ЦЕЛИТЕЛЬСТВО. Физическое развитие тела. Оздоровительные комплексы физических упражнений

Прежде, чем мы начнем изучать различные оздоровительные комплексы физических упражнений, рассмотрим строение опорно-двигательного аппарата человека, или другими словами кости, связки, мышцы. Более подробно эта темы будет раскрыта в курсе общей анатомии человека, а так же на втором курсе обучения. Мы лишь коснемся представленной тематики, не погружаясь в теорию строения глубоко.

Скелет человека

Скелет человека — совокупность костей, пассивная часть опорно-двигательного аппарата. Служит опорой мягким тканям, точкой приложения мышц (рычажная система), вместилищем и защитой внутренних органов. Скелет развивается из мезенхимы.

Человеческий скелет состоит из двухсот шести отдельных костей, и почти все они соединяются в единое целое с помощью суставов, связок и мышц.

В течение жизни скелет постоянно претерпевает изменения. Во время внутриутробного развития хрящевой скелет плода постепенно замещается  на костный. Этот процесс продолжается также и в течение нескольких лет после рождения. У новорождённого ребенка в скелете почти 270 костей, что намного больше чем у взрослого. Такое различие возникло из-за того, что детский скелет содержит большое количество мелких косточек, которые срастаются в крупные кости только к определённому возрасту. Это, например, кости черепа, таза и позвоночника, крестцовые позвонки.

Рисунок Ц.1.1*

К скелету не относятся шесть особых косточек (по три с каждой стороны), расположенных в среднем ухе; слуховые косточки соединяются только друг с другом и участвуют в работе органа слуха, осуществляя передачу колебаний с барабанной перепонки во внутреннее ухо.

Подъязычная кость — единственная косточка непосредственно не связанная с другими, — топографически находится на шее, но традиционно относится к костям лицевого отдела черепа. Она подвешена мышцами к костям черепа и соединена с гортанью.

Самая длинная кость скелета — бедренная кость, а самая маленькая — стремя в среднем ухе.

Помимо механических функций по поддержанию формы тела, обеспечению возможности движения и защите внутренних органов, скелет является также и местом кроветворения: в костном мозге происходит образование новых клеток крови (одно из самых распространённых заболеваний, поражающих костный мозг — лейкоз, часто, несмотря на лечение, приводит к смерти). Кроме этого, скелет, являясь хранилищем большей части кальция и фосфора организма, играет важную роль в обмене минеральных веществ.

Скелет человека устроен по общему для всех позвоночных животных принципу. Кости скелета подразделяются на две группы: осевой скелет и добавочный скелет. К осевому скелету относятся кости, лежащие посередине и образующие остов тела:  это все кости головы и шеи, позвоночник, рёбра и грудина. Добавочный скелет составляют ключицы, лопатки, кости верхних конечностей, кости таза и кости нижних конечностей.

Все кости скелета делят на подгруппы:

Осевой скелет

Череп — костная основа головы, является вместилищем головного мозга, а также органов зрения, слуха и обоняния. Череп имеет два отдела: мозговой и лицевой.
Грудная клетка — имеет форму усечённого сжатого конуса, является костной основой груди и вместилищем для внутренних органов. Состоит из 12 грудных позвонков, 12 пар рёбер и грудины.
Позвоночник, или позвоночный столб — является главной осью тела, опорой всего скелета; внутри позвоночного канала проходит спинной мозг.

Добавочный скелет

Пояс верхних конечностей — обеспечивает присоединение верхних конечностей к осевому скелету. Состоит из парных лопаток и ключиц.
Верхние конечности — максимально приспособлены для выполнения трудовой деятельности. Конечность состоит из трёх отделов: плеча, предплечья и кисти.
Пояс нижних конечностей — обеспечивает присоединение нижних конечностей к осевому скелету, а также является вместилищем и опорой для органов пищеварительной, мочевыделительной и половой систем.
Нижние конечности — приспособлены для перемещения тела в пространстве.

Однако это все – внешние функции скелета, но не самые важные для жизнедеятельности организма, тем не менее, достаточные для накопления физической силы организма, чему и отдается приоритет в начале обучения. Со многими другими функциями мы познакомимся в свое время.

Мышцы человека

Мышцы или мускулы — органы тела животных и человека, состоящие из упругой, эластичной мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов. Предназначены для выполнения различных действий: движения тела, сокращения голосовых связок, дыхания. Мышцы состоят на 86,3 % из воды.

