Корни знаний о биоритмах уходят в далекую древность. Интерес к биологическим ритмам прослеживается на протяжении двух с половиной тысячелетий, а письменные свидетельства об этом восходят ко времени древнегреческого поэта Архилока. который писал: "Познай, какой ритм владеет людьми!" Значимость биологических ритмов была оценена Гиппократом. В IY веке до нашей эры Аристотель писал: "Продолжительность всех таких явлений совершенно естественно измерять периодами. Я называю периодами день и ночь, месяц, год и времена,измеряемые ими, кроме того есть лунные периоды." Греческий врач Герофил из Александрии за 300 лет до н.э. обнаружил, что пульс у здорового человека меняется в течении дня. С древних времен мышлению человека было свойственно искать постоянство, повторяемость в явлениях, связь жизненных процессов с окружающими условиями. Еще в IV в. до н. э. греческий философ Платон сказал: «Всей человеческой жизнью управляет гармония и ритм», а русский физиолог И. П. Павлов утверждал, что в жизни человека нет ничего более властного, чем ритм.
Биологические ритмы (биоритмы) - периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они свойственны живой материи на всех уровнях ее организации -- от молекулярных и субклеточных до биосферы. Являются фундаментальным процессом в живой природе.
Адаптация организмов к окружающей среде в процессе эволюционного развития шла в направлении, как совершенствования их структурной организации, так и согласования во времени и пространстве деятельности различных функциональных систем. Исключительная стабильность периодичности изменения освещенности, температуры, влажности, геомагнитного поля и других параметров окружающей среды, обусловленных движением Земли и Луны вокруг Солнца, позволила живым системам в процессе эволюции выработать стабильные и устойчивые к внешним воздействиям временные программы, проявлением которых служат биоритмы. Такие ритмы, обозначаемые иногда как экологические, или адаптивные (например: суточные, приливные, лунные и годовые), закреплены в генетической структуре. В искусственных условиях, когда организм лишен информации о внешних природных изменениях (например, при непрерывном освещении или темноте, в помещении с поддерживаемыми на одном уровне влажностью, давлением и т. п.) периоды таких ритмов отклоняются от периодов соответствующих ритмов окружающей среды, проявляя тем самым свой собственный период.
Выдающийся хронобиолог Ф. Хальберг разделил все биологические ритмы на три группы:
- 1) Ритмы высокой частоты с периодом, который не превышает получасовой интервал. Это ритмы сокращения сердечных мышц, дыхания, биотоков мозга, биохимических реакций, перистальтики кишечника.
- 2) Ритмы средней частоты с периодом от получаса до семи суток. Сюда входят: изменение сна и бодрости, активности и покоя, суточные изменения в обмене веществ, колебание температуры, артериального давления, частоты деления клеток, колебание состава крови.
- 3) Низкочастотные ритмы с периодом от четверти месяца до одного года: недельные, месячные и сезонные ритмы. К биологическим процессам этой периодичности принадлежат эндокринные изменения, зимняя спячка.
Суточные, или циркадные (от cirke -- около, dias -- день), ритмы являются универсальными показателями общего состояния здоровья человека, они повторяются каждые 20--28 ч. Их нарушение -- один из первых признаков заболевания организма. Важнейший циркадный ритм -- колебания температуры тела. Ночью у человека самая низкая температура, к утру она повышается и во второй половине дня, примерно к 18 ч, достигает максимального значения. Изо дня в день к моменту пробуждения, как бы предвосхищая возрастающую потребность организма, в крови повышается содержание адреналина, приводя организм в состояние «боевой готовности». Снижение содержания адреналина в крови к вечеру является непременным условием спокойного сна. В циркадном ритме меняется и работоспособность человека.
Общие представления о биоритмах. Ритмичность процессов прослеживается во всем и везде: по закону ритма живут человек и вся окружающая его природа, Земля, Космос.
Когда-то природа «завела» биологические часы живого так, чтобы они шли в соответствии с присущей ей самой цикличностью. Смена дня и ночи, чередование времен года, вращение Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца — изначальные условия развития организма. Биологический ритм стал общим принципом живого, закрепленным в наследственности, неотъемлемой чертой жизни, ее временной основой, ее регулятором.
Биоритмы — периодические изменения интенсивности и характера биологических процессов, которые самоподдерживаются и самовоспроизводятся в любых условиях.
Биоритмы характеризуются:
- периодом — продолжительностью одного цикла колебаний в единицу времени;
- частотой ритмов - частотой периодических процессов в единицу времени;
- фазой - частью цикла, измеряемой в долях периода (начальная, конечная и т.д.);
- амплитудой - размахом колебаний между максимумом и минимумом.
По продолжительности выделяют следующие циклы:
- высокочастотные — продолжающиеся до 30 минут;
- среднечастотные — от 0,5 до 24 часов, 20-28 часов и 29 часов — 6 суток;
- низкочастотные — с периодом 7 суток, 20 суток, 30 суток, около одного года.
Таблица. Классификация биоритмов человека
Для человеческого организма характерен целый спектр ритмопроявляющихся процессов и функций, который объели- нен в единую согласованную во времени колебательную систему, обладающую следующими особенностями: наличием связи между ритмами разных процессов; наличием синхронности, или кратности, в протекании тех или других ритмов; наличием иерархичности (подчинением одних ритмов другим).
На рис. 1 представлена схема биоритмов, которая отражает часть спектра ритмов жизнедеятельности человека. (На самом деле в человеческом организме ритмично все: работа внутренних органов, тканей, клеток, электрическая активность мозга, обмен веществ.)
У человека выявлены и исследованы среди многих других четыре основных биологических ритма:
Полутора часовой ритм (от 90 до 100 минут) чередования нейрональной активности мозга как во время бодрствования, так и во время сна, являющийся причиной полуторачасовых колебаний умственной работоспособности и полуторачасовых циклов биоэлектрической активности мозга во время сна. Через каждые полтора часа человек испытывает попеременно то низкую, то повышенную возбудимость, то умиротворенность, то беспокойство;
Месячный ритм. Месячной цикличности подчинены определенные изменения в организме женщины. Недавно установлен околомесячный ритм работоспособности и настроения мужчин;
Годовой ритм. Отмечаются циклические изменения организма ежегодно во время смены времен года. Установлено, что в разное время года различно содержание гемоглобина и холестерина в крови; мышечная возбудимость выше весной и летом и слабее осенью и зимой, максимальная светочувствительность глаза тоже наблюдается весной и ранним летом, а к осени и зиме падает.
Высказываются предположения, что существуют ритмы 2-, 3- и 11-летние — 22-летние, наиболее вероятной считается связь их с метеорологическими и гелиогеографическими явлениями, обладающими примерно такой же цикличностью.
Кроме ритмов, приведенных выше, жизнь человека подчиняется социальным ритмам. К ним люди приучаются постоянно. Один из них — недельный. Дробя в течение многих веков каждый месяц на недели — шесть рабочих дней, один день для отдыха, человек сам приучил себя к нему. Этот режим, не существующий в природе и появившийся в результате социальных причин, стал неотъемлемой меркой жизни человека и общества. В недельном цикле меняется прежде всего работоспособность. Причем одинаковая закономерность прослеживается у групп населения, различающихся по возрасту и характеру труда: у рабочих и инженеров на промышленных предприятиях, у школьников и студентов. Понедельник начинается с относительно низкой работоспособности, от вторника к четвергу — самый гребень недели — она набирает максимальный подъем, а с пятницы опять падает.
Рис. 1. Ритмы жизнедеятельности человека
Биологическое значение биоритмов. Биоритмы выполняют в организме человека по крайней мере четыре основные функции.
Первая функция — оптимизация жизнедеятельности организма. Цикличность — базисное правило поведения биосистем, необходимое условие их функционирования. Это связано с тем, что биологические процессы не могут интенсивно протекать длительное время; они представляют собой чередование максимума и минимума, ибо доведение функции до максимума лишь в определенные фазы каждого периода цикла экономнее, чем стабильное непрерывное поддержание такого максимума. В биосистемах за всякой активностью должно следовать ее снижение для отдыха и восстановления.
Поэтому принцип ритмической смены активности, при которой происходит расход энергетических и пластических ресурсов, и ее торможения, предназначенного для восстановления этих расходов, изначально заложен при возникновении (рождении) любой биологической системы, включая человека.
Вторая функция — отражение фактора времени. Биоритмы — биологическая форма преобразования шкалы объективного, астрономического времени в субъективное, биологическое время. Целью его является соотнесение циклов жизненных процессов с циклами объективного времени. Основными характеристиками биологического времени как особой формы движущейся материи являются его независимость от нашего сознания и взаимосвязь его с физическим временем. Благодаря этому осуществляются временная организация биологических процессов в организме и согласование их с периодами колебаний внешней среды, что обеспечивает адаптацию организма к окружающей среде и отражает единство живой и неживой природы.
