Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОРГАНИЗМ КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
• 2. ОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЗМЕ
• 2.1 Обмен белков
• 2.2 Обмен жиров
• 2.3 Обмен углеводов
• 2.4 Обмен воды и солей
• 3. ВИТАМИНЫ И АНТИОКСИДАНТЫ
• 3.1 Жирорастворимые витамины
• 3.2 Водорастворимые витамины
• 3.3 Антиоксиданты
• 4. ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ВВЕДЕНИЕ

Физическая культура представляет собой специфическую часть общей культуры, включающую различные стороны человеческой деятельности по созданию и рациональному использованию средств, методов и условий направленного физического совершенствования человека, формированию гармонично развитой личности. К основным ценностям физической культуры относятся такие, как уровень физической подготовленности, физическое развитие, крепкое здоровье, устойчивое психическое состояние, высокий уровень работоспособности, система двигательных умений, навыков и специальных знаний.

Основными средствами физической культуры, связанными с двигательной деятельностью человека, являются физические упражнения. С помощью физических упражнений осуществляется биологическое воздействие на организм, изменяющее его физическое состояние. Их выполнение стимулирует активность целого ряда физиологических, биохимических, психических процессов, обеспечивающих оптимальное функционирование организма в условиях возрастающей двигательной активности. Систематические занятия физическими упражнениями совершенствуют деятельность всех органов и систем, ведет к перестройке работы организма в соответствии с общими биологическими законами.

Поэтому естественнонаучную основу физической культуры составляют медико-биологические науки - биология, физиология, анатомия, биохимия и др. Достижения этих наук лежат в основе теории и практики физической культуры, физического воспитания, спортивной тренировки.

Объект работы - физическая культура.

Предмет работы - физиологические и биологические основы физической культуры.

Цель работы - изучить биологические основы физической культуры.



1. ОРГАНИЗМ КАК БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

В биологии организм рассматривается как самостоятельно существующая единица мира, функционирование которой возможно лишь при постоянном взаимодействии с окружающей его внешней средой и самообновлении в результате такого взаимодействия.

Организм человека подразделяют на несколько систем. Содружество 12-ти систем даёт нам целостный организм. Каждая система выполняет в организме человека определенную функцию. От качества ее исполнения зависит здоровье организма в целом.

Нервная система - система органов, выполняющая функцию координации работы всех других систем организма. Состоит из центральной и периферической нервной системы. Ткани нервной системы относятся к возбудимым тканям, наравне с мышечной тканью, и передача информации по нервной системе и от нее к другим органам производится посредством электрических импульсов, что является уникальным методом передачи информации в биологической системе. Высшим центром регуляции нервной деятельности является головной мозг, помимо которого к центральной нервной системе относится также спинной мозг. Периферическая нервная система включает в себя все нервы (они являются длинными отростками нервных клеток, расположенных в центральной нервной системе).Мозг - основное звено нервной системы. В головном мозге находятся центры вкуса, обоняния, зрения, осознанного движения, сосудистый и дыхательный центры и большое количество других структур, функции которых охватывают регуляцию деятельности всех органов человека. Спинной мозг анатомически является продолжением продолговатого мозга - задней части головного мозга - и расположен в спинномозговом канале, образованном спинномозговыми отверстиями тел позвонков. Нервные центры спинного мозга также выполняют различные функции, обеспечивая нервную регуляцию деятельности органов и тканей организма человека. Периферическая нервная система представляет собой нервные узлы и непосредственно нервы. Среди последних различают чувствительные нервы, проводящие стимулы от рецепторов различных видов в центральную нервную системы, и двигательные нервы, проводящие возбуждение от центральной нервной системы к органам-эффекторам. В целом, слаженная работа рассматриваемой системы является крайне важной в поддержании нормального функционирования организма человека.

Дыхательная система человека - совокупность органов, которые обеспечивают внешнее дыхание в организме человека, или также обмен газов между внешней средой и кровью и ещё ряда других функций. Дыхательная система человека состоит из тканей и органов, обеспечивающих лёгочную вентиляцию и лёгочное дыхание. К воздухоносным путям относятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Легкие состоят из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерий, капилляров и вен лёгочного круга кровообращения. К элементам костно-мышечной системы, связанным с дыханием, относятся ребра, межрёберные мышцы, диафрагма и вспомогательные дыхательные мышцы.

Функции дыхательной системы.

1. Дыхательные пути проводят воздух из внешней среды к лёгким и обратно.

2. Лёгкие осуществляют газообмен между атмосферным воздухом и кровью, которая является частью внутренней среды организма.