Мышцы позволяют двигать частями тела и отражать в действиях мысли и чувства. Человек выполняет любые движения — от таких простейших, как моргание или улыбка, до тонких или энергичных, какие мы наблюдаем у ювелиров или спортсменов — благодаря способности мышечных тканей сокращаться. От исправной работы мышц, состоящих из трёх основных групп, зависит не только подвижность организма, но и функционирование всех физиологических процессов. А работой всех мышечных тканей управляет нервная система, которая обеспечивает их связь с головным и спинным мозгом и регулирует преобразование химической энергии в энергию механическую.

В теле человека насчитывается около 640 мышц. Самые маленькие прикреплены к мельчайшим косточкам, расположенным в ухе. Самые крупные — большие ягодичные мышцы, они приводят в движение ноги. Самые сильные мышцы — жевательные.

По форме мышцы очень разнообразны. Чаще всего встречаются веретенообразные мышцы, характерные для конечностей, и широкие мышцы — они образуют стенки туловища. Если у мышц общее сухожилие, а головок две или больше, то их называют двух-, трёх- или четырёхглавые мышцы. Мышцы и скелет определяют форму человеческого тела. Активный образ жизни, сбалансированное питание и занятие спортом способствуют развитию мышц и уменьшению объёма жировой ткани.

Минимальный структурный элемент всех типов мышц — мышечное волокно, каждое из которых в отдельности является не только клеточной, но и физиологической единицей, способной сокращаться. Это связано со строением такого волокна, содержащего не только органеллы (ядро клетки, митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи), но и специфические элементы, связанные с механизмом сокращения — миофибриллы. В состав последних входят сократительные белки — актин и миозин.

Рисунок Ц.1.2*

Актин — сократительный белок, состоящий из 375 аминокислотных остатков. Под световым микроскопом более тонкие молекулы актина выглядят светлой полоской. В присутствии АТФ и ионов магния, актин образует длинные волокна (актин фибриллярный), которые состоят из спирально закрученных двух цепочек молекул актина. Соединяясь с другими белками, волокна актина приобретают способность сокращаться, используя энергию, содержащуюся в АТФ.

Обрати внимание, энергия, потребляемая мышцей для сокращения, возникает на клеточном уровне. О том, как она возникает, мы будем говорить в лекциях по курсу Человек.

Миозин — основной мышечный белок; содержание его в мышцах достигает 60 %. Молекулы состоят из двух полипептидных цепочек, в каждой из которых содержится более 2000 аминокислот. Каждая из полипептидных цепочек оканчивается так называемой головкой, в состав которой входят две небольшие цепочки, состоящие из 150—190 аминокислот. Эти белки проявляют активность, необходимую для сокращения актомиозина.

Актомиозин — белковый комплекс, состоящий из актина и миозина. Благодаря энергии, освобожденной в процессе гидролиза АТФ, актомиозин может сокращаться. В физиологических условиях актомиозин образует упорядоченные волокна. Фибриллярные части молекул миозина, собранные в пучок, образуют так называемую толстую нить, из которой перпендикулярно выглядывают миозиновые головки. Молекулы актина соединяются в длинные цепочки; две таких цепочки, спирально закрученные друг вокруг друга, составляют тонкую нить. Тонкая и толстая нити расположены параллельно таким образом, что каждая тонкая нить окружена тремя толстыми, а каждая толстая нить — шестью тонкими; миозиновые головки цепляются за тонкие нити.

Теперь ты знаешь общее физиологическое устройство мышцы. По строению каждой отдельно взятой мышцы можно выделить три типа мышц.

Основной тип мышц — скелетные, или поперечно-полосатые мышцы, имеющие характерную форму и строение, типичную архитектонику сосудов и нервов, построенные из пучков поперечно-полосатых мышечных волокон (эти пучки соединяются в группы и образуют более крупные связки), связанные между собой рыхлой соединительной тканью и покрытые снаружи собственной фасцией. Скелетных мышц у каждого из нас более 600. Мышцы этого типа способны произвольно, по желанию человека, сокращаться и вместе со скелетом образуют опорно-двигательную систему. Общая масса этих мышц составляет около 40% веса тела, а у людей, активно развивающих свои мышцы, может быть ещё больше. С помощью специальных упражнений количество мышечных клеток можно увеличивать до тех пор, пока они не вырастут в массе и объеме и не станут рельефными.