Третья функция — регуляторная. Ритмование — это рабочий механизм создания функциональных систем в центральной нервной системе (ЦНС) и базисный принцип регуляции функций. Согласно современным представлениям, создание рабочих механизмов в ЦНС обеспечивается синхронизацией ритмической высокочастотной деятельности составляющих ее нервных клеток. Таким образом осуществляется объединение отдельных нервных клеток в рабочие ансамбли, а ансамблей — в общую синхронную функциональную систему. Ритмование разрядов мозга имеет принципиальное значение для преобладания главной в данный момент реакции среди прочих. Так создается доминанта, господствующая в данное время функциональная система ЦНС. Она объединяет в едином ритме различные центры и определяет текущую последовательную их деятельность путем навязывания «своего» ритма. Так в структурах мозга создаются нервные программы, определяющие поведение.
Четвертая функция — интеграционная (объединительная). Биоритм — это рабочий механизм объединения всех уровней организации организма в единую суперсистему. Интеграция реализуется по принципу иерархичности: высокочастотные ритмы низкого уровня организации подчиняются средне- и низкочастотным уровням более высокого уровня организации. Иначе говоря, высокочастотные биоритмы клеток, тканей, органов и систем организма подчиняются базовому среднечастотному суточному ритму. Это объединение осуществляется по принципу кратности.
Общая характеристика биоритмов
Жизнь человека неразрывно связана с фактором времени. Одна из эффективных форм приспособления организма к внешней среде — ритмичность физиологических функций.
Биоритм — автоколебательный процесс в биологической системе, характеризующийся последовательным чередованием фаз напряжения и расслабления, когда тот или иной параметр последовательно достигает максимального или минимального значения. Закон, по которому происходит этот процесс, может быть описан различными функциями, а в самом простом варианте — синусоидальной кривой.
К настоящему времени у человека и животных описано около 400 биоритмов. Естественно, что возникла необходимость их классифицировать. Предложено несколько принципов классификации биоритмов. Чаще всего классифицируют их на основании частоты колебаний (осцилляции), или периодов. Выделяют следующие основные ритмы:
- Высокой частоты, или микроритмы (от долей секунды до 30 мин). Примером могут служить осцилляции на молекулярном уровне (синтез и распад АТФ и др.), частота сокращений сердца (ЧСС), частота дыхания, периодичность перистальтики кишечника.
- Средней частоты (от 30 мин до 28 ч). В эту группу входят ультрадианные (до 20 ч) и циркадные, или циркадианные (околосуточные — 20-28 ч) ритмы. Пример — чередование сна и бодрствования. Циркадианный ритм является основным ритмом физиологических функций человека.
- Мезоритмы (длительностью от 28 ч до 6-7 дней). Сюда относятся циркасептальные ритмы (около 7 дней). С ними связана работоспособность человека, они в значительной степени обусловлены социальным фактором — рабочей неделей с отдыхом на 6-7-й день.
- Макроритмы (от 20 дней до I года). К ним относятся циркануальные (цирканные), или окологодовые ритмы. В эту группу входят сезонные и околомесячные ритмы (лунный ритм, овариально-менструальный цикл у женщин и т.д.).
- Мегаритмы (длительностью в десяток или многие десятки лет). Наиболее известный из них — 11-летний ритм активности Солнца, с которым связаны некоторые процессы на Земле — инфекционные заболевания человека и животных (эпидемии и эпизоотии).
Характеристику каждого биоритма можно описать методами математического анализа и изобразить графически. В последнем случае речь идет о биоритмограмме, или хронограмме.
Как видно из рис. 2, биоритмограмма имеет синусоидальный характер. В ней различают временной период, фазы напряжения и расслабления, амплитуду напряжения, амплитуду расслабления, ак- рофазу данного биоритма.
Временной период — важнейшая характеристика биоритма. Это отрезок времени, по истечении которого происходит повторение функции или состояния организма.
Рис. 2. Схема биоритмограммы на примере циркадного ритма ЧСС: 1 — временной период (сутки); 2 — фаза напряжения (день); 3 — фаза расслабления (ночь); 4 — амплитуда напряжения; 5 — амплитуда расслабления; 6 — акрофаза
Фазы напряжении и расслабления характеризуют усиление и снижение функции в течение суток.
Амплитуда — разница между максимальной и минимальной выраженностью функции в дневное (амплитуда напряжения) и ночное (амплитуда расслабления) время. Общая амплитуда — разница между максимальной и минимальной выраженностью функции в рамках всего суточного цикла.
Акрофаза — время, на которое приходится наивысшая точка (максимальный уровень) данного биоритма.
В некоторых случаях кривая приобретает уплощенный или платообразный вид. Это встречается при малой амплитуде напряжения. Другими разновидностями являются инвертированные и двухвершинные биоритмограммы. Инвертированные кривые характеризуются снижением исходного уровня в дневное время, т.е. изменением функции в направлении, противоположном обычному. Это неблагоприятный признак.
Двухвершинные кривые отличаются двумя пиками активности в течение дня. Появление второго пика рассматривается в настоящее время как проявление адаптации к условиям существования. Так, например, первый пик работоспособности человека (11 — 13 ч) — это естественное проявление биоритма, связанное с дневной активностью. Второй подъем работоспособности, наблюдаемый в вечерние часы, обусловлен необходимостью выполнения домашних и других обязанностей.
Происхождение и регуляция биоритмов
Происхождение биоритмов определяется двумя факторами — эндогенным (внутренним, врожденным) и экзогенным (внешним, приобретенным).
Постоянные циклические колебания в различных системах организма складывались в процессе длительной эволюции, и теперь они являются врожденными. К ним относятся многие функции: ритмическая работа сердца, дыхательной системы, мозга и т.д. Эти ритмы называют физиологическими. Выдвинуто несколько гипотез эндогенной природы биоритмов. Наибольшее число сторонников имеет мультиосцилляторная теория, согласно которой в пределах многоклеточного организма (человека) может функционировать главный (центральный) водитель ритма (биологические часы), навязывающий свой ритм всем остальным системам, не способным генерировать собственные колебательные процессы. Наряду с центральным водителем ритма возможно существование второстепенных осцилляторов, иерархически подчиненных ведущему.
Биоритмы, зависящие от циклических изменений окружающей среды, являются приобретенными, и их называют экологическими. Эти ритмы испытывают большое влияние космических факторов: вращение Земли вокруг своей оси (солнечные сутки), энергетическое влияние Луны и циклических изменений активности Солнца.
Биоритмы в организме складываются из эндогенного — физиологического и экзогенного — экологического ритмов. Средняя частота ритмов обусловлена сочетанием эндогенных и экзогенных факторов.
Считается, что центральным водителем ритма является эпифиз (железа внутренней секреции, находящаяся в промежуточном мозге). Однако у человека эта железа функционирует только до 15-16 лет. По мнению многих ученых, роль центрального синхронизатора (биологических часов) у человека берет на себя область головного мозга, называемая гипоталамусом.
Контроль смены состояния бодрствования и сна зависит в значительной степени от светового фактора и обеспечивается связями коры головного мозга и таламуса (центр, в котором собираются импульсы от всех органов чувств), а также активизирующими восходящими влияниями ретикулярной формации (сетчатые структуры мозга, выполняющие активизирующую функцию). Важную роль играют прямые связи сетчатки глаза с гипоталамусом.
Прямые и опосредованные связи коры головного мозга и гипоталамических структур обеспечивают возникновение системы гормонального контроля периферической регуляции, действующей на всех уровнях — от субклеточного до организменного.
Таким образом, в основе временной организации живой материи лежит эндогенная природа биоритмов , коррегируемая экзогенными факторами. Устойчивость эндогенного компонента биологических часов создается взаимодействием нервной и гуморальной (лат. humor- жидкость; здесь — кровь, лимфа, тканевая жидкость) систем. Слабость одного из этих звеньев может привести к (нарушению биоритмов) и последующим нарушениям функций.
Исследователями доказано, что для постоянного совершенствования и тренировки приспособительных механизмов организм периодически должен испытывать стресс, определенный конфликт с окружающей его физической и социальной средой. Если учесть, что периодичность заложена в самой природе живых систем, то становится ясным, что именно такое динамическое взаимодействие организма со средой обеспечивает его стабильность и устойчивую жизнеспособность. Основу всякой активной деятельности составляют процессы интенсивного расходования жизненных ресурсов организма, и в то же время эти реакции являются мощным стимулом для еще более интенсивных восстановительных процессов. Можно утверждать, что динамическая синхронизация — взаимодействие эндогенных и экзогенных ритмов — придает организму живучесть и устойчивость.
Связь человека с окружающей средой оказывается в определенной зависимости от изменений характера и интенсивности ее биологической активности, которая называется биологическими ритмами.
Все материальные объекты во Вселенной осуществляют циклическое движение. Так, месяц оборачивается вокруг Земли приблизительно за 28 дней, а Земля вокруг Солнца - за 365. Период обращения Солнца вокруг центра Галактики составляет близко 200 млн. лет.
Ритмы присущи также всем объектам микромира и человеку в частности. Они пронизывают все живое на Земле на клеточном, тканевом, функциональном уровнях.
Выдающийся хронобиолог Ф. Хальберг разделил все биологические ритмы на три группы:
ритмы высокой частоты с периодом, который не превышает получасовой интервал. Это ритмы сокращения сердечных мышц, дыхание, биотоков мозга, перистальтики кишечника;
ритмы средней частоты с периодом от получаса до 7 суток. Сюда входят: изменение сна и бодрости, активности и покоя, суточные изменения в обмене веществ, колебание температуры тела, артериального давления, частоты деления клеток, состава крови;
Низкочастотные ритмы с периодом от четверти месяца до одного года: недельные месячные и сезонные ритмы. К биологическим процессам этой периодичности принадлежат эндокринные изменения, зимняя спячка, половые циклы.
