35 Общая физиология

Введение

Предмет, методы исследования и краткая история физиологии. Связь физиологии с другими науками (биология, генетика, анатомия, биохимия, биомеханика, психология и др.).

Значение работ отечественных ученых -И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского, Л. А. Орбели и др., а также зарубежных ученых (Ч. Шеррингтон, А, Хилл. Р. Гранит, О. Астранд и др.) в развитии физиологии. Общая физиология и ее отрасли — спортивная физиология, физиология труда, космическая и авиа­ционная физиология, психофизиология, возрастная физиология и др. Раз­витие физиологии спорта (А. Н. Крестовников и др.).

Значение физиологии для физической культуры и спорта.

1. Общие закономерности физиологии и её основные понятия.

Понятие о живом организме и его свойствах. Клетка как структурная и функциональная единица организма и принцип целостности организма. Раздражимость как общее свойство живых тканей. Понятие о возбудимых тканях. Основные функциональные характеристики возбудимых тканей -возбудимость и лабильность. Понятие о пороге возбудимости. Местное (локальное) и распространяющееся возбуждение.

Основные механизмы регуляции функций — нервная и гуморальная регуляция функций, их особенности в живом организме. Понятие о нейропептидах.

Основные нервные процессы — возбуждение и торможение. Рефлек­торный механизм деятельности нервной системы. Рефлекс, рефлекторная дуга. Нервный импульс и передача информации от рецепторов в централь­ную нервную систему (ЦНС).

Обратные связи в рефлекторной деятельно­сти. Понятие о гомеостазе, его генетическом контроле и сдвигах при раз­личных состояниях организма и мышечной работе.

Возникновение возбуждения и его проведение. Морфофункциональная организация мембраны нервных и мышечных клеток. Поляризация мембраны, механизм поддержания мембранного потенциала покоя, роль ионов натрия и калия. Изменение состояния мембраны и ионных каналов при возбуждении. Механизм возникновения потенциала действия, его по­явление как основное условие для распространения возбуждения по нерв­ным и мышечным волокнам. Восстановление потенциала покоя в нервных и мышечных клетках, роль натрий-калиевого насоса. Сальтаторный меха­низм проведения возбуждения по миелинизированным нервным волокнам. Изменение возбудимости мембраны в процессе проведения нервного им­пульса (абсолютная и относительная рефрактерностъ).

4 стр., 1813 слов

Психология восприятия план: Понятие восприятия. Физиологические механизмы восприятия

ПСИХОЛОГИЯ ВОСПРИЯТИЯ План: 1. Понятие восприятия. Физиологические механизмы восприятия. 2. Свойства восприятия. 3. Виды восприятия. Основные термины и понятия по теме: восприятие, целостность восприятия, константность восприятия, структурность восприятия, предметность и осмысленность восприятия, установка восприятия. апперцепция, 1. Понятие восприятия. Физиологические механизмы восприятия. ...

2. Нервная система.

Периферическая и центральная нервная система (ЦНС).

Основные функции ЦНС. Представление о ведущем отделе ЦНС. Современные ме­тоды исследования ЦНС, развитие регистрирующей, вычислительной и те­леметрической аппаратуры.

Основные функции нервной клетки. Три типа нейронов, их морфофункциональные особенности. Синапсы как важнейшее звено во взаимо­действиях нейронов между собой и с рабочими органами. Строение синаптических контактов и механизм проведения возбуждения с помощью ме­диаторов. Характеристика возбуждающих и тормозных синапсов, возбуж­дающие и тормозящие постсинаптические потенциалы (ВПСП и ТПСП).

Условия возникновения импульсного ответа нейрона, значение в этом процессе интеграции ВПСП и ТПСП и размеров нервной клетки. Значение нервного импульса как основного средства связи между нейронами.

Понятие о нервном центре. Особенности проведения возбуждения через нервные центры (одностороннее и замедленное проведение, времен­ная и пространственная суммация, трансформация и усвоение ритма, сле­довые процессы).

Скрытое (латентное) время рефлекса, его значение для оценки функционального состояния ЦНС.

Координация деятельности ЦНС. Открытие процесса торможения в ЦНС И. М. Сеченовым («Сеченовское торможение»).

Координационная и охранительная роль торможения. Разновидности безусловно-рефлекторного торможения в ЦНС — пресинаптическое и постсинаптическое. Тормозные нервные клетки, их функциональные особенности и зна­чение в регуляции деятельности спинальных мотонейронов, мышц-антагонистов, активности коры больших полушарий и в отборе значимой афферентной информации. Явления иррадиации и концентрации возбуж­дения в нервной системе, их роль при ориентировочных реакциях, форми­ровании условных рефлексов и координации движений. Представления А. А. Ухтомского о доминанте. Механизмы образования доминанты и ее свойства. Потенциальная доминанта и ее актуализация. Роль доминанты в поведении человека — доминанта как основа акта, внимания, как фактор отбора биологически и социально значимых раздражений. Значение доми­нанты при выработке двигательных навыков в процессе идеомоторной тренировки спортсменов.

5 стр., 2380 слов

Интегративная и координационная деятельность нервной клетки

... принцип имеет первостепенное значение для анализа рефлекторной деятельности нервной системы. Концепция функциональной ... высшие корковые представительства (проекции), где как итог деятельности всех ... деятельности центральной нервной системы   В реализации информационно-управляющей функции нервной системы значительная роль принадлежит процессам интеграции и координации деятельности отдельных нервных ...

Понятие о сегментарных и надсегментарных отделах ЦНС. Роль спинного мозга в организации элементарных двигательных реакций и ре­гуляции вегетативных функций. Основные функции различных отделов ствола головного мозга (продолговатый мозг, варолиев мост, средний мозг, промежуточный мозг).

Роль неспецифических отделов головного мозга в процессах интеграции нервных влияний, регуляции уровня бодрствования, тонических и фазных реакций мышц. Мозжечок, его роль в поддержании равновесия, регуляции позно-тонических реакций и их согласования с движениями, значение в программировании баллистических движений и автоматической коррекции моторных программ. Функции базальных ядер (полосатое тело и бледное ядро), их роль в рефлекторной деятельности ор­ганизма, осуществлении древних автоматизмов (циклоидных движений), контроле психических процессов. Лимбическая система корковых и под­корковых структур как морфофункциональная основа мотивационно-эмоциональных реакций, памяти и обучении человека.

