Дыхательная система - Биологические основы физической культуры
Дыхательная система включает воздухоносные пути, легкие, и другие органы, а также комплексы физиологических процессов, обеспечивающих потребление кислорода и выведение углекислого газа из организма.
Процесс дыхания имеет три основные этапа:
Внешнее или легочное дыхание;
Перенос кровью кислорода и углекислого газа;
Внутреннее или тканевое дыхание.
На этапе внешнего дыхания происходит газообмен между атмосферой и легкими. Во вдыхаемом воздухе содержится 21 % кислорода, 0,03 % углекислого газа, 78 % азота, остальное - другие газы. В выдыхаемом воздухе кислорода становится 16 %, углекислого газа 4 %, количество остальных газов не изменяется. По воздухоносным путям (нос, гортань, трахея, бронхи) воздух, очищаясь от пыли и согреваясь поступает в легкие, где между альвеолами и капиллярами происходит газообмен: выделяясь из крови углекислый газ поступает в альвеолы, а те отдают в кровь кислород. В крови кислород соединяется с гемоглобином в эритроцитах и переносится ко всем клеткам и тканям организма. По ходу транспортирования, особенно по крупным сосудам, кислород полностью сохраняется в крови. В капиллярах кровь освобождается от кислорода, захватывает углекислый газ и устремляется обратно в легкие. В клетках и тканях кислород вступает в сложнейшие окислительно-восстановительные реакции, в результате которых освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности организма.
Процесс перехода кислорода из крови в ткани и углекислого газа из тканей в кровь носит название обмена газов в тканях.
Регулирование дыхания осуществляется посредством сложной системы нервно-гуморальных воздействий на дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозгу. В его состав входят нервные клетки, регулирующие вдох и выдох, и координирующие работу дыхательных мышц. Кора головного мозга осуществляет тонкое приспособление дыхания к потребности организма. Одним из проявлений этого является способность человека произвольно управлять частотой и глубиной своего дыхания. В гуморальной регуляции дыхания основная роль принадлежит углекислому газу и кислороду. Недостаток кислорода в крови приводит преимущественно к учащению дыхания, а избыток углекислого газа вызывает в основном его углубление. При физической работе эти два фактора действуют одновременно, вследствие чего происходит и учащение и углубление дыхания.
В состоянии покоя объем вдоха и выдоха равен в среднем 500 мл. Это дыхательный объем. Если после нормального вдоха сделать максимальный выдох, то из легких выйдет еще около 1500 мл воздуха (резервный объем).
Количество воздуха, который можно вдохнуть сверх дыхательного объема (около 1500 мл), составляет дополнительный объем вдоха. Сумма трех объемов - дыхательного, дополнительного и резервного - составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ). ЖЕЛ - это количество воздуха, которое может выдохнуть человек после максимально глубокого вдоха. В приведенном примере она составит 500 мл+1500 мл+1500 мл=3500 мл. ЖЕЛ величина непостоянная и зависит от возраста, пола, роста, состояния здоровья, физического развития, тренированности человека. Средние показатели ЖЕЛ у нетренированных мужчин - 3500-4500 мл, у женщин - 3000-3500 мл; у тренированных мужчин - от 5000 до 7000 мл и более, у женщин - 5000 мл и более.
В состоянии покоя человек в течение минуты производит 16-20 дыхания при этом дышит не всеми легкими, а только шестой или седьмой их частью. В результате занятий физическими упражнениями, спортом частота дыхания может снизиться до 12-14 в минуту за счет увеличения их глубины.
Количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает за одну минуту называется легочной вентиляцией или минутным объемом дыхания. В покое легочная вентиляция равна 5-8 л/мин. При физической работе она может достигать 150-180 л/мин с увеличением частоты дыхания до 25-35 в минуту.
Поступающий из атмосферного воздуха кислород усваивается организмом в процессе согласованного взаимодействия различных его систем. Помимо дыхательного аппарата, обеспечивающего в основном вентиляцию легких, в процессе дыхания участвует ССС, которая обеспечивает процесс кислорода кровью из легких к тканям а также тканевые реакции, от которых во многом зависит степень использования кислорода в различных условиях жизнедеятельности.
Для окислительных процессов в состоянии покоя организму требуется 250-200 мл кислорода в минуту. При мышечной работе потребность в кислороде возрастает. Чем большее количество мышц участвует в ней, тем больше потребляется кислорода, но не беспредельно. Для каждого человека существует свой кислородный "потолок", выше которого потребление кислорода увеличиваться не может, этот предел выражается в следующем: наибольшее количество кислорода, которое организм может поглотить и усвоить за одну минуту и усвоить за одну минуту при предельно тяжелой физической работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК), чем выше МПК, тем выше уровень физической работоспособности человека. У не занимающихся спортом МПК составляет в среднем 2-3,5 литра, у спортсменов - 5-6 литров и более.