3. Насыщение крови кислородом и удаление из неё углекислого газа и ряд не дыхательных функций.

Сердечно-сосудистая система - система жизнедеятельности человека, обеспечивающая снабжение кровью все органы и ткани организма. Составными компонентами сердечно-сосудистой системы являются сердце, кровеносные и лимфатические сосуды. Без функционирования сердечно-сосудистой системы на должном уровне невозможна жизнь человека, т.к. в транспортируемой по сосудам крови находятся кислород и жизненно необходимые питательные вещества. При помощи крови также от органов и тканей происходит транспорт углекислого газа и других продуктов обмена веществ. Сердце представляет собой полый мышечный орган, выполняющий функцию насоса. Оно прокачивает кровь по сосудистой системе при помощи ритмичных регулярных сокращений, осуществляемых в течение всей жизни человека. Работа сердца относительно автономна, т.е. оно сокращается без прямого влияния нервной системы.

Кровь из полостей сердца направляется по сосудам, пронизывающим всё тело человека. В целом, сердечно-сосудистая система является базисом жизнедеятельности и одной из центральных систем функционирования организма человека (совместно с дыхательной и нервной системами).

Пищеварительная система (systema digestorium) - совокупность органов пищеварения у животных и человека. Пищеварительная система обеспечивает организм необходимой энергией и строительным материалом для восстановления и обновления клеток и тканей, постоянно разрушающихся в процессе жизнедеятельности. Пищеварение - процесс механической и химической обработки пищи. Химическое расщепление питательных веществ на составляющие их простые компоненты, которые могут пройти сквозь стенки пищеварительного канала, осуществляется под действием ферментов, входящих в состав соков пищеварительных желез (слюнных, печени, поджелудочной и т. д.). Процесс пищеварения осуществляется поэтапно, последовательно. В каждом из отделов пищеварительного тракта своя среда, свои условия, необходимые для расщепления определенных компонентов пищи (белков, жиров, углеводов).

Лимфатическая система - система организма человека, включающая в себя лимфатические сосуды и лимфатические узлы. В органах и тканях лимфа течет по капиллярам, затем объединяющиеся капилляры формируют лимфатические сосуды. От лимфоузлов лимфа собирается в лимфатические стволы и крупные протоки (например, грудной), попадая впоследствии в кровеносную систему, а именно - в вены, несущие кровь к сердцу. Отличия лимфатической системы от сердечно-сосудистой включают в себя ее незамкнутость и отсутствие кругов обращения лимфы по аналогии с кругами кровообращения, а также отсутствие в составе лимфы как основной жидкости, циркулирующей в лимфатической системе, эритроцитов (красных кровяных клеток, выполняющих функцию переноса кислорода по системе крови) и тромбоцитов (кровяных пластинок, участвующих в гемостазе, а именно - в образовании тромбов). В лимфатической системе отсутствует и насосный орган по аналогии с сердцем в сердечно-сосудистой системе: в нем нет необходимости, так как скорость движения лимфы по сосудам, текущей в протоки и попадающей в вены, не так важна как скорость движения крови, несущей кислород к органам и тканям. В целом, благодаря наличию лимфатической системы в организме снижается уровень поступления чужеродных веществ и веществ со слишком большой молекулярной массой в кровь.

Мочевыделительная система - система организма человека, основными функциями которой являются образование, накопление и выделение мочи во внешнюю среду. С мочой выводятся продукты обмена веществ, избыток воды и солей, при помощи четкого контроля над объемом мочи достигается регуляция общего циркулирующего объема крови, что важно для поддержания функции всех систем организма, нуждающихся в полноценном притоке крови, в которой содержится кислород и питательные вещества. Мочевыделительная система играет важную роль в выведении продуктов обмена веществ - например, продуктов белкового обмена, в поддержании водно-электролитного и кислотно-основного баланса. Водно-электролитный баланс регулируется увеличением или снижением объема выделяемой жидкости и электролитов, эти процессы происходят на гормональном уровне. Благодаря осуществлению регуляции кислотно-щелочного баланса возможно поддержание кислотности (pH) крови на устойчивом уровне - отклонения кислотности на несколько десятых, особенно в кислую сторону, приводят к стойкому нарушению жизнедеятельности организма человека, поэтому почечная регуляция данного механизма крайне важна. Особую роль среди регуляторных систем организма человека занимает эндокринная система.

Эндокринная система включает в себя:

1. Половые железы.

2. Гипоталамус.

3. Надпочечники.

4. Поджелудочная железа.

5. Щитовидная железа.

6. Гипофиз.

