Содержание
1. Понятие о функциональных системах. 3
2.
Адаптационные изменения костей у спортсменов. 9
3.
Конституция человека и её значение в практике физкультуры и спорта. 13
Список
литературы.. 20
Функциональная система - динамическая совокупность органов
и тканей, относящихся к различным анатомо-физиологическим структурам и
объединившихся для достижения определенной приспособительной деятельности
(полезного приспособительного результата).
В основе
функциональной системы лежит принцип возвращения к норме той или иной величины.
Каждая функциональная система возникает в том случае, если какая-либо величина
отклоняется от нормы. Функциональная система - это временное образование, до
достижения определенного результата.
Цель работы функциональной системы - возвращение величины к норме.
Организм человека - совокупность различных функциональных систем. Из
всех функциональных систем в данный момент есть одна - доминирующая.
Каждая функциональная система состоит из 4-х звеньев:[1]
1.
центральное звено - совокупность нервных центров, регулирующих ту или
иную функцию;
2.
исполнительное звено - органы и ткани, которые работают для достижения
результата (сюда включаются поведенческие реакции);
3.
обратная связь (афферентация) - после работы второго звена
возникает вторичный поток импульсов от рецепторов в центральную нервную
систему, идет информация об изменении той или иной величины;
4.
полезный результат - для достижения которого и работает функциональная
система.
Каждая функциональная система обладает 2-мя свойствами:
1.
динамичность - каждая функциональная система - это образование временное.
Различные органы могут входить в состав одной функциональной системы, одни и те
же органы могут входить в состав различных функциональных систем;
2.
саморегуляция - функциональная система обеспечивает поддержание на
постоянном уровне различных параметров без вмешательства из вне. Все
функциональные системы работают по принципу опережения. При отклонении от нормы
величины импульсы поступают в центральное звено, и там формируется эталон
будущего результата. Затем начинает работать 2-е звено. Как только полученный
результат будет соответствовать эталону, то функциональная система распадается.
Функциональные
системы, по П. К. Анохину, самоорганизующиеся и саморегулирующиеся динамические
центрально-периферические организации, объединенные нервными и гуморальными
регуляциями, все составные компоненты которых взаимосодействуют обеспечению
различных полезных для самих функциональных систем и для организма в целом
адаптивных результатов, удовлетворяющих его раличные потребности. Оценка параметров достигнутых
результатов в каждой функциональной системе постоянно осуществляется с помощью
обратной афферентации.
Адаптивные результаты,
образующие различные функциональные системы, могут проявляться на молекулярном,
клеточном, гомеостатическом, поведенческом, психическом уровнях и при
объединении живых существ в популяции и сообщества. Отсюда понятно, что
целостный организм на основе нервных, гуморальных и информационных механизмов
объединяет множество слаженно взаимодействующих функциональных систем, часто
принадлежащих к разным структурным образованиям и обеспечивающих своей
содружественной деятельностью гомеостазис и адаптацию к окружающей среде.[2]
Начиная с ранних стадий
эмбрионального развития, человеческий организм и его функции складываются на
основе процессов адаптивной самоорганизации. Под влиянием генетической
информации геном оплодотворенной яйцеклетки начинает экспрессировать
биологически активные вещества, в частности информационные молекулы -
олигопептиды и белки. Эти молекулы определяют рост и дифференцировку тканей, а
также их объединение в специальные органы. Навстречу этим информационным
молекулам в определенных тканях созревают специфические рецепторы. Под
воздействием информационных молекул на соответствующие рецепторы складывается
специфическая интеграция часто удаленных друг от друга органов и тканей,
совокупная деятельность которых организует специальную функцию. Функция этих органов
приводит к определенным приспособительным результатам, которые на основе
обратных связей формируют специальные функциональные системы развивающегося
организма, определяющие в первую очередь оптимальный уровень метаболических
процессов его внутренней среды.
К моменту рождения с
опережением формируются специальные рецепторы внешней среды, направленные на
восприятие различных параметров полезных приспособительных результатов,
достигаемых новорожденными в процессах их активного взаимодействия с внешней средой
и направленных, прежде всего, на удовлетворение их ведущих биологических
потребностей.[3]
При взаимодействии
факторов, удовлетворяющих исходные потребности новорожденных (т. е. при
достижении полезных приспособительных результатов), складываются функциональные
системы поведенческого уровня. При освоении языка у ребенка складываются
функциональные системы психического уровня.