Функциональная организация вегетативной нервной системы. Роль симпатической нервной системы в регуляции деятельности сердечно­сосудистой и дыхательной систем, мобилизации энергоресурсов организ­ма, повышении работоспособности скелетных мышц. Представления Л. А. Орбели об адаптационно-трофической роли симпатической нервной сис­темы. Значение симпатических влияний в развитии стрессовых состояний и адаптации организма к напряженной работе в различных условиях внеш­ней среды. Роль парасимпатической нервной системы в активации дея­тельности желудочно-кишечного тракта и процессов мочеобразования, в снижении деятельности сердечной мышцы, депонировании энергоресурсов в печени и мышцах. Ее значение для процессов восстановления в организ­ме после работы и поддержании гомеостаза. Вегетативные рефлексы (моторно-висцеральные — ортостатическая проба и др., глазо-сердечный реф­лекс и др.) как показатели функционального состояния организма.

2 стр., 923 слов

Цели и задачи курса. 1. Познакомить с основными социальными и психологическими теориями и технологиями общения как системой интегративной деятельности

  1.Познакомить с основными социальными и психологическими теориями и технологиями общения как системой интегративной деятельности, основными механизмами и закономерностями коммуникации. 2.Познакомить с методами и средствами эффективного взаимодействия людей. 3.Повысить компетентность будущих специалистов-юристов в области понимания, прогнозирования и управления социальными процессами общения ...

Кора больших полушарий — ведущий отдел ЦНС. Методы исследования ее деятельности. Основные типы корковых нейронов, их функции. Вертикальная колонка корковых нейронов как функциональная единица коры. Функциональное значение первичных, вторичных и третичных полей коры больших полушарий. Парная деятельность и доминирование больших полушарий головного мозга. Моторная, сенсорная и психическая функциональная асимметрия у человека. Электрические явления в коре. Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) как показатель функционального состоя­ния и деятельности коры. Основные ритмы ЭЭГ и их изменения при раз­личных функциональных состояниях организма. Отражение в ЭЭГ процес­сов взаимодействия корковых нейронов, формирования корковых функ­циональных систем при физических и умственных нагрузках, роли различ­ных корковых областей в управлении движениями человека.

3. Высшая нервная деятельность

Представления И. П. Павлова о высшей нервной деятельности (ВНД).

Условные рефлексы, их отличия от безусловных рефлексов. Методики исследования и условия образования условных рефлексов. Биологи­ческое значение условных рефлексов. Механизмы и фазы формирования условных рефлексов. Разновидности условных рефлексов (натуральные и искусственные, положительные и отрицательные, наличные и следовые, условные рефлексы на время, первого порядка и более высоких порядков).

Условные рефлексы I рода — сенсорные и II рода — оперантные или инструментальные. Внешнее и внутреннее торможение условных рефлексов. Двигательный стереотип как системный процесс в коре больших полуша­рий. Двигательный динамический стереотип (А, Н. Крестовников).

4 стр., 1885 слов

Роль индивидуально-психологических особенностей в формировании реакции на здоровье-заболевание

ХРИСТИАНСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РЕФЕРАТ студентки 5 курса гуманитарного факультета Учебная дисциплина: "Психология здоровья" Тема: "Роль индивидуально-психологических особенностей в формировании реакции на здоровье-заболевание" "ЗАЩИЩЕН"_____________ "ОЦЕНКА"____________ Одесса-2008г. План Введение. 3 I. Роль индивидуально-психологических особенностей в формировании реакций на ...

Учение И. П. Павлова о типах нервной системы человека и животных и о специ­фически человеческих типах (художественном и мыслительном).

Первая и вторая сигнальные системы, их соотношение у различных индивидов с вербальным и невербальным интеллектом. Свойства второй сигнальной системы, необозримо увеличивающие возможности человеческого позна­ния и общения.

4. Нервно-мышечный аппарат.

Функциональная организация скелетных мышц. Двигательные, еди­ницы (ДЕ) как функциональные единицы нервно-мышечного аппарата. Большие и малые ДЕ скелетных мышц, особенности их функций. Морфо-функциональная организация мышечного волокна. Механизмы преобразо­вания электрических явлений при возбуждении в механическую энергию мышечного сокращения — электромеханическая связь. Характеристика со­кратительных белков — актина и миозина, их взаимодействие при сокращении мышцы, роль в этом процессе ионов кальция. Расслабление мышечного волокна.

Одиночное и тетаническое сокращение мышечного волокна. Значение частоты нервных импульсов для развития различных форм механиче­ской реакции мышечного волокна. Сокращение целой мышцы. Особенно­сти режимов деятельности отдельных ДЕ при кратковременных мощных усилиях и длительной малоинтенсивной работе. Регистрация электриче­ской активности целой мышцы — электромиограммы (ЭМГ) и потенциалов действия отдельных ДЕ у человека. Особенности ЭМГ при статических напряжениях и динамической работе, изменения ЭМГ при нарастании мощности работы и при утомлении. Значение многоканальной регистра­ции ЭМГ спортсмена для оценки освоения техники спортивных упражнений.

Морфофункциональные основы развития мышечной силы. Значение строения мышцы (роль анатомического и физиологического поперечника), исходной длины мышцы, состава (композиции) скелетных мышц. Биохимические и физиологические особенности медленных и быстрых мышеч­ных волокон. Различные их соотношения в одних и тех же мышцах у раз­личных людей как генетические особенности индивидов. Зависимость си­лы мышц от характера нервных влияний — повышение числа активных ДЕ, синхронизация их деятельности, переход от одиночных сокращений к те­танусу при увеличении частоты нервных импульсов. Соотношение силы и скорости мышечного сокращения (А. Хилл).

10 стр., 4556 слов

Центральная нервная система: строение, функции

... воздействия (стимулы). Функции нервной системы достаточно многообразны. Основные функции нервной системы 1. Аналитическая функция (анализ информации ... различных отделов мозга, которые реализуют те или иные явления психики человека. Значение ... волокна идут к жевательным мышцам и мышцам дна ротовой полости. VI ... основные элементы. Охарактеризовать их роль Цепь последовательно связанных между собой ...