Эндокринная система осуществляет свои функции посредством вырабатываемых ею гормонов, которые поступают во все органы и ткани организма, проникая через межклеточное вещество непосредственно в клетки, либо разносятся по биологической системе с кровью. Некоторая часть эндокринных клеток собрана воедино и формирует железы внутренней секреции - гландулярный аппарат. Но помимо этого практически в любой ткани организма есть эндокринные клетки. Рассеянная по всему организму группа эндокринных клеток формируют диффузную часть эндокринной системы. Костно-мышечная система включает в себя:

1. Череп.

2. Позвоночник.

3. Кости.

4. Мышцы.

5. Связки.

Основные функции Костно-мышечной системы.

1. Обеспечение движения.

2. Каркас для мышц, сосудов, нервов.

3. Защитные полости для жизненно важных органов: череп, кости таза, позвоночник.

Иммунная система человека - это система защиты организма от любых антигенов против которых вырабатываются различные антитела. В качестве антигенов иммунная система человека может распознавать как посторонние микроорганизмы, токсические вещества и чужеродные предметы, тела, включения, так и белковые блоки, клетки собственного организма, которые имеют отличающуюся систему рецепции от сформированной в организме в данный момент. Прежде всего, иммунная система человека защищает его от многих микроорганизмов, которые населяют нашу планету. Иммунитет - это комплексная реакция организма, направленная на защиту его от внедрения чужеродного материала: бактерий и их токсинов, вирусов, паразитов, донорских тканей, изменённых собственных клеток (например, раковых) и т.д. Иммунная система, включает в себя: тимус, костный мозг. Основные функции иммунной системы: Защита организма от инфекции.



2. ОБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЗМЕ

Основной функцией организма является обмен веществ (метаболизм), который обеспечивается одновременно и непрерывно протекающими процессами во всех органах и тканях - ассимиляция и диссимиляция.

Ассимиляция (анаболизм) сводится к образованию из поступающих в организм извне веществ и накоплению новых химических соединений, идущих на формирование различных тканей (массы тела) и создание энергетического потенциала, необходимого для осуществления жизнедеятельности, в том числе движений. Диссимиляция (катаболизм) - это расщепление химических веществ в организме, разрушение старых, отмерших или поврежденных тканевых элементов тела, а также освобождение энергии из веществ, накопленных в процессе ассимиляции. Обмен веществ и энергии - это совокупность процессов превращения веществ и энергии, происходящих в живых организмах и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Обмен веществ и энергией представляет собой основу жизнедеятельности и принадлежит к числу важнейших признаков живой материи, отличающих живое от неживого. В процессе обмена, поступившие в организм вещества, путем химических изменений превращаются в собственные вещества тканей или в конечные продукты которые выводятся из организма. При этих химических превращениях освобождается и поглощается энергия.

У всех организмов (и у человека то же) клеточный метаболизм выполняет 4 основные специфические функции.

1. Извлечение энергии из окружающей среды и преобразование ее в энергию высокоэргических соединений в количестве достаточном для обеспечения всех энергетических потребностей клетки и целого организма.

2. Образование из экзогенных веществ (или получение в готовом виде) промежуточных соединений являющихся предшественниками макромолекулярных компонентов в клетке.

3. Синтез белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и других клеточных компонентов из этих предшественников.

4. Синтез и разрушение специальных биомолекул - образование и распад, которых связан с выполнением различных специфических функций данной клетки.

С точки зрения термодинамики живые организмы представляют собой открытые системы, поскольку они обмениваются с окружающей средой, как энергией, так и веществом, и при этом преобразуют и то и другое. При наблюдении в течение определенного отрезка времени в химическом составе организма определенных изменений не происходит. Но это не значит что химические вещества, составляющие организм не подвергаются ни каким изменениям. Напротив они постоянно и достаточно интенсивно обновляются. Это потому что скорость переноса веществ и энергии из среды в организм точно уравновешивается скоростью переноса из организма в среду.

2.1 Обмен белков

организм биологический физический нагрузка

Белки - необходимый строительный материал протоплазмы клеток. Они выполняют в организме специальные функции. Все ферменты, многие гормоны, зрительный пурпур сетчатки, переносчики кислорода, защитные вещества крови являются белковыми телами.

Белки, принятые в составе пищи, в пищеварительном канале под воздействием ферментов желудочного, поджелудочного и кишечного соков расщепляются на аминокислоты, которые в тонкой кишке всасываются в кровь. Кровь разносит аминокислоты по всему организму. Аминокислоты делятся на незаменимые, условно-заменимые и незаменимые.