Ведущая роль в адаптивной
самоорганизации различных функций организма принадлежит его разнообразным
жизненно важным и в первую очередь метаболическим потребностям. Именно
потребности первично объединяют разнообразные молекулярные процессы и ткани в
системные организации, обеспечивающие удовлетворение этих потребностей. В свою
очередь, в процессе удовлетворения потребностей, т. е. при достижении
адаптивных результатов, происходит своеобразная фиксация сложившейся под
влиянием молекулярной потребности органной интеграции. Адаптивный результат на
основе обратных афферентаций таким образом консолидирует организованные
исходной доминирующей потребностью отдельные элементы в динамическую,
саморегулирующуюся функциональную систему .
Однако этим дело не ограничивается.
После неоднократного, а иногда и однократного удовлетворения исходной
потребности, т. е. достижения потребного результата, субъекты с помощью
сформированной функциональной системы начинают активно предвидеть и оценивать
свойства этого результата - формируется аппарат предвидения результата -
акцептор результата действия.
Как следствие
этого деятельность любой функциональной системы приобретает свойство
саморегуляции и направленность на достижение полезных для организма
приспособительных результатов. Полезные приспособительные результаты выступают,
таким образом, в роли системообразующих факторов. Последовательное и
избирательное формирование функциональных систем в процессе онтогенетического
развития составляет, по П. К. Анохину, процессы системогенеза. В результате
эволюционных преобразований функциональные системы выступили в роли объективно
существующих аппаратов самоорганизации приспособительных функций организма
человека. Раскрытие закономерностей их организации и становления составили
созданную П. К. Анохиным общую теорию функциональных систем.[4]
Принципы
функциональных систем. Одним из ведущих принципов построения функциональных
систем организма является так называемый голографический принцип. Каждый
элемент, включенный в деятельность функциональных систем, отражает в своей
активности состояние ее конечного результата. Иными словами, именно в
деятельности отдельных элементов функциональных систем отражается исходная
потребность организма и ее удовлетворение.
Взаимодействие
отдельных функциональных систем в целом организме и в популяциях строится на
основе принципов доминирования и многосвязного регулирования по конечным результатам.
Доминирование отдельных функциональных систем в организме определяется
механизмами доминанты и означает, что в каждый данный момент времени
деятельностью организма завладевает ведущая функциональная система,
обеспечивающая удовлетворение главной для выживаемости, продления рода или
общественного престижа потребности.
Принцип
многосвязного регулирования означает взаимодействие разных функциональных
систем по их конечным результатам, что нередко определяет их обобщенную
деятельность в интересах целого организма. Примером такой деятельности
различных функциональных систем является гомеостаз.
В целостном
организме проявляется еще один принцип динамической организации функциональных
систем - принцип последовательного квантования жизнедеятельности. Процессы
гомеостаза и поведения в их континууме расчленяются деятельностью
функциональных систем на дискретные элементы (кванты), каждый из которых
заканчивается полезным для организма результатом.[5]
Функциональные
системы - объективно существующие организации, определяющие интегративные
целостные функции организма, взаимодействие организмов между собой и с
окружающей средой. За счет саморегуляции функциональных систем обладают
способностью к самоорганизации.
Целостный
организм в каждый данный момент времени представляет слаженное
взаимодействие - интеграцию по горизонтали и вертикали различных
функциональных систем на основе их иерархического, многосвязного одновременного
и последовательного взаимодействия, что в конечном счете определяет нормальное
течение физиологических процессов. Нарушение этой интеграции, если оно не
компенсируется специальными механизмами, ведет к заболеванию и гибели
организма.
Адаптация (от
средневекового лат. adaptatio – приспособление, прилаживание, от лат. adapto –
прилаживаю), в биологии – процесс приспособления организмов к условиям их
существования, а также те признаки организмов, благодаря которым они могут
выживать в борьбе за существование.[6]
Интерес к проблеме
адаптации человека к физическим нагрузкам весьма широк и касается людей
различных профессий, возраста и пола. В последние годы регулярно появляются
работы, посвященные различным направлениям исследований этой проблемы в спорте.