Особенности механической работы мышц в различных режимах (изотоническом, изометрическом, ауксотоническом).

Закон средних нагру­зок и среднего темпа движений. Исследования И. М. Сеченова мышечной работы, развития утомления и активного отдыха с помощью эргографии. Энергетика мышечного сокращения — превращение химической энергии в механическую. Роль фосфагенной системы (АТФ и креатинфосфата), а также реакций гликолиза при работе в анаэробных условиях. Аэробный путь энергообеспечения мышечной работы. Особенности использования процессов окисления жиров и углеводов при физических нагрузках. Величина максимального потребления кислорода (МПК) как интегральная ха­рактеристика аэробных возможностей организма. Теплообразование при работе мышц — начальное и запаздывающее. Оценка эффективности механической работы мышц по величине КПД.

5. Произвольные движения

Движения произвольные и непроизвольные. Многоуровневая функциональная система управления движениями (П. К. Анохин).

Афферент­ный синтез (роль мотивации, памяти, оценки афферентной информации).

Принятие решения о целях и задачах действия как центральный момент деятельности функциональной системы. Формирование представления об ожидаемом результате как опережающее отражение действительности. Программирование произвольных движений. Роль обратных связей и кор­рекция моторных программ (Н. А. Бершитейн, К. Прибрам).

Рефлекторное кольцевое регулирование как деятельность филогенетически более древней замкнутой системы регулирования поз и длитель­ных произвольных движений. Программное управление (механизм цен­тральных команд) как эволюционно молодой механизм регулирования кратковременных движений (прыжков, бросков, метаний, ударов).

9 стр., 4414 слов

Функции системы массовой коммуникации

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский экономический университет имени Г.В. Плеханова» Факультет маркетинга Кафедра рекламы КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Социология массовой коммуникации» на тему «Функции системы массовой коммуникации» Выполнила Волкова Ирина ...

Три основных функциональных блока мозга (А. Р. Лурия).

Функции I блока — регуляции уровня бодрствования. Роль неспецифических отделов нервной системы в работе этого блока. Функции II блока — приема, пе­реработки и хранения информации. Роль сенсорных систем в работе этого блока, значение третичных нижнетеменных областей коры больших полу­шарий как высшего отдела этого блока. Функции Ш блока — программиро­вания, регуляции и контроля сложных форм поведения. Роль моторной системы в работе этого блока, и значение переднелобных третичных об­ластей коры как высшего отдела этого блока.

Роль различных отделов ЦНС в регуляции позно-тонических реакций. Мышечный тонус как рефлекторный акт, осуществляемый спинным мозгом. Сухожильные и миотатические рефлексы активного противодей­ствия растяжению мышцы. Механизмы гамма-регуляции тонуса скелетных мышц. Значение в регуляции тонуса мышц медленной часта пирамидного тракта и различных структур экстрапирамидной системы (подкорковые ядра, красные ядра и черная субстанция среднего мозга, мозжечок, ретику­лярная формация ствола мозга, вестибулярные ядра продолговатого мозга).

Высший корковый контроль тонической активности мышц. Корковые ней­роны положения и движения. Рефлексы поддержания позы, осуществляе­мые продолговатым и средним мозгом: статические (шейные, лабиринт­ные, выпрямительные) и статокинетические.

Роль различных отделов ЦНС в регуляции движений. Элементарные рефлексы спинного мозга (рефлексы на растяжение, кожные сгибательные,

разгибателъный рефлекс давления на опору, перекрестные рефлексы, реципрокная иннервация мышц антагонистов, ритмические рефлексы, шагательные).

Роль «локомоторной области» среднего мозга в обеспечении примитивной формы локомоций. Значение мозжечка для согласования позных реакций и движений, адаптации моторных программ к изменениям ситуации. Поддержание темпа ритмических движений с участием мозжеч­ка, ретикулярной формации, подкорковых ядер, премоторной области ко­ры. Роль различных отделов коры больших полушарий в организации дви­гательных актов. Особое значение функций переднелобных ее отделов и механизма речевой регуляции движений.

6. Сенсорные системы.

Развитие представлений об афферентных системах — органы чувств, анализаторы, сенсорные системы. Общий план организации и функции сенсорных систем.

Классификация рецепторов — по воспринимаемой среде, по виду раздражений, по структурным особенностям. Особенности преобразования внешней энергии в нервные импульсы. Свойства рецепторов, их пороги, адаптация. Световая и темновая адаптация. Нервная регуляция чувствительности рецепторов. Кодирование афферентной информации — частот­ный и пространственный код.

Зрительная сенсорная система, ее значение у человека и общий план организации. Светопроводящие среды, преломление света (рефракция).

Механизмы аккомодации. Близорукая и дальнозоркая рефракция. Фоторецепция глаза, функции палочек и колбочек. Цветное зрение и его наруше­ния. Основные функциональные характеристики зрения — острота и поле зрения, бинокулярное зрение, мышечный баланс глаза (ортофория и гетерофория — косоглазие).

Особенности функций ведущего и неведущего глаза.

Слуховая сенсорная система — общий план организации, значение слуха. Функции наружного, среднего и внутреннего уха. Бинауральный слух. Барофункция уха. Физиологический механизм восприятия звуковых колебаний. Диапазон воспринимаемых частот. Костная и воздушная про­водимость.

Вестибулярная сенсорная система — общий план организации, функ­ции. Морфофункциональные особенности отолитового аппарата и полу­кружных каналов. Физиологический механизм восприятия положения и

движения тела в пространстве. Влияние вестибулярных раздражений на другие функции организма. Повышение устойчивости вестибулярной сенсорной системы в процессе спортивной тренировки.

Двигательная сенсорная система — ее функции и общий план организации. Функции проприорецепторов — мышечных веретен, сухожильных органов и рецепторов суставных сумок.

Особенности температурной рецепции. Кожная рецепция (тактильная, температурная, болевая).

Понятие о кинестетической чувствительно­сти. Древние сенсорные системы — обонятельная и вкусовая. Значение интерорецепции в поддержании гомеостаза внутренней среды организма и формировании сложных ощущений (голода, жажды и др.).