МПК является показателем аэробной производительности организма, т. е. его способности обеспечивать энергией организм за счет кислорода, поглощаемого непосредственно во время тяжелой работы.
Общее количество кислорода, необходимое для окислительных процессов, обеспечивающих ту или иную мышечную работы, называется кислородным запросом. Различают суммарный или общий кислородный запрос, т. е. количество кислорода, необходимое для всей работы, и минутный кислородный запрос, т. е. кислорода, требуемое для выполнения конкретной работы в течение одной минуты. Например, в беге на 800 м минутный запрос составляет 12-15 л, а суммарный - 25-30 л; в марафонском беге соответственно 3-4 л и 450-500 л.
При работе большой мощности кислородный запрос может достигать 15-20 л/мин, а МПК не превышает 6-7 л. Разница между кислородным запросом и тем количеством кислорода, который потребляется во время работы называется кислородным долгом. Максимальный кислородный долг у людей, не занимающихся спортом, не превышает 4-7 л, у спортсменов он может достигать 20-22 л.
Если в ткани поступает меньше кислорода, чем необходимо для полного обеспечения его потребности, наступает кислородное голодание, или гипоксия. Напряженная мышечная работа всегда сопровождается возникновением дефицита кислорода в организме. Чтобы полнее обеспечить себя кислородам в условиях гипоксии, организм мобилизует свои мощные компенсаторные механизмы. Известно, что мышцы при напряженной работе увеличивают скорость утилизации кислорода в 100 и более раз. Под влиянием тренировочных воздействий повышается способность мышц усваивать кислород.
В основе выносливости лежит функциональная устойчивость организма к недостатку кислорода.
При выполнении физических упражнений согласование дыхания с движениями происходит благодаря сложной системе приспособительных изменений в организме. Чем прочнее взаимосвязь дыхания и движений, тем легче при прочих равных условиях выполняются движения. В умениях и навыках дыхательные циклы становятся как бы компонентами освоенных двигательных действий.
Похожие статьи
-
Дыханием называется процесс, обеспечивающий потребление кислорода и выделение углекислого газа тканями живого организма. Этот процесс осуществляется...
-
Обмен веществ - Биологические основы физической культуры
Сущность обмена веществ состоит в том, что из внешней среды в организм поступают богатые потенциальной энергией вещества, где они распадаются на более...
-
Утомление и переутомление при физической и умственной работе Выполнение физической работы всегда связано с определенной тяжестью труда, которая...
-
ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА - Влияние физической культуры и спорта на организм человека
Физические нагрузки увеличивают число альвеол в легких, совершенствуя дыхательный аппарат и увеличивая его резервы. Установлено, что у спортсменов...
-
Сердечнососудистая система - Биологические основы физической культуры
Сердечнососудистая система (ССС) обеспечивает циркуляцию крови в организме и состоит из сердца и кровеносных сосудов. Кровь состоит на 55 % из жидкой...
-
Двигательная активность всегда была важнейшим звеном приспособления живых организмов к окружающей среде и в процессе эволюции она сформировалась как...
-
При физической нагрузке потребление О2 и продукция СО2 возрастают в среднем в 15--20 раз. Одновременно усиливается вентиляция и ткани организма получают...
-
Кровь Количество крови в организме составляет, примерно, 7-8% от массы тела. Кровь состоит из жидкой части (плазмы) -- 55% и взвешенных в ней форменных...
-
Организм как биологическая система - Биологические основы физической культуры
В биологии организм рассматривается как самостоятельно существующая единица мира, функционирование которой возможно лишь при постоянном взаимодействии с...
-
Основное средство физической культуры - физические упражнения. Существует физиологическая классификация упражнений, в которой вся многообразная мышечная...
-
СЕРДЕЧНОСОСУДИСТАЯ СИСТЕМА Сердце нетренированного человека в состоянии покоя за одно сокращение (систолу) выталкивает в аорту 50-70 мл. крови, в минуту...
-
Основы здорового образа жизни студентов, Режим дня - Физическая культура: роль в духовном воспитании
Неправильно организованный труд школьников может принести вред здоровью. Поэтому большое значение имеет налаживание рационального образа жизни. Человек,...
-
Легкая атлетика как учебная дисциплина занимает одно из ведущих мест в процессе подготовки специалистов физической культуры и спорта. Такое же место она...
-
С ориентацией на мощность и расход энергии были установлены следующие зоны относительной мощности в циклических видах спорта: 1. Максимальная степень...