Схожую структуру имеет второй тип мышц — это особо выделяемая мышца сердца, которая тоже состоит из поперечно - полосатой мышечной ткани, но отличается своеобразием строения и сокращается непроизвольно, не вызывая при этом усталости органа.

И третий тип мышц, который входит в состав клеток внутренних органов, кровеносных сосудов и кожи, — гладкая мышечная ткань, состоящая из характерных мышечных клеток (миоцитов). Медленные и длительные их сокращения происходят непроизвольно, то есть независимо от желания человека.

В процессе сокращения нити актина проникают глубоко в промежутки между нитями миозина — такой способ сокращения мышц называется скользящим. Скольжение актиновых нитей вдоль миозиновых нуждается в энергии, в высвобождении которой участвует все та же молекула АТФ. Кроме нее важную роль в сокращении мышц играет вода, а также ионы кальция и магния. Скелетная мышца состоит из большого количества мышечных клеток — чем их больше, тем сильнее мышца.

Различают два типа мышечных сокращений. Если оба конца мышцы неподвижно закреплены, происходит изометрическое сокращение, и при неизменной длине напряжение увеличивается. Если один конец мышцы свободен, то в процессе сокращения длина мышцы уменьшится, а напряжение не изменяется — такое сокращение называют изотоническим; в организме такие сокращения имеют большее значение для выполнения любых движений.

Из гладких мышц (гладкой мышечной ткани) состоят внутренние органы, в частности, стенки пищевода, кровеносные сосуды, дыхательные пути и половые органы. Гладкие мышцы отличаются так называемым автоматизмом, то есть способностью приходить в состояние возбуждения при отсутствии внешних раздражителей. И если сокращение скелетных мышц продолжается около 0,1 сек, то более медленные сокращения гладких мышц продолжается от 3 до 180 сек. В пищеводе, половых органах и мочевом канале возбуждение передаётся от одной мышечной клетки к следующей. Что касается сокращения гладких мышц, находящихся в стенках кровеносных сосудов и в радужной оболочке глаза, то оно не переносится с клетки на клетку; к гладким мышцам подходят симпатические и парасимпатические нервы автономной нервной системы.

Говоря о сердечной мышце, следует отметить, что при нормальной работе она, затрачивает на сокращение, около 1 сек, а при увеличении нагрузки скорость сокращений увеличивается. Уникальная особенность сердечной мышцы — способность ритмично сокращаться даже при извлечении ее из организма.

Физическая нагрузка или тренировка

Пришло время поговорить о том, какие существуют пути развития мышечной массы. Многие, кто только начинает заниматься физическими нагрузками, не учитывают особенностей своего организма, а это очень важно. Физические нагрузки делятся на два вида, и до начала тренировок следует определить, какой вид нагрузок подходит именно тебе. Это увеличит эффективность совершаемых упражнений и убережет организм от возможных неблагоприятных последствий.

Аэробная тренировка - вид физической тренировки, которая опирается на способность мышц получать энергию с помощью кислородного окисления. Большинство видов тренировок относятся именно к этому типу. Противоположностью служит анаэробная тренировка.

Анаэробная тренировка - в этом виде тренировки энергия вырабатывается за счет быстрого химического распада "топливных" веществ в мышцах без участия кислорода. Этот способ срабатывает мгновенно, но быстро истощает запасы готового "топлива" (до 30 с - 1,5 мин), после чего запускается механизм аэробной выработки энергии.

Характерные примеры анаэробной тренировки - силовая подготовка и бег на короткие дистанции. Различия между двумя типами тренировок происходят из-за разной продолжительности и интенсивности мышечных сокращений. От этого зависит способ, которым энергия производится внутри мышц.

Первоначально во время тренировки энергия производится анаэробным способом - за счет переработки гликогена в глюкозу, которая после этого реагирует с кислородом с образованием углекислого газа и воды. Когда запас гликогена подходит к концу, запускается процесс переработки жиров, с этого момента тренировка становится аэробной. Этот процесс работает и запускается медленнее, поэтому человек в этот момент может ощущать внезапную потерю сил. Анаэробной тренировкой можно назвать первую фазу всех этих процессов, приходящуюся на начало физической нагрузки или резкий рывок нагрузки. В такой тренировке энергия производится без участия кислорода и процесс этот менее эффективен.