Обработка и взаимодействие сенсорной информации в проводящих отделах ЦНС и в коре больших полушарий. Значение деятельности сен­сорных систем в спорте.

7. Кровь

Кровь как внутренняя среда организма, понятие о системе крови. Состав, объем и функции крови. Количество и функции эритроцитов. Гемоглобин, его свойства и значение.

Количество, разновидности и функции лейкоцитов. Роль лейкоцитов в иммунных реакциях организма. Механизм влияния на организм вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) и синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД).

Количество и функции тромбоцитов. Свертывание крови.

Состав и физико-химические свойства плазмы крови (вязкость, осмотическое давление, кислотно-щелочное состояние, буферные системы крови).

Группы крови, переливание крови. Регуляция системы крови.

8. Кровообращение.

Сердце, его строение, проводящая система сердца. Свойства сердечной мышцы (возбудимость, проводимость, сократимость, автоматия).

Аб­солютная и относительная рефрактерность сердечной мышцы. Регистрация электрокардиограммы (ЭКГ), ее основные компоненты. Показатели работы сердца — частота сердечных сокращений (ЧСС), систолический (ударный) и минутный объемы крови.

Факторы, определяющие движение крови по сосудам (гемодинамику).

Объемная и линейная скорость кровотока в различных отделах кровеносной системы. Факторы, создающие кровяное давление, и его величина в различных отделах кровеносной системы. Систолическое (максимальное) и диастоличнское (минимальное) артериальное давление, методы его изме­рения и величины.

Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца и просвета сосудов.

9. Дыхание.

Различные этапы процесса дыхания в организме. Внешнее дыхание — газообмен между легкими и окружающей средой. Механизм вдоха и выдоха, роль плевральной полости. Дыхательные емкости и объемы. Жизненная емкость легких, ее компоненты (дыхательный объем, резервные объемы вдоха и выдоха).

Основные показатели легочной вентиляции — глубина вдоха, частота дыхания, минутный объем дыхания (МОД).

Обмен газами в легких и перенос газов кровью. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Обмен газами между кровью и тканями. Артерио-венозная разность (АВР) по кислороду и коэффициент утилизации кисло­рода тканью.

Нервная и гуморальная регуляция дыхания.

10. Пищеварение.

Общая характеристика пищеварительных процессов и их роль в жизнедеятельности организма. Значение работ И. П. Павлова в исследовании процессов пищеварения.

Пищеварение в ротовой полости, слюноотделение и его регуляция. Пищеварение в желудке. Желудочный сок, его состав и фазы секреции. Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Состав кишечного сока и сока поджелудочной железы. Роль печени в пищеварении. Желчь, ее состав и значение в пищеварении. Пищеварение в тонком и толстом кишечнике. Процессы всасывания в пищеварительном тракте.

11. Обмен веществ и энергии.

Общая характеристика и значение процессов обмена веществ (анабо­лизм и катаболизм, аэробный и анаэробный катаболизм).

Обмен белков, путь белков в организме. Полноценные и неполно­ценные белки. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Переработка аминокислот в печени. Пластическая и энергетическая функции белков. Азотистое равновесие, положительный и отрицательный азотистый баланс.

Обмен углеводов, их путь в организме. Значение углеводов как основных источников энергии Состояния гипогликемии и гипергликемии глюконеогенез.

Обмен липидов, их путь в организме. Пластическое и энергетическое значение липидов в организме. Водно-солевой обмен в организме. Витамины, их значение в жизнедеятельности организма.

Методы изучения обмена энергии -- прямая и непрямая калориметрия. Основной обмен, его величина и условия его исследования. Энерго­траты в покое и при различных видах труда. Коэффициент полезного дей­ствия (КПД) человека. Регуляция обмена веществ и энергии.

12. Выделение

Общая характеристика процессов выделения в организме. Морфо-функциональная организация и функции почек. Процесс мочеобразованш и его фазы (фильтрация и реабсорбция).

Регуляция мочеобразования.

Функции потовых желез, термическое и эмоциональное потоотде­ление.

13. Тепловой обмен.

Основные процессы терморегуляции теплокровных организмов — те­плообразование и теплоотдача. Температурные «ядро» и «оболочка» тела человека. Температура различных участков кожи.

Химическая терморегуляция в различных условиях внешней среды и при мышечной работе. Физическая терморегуляция. Механизмы теплоот­дачи (излучение, теплопроведение, испарение), их соотношение при раз­личной температуре окружающей среды. Регуляция теплообмена.

14. Внутренняя секреция.

Общая характеристика эндокринной системы (система желез внутренней секреции и эндокринных тканей внутренних органов; система ме­стной саморегуляции).

Общие свойства желез внутренней секреции. Поня­тие о гормонах. Их общие функции, особенности строения (стероидные, пептидные, производные аминокислот) и механизмы влияния на ткани и клетки-мишени.

Значение гипоталамуса как основного регулятора функций желез внутренней секреции, его связь с главной эндокринной железой — гипофизом. Гормоны передней доли гипофиза (аденогипофиза) — адренокортико-троптный (АКТГ).

тиреотропный (ТТГ)5 гонадотропный (ГТГ) и сомато-тропный (СТГ).

Их значение для роста, развития и жизнедеятельности ор­ганизма. Функции гормонов задней доли гипофиза (нейрогипофиза) — вазопрессина (антидиуретического гормона) и окситоцина.

Функции надпочечников. Гормоны коркового слоя надпочечников — минералкортикоиды, глюкокортикоиды, половые гормоны. Их значение для повышения работоспособности и устойчивости организма к неблагоприятным условиям среды.

Гормоны мозгового слоя надпочечников — катехоламины (адреналин и норадреналин).

Их влияния на различные органы и системы организма и значение для адаптации организма к напряженным условиям деятельности, физическим и психическим стрессам.

Функции щитовидной железы. Значение ее гормонов (трийодтиронина -Тз и тетрайодтиронина — Т4 или тироксина) для роста и развития организма, их влияние на процессы веществ и энергетического обмена. Влияние гормонов щитовидной железы (кальцитонина) и околощитовид­ных желез (паратгормона) на обмен кальция в организме.

Внутрисекреторная функция поджелудочной железы. Продукция инсулина и глюкагона, их значение в углеводном обмена. Сахарный диабет, механизмы его развития.