Наименьший отрезок времени, на которое может реагировать мозг человека и его нервная система, представляет от 0,5 до 0,8 с. Поэтому не случайно, что сокращение нашего сердца в среднем достигает 0,8 с. Приблизительно такой же темп движения наших ног, рук во время походки. Интервал времени 0,5 - 0,7 соответствует скорости реакции наших слуховых и зрительных рецепторов.
Кроме этих малых ритмов, установлена еще одна распространенная периодичность, которая равняется 3О мин. Сюда принадлежит цикл сна, сокращение мышц желудка, колебание внимания и настроения.
Экспериментально установлено, что существуют еще и суточные ритмы. Для примера: образование желчи в печени чередуется с образованием гликогена. В первой половине дня образовывается больше желчи, а во второй половине дня печень накапливает гликоген и воду; в утренние часы усиливается перистальтика кишечника и моторная функция желудка, происходит очищение кишечника; вечером у почек более всего выраженная функция выделения, минимум ее приходится между 2 часами ночи и 5 часами утра; установлено, что с 5 до 6 часов утра происходит самый большой подъем и потенциально наивысшая трудоспособность человека; после 12 часа дня наступает первый период дневной активности. Ощущается усталость, реакции человека замедляют; в 16 часов начинается новый суточный подъем, организм испытывает потребность в движениях, но психическая активность постепенно угасает, организм становится более чувствительным до боли; после 18 часа возрастает давление крови, мы становимся нервными, легко начинаем ссориться из-за мелочей; после 20 часов наше психическое состояние снова стабилизируется. Это состояние лучшее для заучивания текстов, поскольку улучшается память, можно приводить и много других примеров. Суточный ритм физиологических функций есть биологическим и уместным. Человек, учитывая это, может напряженно работать в часы оптимального состояния организма и использовать периоды сравнительно низкого уровня активности функций для возобновления сил.
Контрольные вопросы
Дайте определение понятия «жизнь».
Проанализируйте основные отличия между человеком и животным миром.
Дайте определение понятия «усталость», «работа».
Назовите и дайте оценку значению анализаторов для безопасности жизнедеятельности человека.
Какая роль нервной системы в обеспечении жизнедеятельности человека?
Определите сущность понятия «здоровья, назовите основные признаки здоровья.
Дайте характеристику биоритмам и определите их значение для жизнедеятельности человека.
Анализаторы - это совокупность взаимодействующих образований периферической и центральной нервной системы, которые осуществляют восприятие и анализ информации о явлениях, которые происходят как в окружающей среде, так и внутри самого организма.
Структура анализатора
Рецептор
(воспринимающий образование)
Чувствительные нейроны
Участок кори головного мозга
У всех людей с момента их рождения действуют ритмы: 23 - суточный физический, 28 - суточный эмоциональный. Именно от этих ритмов зависит вероятность заболевания или смерти. Колебаниям с 23 - суточным периодом подвергаются такие проявления человека, как храбрость, стойкость, воля, физическая сила; колебаниям с 28 - суточным периодом - чувствительность, эмоциональная возбужденность, интуиция.
Инженер с Инсбрука Фридрих Тельчер, анализируя результаты экзаменов в высшем учебном заведении, где он излагал, и сравнивал с датой рождения, установил, что успехи студентов колеблются с 33 - суточным периодом.
Ведь у каждого человека наблюдаются три ритма - физический (период 23суток), эмоциональный (период 28 суток) и интеллектуальный (период 33суток), начальные фазы которых совпадают с его рождением.
Каждый цикл делится на 2 равные части: первая часть называется положительным периодом, вторая – отрицательным периодом. В положительном наполпериоде физического ритма человек характеризуется приливом сил, энергией, выносливостью, повышением трудоспособности. В негативном наполпериоде - наоборот.
В так называемые критические дни цикл «меняет» знаки, то есть изменение наполпериодов. В такие дни вероятность непринужденных ошибок, неадекватных действий и неверных решений будет максимальной.
Строгая математическая определенность ритмов позволяет по известной дате и времени рождения человека высчитать положительную, негативную фазу, критические дни. В такие дни человек должен воздержаться от принятия сложных решений, обходить опасные места и т.п. Поэтому теория биоритмов предупреждает человека от непринужденных ошибок, уменьшает риск деятельности и др.
Особенности состояния человека в положительном и негативном наполпериоде всех трех циклов, а также в критические дни приведены в таблице.
Виды, циклы и объяснения биоритмичных циклов (дне)
|
Цикл |
Сферы влияния |
Положительная фаза |
Критические дни |
Негативная фаза |
|
Физический (23 времени) |
Двигательная активность, физическая сила, выносливость, стойкость к болезням и влиянию неблагоприятных физических факторов |
1 и 12 | ||
|
Максимальная сила, выносливость, наивысшая стойкость к влиянию экстремальных факторов. |
Нестабильность физического состояния . Существует вероятность травм, аварий, обострений хронических заболеваний, головной боли. |
Сниженный физический тонус, быстрая утомляемость, снижение сопротивляемости организма к заболеваниям. |
||
|
Эмоциональный (28 суток) |
Настроение, сила, богатство и стойкость, творческое настроение, интуиция |
1 и 15 | ||
|
Наиболее благоприятное время для общения, контактов, прохождение тестов и испытаний . |
Эмоциональная нестойкость, склонность к снижению реакций, плохого чувства, ссор. |
Повышенная напряженность, часто плохое настроение. |
||
|
Интеллектуальный(33 времени) |
Мышление, память, логика, сосредоточенность, остроумие, гибкость ума |
1 и 17 | ||
|
Творческие дни, благоприятное время для решения сложных вопросов, изобретений. |
Склонность к снижению внимания, ошибочных выводов, ухудшение памяти. |
Процесс мышления вялый , прерывчатый. |
Определите, пользуясь таблицей, свой биоритм по состоянию на «_» 2010 года.
Пример решения задачи
Необходимо определить биоритм лица, которое родилось 6 марта 1981 года по состоянию на 1 октября 2001 года.
1. Определяем количество дней, которые прожил данный индивидум на 1.10.2001. Искомая продолжительность прожитых дней составляет 7514
2. Определяем количество полных биоритмичных циклов с начала жизни до последнего цикла:
эмоциональный 7514: 28 = 268,357; продолжительность последнего цикла: 0,357 * 28 = 10 дней.
физический 7514: 23 = 326,696; продолжительность последнего цикла 0,696 * 23 = 16 дней.
интеллектуальный 7514: 33 = 227,697;продолжительность последнего цикла 0,697 * 33 = 23 дня.
Таким образом интеллектуальный цикл приходится на 23 день с 33, эмоциональный на 10 с 28, физический, на 16-му с 23. По информации таблицы полученные значения дают возможность попутно оценить состояние человека.
Полученные результаты показывают, что физические и интеллектуальные способности рассмотренного лица 1 октября 2001 года слабые, а эмоциональные на довольно высоком уровне.
«Биологические ритмы и их роль в жизни человека»Биологические ритмы признаны важнейшим механизмом регуляции функций организма, обеспечивающим гомеостаз, динамическое равновесие и процессы адаптации в биологических системах.
Установлено, что биологические ритмы, с одной стороны, имеют эндогенную природу и генетическую регуляцию, с другой, их осуществление тесно связано с модифицирующим фактором внешней среды, так называемых датчиков времени. Эта связь в основе единства организма со средой во многом определяет экологические закономерности.
Закономерности биологических ритмов учитывают при профилактике, диагностике и лечении заболеваний.
Выдающийся хронобиолог Ф. Хальберг разделил все биологические ритмы на три группы:
1) Ритмы высокой частоты с периодом, который не превышает получасовой интервал. Это ритмы сокращения сердечных мышц, дыхания, биотоков мозга, биохимических реакций, перистальтики кишечника.
2) Ритмы средней частоты с периодом от получаса до семи суток. Сюда входят: изменение сна и бодрости, активности и покоя, суточные изменения в обмене веществ , колебание температуры, артериального давления, частоты деления клеток, колебание состава крови.
3) Низкочастотные ритмы с периодом от четверти месяца до одного года: недельные, месячные и сезонные ритмы. К биологическим процессам этой периодичности принадлежат эндокринные изменения, зимняя спячка.
Также выделяют свободнотекущие ритмы, наблюдаемые в условии изоляции от внешних времязадателей у человека с периодичностью несколько длиннее суток, а также захваченные ритмы – с определенными циклами освещения и принудителями, как колебание температуры среды .В зависимости от источника происхождения биологические ритмы делят на экзогенные и эндогенные. Экзогенные ритмы – это колебания, вызванные периодическими воздействиями извне. Они являются пассивными реакциями на колебания факторов окружающей среды. Эндогенные ритмы – автономные (спонтанные, самоподдерживающиеся, самовозбуждающиеся) колебания, обусловленные активными процессами в самой системе.По выполняемой функции биологические ритмы делят на физиологические и экологические. Физиологические ритмы – рабочие циклы отдельных систем (сердцебиение, дыхание и т. п.). Экологические (адаптивные) служат для приспособления организмов к периодичности окружающей среды. Период (частота) физиологического ритма может изменяться в широких пределах в зависимости от степени функциональной нагрузки, как правило, от долей секунды до нескольких минут.