Аэробными являются очень многие виды физических упражнений. Бег на дальние дистанции в среднем темпе - характерный пример аэробной нагрузки, а спринтерский бег на короткой дистанции - анаэробной. Игра в теннис между двумя участниками, состоящая из плавных и постоянно повторяющихся движений - в основном аэробная нагрузка, в то время как гольф или командный теннис, состоящие из резких всплесков нагрузки, включают большую часть анаэробной. Существуют аэробные виды спорта по своей природе, а кроме того, разработаны специальные упражнения с максимальной аэробной составляющей - фартлек, аэробика.

Преимущества, которые дает регулярная аэробная тренировка:

• укрепляются мышцы, ответственные за дыхание;
• укрепляется сердечная мышца, увеличивается ее эффективность, снижается пульс в состоянии покоя;
• укрепляются скелетные мышцы во всем организме;
• улучшается циркуляция крови, снижается кровяное давление;
• увеличивается число красных кровяных телец, доставляющих кислород в ткани;
• улучшается психическое состояние, уменьшается стресс, снижается риск депрессии;
• снижается риск диабета.

Эффект от тренировок проявляется лишь в том случае, когда человек выполняет их с достаточной интенсивностью и достаточно часто. Чаще всего рекомендуют не менее 20 минут три раза в неделю.

Аэробные тренировки не дают столь же значительной прибавки в физической силе, как анаэробные. Поэтому для профессионалов - атлетов, военнослужащих, пожарной охраны и милиции, необходимо совмещение обоих типов тренировок. Механизм питания мышц под большой и резкой нагрузкой может быть развит только с помощью анаэробных тренировок. Тем не менее, аэробные тренировки вносят отличный вклад в развитие сердечно-сосудистой системы, необходимое для выносливости.

       Вопросы:

1. Что входит в состав опорно-двигательного аппарата человека?
2. Сколько костей у взрослого человека и у новорожденного? Если есть разница, то чем она обусловлена?
3. На какие подгруппы делятся все кости человека? Перечисли их.
4. Какова роль мышц в функционировании физического тела человека?
5. Назовите разновидности мышц. Какую функцию они выполняют в физическом теле человека?
6. Из чего состоит мышца человека? Опиши своими словами каждый компонент.
7. Какие бывают виды тренировок, и чем они отличаются?

Какой вид тренировок предпочтительней в твоем варианте?

Практика:

Первое практическое занятие основано на тысячелетнем опыте практикующих различные виды физических нагрузок. Предлагаемый комплекс физических упражнений, направлен на совершенствование физического тела и обретения молодости в той или иной степени.

 Упражнение первое

Исходное положение: стоя, с горизонтально вытянутыми на уровне плеч руками. Далее осуществляется вращение вокруг своей оси строго слева направо (если разместить на полу перед глазами циферблат, то вращение соответствует движению по часовой стрелке). Вращение нужно производить до тех пор, пока не появится ощущение легкого головокружения. Рекомендуемое количество оборотов для начинающих: 4-6 раз. Если после выполнения упражнения возникает желание присесть или прилечь – нужно это сделать. Тренированный человек способен сделать до 12 оборотов. Максимальное число оборотов за один раз – 21 оборот.

Рисунок Ц.1.3

Примечание. Отодвинуть предел головокружения можно, зафиксировав взгляд на какой-либо неподвижной точке перед собой и используя ее как опору при выполнении упражнения.

Упражнение второе

Исходное положение: лежа на спине, руки вытянуты вдоль туловища с плотно соединенными пальцами, ладони прижаты к полу. Далее необходимо поднять голову, крепко прижав подбородок к груди. После этого – поднять прямые ноги вертикально вверх, стараясь не отрывать таз от пола. Тренированный человек поднимает ноги не вертикально, а максимально возможно “на себя”. Главное при этом не сгибать ноги в коленях и не отрывать таз от пола. После выполнения упражнения можно расслабиться, опустив ноги и голову, после чего повторить упражнение вновь. 

Дыхание. Изначально необходимо глубоко выдохнуть. При поднятии головы и ног производится медленный и глубокий вдох, при опускании – выдох. Во время отдыха между упражнениями желательно не сбивать заданного ритма дыхания.

Рисунок Ц.1.4

Рисунок Ц.1.5

Примечание. Лежать лучше всего на ковре или подстилке, изолированно от холодного пола. При сложности выполнения упражнения можно начинать поднимать согнутые в коленях ноги, постепенно увеличивая сложность исполнения. 