Значение вилочковой железы (тимуса или зобной железы) для обеспечения иммунитета в организме, иммунологической специализации Т-лимфоцитов.

Функции эпифиза как регулятора суточных биоритмов в организме.

Функции половых желез в мужском и женском организме. Овариально-менструальный цикл (ОМЦ) женского организма.

Изменения эндокринных функций при различных состояниях организма. Понятие о стрессе, общем адаптационном синдроме и его стадиях (Г. Селье).

Значение в приспособительных реакциях основных адаптаци­онных систем организма — симпатоадреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой. Особенности деятельности эндокринной системы при мышечной работе и разном функциональном состоянии орга­низма спортсменов.

П. СПОРТИВНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

1. Введение

Спортивная физиология как прикладная наука, ее задачи, связь с другими науками: общей физиологией, анатомией, спортивной морфологией, биомеханикой, биохимией, психологией спорта, спортивной медици­ной, теорией физического воспитания. Методы исследования. История спортивной физиологии. Работы А. Н. Крестовникова, В. С. Фарфеля, В. В. Васильевой, Н. В. Зимкина, Е. Б. Сологуб и др. Современные направления в спортивной физиологии. Значение спортивной физиологии для теории и практики физической культуры и спорта.

2. Физиологическая классификация и характеристика физиче­ ских упражнений.

Принципы физиологической классификации: энергетические (по преобладающему источнику энергии и по уровню энерготрат, по структуре движений, ведущему качеству и предельному времени работы).

Упражнения локальные, регионарные и глобальные, статические и динамические. Физиологическая классификация спортивных упражнений (В. С. Фарфель).

Физиологическая характеристика спортивных поз и статических нагрузок, стандартных циклических упражнений в различных зонах мощности и ациклических упражнений с качественной оценкой (сложно-технических) и количественной оценкой (собственно-силовых, скоростно-силовых и прицельных).

Физиологическая характеристика ситуационных упражнений (спортивных игр и единоборств).

3. Физиологические основы адаптации к физическим нагрузкам.

Адаптация физиологическая, ее определение и общебиологическое значение. Проблема адаптации в физиологии спорта. Динамика функций организма при адаптации и ее стадии (физиологическое напряжение, адаптированность, дизадаптация и реадаптация).

Физиологические особенно­сти адаптации к физическим нагрузкам. Признаки адаптированного орга­низма в покое, при стандартных и предельных нагрузках. Срочная и долго­временная адаптация к физическим нагрузкам. Специальная функциональ­ная система адаптации и ее звенья.

Понятие о физиологических резервах организма, их характеристика и классификация.

4. Физиологическая характеристика состояний организма при спортивной деятельности.

Основные периоды в динамике физиологического состояния организма при спортивной деятельности — предрабочий и рабочий. Роль эмо­ций при спортивной деятельности, их психофизиологические механизмы. Период предстартового состояния. Изменения в этот период функциональ­ного состояния различных систем организма и их механизмы. Типы пред­стартовых состояний, их регуляция и значение для последующей спортив­ной деятельности.

Рабочий период: фазы врабатывания, устойчивого и оптимального рабочего состояния. Физиологическая характеристика врабатывания раз­ных систем организма в зависимости от мощности работы. «Мертвая точ­ка» и «второе дыхание», механизмы их развития. Разминка как способ регуляции предстартовых состояний и врабатывания. Физиологические осо­бенности общей и специальной разминки.

Фаза устойчивого состояния при работе постоянной мощности, ее физиологические особенности (мобилизация, стабилизация и согласование работы различных систем организма).

Истинное и кажущееся (или ложное) устойчивое состояние по кислородному режиму. Особые состояния при стандартных ациклических и статических упражнениях — своеобразное врабатывание и стабилизация функций при повторных кратковременных нагрузках. Особые состояния при работе переменной мощности и в ситуа­ционных упражнениях — стабилизация соматических и вегетативных пока­зателей в области оптимального рабочего диапазона.

5. Физиологические механизмы и закономерности процессов утомления и восстановления

Определение утомления и его основные признаки. Современные представления о механизмах утомления. Факторы утомления и состояния функций организма. Особенности утомления при разных видах физических нагрузок. Предутомление, хроническое утомление и переутомление. Физиологическое обоснование способов преодоления утомления.

Общая характеристика процессов восстановления. Периоды восста­новления. Физиологические закономерности восстановительных процессов и механизмы восстановления. Физиологические мероприятия, направлен­ные на повышение эффективности восстановительных процессов.

6. Физическая работоспособность спортсмена.

Понятие о физической работоспособности и новые методические подходы к ее определению. Прямые и косвенные показатели работоспо­собности. Интегральная количественная оценка работоспособности. Прин­ципы и методы тестирования физической работоспособности. Связь физи­ческой работоспособности с направленностью тренировочного процесса в спорте. Резервы и лимитирующие факторы физической работоспособно­сти.

7. Физиологические механизмы формирования двигательных навыков.

Тренировка как процесс обучения и закрепления двигательных программ различной сложности. Двигательная память, краткосрочные и дол­госрочные механизмы. Двигательные условные рефлексы, их моторные, безусловно-рефлекторные, сенсорные и вегетативные компоненты. Роль подражания, экстраполяции и «озарения» в формировании моторных программ. Двигательные умения и навыки. Физиологические механизмы фор­мирования двигательных навыков — образование функциональной системы нервных центров (П. К. Анохин), приобретение ею свойств доминанты (А. А. Ухтомский) и закрепление системы двигательных условных и безус­ловных рефлексов в виде двигательного динамического стереотипа (А. Н. Крестовников).

Физиологические закономерности и стадии формирования двигательных навыков. Первый этап формирования навыка — замысел и общий план действий (модель потребного будущего, по А. Н. Бернштейну).

Вто­рой этап — стадии образования двигательного навыка (генерализации, кон­центрации и стабилизации).

Автоматизация навыков. Стабильность и ва­риативность навыков, их «жесткие» и «гибкие» звенья. Значение речевой регуляции движений и применения тренажеров при формировании мотор­ных навыков. Условия разрушения двигательных навыков. Электромио­графическая и электроэнцефалографическая характеристика стадий обра­зования навыков.