-
Методические основы производственной физической культуры были заложены в 20-е годы XX века. Предпосылками для рациональной организации ее явились работы...
-
Введение - Физические упражнения при заболеваниях дыхательной системы
Человек - существо системное. Нет надобности перечислять эти системы, скажем только, что каждая из них - будь то нервная, или пищеварительная, или...
-
В связи с активизацией учебного труда при возрастающих нагрузках требуется оздоровление условий и режима учебы, быта и отдыха студентов, в том числе с...
-
Одной из доминирующих черт прошедшего ХХ в. и начавшегося ХХI в. является ограничение двигательной активности современного человека. Если 100 лет назад...
-
Нервная система - Биологические основы физической культуры
Нервная система человека условно делится на соматическую, регулирующую деятельность органов чувств и скелетных мышц, и вегетативную, которая иннервирует...
-
В программе дисциплины "Физическая культура" ППФП студентов является одним из основных требований Государственного образовательного стандарта высшего...
-
Физическая культура и здоровый образ жизни - Физическая культура как общественное явление
Охрана собственного здоровья - это непосредственная обязанность каждого человека, он не вправе перекладывать ее на окружающих. Ведь нередко бывает и так,...
-
У людей, которые систематически и активно занимаются физическими упражнениями, повышается психическая, умственная и эмоциональная устойчивость при...
-
При регулярных занятиях физическими упражнениями, каким-либо видом спорта увеличивается количество эритроцимышенной деятельности гемоглобина,...
-
Введение - Влияние физических упражнений на сердечно-сосудистую систему
Физическая культура и спорт стали подлинно массовыми. На базе массового физкультурного движения быстро растет число квалифицированных спортсменов,...
-
Влияние физических нагрузок на органы дыхания - Влияние физических упражнений на организм человека
Дыхание - это процесс потребления кислорода и выделения углекислого газа тканями живого организма. Различают легочное (внешнее) дыхание и тканевое...
-
Влияние физических нагрузок на органы дыхания - Роль физических упражнений
Дыхание - это процесс потребления кислорода и выделения углекислого газа тканями живого организма. Различают легочное (внешнее) дыхание и тканевое...
-
Опорно-двигательный аппарат - Социально-биологические основы физической культуры и спорта
Кости, суставы и двигательная активность Опорно-двигательный аппарат представляет собой единое целое двух составных частей: активной и пассивной....
-
Вступление - Биологические основы физической культуры
Физическая культура представляет собой специфическую часть общей культуры, включающую различные стороны человеческой деятельности по созданию и...
-
ФИЗКУЛЬТУРА И КОСТНАЯ СИСТЕМА - Влияние физической культуры и спорта на организм человека
Костная система, как и все другие системы организма, реагирует на уровень физической активности: на повышение физической нагрузки (давление на кость)...
-
Под воздействием физических упражнений нормализуется состояние основных нервных процессов - повышается возбудимость при усилении процессов торможения,...
-
В соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования физическая культура с 1994 г. объявлена обязательной...
-
Физическая культура как часть общей культуры студента - Основы ЗОЖ студента
Физическая культура - основа социально-культурного бытия индивида, основополагающая модификация его общей и профессиональной культуры. Структура...
-
Человеческий организм на 60% состоит из Воды. Жировая ткань содержит 20% воды (от ее массы), кости -- 25, печень -- 70, скелетные мышцы -- 75, кровь --...
-
Основные понятия, факторы проявления и показатели Двигательные способности - это индивидуальные способности человека, определяющие уровень его...
-
При всей полезности физических упражнений, использование предельных физических нагрузок, необходимых в большом спорте для достижения "пика" спортивной...
-
Обмен веществ и энергии в организме человека характеризуется сложными биохимическими реакциями. Питательные вещества (белки, жиры и углеводы),...
-
Обмен веществ и энергии в организме человека характеризуется сложными биохимическими реакциями. Питательные вещества (белки, жиры и углеводы),...
-
ПЛАВАНИЕ - Влияние физической культуры и спорта на организм человека
Плавание в большей степени, чем гимнастические упражнения, улучшает работу внутренних органов, развивает сердечнососудистую и дыхательную систему....
-
Классификация наркотических средств - Наркотики и профилактика их употребления физической культурой
Наркотики в зависимости от их воздействия на организм человека условно можно разделить на две большие группы: 1) Возбуждающие. 2) Вызывающие депрессию....
-
Средства физической культуры - Физическая культура
Основное средство физической культуры - физические упражнения. Устойчивость организма к неблагоприятным факторам зависит от врожденных и приобретенных...
Дыхательная система - Биологические основы физической культуры