И это вполне естественно, так как приспособительные изменения, возникающие в
организме спортсменов при систематических тренировках, являются физиологической
основой их работоспособности.
Адаптационные изменения -
динамический процесс, поэтому в динамике адаптационных изменений у спортсменов
целесообразно выделять несколько стадий.[7]
Мы предлагаем четыре стадии (физиологического напряжения организма,
адаптированности, дизадаптации и реадаптации), каждой из которых присущи свои
функционально-структурные изменения и регуляторно-энергетические механизмы.
При длительном
воздействии на организм интенсивных и больших по объему тренировочных и
соревновательных нагрузок может происходить нарушение нейроэндокринной
регуляции, уменьшение содержания катехоламинов и глюкокортикоидов и снижение
уровня энергетического обмена, в результате чего в организме спортсменов могут
возникать различные расстройства, характеризующие наступление третьего периода
адаптационных изменений - стадии дизадаптации. В это время наблюдаются
неблагоприятно направленные изменения функций организма, существенное снижение
общей и специальной работоспособности спортсмена и его адаптивных возможностей.
После
длительного перерыва в систематических тренировках или их прекращения совсем
возникает стадия реадаптации, которая характеризуется приобретением других
свойств и качеств организма. Физиологический смысл этой стадии - снижение
уровня тренированности и возвращение некоторых показателей функций организма к
исходным значениям. Можно полагать, что спортсменам, систематически
тренировавшимся многие годы и оставляющим большой спорт, требуются специальные,
научно обоснованные оздоровительные мероприятия для возвращения организма к
нормальной жизнедеятельности.
Следует иметь
в виду, что возникшие в процессе длительных и интенсивных физических нагрузок
структурные изменения в миокарде, костях и скелетных мышцах, нарушенный уровень
обмена веществ, гормональные и ферментативные перестройки, своеобразно
закрепленные механизмы регуляции к исходным значениям, как правило, не
возвращаются. За систематические чрезмерные физические нагрузки, а затем за их
прекращение организм спортсменов платит определенную биологическую цену, что
может проявляться развитием кардиосклероза, ожирением, снижением резистентности
клеток и тканей к различным неблагоприятным воздействиям и повышением уровня
общей заболеваемости.[8]
Исследованиями
морфологов показана высокая степень пластичности костной системы спортсменов
при воздействии на организм повышенных и систематически применяемых физических
нагрузок. Установлены факты адаптационных изменений в костях, направленных
прежде всего на повышение их прочностных свойств, наиболее важными из которых
являются следующие: повышение темпов остеонизации и уровня минерализации;
изменение размеров, внешней формы и внутренней структуры компактного и губчатого
вещества; образование дополнительных сесамовидных костей; изменение
гемоархитектоники, а у юных спортсменов и ускорение сроков синостозирования и
созревания костей. Полученные остеорентгенологические данные позволяют
заключить, что систематически применяемые индивидуально подобранные оптимальные
физические нагрузки в процессе тренировочного цикла повышают состояние
адаптированности костной системы спортсменов.
Знание
морфологических критериев адаптации костной системы позволяет тренеру и
спортивному врачу целенаправленно использовать комплекс подготовительных
упражнений и средств общего физического развития для формирования у спортсменов
более высокой степени тренированности костной системы. Эти данные также дают
возможность научно обосновать особенности врачебного контроля за состоянием
костной системы и своевременно реагировать на появление признаков ее
перетренированности, предотвращая как понижение уровня спортивного мастерства,
так и случаи спортивного травматизма, а у юных спортсменов кроме того
контролировать сроки созревания костей и характер развития скелета.[9]
Учение об
адаптации человека к физическим нагрузкам составляет одну из важнейших
методических основ теории и практики спорта. Именно в них ключ к решению
конкретных медико-биологических и педагогических задач, связанных с сохранением
здоровья и повышением работоспособности в процессе систематических физических
нагрузок. Рассматривая адаптацию как физиологическую основу тренированности,
необходимо подчеркнуть ряд практически важных положений, имеющих существенное
значение для физиологии спорта: установление количественных критериев функций
организма для различных стадий адаптации, определение показателей
функционального состояния организма в процессе адаптации в сочетании с
показателями психической деятельности, иммунологической резистентности и
физической работоспособности спортсменов, выявление значимости афферентных
систем в выработке новых приспособительных двигательных навыков, принятие во
внимание универсальности адаптационных влияний нервной системы в процессе
приспособления к физическим нагрузкам. Решение этих задач, которые уже сейчас
являются весьма актуальной практической проблемой, во многом будет
способствовать сохранению здоровья и поддержанию высокой работоспособности
спортсменов в различных условиях их деятельности.