Физиологические основы совершенствования двигательных навыков. Роль обратных связей, сенсорные коррекции. Особая значимость для спортсмена срочной дополнительной информации в системе обратных связей.

Особенности проявления двигательных навыков в различных видах спорта.

8. Физиологические закономерности и механизмы развития быстроты и мышечной силы.

Физические качества спортсмена — быстрота, сила, гибкость, ловкость и выносливость.

Физическое качество — сила. Абсолютная и относительная мышечная сила, статическая и динамическая сила. Скоростно-силовые возможности (взрывная сила), значение нарастания силы во времени (ее градиента) для эффективности бросков, прыжков, ударов и метаний. Физиологические механизмы проявления силы: внутримышечные факторы, особенности нервной регуляции и психофизиологические влияния. Значение внутри­мышечных факторов физиологического поперечника мышцы, компози­ции (состава) мышечных волокон и развития миофибриллярной гипертро­фии. Роль нервной регуляции — частоты нервных импульсов, активации различных двигательных единиц и синхронизации их деятельности, меж­мышечной координации. Влияние на мышечную силу психофизиологиче­ских факторов — воздействие мотиваций и эмоций на уровень функцио­нального состояния и работоспособности, усиление симпатических и гор­мональных влияний, особая роль андрогенов. Максимальная сила и мак­симальная произвольная сила, дефицит мышечной силы. Функциональные резервы проявления мышечной силы. Особенности развития и проявления силы в различных видах спорта.

Физическое качество быстрота. Формы проявления быстроты в спортивной деятельности — комплексные формы (быстрота двигательных действий и умственных операций) и элементарные формы (время двига­тельной реакции, скорость одиночных движений и максимальный темп движений).

Физиологические механизмы проявления быстроты (лабиль­ность нервных и мышечных клеток, подвижность нервных процессов, со­отношение быстрых и медленных мышечных волокон в скелетных мыш­цах).

Значение процессов экстраполяции, величины пропускной способно­сти мозга, поисковой функции глаза, определяющих длительность скры­тых (латентных) периодов сложных реакций и реакций на движущийся объект. Значение скорости мышечных сокращений и восстановительных процессов в мышцах, определяющих максимальный темп движений. Явле­ние стабилизации скорости движений и способы его преодоления. Физио­логические резервы быстроты и их особенности в различных видах спорта.

9. Физиологические закономерности и механизмы развития вы­носливости

Понятия об общей и специальной формах выносливости. Высокий уровень аэробных возможностей как физиологическая основа общей вы­носливости. Показатели аэробной мощности и аэробной емкости. Кислородтранспортная и кислородутилизирующая системы, определяющие аэробную выносливость. Обеспечение выносливости системой внешнего дыхания: дыхательные объемы и емкости, диффузионная способность лег­ких, мощность и выносливость дыхательных мышц, парциальное напря­жение кислорода в крови как показатели эффективности внешнего дыхания.

Значение морфофункциональных перестроек в сердечно-сосудистой системе: объем сердца, гипертрофия сердечной мышцы, сердечный выброс и его распределение, спортивная брадикардия и гипертония. Изменения в системе крови: объем плазмы и общий объем циркулирующей крови, вяз­кость крови, количество эритроцитов и гемоглобина, состояние буферных систем и количество лактата, изменения вентиляционного и лактатного порога анаэробного обмена (ПАНО).

Локальная и системная артерио-венозная разность по кислороду.

Утилизация кислорода в тканях. Значение состава (композиции) мышц, функциональных и биохимических особенностей мышечных воло­кон, их капилляризации. Особенности типа гипертрофии и режима работы двигательных единиц мышцы.

Значение типа нервной системы и стабильности доминирующих ра­бочих функциональных систем в ЦНС.

Показатели, характеризующие специальные формы выносливости (соотношение аэробного и анаэробного энергообеспечения, резервы мы­шечного гликогена и миоглобина, скорость анаэробного восстановления АТФ, устойчивость вестибулярной сенсорной системы, тканевая чувстви­тельность к сдвигам гомеостаза и др.).

10. Физиологические механизмы развития тренированности.

Тренированность как долговременная адаптация систем организма к физическим нагрузкам и эмоционально-психической напряженности. Фи­зиологическая характеристика тренировки и состояния тренированности. Физиологические особенности состояния спортивной формы. Физиолого-генетические основы тренируемости, величины тренировочного эффекта.

Тестирование функциональной подготовленности спортсменов в покое, при стандартных и предельных мышечных нагрузках. Физиологическая характеристика перетренированности и перенапряжения.

11. Спортивная работоспособность в особых условиях внешней среды.

Физиологические изменения в условиях пониженного парциального давления кислорода (высоты).

Физиологические механизмы срочных и долговременных адаптивных реакций систем организма в условиях среднегорья и высокогорья. Сроки развития акклиматизации в горах. Динамика спортивной работоспособности в разных видах спорта. Реакклиматизадия (возвращение на равнину), ее особенности.

Физиологические изменения в организме при повышенном баромет­рическом давлении среды — гипербарии (пребывание под водой).

Значение измененного газового состава внутренней среды организма. Кессонная бо­лезнь.

Физиологические механизмы адаптации к условиям повышенной температуры (гипертермии) и влажности воздуха. Повышение теплоотда­чи: усиление кожного кровотока, потообразование и потоотделение. Осо­бенности деятельности системы кровообращения в покое и при работе. Водно-солевой баланс: дегидратация и потеря минеральных веществ (со­лей).

Спортивная работоспособность в условиях гипертермии, тепловая адаптация.

Адаптация организма к условиям пониженной температуры окру­жающей среды (изменения основного обмена, кожного кровотока, кало­рийности питания, усвоения витаминов, содержания глюкозы в крови, пу­тей расхода энергии АТФ и др.).

Физиологические механизмы влияния ус­ловий гипотермии на спортивную работоспособность. Физиологические механизмы закаливания.

12. Физиологические основы спортивной тренировки женщин

Физиологические особенности и функциональные возможности сис­тем женского организма. Особенности гормональной регуляции в разные фазы овариально-менструального цикла (ОМЦ).

Динамика показателей физической работоспособности в разные фазы ОМЦ. Влияние занятий фи­зической культурой и спортивной тренировки на функциональные возможности женского организма. Индивидуализация тренировочного про­цесса с учетом фаз ОМЦ.