Центральное место среди ритмических процессов занимает циркадианный ритм по предложению Халберга Ф. (1964), имеющий наибольшее значение для организма. Циркадианный ритм является видоизменением суточного ритма с периодом 24 часа, протекает в константных условиях и принадлежит к свободно текущим ритмам. Это ритмы с не навязанным внешними условиями периодом. Они врожденные, эндогенные, т.е. обусловлены свойствами самого организма. Период циркадианных ритмов длится у растений 23-28 часов, у животных 23-25 часов. Поскольку организмы обычно находятся в среде с циклическими изменениями ее условий, то ритмы организмов затягиваются этими изменениями и становятся суточными.Циркадианные ритмы обнаружены у всех представителей животного царства и на всех уровнях организации – от клеточного давления до межличностных отношений. В многочисленных опытах на животных установлено наличие циркадианных ритмов двигательной активности, температуры тела и кожи, частоты пульса и дыхания, кровяного давления и диуреза. Суточным колебаниям оказались подвержены содержания различных веществ в тканях и органах, например, глюкозы, натрия и калия в крови, плазмы и сыворотки в крови, гормонов роста и др. По существу, в околосуточном ритме колеблются все показатели эндокринные и гематологические, показатели нервной, мышечной, сердечнососудистой, дыхательной и пищеварительной систем. В этом ритме содержание и активность десятков веществ в различных тканях и органах тела, в крови, моче, поте, слюне, интенсивность обменных процессов, энергетическое и пластическое обеспечение клеток, тканей и органов. Этому же циркадианному ритму подчинены чувствительность организма к разнообразным факторам внешней среды и переносимость функциональных нагрузок. Всего к настоящему времени у человека выявлено около 500 функций и процессов, имеющих циркадианную ритмику.
Ритм сокращения сердца у человека, находящегося в состоянии относительного покоя , зависит от фазы циркадианного ритма. Основной земной ритм – суточный, обусловленный вращением Земли вокруг своей оси, поэтому практически все процессы в живом организме обладают суточной периодичностью. Все эти ритмы (а у человека их уже обнаружено более 100) определенным образом связаны друг с другом, образуя единую, согласованную во времени ритмическую систему организма.
1.2 Характеристика биологических ритмов
В основе различной ритмики лежит периодический волновой процесс. Для характеристики биоритма важны следующие показатели: период, уровень (мезор), амплитуда, фаза, частота и др. (рис. 1).
1. Период ритма рассчитывают как длительность одного полного цикла ритмических колебаний в единицах времени.
3. Амплитуда – это половина разности между наибольшим и наименьшим значениями кривой ритма в течение одного биологического цикла.
4. Фаза характеризует положение колеблющейся системы в каждый данный момент времени. При этом время наибольшего подъема , а время наибольшего спада процесса – как батифаза.
5. Количество циклов, совершающихся в единицу времени, называют частотой.
Помимо этих показателей, каждый биологический ритм характеризуется формой кривой, которую анализируют при графическом изображении динамики ритмически меняющихся явлений (хронограмма, фазовая карта и др.). Простейшая кривая, описывающая биоритмы, – это синусоида. Однако, как показывают результаты математического анализа, структура биоритма бывает, как правило, более сложной.
Истинно периодическими колебания могут быть только в стационарном режиме. Колебания обычно не сразу достигают стационарного состояния, а начиная с момента возникновения, приближаются к нему асимптотически. Это позволяет считать, что биоритм, у которого существует промежуточный режим – переходный период, – является процессом, способным к регуляции.
Рис. 1 - Схематическое изображение биоритма и его основные показатели
Приведем некоторые типичные характеристики циркадианной системы здорового человека. Масса тела достигает максимальных значений в 18-19 часов, температура тела – в 16-18 часов, частота сердечных сокращений – в 15-16 часов, частота дыхания – в 13-16 часов, гистологическое артериальное давление – в 15-18 часов, уровень эритроцитов в крови – в 11-12 часов, лейкоцитов – в 21-23 часа, гормонов в плазме крови – в 10-12 часов, инсулина – в 18 , общего белка крови – в 17-19 часов.
Глава 2 Роль биологических ритмов в обеспечении жизнедеятельности человека
2.1 Положительное влияние биологического ритма на жизнь человека
Преимущества периодической организации процессов жизнедеятельности человека с внутренним ритмом физиологам известна хорошо. Одно из возможных преимуществ состоит в том, что способность предсказывать время суток «изнутри» с помощью циркадианных осцилляторов позволяет организму загодя предвидеть вероятные требования к работе гомеостатических систем, какими бы ни были противоречивыми внешние сигналы в предыдущие 24 часа. Таким образом, эффекторы, для включения которых требуется длительное время (порядка нескольких часов), могут использоваться для ответа на ежедневные изменения окружающей среды, так как они активизируются внутренними сигналами задолго до наступления таких изменений . Наглядное отражение внутреннего биоритма на жизнедеятельность проявляется в суточном ритме человека: образование желчи в печени чередуется с образованием гликогена. В первой половине дня образовывается наибольшее количество желчи, которая обеспечивает оптимальные условия для переваривания, в частности, жиров. Во второй половине дня печень накапливает гликоген и воду.В утренние часы усиливается перистальтика кишечника и моторная функция желудка, происходит очищение кишечника.Вечером наиболее выраженная выделительная функция почек, минимум ее приходится между 2-я часами ночи и 5-ю часами утра.
В течение суток фазы работоспособности также чередуются с периодами расслабления и сна. При этом пик активности с утра приходится на период с 8 до12 часов, а дневной пик активности выпадает на период с 15 до 18 часов. Эти периоды активности обязательно чередуются периодами расслабления. Кроме того, свое биологическое расписание есть и у каждого нашего органа. Если мы будем придерживаться этого расписания, то мы надолго сохраним свою красоту и здоровье .
3.00 - 6.00: самый тяжёлый и истощающий период для организма. Для него характерно самое низкое кровяное давление.
6.00 - 7.00: оптимальное время для перехода от сна к бодрствованию.
5.00 - 7.00: период наибольшей активности толстого кишечника и оптимальное время для очищения организма.
7.00 - 9.00: время наибольшей активности желудка, и, следовательно, это время хорошо использовать для первого приема пищи.
8.00 - 9.00: в кровь поступает наибольшее количество половых гормонов.
9.00 - 10.00: оптимальное время для медицинских процедур, связанных с внешним воздействием, так как в это время кожа мене всего чувствительна к уколам.
10.00 - 12.00: время наиболее активной работы мозга и лучшее время для интеллектуальной работы.
13.00 - 15.00: время активности тонкого кишечника. Это означает, что если вы перед этим пообедали, то за два часа пища наилучшим образом усвоится.
16.00 - 18.00: это время лучше использовать для физической работы и спорта. Именно в этот период быстрее всего отрастают волосы и ногти.
17.00 - 19.00: в это время мы лучше всего улавливаем нюансы вкуса, ароматов и музыки.
18.00 - 20.00: в это время печень легче всего справляется с алкоголем .
18.00 - 20.00: в этот период лучше всего накладывать косметические маски. Это время красоты, так как в эти часы кожа максимально чувствительна к косметическим процедурам.
18.00- 21.00: время для самых задушевных бесед. В это время человек открыт для общения и острее всего чувствует одиночество.
19.00 - 21.00: в этот период максимально подвижны наши суставы, а значит, он хорошо подходит для занятий йогой и упражнений на растяжку и расслабление.
22.00: начиная с этого времени, особенно интенсивно начинают действовать защитные силы организма. Именно это время наиболее благоприятно для отхода ко сну.
Знание биоритмов человека позволяет изготовить хронологические календари, которые улучшают нормальное протекание жизни и оптимизируют результаты человеческой деятельности. Вот некоторые данные о пиках биологических процессов в организме в течение суток :
макс. чувствительность пальцев - 15-16 ч.
макс. сжатие руки - 9-10 ч.
макс вырабатывание желудочных кислот -13 ч.
макс. восприимчивость к инъекциям - 9 ч.
макс. работоспособность печени - 18-20 ч.
макс.работоспособность легких -16-18 ч.
макс. рост волос и ногтей - 16-18 ч.
макс. активность мозга -10-12 ч.
мин. внимание водителей - 2 ч.
труднее всего оставаться в одиночестве - 20-22 ч.
мин. сосудистое давление - 4-5 ч.
макс. активность для мужчин и женщин - начало осени.