Аминокислоты разделены на две подгруппы: заменимые и незаменимые аминокислоты. Заменимые аминокислоты, это те аминокислоты, которые синтезируются нашим организмом самостоятельно из других аминокислот. Незаменимые аминокислоты - аминокислоты, которые не воспроизводятся нашим организмом, однако, являясь жизненно необходимыми, поступают в наш организм с пищей, богатой белками, либо с пищевыми добавками.

В недавнем времени ввели новую подгруппу условно-незаменимых аминокислот.

В данную категорию входят те аминокислоты, которые нашим организмом синтезируются в малых количествах.

Для человека, ведущего малоподвижный образ жизни, данное количество может удовлетворять потребности организма, однако для лиц, занимающихся спортом и ведущих активный образ жизни, запас условно-незаменимых аминокислот быстро исчерпывается, поэтому очень важно их возобновлять. Ниже представлен аминокислотный профиль, в разрезе каждой подгруппы:

Таблица 1 Виды аминокислот

Незаменимые аминокислоты	Условно-незаменимые аминокислоты	Заменимые аминокислоты
Триптофан	Аргинин	Аспарагиновая кислота
Валин	Цистеин	Серин
Треонин	Тирозин	Глицин
Изолейцин	Гистидин	Аланин
Лейцин	Пролин
Лизин	Глютамин
Фенилаланин
Метионин

Незаменимые аминокислоты:

1. Триптофан: содержится во многих видах продуктов: яйцах, хлебе, молочных продуктах, мясе, рисе, пшене, рыбе, овощах. Триптофан используется организмом для производства серотонина -- гормона хорошего настроения, участвует в синтезе витамина В3.

2. Валин: содержится в мясе, молоке, грецких орехах, муке, рисе, горохе. Валин важен для обмена веществ в мышцах и их восстановления после травмы.

3. Треонин: содержится в икре, сое, бобовых, орехах, яйцах, мясе и т.д. Треонин регулирует белковый обмен в организме, участвует в обмене жиров в печени и работе иммунной системы.

4. Изолейцин: содержится в рыбе, курином мясе, печени, миндале, кешью, в соевых белках. Изолейцин необходим для синтеза гемоглобина, выносливости организма и восстановления мышечной ткани.

5. Лейцин: источники: мясо, рыба, чечевица, орехи, большинство семян, курица, яйца, овёс. Лейцин помогает восстанавливать мышечную и костную ткани, стимулирует производство гормонов роста.

6. Лизин: содержится в красном мясе, курятине, индейке, молочных продуктах, таких как йогурт и творог. Лизин помогает усваиваться кальцию и азоту, участвует в производстве, антител, гормонов, ферментов, восстановлении тканей организма после повреждений.

7. Фенилаланин: содержится в таких продуктах, как яйца, бобовые, орехи, говядина, куриное мясо, рыба, соевые бобы, творог и др. Фенилаланин -- производное вещество для синтеза нейромедиаторов, необходимых для памяти, способности к обучению, настроения.

8. Метионин: содержится в твороге, яйцах, особенно в их белке, судаке, треске, крабах, соме и лососине, сельди, севрюге, баранине. Метионин защищает стенки сосудов от отложения холестерина, участвует в процессе пищеварения.

Суточная норма незаменимых аминокислот:

Таблица 2 Необходимое количество незаменимых аминокислот в сутки

Аминокислота	В граммах
Триптофан	1
Лейцин	5
Изолейцин	3.5
Валин	3.5
Треонин	2.5
Лизин	4
Метионин	3
Фенилаланин	3
Аргинин	4

В клетках органов и тканей из аминокислот синтезируются белки, свойственные человеку. Процесс синтеза белков очень сложный, некоторые стороны этого процесса еще не выяснены. Установлено с достоверностью, что белки клетки синтезируются в рибосомах. Управляет синтезом белков дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) через рибонуклеиновые кислоты (РНК). Белки необходимы не только для построения различных клеточных структур, но являются составной частью ферментов, гормонов и некоторых других веществ, вырабатывающихся в организме. Одновременно часть белков, входящих в состав клеток органов и тканей, а также аминокислоты, поступившие в организм, но не использованные для синтеза белков, подвергаются распаду. При этом освобождается энергия. Установлено, что в процессе распада белков наряду с другими веществами образуется глюкоза, которая подвергается дальнейшему окислению. Конечными продуктами распада белков в организме являются вода, углекислый газ и азотсодержащие вещества: аммиак, мочевая кислота и др. Аммиак, являющийся для организма вредным веществом, в печени превращается в мочевину, Продукты распада белков, как и других питательных веществ, выводятся из организма наружу через органы выделения.