13. Физиолого-генетические особенности спортивного отбора.

Основные генетические понятия и закономерности наследования морфофункциональных признаков организма человека. Физиолого-генетический подход к вопросам спортивного отбора и прогнозирования в спорте. Наследственные влияния на структурные, функциональные пока­затели и физические качества человека. Учет физиолого-генетических осо­бенностей человека при спортивном отборе. Значение адекватного и не­адекватного выбора спортивной специализации, стиля соревновательной деятельности и сенсомоторного доминирования.

14. Физиологические основы массовых форм физической куль­туры.

Влияние современных условий жизни на организм человека и роль физической культуры в жизнедеятельности современного человека. Влия­ние физических упражнений на морфофункциональные и адаптивные осо­бенности организма: рост и развитие детей и подростков; состояние и ре­активность организма взрослых людей разных возрастных групп.

Понятия гипокинезия и гиподинамия. Сердечно-сосудистая система в условиях гипокинезии и гиподинамии. Система дыхания, транспорт и утилизация кислорода, выведение метаболитов. Нервно-мышечная систе­ма, центральная нервная система, система крови. Реакции человека на нервно-психические напряжения (стресс) и монотонию.

Физиологическое обоснование использования разных форм оздоро­вительной физической культуры: гимнастика, игры, туризм, массовый спорт. Влияние на организм утренней гимнастики, закаливающих меро­приятий. Физиологическое обоснование оптимальных двигательных ре­жимов, интенсивности и объемов физических нагрузок, частоту и длитель­ность занятий, выбор физических упражнений. Влияние оздоровительной физической культуры на функциональное состояние, повышение резервов систем организма, снижение заболеваемости и факторов риска, рост про­изводительности труда.

III. Возрастная физиология

1. Введение.

Возрастная физиология как специальная отрасль общей физиологии, изучающая особенности жизнедеятельности организма в различные пе­риоды индивидуального развития или онтогенеза. Понятие онтогенеза, его этапы (пренатальный и постнатальный) и стадии постнатального раз­вития. Роль работ Л. А. Орбели, П. К. Анохина, И. А. Аршавского и др. в развитии представлений о возрастных особенностях развития человека (развитие функций и функциональная эволюция, системогенез, физиоло­гическая незрелость и др,).

Значение учета возрастных особенностей раз­вития человека для теории и практики физического воспитания, спортив­ной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры.

2. Общие физиологические закономерности роста и развития ор­ганизма человека

Понятия рост и развитие. Основные закономерности онтогенетиче­ского развития организма человека. Периодизация и гетерохронность раз­вития. Общая характеристика возрастных периодов постнатального этапа онтогенеза человека. Сенситивные периоды морфофункционалъного раз­вития организма. Влияние на развитие организма наследственности и ок­ружающей среды. Акселерация эпохальная и индивидуальная, биологиче­ский и паспортный возраст.

3. Физиологические особенности организма детей дошкольного и младшего школьного возраста и их адаптация к физическим нагрузкам.

Развитие ЦНС, высшей нервной деятельности и сенсорных систем у детей дошкольного и младшего школьного возраста. Особенности пропор­ций тела, физического развития и формирования опорно-двигательного аппарата. Возрастные особенности количества и состава крови, развития функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Особенности разви­тия, зубов, принципиальные отличия процессов пищеварения, обмена ве­ществ и энергетического обмена детского организма от взрослого. Харак­теристика теплообмена, процессов выделения и деятельности желез внут­ренней секреции.

Физиологические особенности адаптации детей дошкольного и младшего школьного возраста к физическим нагрузкам. Возрастные осо­бенности формирования поз и управления движениями, развитие зритель­ных и проприоцептивных обратных связей, созревание механизмов реф­лекторного кольцевого и программного управления движениями, речевая регуляция движений. Возрастные особенности развития физических ка­честв, их сенситивные периоды. Реакции вегетативных систем и энерго­обеспечение при различных физических нагрузках, аэробные и анаэробные возможности детей. Влияние систематических физических нагрузок на развитие функций, здоровье и работоспособность детей. Физиологическая незрелость детей (И. А. Аршавский) и меры борьбы с этим состоянием, 11роблема своевременного начала спортивной специализации, ее адекват­ности врожденным особенностям организма ребенка. Нормирование на­грузок. Особенности оценки работоспособности детей (тест PWC 170 и др.).

4. Физиологические особенности организма детей среднего и старшего школьного возраста и их адаптация к физическим нагруз­кам.

Развитие ЦНС, высшей нервной деятельности и сенсорных систем у детей среднего и старшего школьного возраста. Физическое развитие и опорно-двигательная система. Возрастные особенности количества и состава крови, морфофункциональных перестроек сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Характеристика пищеварения, выделения и эндок­ринной системы. Периодизация переходного периода (пубертата).

Процесс полового созревания, его стадии и их оценка. Возрастные особенности терморегуляции, обмена веществ и энергии.

Физиологические особенности адаптации детей среднего и старшего школьного возраста к физическим нагрузкам. Совершенствование цен­тральной регуляции движений и переработки информации (увеличение межцентральных взаимосвязей в коре больших полушарий, становление ведущей роли ассоциативных третичных нолей коры и переход домини­рующей роли от правого к левому полушарию).

Развитие физических ка­честв. Особенности энергетики мышечной деятельности и реакций вегета­тивных систем на физические нагрузки, Развитие аэробных и анаэробных возможностей у детей среднего и старшего школьного возраста. Влияние спортивной тренировки на развитие функций организма, динамику работо­способности и повышение устойчивости к различным заболеваниям.

5. Физиологические особенности урока физической культуры в школе

Физиологическое обоснование нормирования физических нагрузок для детей школьного возраста. Динамика функций организма школьников на уроке физической культуры. Влияние занятий физической культурой на физическое развитие и функциональное состояние школьника, их сроч­ный, отставленный и кумулятивный эффект. Взаимосвязь уровня физиче­ской активности, состояния функций организма и состояния здоровья уча­щихся. Физиолого -педагогический контроль за занятиями физической культурой и физиологические критерии восстановления организма школь­ников (оперативный, текущий и этапный контроль, расчетные методики оп­ределения энерготрат, прямые и косвенные показатели работоспособности).