2.2 Отрицательное влияние на жизнь человека в случае нарушения биологического ритма
Согласно одному из научных определений, биологические ритмы обеспечивают способность организма к адаптации и выживанию в изменяющихся условиях среды. Отсюда следует, что при нарушении биологических ритмов устойчивость человека к различным факторам окружающей среды снижается.Эксперименты со сдвигом фазы и перелеты в широтном направлении показывают, что сдвиги фазы принудителями и перелеты через несколько часовых поясов позволяют исследовать перестройку циркадианной системы во время переходного процесса, что негативно сказывается впоследствии на состояние ритма жизни. Типичные результаты таких экспериментов представлены на рис. 2:
Рис. 2 Ритмы ректальной температуры до и после 6-часового сдвига фазы времязадателя в условиях изоляции (кривые А и В; белые и черные полоски вверху – циклы освещения) и при перелете 6 часовых поясов (кривые Б и Г)
В каждом случае по горизонтали отложено местное время до сдвига или перелета. Чтобы подчеркнуть медленный, постепенный характер процесса ресинхронизации, под каждой кривой стрелками, направленными вниз, указаны фактические наблюдаемые минимумы температуры тела, а стрелками, направленными вверх, - положения тех минимумов, ожидаемые по окончании перестройки. Данный эксперимент выявил положительную связь между амплитудой колебания температуры тела до полета и временем, необходимым для перестройки ритмов на две трети.
Последствиями нарушений строгой временной упорядоченности в биоритме человека приводит к внутренней десинхронизации работы организма. У человека наблюдаются значительные циркадианные изменения в суммарных перемещениях калия между внутриклеточным и межклеточным пространствами: днем калий выходит из клеток в тканевую жидкость и в плазму крови, а ночью перемещается в обратном направлении. Эти изменения уравновешиваются хорошо заметным ритмом выделения калия почками, которое достигает максимума в середине дня, то есть во время наибольшего выхода калия из клеток, а затем спадает до минимума ночью. Однако если бы ритм выделения калия почками рассогласовалсяс ритмом поглощения и выделения его клетками, то это могло бы привести к значительным колебаниям внеклеточной концентрации калия. А в случае расхождения этих двух циркадианных ритмов по фазе на 180 градусов концентрация калия в плазме в определенной фазе цикла могла бы падать до уровня, создающего опасность резкого нарушения работы сердца.
Заключение
Знание собственного биологического ритма позволяет четко скоординировать функционирование организма , что позволит помочь в достижении повседневных задач. Биологический ритм у каждого человека индивидуален, прежде всего, именно он задает нашу результативность в нашей работе, поскольку биологический ритм тесно связан с работоспособностью. Определение состояние человека по типу ритма: «жаворонок», «сова» или «голубь» накладывает ограничение на выполняемую ритмику работу в течение дня. Поэтому так важно синхронизировать жизнедеятельность в течение дня с типом ритма, поскольку асинхронизация приводит к ущербности состояния человека в целом. С одной стороны – биологический ритм человека дает определенные плюсы во взаимодействии с внешней средой: заранее предъявляя требования к перестройке внутренних жизненных процессов в соответствии с ожидаемой изменчивостью окружающей среды, с другой стороны, при нарушении внутренней гармонии процессов ведет к потере конкретной в течение дня фазы работоспособности, что в дальнейшем оказывает внутреннею рассинхронизацию с периодами суток. Известно, что у человека при взаимодействии различных функциональных систем организма с окружающей средой, как следствие, выявляется гармоническое согласование различных ритмических биологических процессов, что обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма, свойственную здоровому человеку.Кроме того, человеческий организм подчиняется ритмам, заложенным самой природой, и эти ритмы оказывают влияние на все процессы, происходящие в организме, то учет этих ритмов и уважительное отношение к ним - основа человеческого здоровья.
Таким образом, важно знать свой эмоциональный, физический и интеллектуальный ритм. Каждый из этих ритмов на половине своей длины достигает наивысшей фазы. Затем он резко опускается вниз, достигает исходного пункта (критической точки), и переходит в фазу спада , где достигает низшей точки. Потом снова поднимается наверх, где начинается новый ритм. Влияние биоритмов происходит постоянно, они пронизывают нас, придают сил или полностью лишают энергии. Все три биоритма связаны между собой и с другими факторами (состояние здоровья, возраст, окружающая среда, стресс и т. д.). Взаимосвязь тела, чувств и духа ведет к тому, что воздействие каждого из них нельзя толковать однозначно, с этой точки зрения каждый человек опять же индивидуален.
Список использованной литературы
«Биологические ритмы», Под редакцией Ю. Ашоффа: 2 тома. – Москва, Издательство«Мир», 1984.
«Безопасность жизнедеятельности: биоритмы и их роль в жизнедеятельности человека», лекции, Москва, 2001.
«Биологические ритмы здоровья», В. Гриневич, Издательство «Наука и жизнь», №1, 2005.
«Хроноструктура биоритмов сердца и внешней среды», Т.К.Бреус, С.М. Чибисов,Р.М. Баевский, К.В. Шебзухов, Москва, Издательство Российского университета дружбы народов, 2002.
«Экология человека», Практикум: Учебное пособие, Е.П. Гора, Москва, Издательство«Дрофа», 2008.
«Физиология человека», Под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько. – Москва: Медицина, 2007.
«От часов к хаосу. Ритмы жизни»,Л.Гласс, М.Мэки, Москва, Издательство «Мир», 1991.
Существует, весьма условная, по мнению ученых хронобиологов, теория трех биоритмов. Согласно ей, состояние человека определяется тремя биоритмами: физическим, интеллектуальным и эмоциональным. И бывают дни, когда одни биоритмы активнее других, так как все они обладают разной степенью периодичности.
Именно поэтому в определенные дни и определенное время бывают всплески, например, физической активности при плохом настроении, или же выбросы позитивных эмоций, а, быть может, появляется огромно желание заняться какой-то умственной деятельностью.
То есть, от биоритмов полностью зависит активность человеческого организма и его состояние. Поэтому не стоит «насиловать» свой организм. Напротив, нужно прислушиваться к нему и грамотно использовать свои собственные ресурсы. Например, сон и его значение, как биологического ритма, пожалуй, является одним из самых важных. Именно поэтому никак нельзя ложиться слишком поздно или спать слишком мало, ведь из этого следует нарушение абсолютно всех биоритмов организма. Вообще ученными установлено, что наилучший сон происходит в период с двадцати трех часов до семи. А ложиться после полуночи весьма вредно для умственной активности, то есть, интеллектуальных биоритмов.
Нельзя забывать и о том, что человек все же является частью природы, поэтому на него оказывают влияние и фазы луны. Например, многие люди ощущают упадок сил в новолуние и повышенную активность во время полнолуния.
Вопрос №8 Физиологическая классификация физических упражнений.
Физиологической основой классификации физических упражнений могут быть режим мышечной деятельности (статический, динамический, смешанный), степень координационной сложности, отношение упражнений к развитию качеств двигательной деятельности (физическим качествам), относительная мощность работы и другие признаки.
Физические упражнения могут быть подразделены по следующим критериям: по биомеханической структуре движения - на циклические (гребля, бег, плавание и т.д.) и ациклические (бокс, борьба, гимнастика и т.д.); по проявлению физических качеств - на упражнения, требующие преимущественного развития быстроты - скоростные (бег на короткие дистанции), взрывной силы - скоростно-силовые (прыжки в длину и высоту, метания), выносливости (лыжные гонки, бег на длинные дистанция), силы (тяжелая атлетика), координации - сложно-технические (гимнастика, горные лыжи, фигурное катание); по особенностям локомоций - на упражнения, выполняемые преимущественно ногами (бег, конькобежный и велосипедный спорт), руками (плавание, гимнастика), руками и ногами (ходьба на лыжах); по мощности выполняемой работы - на упражнения максимальной, субмаксимальной, большой, умеренной и попеременной мощности; по преобладающему источнику энергии - на упражнения, выполняемые в зоне аноэробно-алактатного, аноэробно-лактатного, смешанного анаэробно-аэробного и аэробного энергегического обеспечения; по уровню энерготрат - на упражнения, выполняемые с высокими энерготратами, при потреблении кислорода 4-6 л/мин (бег, лыжные гонки, плавание), средними - 2-4 л/мин (спортивные игры) и низкими - менее 2 л/мин (фигурное катание, бокс, борьба); по характеру регламентации нагрузки - на упражнения заданного объема работы (гребля, плавание, бег и т.д.) и упражнения заданного времени работы (бокс, борьба, футбол, хоккей и т.д.); по объему активной мышечной массы - на локальные, при которых в работу вовлекается до одной трети мышечной массы, региональные - до двух третей мышечной массы и глобальные - более двух третей мышечной массы; но характеру (виду) мышечной работы - на статические и динамические.
Человек по своей сущности не может жить без движения. В своей обычной (повседневной) жизни мы не замечаем, как выполняем различные упражнения, которые и держат наши мышцы в тонусе. Например, поднимаясь по лестнице, мы совершаем движения, которые заставляют работать мышцы ног, спины, брюшного пресса, что помогает повысить обмен веществ. Укрепляются бедра, ягодицы и икроножные мышцы, увеличивается объём легких.
Физические упражнения помогают в решении различных задач, таких как: физическое воспитание, образование и оздоровления.
Физическое воспитание наряду с другими важными факторами способствует охране здоровья, а также дисциплинирует человека с раннего возраста.
С точки зрения физиологии, упражнение – это непрерывные действия, которые направленные на достижение определенного результата.
Физические упражнения чрезвычайно многообразны. Для их классификации невозможно применить один единственный критерий. Этим объясняется наличие различных систем физиологической классификации по разным критериям, положенным в их основу.
Многие ученые классифицируют физические упражнения по различным основаниям.