Термин
конституция происходит от латинского слова constitutio, что в переводе означает
устройство, или строение чего-либо. В биологии и медицине слово «конституция»
употребляется для обозначения особенностей телесного строения человека
(constitutio corporis).
В связи с
тем, что понятие «организм» не раскрывает целиком содержание понятия
конкретного индивидуума, с которым приходится иметь дело как при изучении курса
спортивной морфологии, так и при индивидуализации спортивной тренировки, то
возникает необходимость говорить о конституции человека, т.е. об особенностях
строения его тела. При более детальном изучении индивидуальных особенностей
человека обнаруживаются значительные морфологические, функциональные,
психологические и биохимические различия у отдельных индивидуумов.[10]
Как известно,
общепринятой формулировки понятия «конституция» нет. Н. Пенде (1930)
указывал, что конституция - это равнодействующая морфологических,
физиологических и психических свойств всех клеточных и гуморальных элементов
тела. П.Д. Горизонтов и М. Майзелис (1959) определяют понятие «конституция»
как совокупность функциональных и морфологических особенностей организма,
сложившихся на основе наследственных и приобретённых свойств организма,
определяющих его реактивность.
Наибольшее
распространение получило мнение советского антрополога В.В. Бунака (1931),
который понимает под конституцией «те особенности сложения, которые
непосредственно связаны со специфическими, главным образом биохимическими,
особенностями жизнедеятельности организма». В таком понимании большое значение
придаётся биохимическим процессам (водно-солевому и углеводно-жировому обмену).
Именно эти процессы метаболизма накладывают свой отпечаток на особенности
телосложения, обусловливая различную степень развития жировых отложений,
скелета и мускулатуры, а через них - форму грудной клетки, брюшной области,
спины и др. Поэтому многие исследователи считают жировые отложения и
мускулатуру наиболее важными признаками конституции. По М.Ф. Иваницкому, конституция
человека - это совокупность всех морфологических, физиологических,
биохимических, психологических и патологических особенностей, проявляющихся в
реакциях на различные воздействия. Указанные положения в понятии «конституция»
не противоречат одно другому, а лишь дополняют друг друга. Поскольку
морфологические особенности конституции могут быть определены более доступными
методами, чем указанные процессы метаболизма и психические особенности
человека, в конституциональной диагностике обычно применяют морфологические
критерии.
В данной работе определим
конституцию как совокупность функциональных и морфологических особенностей
организма, сложившихся на основе наследственных и приобретенных свойств,
которые определяют своеобразие реакции организма на внешние и внутренние
раздражители.
Конституция человека, в
отличие от его физического развития, это характеристика конкретного человека,
которая остается постоянной на протяжении всей его жизни, то есть она не имеет
возрастной периодизации. По сути, конституция человека — это генетический
потенциал человека, продукт наследственности и среды, реализующей
наследственный потенциал.[11]
Из факторов внешней
среды, под влиянием которых реализуются особенности конституции
(социально-экономические условия, питание, перенесенные болезни, занятия
физической культурой и спортом), особенно в детском и подростковом возрасте.