6. Физиологические особенности организма людей зрелого и по­жилого возраста и их адаптация к физическим нагрузкам.

Старение и продолжительность жизни. Особенности адаптивных ре­акций и реактивности организма людей зрелого и пожилого возраста. Воз­растные особенности опорно-двигательного аппарата, вегетативных и сен­сорных систем. Особенности функций ЦНС. Возрастные изменения эндок­ринных функций, болезни старения.

Физиологические особенности адаптации людей зрелого и пожилого возраста к физическим нагрузкам. Особенности формирования двигатель­ных навыков и центральной регуляции движений. Возрастные изменения физических качеств.

Особенности адаптации к физическим нагрузкам вегетативных сис­тем и деятельности желез внутренней секреции.

Влияние физических нагрузок на функциональное состояние, рабо­тоспособность и сохранение здоровья людей зрелого и пожилого возраста.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Методические рекомендации преподавателю

Преподаватель должен быть компетентным — не только в современ­ных достижениях общей, спортивной и возрастной физиологии, но ив ос­новах смежных областей знаний — анатомии, биохимии, биомеханики, психологии, педагогики, генетики, теории и методики физического воспи­тания и др. Он должен владеть современной регистрирующей и анализи­рующей аппаратурой, знать методики основных физиологических иссле­дований и нормативы функциональных показателей. Уметь излагать в дос­тупной форме учебные материалы, увязывать их с запросами будущей профессиональной деятельности студентов, хорошо владеть речью.

В процессе проведения лекционных и лабораторных занятий препо­даватель должен использовать различные наглядные средства — рисунки на доске, таблицы, слайды, прозрачные пленки, демонстрации аппаратуры и пр. Следует на протяжении всего прохождения учебной дисциплины про­водить консультации студентам, четко вести отчетность по посещаемости и успеваемости студентов. Привлекать студентов к проведению научно-исследовательской работы, но физиологии.

Специального внимания требуют студенты, занимающиеся по инди­видуальным планам, для них необходимы отдельные консультации и орга­низация отработок лабораторных занятий, а также студенты-иностранцы, для которых овладение предметом затрудняют во многих случаях особен­ности их базовой подготовки и недостаточное знание русского языка.

Основные задачи, которые стоят перед преподавателем:

• Ознакомить студентов с основными закономерностями дея­тельности различных органов, систем и целого организма человека в покое и при мышечной работе.

  • Сообщить студентам необходимые объемы знаний об основ­ных закономерностях адаптации спортсменов к физическим нагрузкам и динамике адаптационных перестроек в организме, при формировании дви­гательных навыков и развитии физических качеств в различных видах спорта.
  • Сформировать у студентов представления об индивидуальных, возрастных и половых особенностях адаптации организма к физическим нагрузкам, научить их использовать полученные знания при занятиях фи­зической культурой в школах, высших учебных заведениях, при занятиях в различных подростковых спортивных секциях и секциях оздоровительной физической культуры, в процессе различных форм профессиональной дея­тельности населения.
  • Научить будущих преподавателей и тренеров использованию результатов функциональных и физиолого-генетических исследований при спортивном отборе, спортивной ориентации, прогнозировании успешности спортсменов с целью повышения эффективности процессов селекции и прогнозов в спорте, повышения рациональности тренировочного процесса и рентабельности работы тренеров.
  • Выработать у будущих специалистов в области физического воспитания и спорта необходимые прочные навыки простых методов ис­следования функционального состояния и тестирования функциональной подготовленности спортсменов для контроля за ростом спортивного мас­терства и сохранения здоровья спортсменов.

Методические указания студентам.

Лекционные занятия. В процессе аудиторных занятий студенты знакомятся с теоретиче­скими основами изучаемой дисциплины на лекциях по общей, спортивной и возрастной физиологии. Важным условием освоения теоретических знаний является ведение конспектов лекций. При этом внимательное отноше­ние должно быть проявлено к точной регистрации научных определений и физиологических понятий. В конспекты должны заноситься рисунки и схемы, предъявляемые преподавателем. Необходимо осмысливание и освоение терминологии изучаемой дисциплины, основных ее количественных констант (см, количественные требования по физиологии в методических указаниях — номера 8−12 списка литературы).

Материалы лекционного курса следует своевременно подкреплять проработкой соответствующих разделов в учебниках и учебных пособиях (см, номера 1−7 списка литературы).

Дополнением к лекционным конспектам являются записи, проводимые на семинарских занятиях.

Семинары и лабораторные занятия, учебно-исследовательская конференция

Закрепление и дополнительная проработка получаемых знаний проводятся в ходе семинарских и лабораторных занятий, которые согласно тематическому плану следуют после соответствующих разделов лекцион­ного курса.

Семинарские занятия предполагают активное участие студентов в обсуждении учебных вопросов текущей темы, в результате чего студенты должны понять теоретические основы материалов данной темы, их физио­логическую сущность и механизмы проявления в организме, уяснить зна­чение полученных сведений для их практической деятельности. При под­готовке к семинарским занятиям студентам следует использовать не толь­ко основную, но и желательно дополнительную литературу по теме.

В ходе выполнения лабораторных работ студенты самостоятельно выполняют исследования основных физиологических закономерностей, знакомятся с современной аппаратурой и методами регистрации важней­ших функциональных показателей организма, способами обработки и ана­лиза получаемых данных. Они сравнивают результаты с количественными нормативами и известными закономерностями, на основании чего делают выводы о выявленных особенностях и значении регистрируемых показате­лей.

Кроме того, в отдельных лабораторных занятиях по обшей физиоло­гии и в специальных лабораторных циклах по спортивной физиологии сту­денты проводят учебно-исследовательскую работу по оценке и тестирова­нию функциональных показателей спортсменов в покое и в процессе вы­полнения физических нагрузок ритмичного характера, мощности и про­должительности, a также при выполнении специальных тестов работоспо­собности.

Материалы по характеристике различных физических нагрузок оформляются в виде письменного отчета, содержащего литературные све­дения, протоколы исследований, обработку и анализ, полученных резуль­татов, и практические выводы. Результаты данного исследования доклады­ваются и обсуждаются на учебно-исследовательской конференции по за­вершению цикла данного исследования.