Так, например, Д. Н. Давиденко разделил все упражнения на следующие виды:
1) по биомеханической структуре движений;
2) по проявлению физических качеств;
3) по особенностям локомоций;
4) по мощности выполняемой работы;
5) по преобладающему источнику энергии;
6) по уровню энерготрат;
7) по характеру регламентации нагрузки;
8) по объему активной мышечной массы .
Так же существует классификация, предложенная В. С. Фарфелем, который все виды спортивных упражнений разделил на:
2) движения .
Поза – это удержание тела в определенном положении. При этом обеспечивается поддержание заданного угла или необходимого напряжения мышц. Например: лежание, сидение, стояние, вис и упор, стойка на кистях.
Различные позы позволяют человеку избавится от некоторых заболеваний, в том числе прекращение боли в позвоночнике, суставах, руках и ногах. Позы часто применяются для занятия йогой.
Все движения условно можно разделить на: стандартные и нестандартные. При стандартной (стереотипной) работе упражнения выполняются в постоянных условиях и характеризуются строгой постоянностью движений. При нестандартной (ситуационной) работе наблюдается отсутствие жесткой стереотипности в совершаемых движениях.
Я.М. Коц в соответствии с кинематической характеристикой упражнений разделяет их на:
1) циклические;
2) ациклические.
Циклические упражнения характеризуются многократностью повторения одного и того же упражнения, состоящего из нескольких фаз.
Циклические упражнения по предельному времени работы разделены по зонам относительной мощности:
1) максимальной мощности;
2) субмаксимальной;
3) большой;
4) умеренной мощности .
Примером могут служить упражнения: ходьба, гребля, бег, плаванье, велоспорт, бег на коньках. Исключениями являются короткие упражнения.
Плаванье – это один из видов циклических упражнений, которое развивает выносливость, влияет на кровообращение, становится подвижная грудная клетка. Существует несколько техник плаванья: кроль, баттерфляй, брасс, плаванье на спине.
Циклические упражнения – это движения относительно постоянных структуры и мощности.
В свою очередь, циклические упражнения делятся на:
1) анаэробные;
2) аэробные.
Анаэробные упражнения – это действия, при которых мышечные движения совершаются за счет энергии полученной в ходе анаэробного гликолиза , то есть окисление глюкозы происходит при отсутствии кислорода. Примером анаэробных тренировок могут служить: силовой тренинг в бодибилдинге , пауэрлифтинге , армрестлинге и т. д. Анаэробные тренировки отличаются периодизацией нагрузки.
Основные упражнения в бодибилдинге: подъем на носки с гантелью (в работе с данным упражнением необходимо придерживаться принципа «Вынужденного повторения»; подъем на носки стоя на тренажере; подъем штанги стоя; подъем гантелей сидя.
Аэробные упражнения – это действия, при которых мышечные движения совершаются за счет энергии, полученной в ходе аэробного гликолиза, то есть окисления глюкозы кислородом.
Примеры аэробных упражнений:
1. Бег на длинные дистанции;
2. Быстрая ходьба;
3. Плавание;
4. Езда на велосипеде или занятия на велотренажере;
5. Аэробика.
Ациклические упражнении имеют выраженное начало и конец. Повторение не связано неразрывно с окончанием предыдущего движения и не обуславливает последующее. Ациклические движения не строятся на ритмическом двигательном рефлексе, хотя некоторые из них могут быть причислены к локомоциям (прыжки). Спортивные ациклические движения связанны с максимальной мобилизацией силы и скорости сокращения. Они служат целям развития силы и быстроты.
Ациклические упражнения можно разделить на несколько видов:
1. Взрывные.
2. Стандартно-переменные.
3. Нестандартно-переменные.
4. Интервально-повторные.
Характерной особенностью взрывных упражнений является мощность, сила с которой выполняется данное упражнение. Примером могут служить – прыжки и метания. Группу прыжков составляют: прыжки в легкой атлетике (в длину, в высоту, с шестом), прыжки на лыжах с трамплина и прыжки с трамплина в воднолыжном спорте, прыжки в воду, гимнастические и акробатические прыжки. В группу метаний входят: легкоатлетические метания диска, копья, молота, толкание ядра. Частным случаем метаний являются тяжелоатлетические упражнения (рывок и толчок).
Стандартно-переменные упражнения – это соревновательные упражнения в спортивной и художественной гимнастике и акробатике (кроме прыжков), в фигурном катании на коньках и на водных лыжах, в синхронном плавании.
Современная спортивная гимнастика характеризуется неуклонным ростом трудности упражнения. Существуют базовые упражнения, которые должны выполнять все спортсмены, занимающиеся данной деятельностью. Например: упражнения на бревне (перестановка ног, шаги вперед на полной ступне, скрестные шаги с продвижением вперед и назад, бег на носках и с высоким подниманием бедра, варианты поворотов на 1 ноге, равновесие на полупальцах и на одной ноге), упражнения на брусьях разной высоты, сальто вперед.
Нестандартно-переменные (ситуационные) упражнения включают все спортивные игры и спортивные единоборства, а также все разновидности горнолыжного спорта.
Спортивные единоборства – это вид спорта, в котором два противника пытаются физическими приемами или с помощью специального снаряжения нанести удар друг другу. Данный вид спорта развивает силу, ловкость, укрепляет здоровью. К ним можно отнести: бокс, дзюдо, тхэквандо, фехтование.
К интервально-повторным упражнениям относятся соревновательные, а также комплексные тренировочные упражнения, которые составлены из стандартной комбинации различных или одинаковых элементов, разделенных периодами полного или частичного отдыха.
Таким образом, учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что в современной жизни существует огромное количество упражнений, которые необходимо классифицировать не только по их виду, но и учитывать физиологические особенности организма человека.
Вопрос №7 Гиподинамия и ее последствия.
Когда человек большую часть времени проводит в сидячем положении, когда ему не хватает необходимой физической нагрузки, мышцы начинают ослабевать, уменьшается выносливость и сила человека, развивается вегето-сосудистая дистония, нарушается обмен веществ. Гиподинамия с течением времени приводит к изменениям опорно-двигательного аппарата: развивается остеопороз, остеоартроз и остеохондроз. Сказывается гиподинамия и на сердечно-сосудистой системе (развивается артериальная гипертония, ишемическая болезнь сердца), на дыхательной системе (болезни легких), пищеварительной системе (нарушение работы кишечника). Нарушения в эндокринной системе приводят к ожирению. При гиподинамии происходит снижение силы сокращений сердца и уменьшается масса тела. Кроме того, ослабляются венозные и артериальные сосуды, что приводит к ухудшению кровообращения. Возможны также нарушения в обмене белков, углеводов и жиров.
Ухудшается из-за гиподинамии и работа головного мозга: снижается трудоспособность человека, его умственная активность, он быстро утомляется, ощущает общую слабость, страдает бессонницей. Что касается влияния на опорно-двигательный аппарат, то уменьшается мышечная масса, между мышечными волокнами возникает жировая прослойка. Тонус мышц снижается, нарушается осанка, и это, в свою очередь, приводит к смещению внутренних органов. Гиподинамия и ее последствия сказываются и на работе желудочно-кишечного тракта и кровеносных сосудов. Так, из-за нее развивается атеросклероз, гипертоническая болезнь и варикозное расширение вен.
Что же делать? Как человеку обезопасить себя от гиподинамии и ее последствий ? Понятно, что для этого нужно, в первую очередь, поменять свой распорядок дня. Конечно, всем нам хочется после трудового дня сразу лечь на диван перед телевизором, и наслаждаться отдыхом. Но нужно помнить, что наш организм нуждается в нагрузке. К тому же, куда приятнее расслабление после физических упражнений, ведь тело после тренировки кажется таким гибким и легким. Таким образом, избежать гиподинамии - самой распространенной болезни 21 века - поможет физическая активность.
Только тот человек, который ведет здоровый образ жизни, может избежать последствий гиподинамии. Что подразумевается под здоровым образом жизни? Это рациональное питание, больше движения, отказ от вредных привычек. Поверьте, даже 30 минут ежедневной физической нагрузки будут очень полезны для вас. А пешие прогулки на свежем воздухе вообще творят чудеса! Конечно, в идеале человеку рекомендуется заняться спортом, ходить в спортивные клубы, на фитнес, заниматься плаванием. Но если работа отнимает большую часть времени и такой возможности просто нет, то нужно хотя бы просто увеличить физическую нагрузку. Например, если есть собака, то каждый день гулять с ней, а не просто стоять и ждать, пока она сама погуляет, перестать пользоваться лифтом и подниматься на этаж пешком, делать каждое утро легкую зарядку. То есть, двигательная нагрузка должна быть разумной, и тогда это станет залогом того, что гиподинамия и ее последствия не скажутся на вас.
Также врачи рекомендуют для профилактики гиподинамии пить как можно больше жидкости - чаи, компоты, соки. Вдвойне полезно пить фруктовые и овощные соки - они помогут укрепить иммунитет. Что касается питания, то оно должно быть сбалансированным - больше фруктов и овощей, полезен мед с лимоном. Очень важен и полноценный отдых - человек должен спать не менее восьми часов. Со временем вы сами заметите, что ваше самочувствие улучшилось. Это действительно возможно - иметь крепкое здоровье и красивую фигуру, нужно лишь немного упорства, воли и желания изменить свою жизнь. Условия для всего этого есть у каждого из нас, нужно лишь этим воспользоваться!
