Сердечно-сосудистая система человека

Важное значение при сидении имеет правильное положение туловища и ног. Оно зависит от соотношения между высотой поверхности парты и ростом школьника, т.е. от правильного подбора парты. Нормальным считается не выпрямленное положение тела, а несколько наклоненное вперед, с легким кифотическим изгибом спины.

Однако при длительном сидении наклон тела вперед приводит к сдавливанию грудной клетки и затруднению дыхания, к нарушениям в кровообращении и обмене веществ. Поэтому следует периодически менять несколько согнутое положение тела на выпрямленное, которое облегчается  опорой на спинку стула, что уменьшает  напряжение мышц спины.

При выполнении мелких движений, например при письме, кисти рук  и предплечья должны опираться на поверхность парты или стола.

При сидении за партой тяжесть  тела приходится главным образом  на седалищные бугры. В меньшей мере она распределяется между стопами, спиной, опирающейся крестцово-поясничной областью на спинку скамьи, и предплечьями. Голова наклонена вперед не более  чем на 15 см от вертикали. Грудь не должна опираться на край стола.

При письме напрягаются все сгибатели пальцев правой руки, выполняя статическую работу удерживания ручки. Динамическую работу совершают:

сгибатели и разгибатели  запястья, которые, последовательно  и незначительно сокращаясь, передвигают  кисть, преодолевая сопротивление  бумаги; сгибатели и разгибатели  локтевого сустава, дельтовидная и  антагонистичные ей приводящие мышцы (большая грудная и другие), которые  отводят и приводят руку в плечевом суставе.

Таким образом, большинство  мышц при сидении за партой находится  в расслабленном состоянии. Однако удерживающая, статическая работа некоторых  мышц, главным образом глубоких спины, а также сдавленное состояние  тканей в области суставов, нарушающее крово- и лимфообращение вызывают значительное утомление.

2. Анализ некоторых трудовых и спортивных движений

Физическая и психическая  деятельность человека проявляется  в движениях. Из закономерно сочетаемых и повторяющихся движений состоят  ходьба, бег, письмо и труд человека.

Движения осуществляются в ответ на воздействия внутренних и внешних (физических, биологических  и социальных) раздражителей. Это  рефлекторные реакции центральной  нервной системы на приходящие сигналы  как от проприорецепторов опорно-двигательного  аппарата, так и от интеро- и экстерорецепторов других сенсорных систем.

Всякое сложное движение имеет определенную структуру, под  которой понимается система связанных  друг с другом в единое целое простых  движений (разгибание, сгибание и вращение в суставах, пронирование и супинирование рук и ног), без последовательного и закономерного выполнения которых оно не может совершиться. Структуру движений обусловливает взаимодействие сил, влияющих на тело извне и возникающих внутри него.

Внешние и внутренние силы, определяющие структуру  движения.

К внешним силам (относительно тела человека), влияющим на структуру движений, относят: силу тяжести тела, сопротивление среды, реакцию опоры, силу трения, силу инерции внешних тел..  
Внутренние силы проявляются главным образом в деятельности опорно-двигательного аппарата. К ним относят: силу тяги мышц, пассивное сопротивление тканей и внутренние реактивные силы.

Сила тяги мышц участвует во всех движениях человека. Она тем больше, чем сильнее напряжены мышцы. С уменьшением напряжения и расслаблением мышцы сила ее тяги падает.

При работе многосуставных мышц тяга одних может вызвать  сопутствующее изменение напряжения других. Это явление известно под  названием мышечной координации. Так, при сгибании ноги в тазобедренном суставе подвздошно-поясничной и другими мышцами растягиваются их антагонисты – двусуставные разгибатели:полусухожильная, полуперепончатая и двуглавая мышцы бедра. Под влиянием растяжения в них возникает возбуждение, и они, напрягаясь, сгибают ногу в коленном суставе. При этом икроножная мышца расслабляется и не препятствует передней большеберцовой мышце разогнуть за счет ее тонуса голеностопный сустав.