Конституция, как
обобщенная морфофункциональная характеристика индивидуума, отражает особенности
не только телосложения, но также психической деятельности, метаболизма и
функционирования вегетативных систем, адаптационных, компенсаторных и
патологических реакций человека. Хотя проблема конституции имеет многовековую
историю, до настоящего времени нет общепринятой формулировки этого понятия,
пригодной для лиц различного пола и возраста. Различные методические подходы к
выделению конституциональных типов (соматоскопия, антропометрия и их комбинация),
неоднозначное толкование самого понятия «конституция» — все это привело к
созданию многочисленных схем конституциональной диагностики. Длительное время
конституционные типы изучали в связи с предрасположенностью к определенным
заболеваниям, затем их стали рассматривать как нормальные варианты строения и
функционирования организма. Если рассматривать весь спектр жизненных доминант и
установок, то, в конечном счете, они детерминированы нашей конституцией:
потребности, способности, интересы, желания, искушения, проблемы алкоголизма,
курения, наркомании имеют генетическую компоненту при всей значимости среды и
воспитания в этих вопросах. Все проблемы предрасположенности (не
предрасположенности) к болезням — тоже конституционально детерминированы, также
как и личные предпочтения в образе жизни, духовные установки, психический мир
знаний, эмоций и воли, поведение, любовь и ненависть, сексуальный потенциал.[12]
Генотипически астеник
никогда не станет гиперстеником и, наоборот. Среда лишь модифицирует наш
конституционный потенциал в рамках: конституция — генетически устойчива,
стабильна, а фенотип — лишь модифицируется, изменяет конституцию в пределах
геномных законов реагирования. Реальная конституция человека складывается из
набора составляющих:
·
Рефлексивная
конституция — генетическая память (эмбриональный путь развития), иммунная
память (о перенесенных заболеваниях), нейронная память (память, фиксируемая
нейронами).
·
Генотипическая
конституция — это исходный «наследственный паспорт» (геномная характеристика,
хромосомная система человека), определяющий регенерационные способности нашей
морфологии (например, заживление ран).
·
Фенотипическая
конституция — это традиционное (а подчас единственное) представление о
конституции человека, на основе наследственной структуры его костно-мышечного
«портрета» (по современной терминологии — это эктоморфы, мезоморфы, эндоморфы,
различные типы астенических, нормостенических и гиперстенических конституций).
По мнению В. П. Петленко выделяют 5 конституциональных типов (варианты нормы): 1)
нормостенический, 2) гиперстенический, 3) гипостенический (астенический) 4)
грациальный (маленький, пропорциональный, изящный) 5) атлетический тип. Чаще
всего эти типы вариабельны, то есть чистый тип выделить на практике удается
редко.
·
Соматическая
конституция — особенности телосложения. Соматотип — тип телосложения —
определяемый на основании антропометрических измерений (соматотипировании),
генотипически обусловленный, конституционный тип, характеризующийся уровнем и
особенностью обмена веществ (преимущественным развитием мышечной, жировой или
костной ткани), склонностью к определенным заболеваниям, а также
психофизиологическими отличиями.
·
Иммунная
конституция — система глобулиновой защиты, в основе которой лежит механизм
«антиген-антитело», определяющих характер и интенсивность иммунологических
реакций («нормального» или аллергического, патологического характера),
обеспечивающих постоянство внутренней среды (гомеостаз), либо ее патологию.
·
Нейронная
конституция — состояние неврологической реактивности, определяющее базисные
основы обучения, приобретения знаний; это — базисная основа эмоций и волевых
процессов, определяющих наше здоровье и нашу неврологическую симптоматику.
·
Психологическая
конституция определяет психологический тип личности, ее характер и темперамент.
·
Лимфогематологическая
конституция — это особенности лимфотока и группа крови, носящие геномный,
конституциональный характер и определяющие интенсивность метаболизма и
энергетики организма.
·
Гормонально-половая
конституция характеризует существенный момент во всех поведенческих реакциях
человека. Половое поведение определяется взаимодействием определенных мозговых
структур с половыми гормонами (андрогенами при мужском половом поведении и эстрогенами
— при женском половом поведении).
В качестве основных
критериев для оценки конституции человека используют форму грудной клетки,
живота, спины, ног, степень развития мускулатуры, жировых отложений и их
локализацию, а также величину поверхности тела. В последнее время с этой целью
стали применять и метод фракционирования тела.