Вопрос №6 Средства физического воспитания.
Средствами в физическом воспитании называют совокупность предметов, форм и видов деятельности, используемых людьми в процессе воздействия на свою физическую природу с целью ее совершенствования.
В практике физического воспитания сформировался целый комплекс средств:
1. физические упражнения;
2. использование оздоровительных сил природы – закаливание, водные процедуры, воздушные ванны, рациональное использование солнечной радиации и т.п.;
3. использование гигиенических факторов – режим труда, отдыха, питание, соблюдение правил личной и общественной гигиены и т.п.;
4. специально изготовленный инвентарь, технические средства и тренажерные устройства;
5. идеомоторные, психогенные и аутогенные средства – выполнение заданий по мысленному воспроизведению движений, связанных с ними ощущений, приемы психологического настроя на выполнение движений или способствующие более быстрому и качественному восстановлению после их выполнения.
1.Физические упражнения – двигательные действия, с помощью которых решаются образовательные, воспитательные задачи и задачи физического развития. Оздоровительное значение. Выполнение физических упражнений вызывает приспособительные морфологические и функциональные перестройки организма, что отражается на улучшении показателей здоровья и во многих случаях оказывает лечебный эффект.Под воздействием физических упражнений можно существенно изменять формы телосложения. Подбирая соответствующую методику выполнения физических упражнений. В одних случаях массу мышечных групп увеличивают, в других случаях уменьшают. С помощью физических упражнений можно целенаправленно воздействовать на воспитание физических качеств человека, что, естественно, может улучшить его физическое развитие и физическую подготовленность, а это, в свою очередь, отразится на показателях здоровья. Образовательная роль. Через физические упражнения познаются законы движения в окружающей среде и собственного тела и его частей. Выполняя физические упражнения, занимающиеся учатся управлять своими движениями, овладевают новыми двигательными умениями и навыками.
2. Оздоровительные силы природы оказывают существенное влияние на занимающихся физическими упражнениями. Изменения метеорологических условий (солнечное излучение, воздействие температуры воздуха и воды, изменения атмосферного давления на уровне моря и на высоте, движение и ионизация воздуха и др.) вызывают определенные биохимические изменения в организме, которые приводят к изменению состояния здоровья и работоспособности человека. Одним из главных требований к использованию оздоровительных сил природы является системное и комплексное применение их в сочетании с физическими упражнениями.
3. К гигиеническим факторам, содействующим укреплению здоровья и повышающим эффект воздействия физических упражнений на организм человека, стимулирующим развитие адаптивных свойств организма, относятся личная и общественная гигиена (чистота тела, чистота мест занятий, воздуха и т.д.), соблюдение общего режима дня, режима двигательной активности, режима питания и сна.
Вопрос №5 Физиологическая характеристика утомления и восстановления.
Утомление - особый вид функционального состояния человека, временно возникающий под влиянием продолжительной или интенсивной работы и приводящий к снижению ее эффективности. Утомление проявляется в уменьшении силы и выносливости мышц, ухудшении координации движений, в возрастании затрат энергии при выполнении одной и той же работы, в замедлении реакций и скорости переработки информации, затруднении процесса сосредоточения и переключения внимания и других явлениях. Итак, утомление является нормальной физиологической реакцией организма на работу. С одной стороны, оно служит очень важным для работающего человека фактором, так как препятствует крайнему истощению организма, переходу его в патологическое состояние, являясь сигналом к необходимости прекратить работу и перейти к отдыху Наряду с этим, утомление играет существенную роль, способствуя тренировке функций организма, их совершенствованию и развитию. С другой стороны, утомление ведет к снижению работоспособности спортсменов, к неэкономичному расходованию энергии и уменьшению функциональных резервов организма. Эта сторона утомления является невыгодной, нарушающей длительное выполнение спортивных нагрузок. При рассмотрении проблемы утомления в спорте широко используются такие понятия, как утомительность, утомляемость, утомленность, переутомление.
При утомлении, которое является нормальным функциональным состоянием организма во время работы, его признаки полностью исчезают во время обычного (регламентированного) отдыха. При длительной или интенсивной работе, нарушении режимов труда и отдыха симптомы утомления аккумулируются, и оно может переходить в хроническое утомление и переутомление.
Хроническое утомление- это пограничное функциональное состояние организма, которое характеризуется сохранением к началу очередного трудового цикла субъективных и объективных признаков утомления от предыдущей работы, для ликвидации которых необходим дополнительный отдых. Хроническое утомление возникает во время длительной работы при нарушении режимов труда и отдыха. Основными субъективными признаками его являются ощущение усталости перед началом работы, быстрая утомляемость, раздражительность, неустойчивое настроение; объективно при этом отмечается выраженное изменение функций организма, значительное снижение спортивных результатов и появление ошибочных действий.
Переутомление- это патологическое состояние организма, которое характеризуется постоянным ощущением усталости, вялостью, нарушением сна и аппетита, болями в области сердца и других частях тела. Для ликвидации этих симптомов дополнительного отдыха недостаточно, и требуется специальное лечение. Наряду с перечисленными, объективными признаками переутомления являются резкие изменения функций организма, часть которых выходит за пределы нормальных колебаний, потливость, одышка, снижение массы тела, расстройства внимания и памяти, атипичные реакции на функциональные пробы, которые часто не доводятся до конца.
Восстановление - процесс, протекающий как реакция на утомление и направленный на восстановление нарушенного гомеостаза и работоспособности. Восстановление после физических нагрузок означает не только возвращение функций организма к исходному или близкому к нему уровню. Если бы после тренировочной работы функциональное состояние организма спортсмена лишь возвращалось к исходному уровню, исчезла бы возможность его совершенствования путем целенаправленной тренировки.
Процессы восстановления различных функций в организме разделяются на три отдельных периода.
К первому (рабочему) периодуотносят те восстановительные реакции, которые осуществляются уже в процессе самой мышечной работы (восстановление АТФ, креатинфосфата, переход гликогена в глюкозу и ресинтез глюкозы из продуктов ее распада - глюконеогенез). Рабочее восстановление поддерживает нормальное функциональное состояние организма и допустимые параметры основных гомеостатических констант в процессе выполнения мышечной нагрузки.
Второй (ранний) период восстановлениянаблюдается непосредственно после окончания работы легкой и средней степени тяжести в течение нескольких десятков минут и характеризуется восстановлением ряда уже названных показателей, а также нормализацией кислородной задолженности, гликогена, некоторых физиологических, биохимических и психофизиологических констант.
Третий (поздний) период восстановления отмечается после длительной напряженной работы (бег на марафонские дистанции, многокилометровые лыжные и велосипедные гонки) и затягивается на несколько часов и даже суток. В это время нормализуется большинство физиологических и биохимических показателей организма, удаляются продукты обмена веществ, восстанавливаются водно-солевой баланс, гормоны и ферменты. Эти процессы ускоряются правильным режимом тренировок и отдыха, рациональным питанием, применением комплекса медико-биологических, педагогических и психологических реабилитационных средств.
Вопрос №3 Дыхательные пути, механизм дыхания.
1 . Дыхательные пути , которые по своим свойствам являются слегка растяжимыми, сжимаемыми и создают поток воздуха. К воздухоносным путям, управляющим потоком воздуха, относятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Нос и полость носа служат проводящими каналами для воздуха, где он нагревается, увлажняется и фильтруется. Полость носа выстлана богато васкулиризированной слизистой оболочкой. В верхней части полости носа лежат обонятельные рецепторы. Носовые ходы открываются в носоглотку. Гортань лежит между трахеей и корнем языка. У нижнего конца гортани начинается трахея и спускается в грудную полость, где делится на правый и левый бронхи. Дыхательные пути от трахеи до концевых дыхательных единиц (альвеол) ветвятся (раздваиваются) 23 раза. Первые 16 «поколений» дыхательных путей – бронхи и бронхиолы выполняют проводящую функцию. «Поколения» 17...22, респираторные бронхиолы и альвеолярные ходы, составляют переходную (транзиторную) зону. И только 23-е «поколение» является дыхательной респираторной зоной и целиком состоит из альвеолярных мешочков с альвеолами. Общая площадь поперечного сечения дыхательных путей по мере ветвления возрастает более чем в 4,5 тысячи раз. Правый бронх обычно короче и шире левого.
Механизм вдоха и выдоха
Вдох происходит с помощью трех одновременно протекающих процессов:
1) расширения грудной клетки;
2) увеличения объёма легких;
3) поступления воздуха в легкие.
У здоровых молодых мужчин разница между окружностью грудной клетки в положении вдоха и выдоха составляет 7-10 см, а у женщин – 5-8 см.