В работе многосуставных мышц встречается иногда парадоксальное действие. В этих случаях тяга мышцы вызывает движение, противоположное обычному. Так, например, при стоянии, когда ноги фиксированы весом тела на опоре, двусуставные разгибатели ноги в тазобедренном суставе, сокращаясь, действуют на коленный сустав не в качестве сгибателей (их основная функция), а разгибателей, так как при этом назад смещается не нижний, фиксированный конец голени, а верхний.

Пассивное сопротивление тканей проявляется в ограничении движений, которое создается связками, суставными сумками, а также вязкостью мышц, замедляющей их растягивание и сокращение. Сопротивление оказывают и кости, как рычаги, передающие движение другим подвижным звеньям тела. Ограничение движения могут оказывать многосуставные мышцы при определенном расположении соединяемых ими звеньев тела. Так, согнуть ногу в тазобедренном суставе можно значительно сильнее при согнутом колене. Если же коленный сустав разогнут, то сгибание тазобедренного сустава затрудняется в силу недостаточной длины задней группы мышц бедра, точки начала (на седалищном бугре) и прикрепления (на голени) которых оказываются при выпрямленной в колене ноге значительно удаленными друг от друга. Это явление носит название "пассивная недостаточность" мышц.

Внутренние реактивные, или отраженные, силы – это сила инерции. Вследствие того, что тело представляет собой цепь подвижных звеньев, сила инерции одного из них может передаваться другим. Так, после броска диска все тело через мышцы, затормозившие движение руки, испытывает толчок в противоположном направлении.

Механизмы движения. Большая часть крупных суставов туловища и конечностей – многоосные. Это значит, что в них возможно большое количество различных движений (степеней свободы движений); но в каждом частном случае движение происходит лишь в одном направлении, вокруг одной оси. Чтобы превратить сустав в двигательный механизм, к костям, которые он соединяет, должна быть приложена тяга мышц. Мышца, приводящая сустав в движение, совершает преодолевающую работу. Однако сокращение любой мышцы сопровождается растягиванием ее антагониста. Возникающие в последнем упругие силы сопротивления этому сокращению и последующее рефлекторное напряжение мешают совершить движение с полным размахом и наибольшей скоростью; антагонист, совершая уступающую работу, затормаживает движение. В результате взаимодействия преодолевающей и уступающей, динамической (или изотонической) работы мышц в суставе осуществляется движение с точно регулируемой скоростью. Тяга мышц, прикрепляющихся к костям в направлении, перпендикулярном движению, регулирует движение. Так, многоосный сустав становится определенным двигательным механизмом, т.е. соединением с одной возможностью точно регулированного движения.

В большинстве движений не все мышцы выполняют динамическую работу. Многие мышцы, напрягаясь, неподвижно закрепляют части скелета, что обеспечивает возможность динамической работы других мышц и позу человека. Подобные опорные, статические (изометрические) напряжения мышц проявляются в трех видах работы:

• удерживающей, когда мышца действует своей тягой против силы тяжести;
• укрепляющей, когда сила тяжести действует на сустав по вертикали и мышца, напрягаясь, противостоит его разрыву;
• фиксирующей, когда при совместном напряжении мышц-антагонистов сустав становится неподвижным.

В результате того, что нервная  система постоянно согласует  динамическую и статическую работу мышц, опорно-двигательный аппарат  всегда находится в состоянии, которое обеспечивает нормальное взаимодействие организма со средой.

При любой работе активны  не все мышцы: некоторые из них  находятся в расслабленном состоянии  и сохраняют лишь естественный тонус.

Тренировка  и автоматизация движений. Когда человек осваивает новое сложное движение, он привлекает к его выполнению излишнее количество мышц. Поэтому при отработке всякого движения внимание человека должно быть направлено прежде всего на торможение активности лишних мышц. При дальнейшей тренировке устанавливается и закрепляется последовательность выполнения компонентов сложного движения. Когда движение автоматизировано, оно осуществляется при участии лишь тех участков коры, которые имеют обширные связи с эфферентными центрами (подкорковыми ганглиями и др.). Под управлением сознания, связанного с деятельностью коры больших полушарий в целом, остаются лишь главные компоненты движения. Чем совершеннее двигательный навык, тем сильнее степень его автоматизации. Это достигается многократным повторением движения, вызывающим тренировку двигательного аппарата и образование в коре больших полушарий и подкорковых отделах новых нервных связей.