Изучение особенностей
конституции спортсменов является одной из основных задач спортивной
антропологии. На морфологические особенности тела спортсменов указывали ещё
древние греки. Они знали, какая форма тела больше подходит для занятий тем или
иным видом спорта, и даже отмечали особенности строения тела спортсменов,
которые могли рассчитывать на победу в олимпийских играх. Однако научное
обоснование морфологических особенностей спортсменов относится к тому времени,
когда появилась спортивная медицина, в недрах которой и возникла спортивная
антропология.[13]
В. Кольрауш
выделил три основных морфологических типа спортсменов: лептозомный тип -
спортсмены со стройной фигурой (бегуны, прыгуны, лыжники); эуризомный тип -
спортсмены с широким массивным телосложением (метптели, тяжелоатлеты, борцы); мезозомный
тип - спортсмены со средним (промежуточным) строением тела (пловцы, боксёры,
представители спортивных игр).[14]
Для каждого
типа определена соответствующая характеристика. Так, бегуны на средние и
длинные дистанции имеют небольшие поперечные размеры тела, длинные ноги
(особенно бёдра), умеренно развитую и эластичную мускулатуру, большую
подвижность в тазобедренном суставе. У марафонцев невысокий рост. Лыжники
близки к бегунам и несколько приближаются к многоборцам. У прыгунов длинные
ноги (бедро), эластичные мышцы, небольшой вес. У метателей невысокий рост,
сильно развитая мускулатура, большая ширина плеч и таза, большой грудной
периметр. Борцы имеют большой вес, хорошо развитую грудную клетку, сильно
выраженные мышцы спины и верхних конечностей. У тяжелоатлетов хорошо развитая
мускулатура, широкий таз, мало эластичные мышцы. У гимнастов эластичные мышцы,
широкие плечи, большой грудной периметр, небольшие вес и рост. Многоборцы имеют
высокий рост, большой вес. У них, как правило, хорошо развиты такие качества,
как быстрота, сила, выносливость. У футболистов преимущественно развиты мышцы
ног при относительно меньшем развитии мышц верхних конечностей. У гребцов
равномерно развиты мышцы туловища и верхних конечностей, а у велосипедистов -
мышцы бедра. Боксёры и пловцы подобны многоборцам.
Как известно,
разные виды спорта предъявляют к организму спортсмена требования различного
характера. Наиболее совершенному выполнению разнообразных высококоординированных
двигательных актов способствуют совершенно разные морфологические особенности.
Поэтому идеальные типологические черты легкоатлета не будут идеальными для
тяжелоатлета, борца, пловца и др.
Произвести
конституциональную диагностику спортсменов довольно трудно, так как
конституциональный габитус у многих спортсменов часто выходит за пределы тех
форм, которые предусматривают схемы, предназначенные не для спортсменов.
Необходимо также отметить, что типы значительного числа спортсменов оказываются
неопределёнными. Так, например, бывают случаи, когда плоская грудная клетка
сочетается с сильной мускулатурой или округлым выпуклым животом, сутулая спина
- с сильной мускулатурой и т.д. На эти трудности конституциональной диагностики
указывают многие исследователи.
Таким образом, конституциональные
особенности человека создают определённые предпосылки к выполнению физических
упражнений и поэтому должны учитываться при спортивной ориентации и отборе
детей для занятий в секциях, при индивидуализации спортивной тренировки. Однако
при этом следует допускать известную коррекцию конституциональных типов
человека в процессе его индивидуального развития. Это особенно повышает роль
физической культуры и спорта в жизни детей, так как именно в детском возрасте
закладываются основы гармоничного развития личности.
1.
Вихрук Т.И. Морфология. – М.,
2000.
2.
Глухих Ю.Н.,
Серебряков Г.Н. Основы динамической морфологии. – М., 2001.
3.
Дорохов Р.Н.,
Губа В.П. Спортивная морфология. - М., 2002.
4.
Казначеев В.П. Адаптация
и конституция человека. – М., 2005.
5.
Киселев Л.В. Системный подход к оценке
адаптации в спорте. – М., 2006.
6.
Кураченков А.И. Изменение костно-суставного
аппарата у юных спортсменов. - М.: ФиС, 1998.
7.
Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика.
- М.: Наука, 2001.
8.
Солодков А.С. Физиология человека. –
М., 2002.