Принципы строения и функционирования органов и систем человеческого организма

Выделение различных органов в организме в системе условно. Объясняется это тем, что они функционально взаимосвязаны между собой. Основные системы человеческого организма, которые мы с вами рассмотрим:

• костно-мышечная система (аппарат движения и опоры);
• система кровообращения, в том числе лимфатическая;
• система дыхания;
• нервная система;
• пищеварительная система;
• эндокринная система;
• иммунная система и др.

Любая двигательная, в том числе и спортивная деятельности совершается при помощи мышц за счет их сокращения. Поэтому строение и функциональные возможности мускулатуры необходимо знать всем людям, но в особенности тем, кто занимается физической культурой и спортом. На долю мышц приходится значительная часть сухой массы тела человека. У женщин на мышцы приходится от 30 до 35% общей массы тела, а у мужчин 40-50 % соответственно. Специальной силовой тренировкой можно значительно увеличить мышечную массу. Физическое бездействие наоборот, приводит к уменьшению мышечной массы и очень часто - к увеличению жировой массы.

Структура и функция мышечной ткани.

Мышцы осуществляют двигательную функцию организма как в целом, так и отдельных его частей. Мышечная ткань - это группа тканей организме, обладающих сократительными свойствами. Любое движение человека от моргания глазами до марафонского бега зависит от адекватности функционирования мышц.

Любое усилие, в том числе и спортсмена, осуществляется благодаря мышечному сокращению. При сокращении мышцы укорачиваются, и через свои эластичные элементы - сухожилия осуществляют движение частей тела. Они участвуют в сокращении сердца, в прохождении пищи через кишечно-желудочный тракт, в движении любой части скелет нашего тела. Всего в организме человека около 400 мышц, но только три типа мышц, которые выполняют бесконечное множество функций мышечной системы, деятельность которых регулируется ЦНС.

Различают мышечную ткань не исчерченную (гладкую) и исчерченную (поперечно-полосатую), последняя, в свою очередь, подразделяется на сердечную и скелетную.

Гладкие мышцы входят в состав внутренних органов человека и относятся к непроизвольно сокращающимся, поскольку изменение их тонуса не контролируется нашим сознанием. Гладкие мышцы располагаются в стенках большинства кровеносных сосудов, обеспечивая их сужение и расширение и тем самым регулируя кровоток. Скорость сокращения гладкомышечной клетки (мышечное волокно) в 100 и более раз меньше, чем в скелетных мышцах. Благодаря этому они хорошо приспособлены для длительного сокращения без утомления и с незначительными энергозатратами .

Сердечная мышца находится только в сердце, составляя большую часть его структуры. Имеет некоторые общие свойства со скелетной мышцей, но не находится под нашим сознательным контролем. Сердечная мышца саморегулируется, но "настраивается" (находится под влиянием) нервной и эндокринной системами.

Всего в организме человека более 215 пар скелетных мышц. По своей структуре они достаточно сложны, т.к. состоят из множества мышечных волокон длиной 10-12 см, в отдельных случаях до 35 см, диаметр которых колеблется от 10 до 80 микрон. Состав различных мышц человека различается по количеству двигательных единиц (ДЕ). Одна ДЕ может генерировать от нескольких мышечных волокон до 500-2000. Каждое мышечное волокно состоит из миофибрилл. Мышцы, выполняющие "тонкую" работу (глаз, пальцев рук), обладают большим количеством ДЕ (1500-3000), но состоят они из малого количества миофибрилл (8-50). Мышцы ног или спины, требующие большой силы, имеют меньшее количество ДЕ.

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 классифицируются как последовательный упругий элемент мышцы. Сухожилия обладают большой прочностью на растяжение (~7000 Н/см²), в то время, как мышечная ткань (60 Н/см²). Наиболее слабыми и поэтому часто травмируемыми участками мышцы, являются переходы мышцы в сухожилия. Поэтому перед каждым тренировочным занятием, необходима хорошая предварительная разминка.

Мышцы в живом организме человека, образуя рабочие группы, как правило, работают скоординировано (согласовано) 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, гибкости. Каждое координированное движение выполняется посредством приложения мышечной силы, которое осуществляют

• мышцы антагонисты - первичные двигатели;
• мышцы антагонисты, противостоящие первичным двигателям;
• мышцы синергисты, помогающие первичным двигателям.

Мышечное сокращение (активный процесс) носит название импульс двигательного нерва. Существуют три типа мышечных сокращений:

• концентрическое - основной тип (укорочение мышцы);
• статическое (изометрическое) - не изменяется длина мышцы;
• эксцентрическое - (процесс удлинения мышцы).

Сила сокращения мышцы зависти от площади поперечного сечения мышцы, от величины площади ее прикрепления к кости, от направления развиваемого мышцей усилия, а также от длины плеча приложения силы.

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.

Все мышцы пронизаны сложной системой кровеносных сосудов. Протекающая по ним кровь снабжает их питательными веществами и кислородом.

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 1,5-2 раза, что приводит к возрастанию прочности сухожилий под влиянием мышечных усилий. Это, в свою очередь, способствует повышению вегетативных функций организма, которое проявляется в росте минутного объема сердца в 2-3 раза; и объема легочной вентиляции в 1,5-2 раза.