Классификация движений. Движения человека могут быть разделены на циклические, ациклические и непостоянные.

Циклические движения состоят из последовательно повторяющихся фаз (этапов). В каждом цикле одна фаза предшествует другой, как бы ложится в ее основу.

Ациклические  движения – однократные. Они состоят из отдельных, не похожих друг на друга, последовательно выполняющихся, но не повторяющихся компонентов.

Непостоянные  движения - представляют собой комбинацию циклических и ациклических. Примером могут служить прыжок в длину.

Ходьба. Ходьба – это одно из основных состояний тела в динамике. Она представляет собой сложное поступательное циклическое движение, в котором чередуются нарушение и восстановление равновесия тела. Ходьба состоит из попеременной опоры тела то на обе ноги (фаза двойной опоры), то на одну (фаза переднего и заднего шага). Таким образом, при ходьбе тело не теряет соприкосновения с опорной поверхностью, что отличает ходьбу от других локомоторных движений (например, бега). Начинается ходьба с выведения вертикали тяжести за переднюю границу площади опоры, вследствие чего теряется равновесие. Одна из ног сокращением передних групп мышц бедра и голени выносится вперед для создания новой площади опоры, тело же от падения удерживается напряжением большой ягодичной мышцы другой, опорной, ноги. Когда вынесенная вперед нога соприкоснется с опорной поверхностью (пяткой), кончается фаза переднего шага и наступает фаза двойной опоры. Теперь начавшееся поступательное движение тела продолжается в силу инерции и благодаря отталкиванию от земли второй, оставшейся позади ногой; так начинается третья фаза заднего шага. Отталкивание производится сначала пяткой, которая отрывается от земли в результате сокращения трехглавой мышцы голени, после чего носком, отрывающимся благодаря сокращению длинного сгибателя большого пальца. Тело, испытавшее новое поступательное движение, снова оказывается выведенным из равновесия, в результате чего сокращением сгибателей тазобедренного сустава "задней" ноги последняя переносится вперед, после того как переносная нога пройдет мимо опорной (момент вертикали), она вступает в фазу нового переднего шага.

Таким образом, помимо поступательного  движения вперед, при ходьбе происходит также движение в той же сагиттальной плоскости вертикально вверх  и вниз благодаря перекатыванию  стопы с пятки на носок. Кроме  того, перемещение происходит еще и во фронтальной плоскости. Оно осуществляется в тазобедренном суставе опорной ноги вследствие сокращения отводящих мышц (средней и малой ягодичных). Благодаря этому туловище отводится в сторону опорной ноги, поднимает двигающуюся ногу над землей и не дает ей волочиться, как это наблюдается у стариков с ослабленной мускулатурой.

Бег. Основное отличие бега от ходьбы заключается в отсутствии периода двойной опоры тела на ногу, уже вынесенную вперед, и на "заднюю", еще не оторванную от земли. Более сильное отталкивание тела "задней" ногой замещает момент двойной опоры тела периодом полета его в воздухе.

Бег, также как и ходьба, относится к циклическим движениям  максимальной интенсивности. Циклом считается  двойной шаг (шаг левой ногой  и шаг правой), состоящий из двух опорных фаз – отталкивания и  приземления – и двух разделяющих  их фаз полета. Каждая фаза обусловливает  последующую, в которой используются движения предыдущей.

Бег развивает силу мышц, точность и быстроту движений в суставах, совершенствует координационные нервные  механизмы, значительно повышает обмен  веществ. Он усиливает деятельность дыхательной и сердечнососудистой систем и поэтому может быть использован  для их тренировки.