают повышение тонуса и ухудшению питания стенок артерий, потерю их эластичности, что может привести к стойкому повышению в них  кровяного давления, и, в конечном итоге, к гипертонической болезни.

 Потеря эластичности кровеносных сосудов, а значит, повышение их хрупкости и сопутствующее этому повышение  кровяного давления могут привести к разрыву кровеносных сосудов. Если разрыв происходит в жизненно важных органах, то наступает тяжелое заболевание или скоропостижная смерть.

 Поэтому для сохранения здоровья и работоспособности необходимо активизировать  кровообращение с помощью физических упражнений. Особенно полезное влияние на кровеносные сосуды оказывают занятия циклическими видами упражнений : бег, плавание, бег на лыжах, на коньках, езда на велосипеде.

3.3. Влияние физических нагрузок на органы дыхания.

 Дыхание – это процесс потребления кислорода и выделения углекислого газа тканями живого организма. Различают легочное ( внешнее) дыхание и тканевое (внутриклеточное) дыхание.

 Внешним дыханием называют обмен воздуха между окружающей средой и лёгкими, внутриклеточным – обмен кислородом и углекислым газом между кровью и клетками тела ( кислород переходит из крови в клетки, а углекислый газ – из клеток в кровь).

 Дыхательный аппарат человека составляют:

-         воздухоносные пути - носовая полость, трахея, бронхи, альвеолы;

-         легкие – пассивная эластичная ткань, в которой насчитываются от 200 до 600 млн. альвеол, в зависимости от роста тела;

-          грудная клетка – герметично закрытая полость;

-         плевра- плевра из специфической ткани, которая покрывает легкие снаружи и грудную клетку изнутри;

-         дыхательные мышцы – межреберные, диафрагма и ряд других мышц, принимающие участие в дыхательных движениях, но имеющих основные функции.

 Показатели работоспособности органов дыхания являются:

                  1). Дыхательный объем.

                  2). Частота дыхания.

                  3). Жизненная емкость лёгких.

                  4). Легочная вентиляция.

                  5). Кислородный запас.

                  6). Потребление кислорода.

                  7). Кислородный долг и др.

1). Дыхательный объем (ДО) – количество воздуха, проходящее через легкие при дыхательном цикле ( вдох, выдох, дыхательная пауза). В покое у нетренированных людей ДО составляет 350-500 мл, у тренированных – 800 и больше. При интенсивной физической нагрузке ДО может увеличиться до 2500 мл.

2). Частота дыхания ( ЧД) – количество дыхательных  циклов в 1 минуту. Средняя ЧД  у нетренированных людей в покое- 16- 20 циклов в минуту, у тренированных за счет увеличения дыхательного объема частота дыхания снижается до 8-12 циклов в минуту. При спортивной деятельности ЧД у лыжников и бегунов увеличивается до 20-28 циклов в 1 минуту, у пловцов- 36-45; наблюдаются случаи увеличения ЧД до 75 дыхательных циклов в минуту.

3). Жизненная емкость лёгких ( ЖЕЛ ) – максимальное количество воздуха, которое вдохнул человек после максимального выдоха  (измеряется методом спирометрии).

Показатели ЖЕЛ.

 При занятиями циклическими видами спорта ЖЕЛ может достичь у мужчин 7000 мл и более, у женщин – 5000мл и более.

 4). Легочная вентиляция (ЛВ) – объем воздуха, проходящий через легкие за 1 минуту, и определяющийся путем умножения величины ДО и ЧД.

 ЛВ в покое составляет 5000-9000 мл. При физической нагрузке этот показатель достигнет 50 л. Максимальный показатель ЛВ может достигать 186, 5 л при ДО 2,5 л и ЧД 75 циклов в 1 минуту.

 5). Кислородный запас ( КЗ )  - количество кислорода, необходимое организму для обеспечения процессов жизнедеятельности в 1 минуту. В покое КЗ равен 200-300 мл. При беге на 5 км увеличивается до 5000-6000 мл.

 6). Максимальное потребление кислорода ( МПК ) – необходимое количество кислорода, которое организм может потребить в минуту при определенной мышечной работе. У нетренированных людей МПК составляет 2- 3,5 л/ мин., у спортсменов мужчин может достигать 6 л/мин.,  

 у женщин – 4 л/ мин. и более.

 7). Кислородный долг – разница между кислородным запасом и кислородом, которое потребляется во время работы за 1 минуту, т. е.

КД= КЗ – МПК

     Величина максимального возможного суммарного долга кислорода имеет предел. У нетренированных людей он находится на уровне 4-7 л кислорода, у тренированных – может достигать 20-22 л.

 Таким образом, физические тренировки способствуют адаптации тканей к гипоксии ( недостатку кислорода), повышает способность клеток тела к интенсивной работе при недостатке кислорода.

3.4. Влияние физических нагрузок на нервную систему.

  При систематических занятиях спортом улучшается кровоснабжение мозга, общее состояние нервной системы на всех её уровнях. При этом отмечаются большая сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов, поскольку нормализуются процессы возбуждения и торможения, составляющие основу физиологической деятельности мозга. Самые полезные виды спорта – это плавание, лыжи, коньки, велосипед, теннис.   При отсутствии необходимой мышечной активности происходят нежелательные изменения функций мозга и сенсорных систем, снижается уровень функционирования подкорковых образований, отвечающих за работу, например, органов чувств (слух, равновесие, вкус) или ведающих жизненно важными функциями  (дыхание, пищеварение, кровоснабжение). Вследствие этого наблюдается снижение общих защитных сил организма, увеличение риска возникновения различных заболеваний. В таких случаях характерны неустойчивость настроения, нарушение сна, нетерпеливость, ослабление самообладания.