Упражнение третье

Исходное положение: стоя на коленях. Колени следует ставить на расстоянии ширины таза одно от другого, чтобы бедра располагались строго вертикально. Кисти рук ладонями лежат на задней поверхности мышц бедер как раз под ягодицами. Голову следует наклонить вперед, прижав подбородок к груди. Затем, забрасывая голову назад и вверх, выпячиваем грудную клетку и прогибаем позвоночник назад, немного опираясь руками о бедра, после чего возвращаемся в исходное положение с прижатым к грудине подбородком. Немного отдохнув, повторяем все сначала. 

Дыхание. В самом начале следует сделать глубокий выдох. Прогибаясь назад, нужно вдыхать, возвращаясь в исходное положение – выдыхать. Глубина дыхания имеет важнейшее значение! Полнота и глубина выдоха – это залог глубокого вдоха.

Рисунок Ц.1.6

Рисунок Ц.1.7

Упражнение четвертое

Исходное положение: сидя, вытянув перед собой прямые ноги со ступнями, расположенными примерно на ширине плеч. Позвоночник прямой, ладони с сомкнутыми пальцами лежат на полу, по бокам от ягодиц. Пальцы при этом должны быть направлены вперед. Голова опущена вперед и прижата к груди. Запрокинь голову как можно дальше назад и вверх, а затем подними туловище вперед до горизонтального положения. В конечной фазе бедра и туловище должны находиться в одной горизонтальной плоскости, а голени и руки – располагаться вертикально, как ножки стола. Достигнув такого положения, нужно на несколько секунд сильно напрячь все мышцы тела, а потом расслабиться и вернуться в исходное положение. 

Дыхание. Сначала нужно выдохнуть. Поднимаясь и запрокидывая голову – выполнить глубокий плавный вдох. Во время напряжения необходимо задержать дыхание, и, опускаясь, полностью выдохнуть. Между упражнениями желательно сохранять ритм дыхания. 

Рисунок Ц.1.8

Рисунок Ц.1.9

Упражнение пятое

Исходное положение: упор, лежа прогнувшись. При этом тело опирается на ладони и подушечки пальцев ног. Колени и таз пола не касаются. Кисти рук ориентированы строго вперед сомкнутыми вместе пальцами. Расстояние между ладонями – немного шире плеч. Расстояние между ступнями ног – такое же. Запрокидываем голову как можно дальше назад и вверх. Затем переходим в положение, при котором тело напоминает острый угол, вершиной направленный вверх. Одновременно движением шеи прижимаем голову подбородком к груди. Стараемся, чтобы ноги оставались прямыми, а прямые руки и туловище находились в одной плоскости. Тогда тело окажется как бы сложенным пополам в тазобедренных суставах. Полезно ввести в упражнение паузу с максимальным напряжением всех мышц – при прогибе и при подъеме. Возвращаемся в исходное положение.

Дыхание. Начав, упражнение с полного выдоха в упоре лежа прогнувшись, делай глубокий, насколько это возможно, вдох при “складывании” тела пополам. Возвращаясь, в упор лежа, делай полный выдох. В крайних точках необходимо задерживать дыхание.

Рисунок Ц.1.10

Примечание. При возвращении в исходное положение старайтесь прогибать спину назад как можно больше, но не за счет излома в пояснице, а за счет расправления плеч и максимального прогиба в грудном отделе. 

Выполняя этот комплекс упражнений, ты получишь нагрузку на весь опорно-двигательный аппарат, задействуешь дыхание и сердечнососудистую систему. Нормализуешь сон, психику и общее состояние своего физического организма.

Задание:

1. Выполни первое упражнение. Опиши свои ощущения, чувства, физическое состояние.
2. Выполни второе упражнение. Опиши свои ощущения, чувства, физическое состояние.
3. Выполни третье упражнение. Опиши свои ощущения, чувства, физическое состояние.
4. Выполни четвертое упражнение. Опиши свои ощущения, чувства, физическое состояние.
5. Выполни пятое упражнение. Опиши свои ощущения, чувства, физическое состояние.
6. Опиши свое физическое и психическое состояние после выполнения всего комплекса упражнений.

Описывай максимально подробно, проводя мониторинг своего физического тела, а так же эмоционального фона, дыхания, пульса, и прочих факторов.