Расширение грудной клетки при вдохе обеспечивается сокращением инспираторных мышц – диафрагмы, наружных межреберных и межхрящевых. Грудная клетка при вдохе расширяется в трех направлениях. В вертикальном направлении грудная клетка расширяется за счет сокращения диафрагмы – уплощения ее купола. При спокойном вдохе купол диафрагмы опускается примерно на 2 см, при глубоком – до 10 см. В норме вентиляция легких на 2/3 осуществляется за счет движений диафрагмальной мышцы. Диафрагма принимает участие в обеспечении кашлевой реакции, рвоты, натуживания, икоты, в родовых схватках. Во фронтальном направлении грудная клетка расширяется благодаря некоторому разворачиванию ребер в стороны при движении их вверх. В сагиттальном направлении грудная клетка расширяется вследствие удаления концов ребер от грудины вперед при поднятии их в результате сокращения наружных межреберных и межхращевых мышц. Наружные межреберные мышцы при своем сокращении с одинаковой силой тянут верхнее ребро вниз, а нижнее вверх. Вместе с расширением грудной клетки расширяются и легкие. При этом увеличивается их объём. Вследствие расширения легких увеличивается отрицательное давление в плевральной щели и давление в самих легких. Воздух начинается энергично двигаться через воздухоносные пути и заполнять легкие. Вслед за вдохом плавно начинается выдох.
Выдох осуществляется вследствие одновременно происходящих процессов:
1) сужения грудной клетки;
2) уменьшения объёма легких;
3) изгнания воздуха из легких.
Экспираторными мышцами являются внутренние межреберные мышцы и мышцы брюшной стенки. Сужение грудной клетки обеспечивается эластической тягой легких и эластической тягой брюшной стенки. Это достигается следующим образом. При вдохе растягиваются легкие, вследствие чего возрастает ЭТЛ. Кроме этого, диафрагма опускается вниз и оттесняет органы брюшной полости, растягивая при этом стенку брюшной полости, в результате увеличивается эластическая тяга стенки. Как только прекращается поступление импульсов к мышцам вдоха по диафрагмальным и межреберным нервам, прекращается возбуждение мышц вдоха, и они начинают расслабляться. Грудная клетка суживается под влиянием ЭТЛ и тонуса мышц брюшной стенки – органы брюшной полости начинают давить на диафрагму и поднимают её. Поднятию диафрагмы способствует также ЭТЛ. ЭТЛ передается на грудную клетку и сжимает её за счет уменьшения давления атмосферного воздуха на грудную клетку изнутри через воздухоносные пути и легкие. Воздух изгоняется из легких вследствие повышения давления в них, так как объём легких при выдохе уменьшается, что ведет к сжатию воздуха и выдавливанию его из легких.
Вопрос №4 Функциональные показатели дыхательной системы.
Оценка функционального состояния системы внешнего дыхания проводится с целью определения участия ее в энергетическом, тепловом, водном обменах организма, т. е. в физическом и химическом компонентах терморегуляции для поддержания, главным образом, газового и теплового гомеостаза. Различают качественные (ритм) и количественные (частота, глубина, минутный объем дыхания и др.) показатели дыхания.
Выделяют четыре первичных легочных объема :
ДО – дыхательный объем газа, вдыхаемого или выдыхаемого при каждом цикле в спокойном состоянии, (400–500 мл);
РОвд – резервный объем вдоха. Максимальное количество воздуха, ко-
торое можно вдохнуть дополнительно после обычного вдоха, (1 900 – 3 000 мл);
РОвыд – резервный объем выдоха. Максимальное количество воздуха,
которое можно выдохнуть после обычного выдоха, (700–1 000 мл);
ОО – остаточный объем. Количество газа, оставшегося в легких после
максимального выдоха. Объем остаточного воздуха составляет 1 100–2 000 мл.
Кроме того, различают также четыре емкости легких, каждая из которых включает два или более первичных объема:
ОЕЛ – общая емкость легких. Количество газа в легких в конце макси-
мального вдоха. В нормальных условиях состоит из 50% РОвд + 11% ДО + 15%
РОвыд + 24% ОО. Данная величина у взрослых составляет 4 200–6 000 мл;
ЖЕЛ – жизненная емкость легких. Наибольший объем газа, который
можно выдохнуть после максимального вдоха. Представляет собой сумму:
ДО+РОвд+РОвыд. У взрослых ЖЕЛ составляет 3 300–4 800 мл;
ЕВ – емкость вдоха. Максимум воздуха, который можно вдохнуть после
спокойного выдоха; состоит из ДО + РОвд. В норме ЕВ составляет около 75%
ЖЕЛ, а РОвыд – 25% ЖЕЛ;
ФОЕ – функциональная остаточная емкость. Количество газа, остающегося в легких после спокойного выдоха, равен сумме РОвыд + ОО.
Следует учитывать, что РОвыд – очень вариабельная величина, значительно меняющаяся даже у одного и того же лица.
Одним из основных показателей вентиляции легких является – минутный объем дыхания (МОД), который представляет собой объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого за 1 мин. МОД = ДО*ЧДД (частота дыхательных движений).
ДЖЕЛ – должная жизненная емкость легких.
Коэффициент легочной вентиляции (КЛВ) рассчитывают по формуле:
КЛВ = ДО/РОвыд+ ОО.
Резерв дыхания (РД) – показатель, характеризующий возможность чело-
века увеличить легочную вентиляцию, т. е. способность увеличивать интенсив-
ность дыхания от спокойного до максимального:
РД=Max ВЛ – МОД, где Max ВЛ – максимальная вентиляция, л.
Вопрос №2 Сердечно – сосудистая система и основные показатели ее деятельности.
Сердце - наиболее важная мышца нашего тела. Об этом органе, имеющем форму кулака, мы редко думаем как о мышце, однако это так и есть. Этот орган поддерживает кровообращение и тем самым - снабжение всех тканей тела кислородом и питательными веществами, а также удаление ненужных продуктов метаболизма. Природа была достаточно мудра, создав сердце и мозг так, что мы сознательно не управляем их работой. Когда вы читаете эту страницу или ваше внимание сосредоточено на чем-либо ином, ваше сердце продолжает биться. Сердечно-сосудистая система должна не только постоянно удовлетворять потребность тела в питательных веществах, но и принимать надлежащие меры, когда потребность какого-либо органа возрастает.
Как любая из жизненно важных физиологических подсистем организма, сердечно-сосудистая система поражает своей сложностью. Сердечная мышца и кровеносные сосуды работают согласованно, чтобы удовлетворять постоянно меняющиеся требования различных органов и служить сетью для снабжения и связи, поскольку с кровью переносятся питательные вещества, продукты распада, гормоны и лекарственные препараты.
Для удобства мы можем подразделить основные показатели работы сердечно-сосудистой системы следующим образом:
1) ритм сердца (PC) -частота сокращений сердца;
2) сила сокращения сердца (сила, с которой оно накачивает кровь);
3) минутный объем сердца (количество крови, проталкиваемой в 1 мин);
4) артериальное давление (АД);
5) кровоток (локальные показатели распределения крови)
Поскольку речь идет о замкнутой системе внутри организма, ясно, что все эти факторы взаимосвязаны. Мы можем подразделить их и дальше. Например, минутный объем сердца - это производная величина, зависящая от частоты сокращений сердца и ударного объема, а ударный объем в свою очередь зависит от силы сокращения и от венозного притока. Артериальное давление, с другой стороны, зависит от ударного объема сердца и от периферического сопротивления (характеристики трубок, по которым течет кровь).
Вопрос №1 Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующая система.
Организм человека – сложная биологическая система. Все его органы связаны между собой и взаимодействуют. Нарушение деятельности одного органа приводит к нарушению деятельности других. Жизненно необходимые процессы энергообразования, выделения продуктов распада, обеспечения различных биохимических реакций и т.д. происходят благодаря регуляторным механизмам, осуществляющим свою деятельность через нервную, кровеносную, дыхательную, эндокринную и другие системы организма.
Развитие организма осуществляется во все периоды его жизни – от зарождения до конца жизни. Это развитие называется индивидуальным, или развитием в онтогенезе.
Каждый родившийся человек наследует от родителей врожденные генетические черты и особенности, которые во многом определяют индивидуальное развитие в процессе его дальнейшей жизни.
Юношеский возраст (16–21 год) связан с периодами созревания, когда все органы, их системы и аппараты достигают своей морфофункциональной зрелости.
Зрелый возраст (22–60 лет) характеризуется незначительными изменениями строения тела, а функциональные возможности этого достаточно продолжительного периода жизни во многом определяются особенностями образа жизни, питания, двигательной активности.
Пожилому возрасту (61–74 года) истарческому (75 лет и более) свойственны физиологические процессы перестройки: снижение активных возможностей организма и его систем – иммунной, нервной, кровеносной и др.
В основе жизнедеятельности организма лежит процесс автоматического поддержания жизненно важных факторов на необходимом уровне, всякое отклонение от которого ведет к немедленной мобилизации механизмов, восстанавливающих этот уровень (гомеостаз).
Гомеостаз – совокупность реакций, обеспечивающих поддержание или восстановление относительно динамического постоянства внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека (кровообращения, обмена веществ, терморегуляции и др.). Этот процесс обеспечивается сложной системой координированных приспособительных механизмов, направленных на устранение или ограничение факторов, воздействующих на организм, как из внешней, так и из внутренней среды. Они позволяют сохранять постоянство состава физико-химических и биологических свойств внутренней среды, несмотря на изменения во внешнем мире и физиологические сдвиги, возникающие в процессе жизнедеятельности организма.