Белки в организме в запас не откладываются. У взрослого человека в органах и тканях они синтезируются только в таком количестве, какое необходимо для возобновления белков, подвергшихся распаду.



2.2 Обмен жиров

В пищеварительном канале жиры пищи, как уже отмечалось выше, под воздействием ферментов поджелудочного и кишечного сока (при участии желчи) расщепляются на глицерин и жирные кислоты, последние подвергаются омылению. Во время процесса всасывания в слизистой оболочке тонкой кишки глицерин и жирные кислоты вновь превращаются в специфический для человека жир, который поступает в лимфу. Вместе с лимфой он попадает в кровь и разносится по всему организму. Если в пищевом рационе будет преобладать какой-нибудь один жир с ограниченным, а не разнообразным, составом жирных кислот, то в клетках тонкой кишки синтезируется жир, по своему составу сходный с жиром пищи. В организме жиры и жироподобные вещества используются в качестве пластического материала на построение различных клеточных структур (оболочки клеток, митохондрии и др.). Некоторые ненасыщенные жирные кислоты играют важную роль в предупреждении атеросклероза (способствуют выведению холестерина), при этом влияют на сохранение нормальной эластичности стенок кровеносных сосудов и их проницаемость. Жиры являются носителями жирорастворимых витаминов. Часть жиров усваивается для постоянно происходящего возобновления жировых запасов в местах их отложения (подкожный слой, околопочечная клетчатка, большой сальник и др.).

Одновременно с синтезом часть жиров подвергается окислению, при этом освобождается большое количество энергии. Конечные продукты распада жиров - вода и углекислый газ.

Суточная потребность в жирах для взрослого человека в среднем составляет 100 г. Необходимо иметь в виду, что жир в организме может образовываться из белков и особенно из углеводов, если они поступают в избыточном количестве. Излишнее отложение жира является вредным.



2.3 Обмен углеводов

Углеводы - органические соединения, содержащиеся во всех тканях организма в свободном виде в соединениях с липидами и белками и являющиеся основным источникам энергии. Углеводы являются непосредственным источником энергии для организма. Участвуют в пластических процессах метаболизма. Входят в состав протоплазмы, субклеточных и клеточных структур, выполняют опорную функцию для клеток.

Углеводы делят на 3 основных класса:

1. Моносахариды - углеводы, которые не могут быть расщеплены до более простых форм (глюкоза, фруктоза).

2. Дисахариды - углеводы, которые при гидролизе дают две молекулы моносахаров (сахароза, лактоза).

3. Полисахариды - углеводы, которые при гидролизе дают более шести молекул моносахаридов (крахмал, гликоген, клетчатка).

В пищеварительном тракте полисахариды ( крахмал, гликоген; клетчатка и пектин в кишечнике не перевариваются ) и дисахариды под влиянием ферментов подвергаются расщеплению до моносахаридов (глюкоза и фруктоза) которые в тонком кишечнике всасываются в кровь. Значительная часть моносахаридов поступает в печень и в мышцы и служат материалом для образования гликогена. В печени и мышцах гликоген откладывается в резерв. По мере необходимости гликоген мобилизуется из депо и превращается в глюкозу, которая поступает к тканям и используется ими в процессе жизнедеятельности.

Основные функции глюкозы связаны с восполнением энергетических запасов организма человека. Главными источниками глюкозы считаются крахмал и сахароза, которые поступают вместе с пищей. организме происходит постоянное использование глюкозы различными тканями. Одним из главных потребителей глюкозы являются скелетные мышцы.

Суточная потребность организма в углеводах - не менее 100-150 г. Депо глюкозы (гликоген) в печени, мышцах в среднем 300-400 г.

При недостаточности углеводов развивается похудание, снижение трудоспособности, обменные нарушения, интоксикация организма.

Избыток потребления углеводов может привести к ожирению, развитию бродильных процессов в кишечнике, повышенной аллергизации организма, сахарному диабету.

2.4 Обмен воды и солей

Вода и минеральные соли не являются питательными веществами и не служат источником энергии, но значение их для жизнедеятельности организма велико. Вода входит в состав всех тканей и находится как в клетках, так и внеклеточно. В клетках она химически связана с белками и другими веществами цитоплазмы. В межклеточном веществе вода является основой тканевой жидкости. Вода также составляет по объему основную часть плазмы крови и лимфы, являясь растворителем различных органических веществ и неорганических соединений. Общее количество воды в теле взрослого человека достигает 70% всего веса. Вода принимает участие в различных физиологических процессах. Расщепление питательных веществ в пищеварительном канале, всасывание и перенос питательных веществ в органы, обмен веществ в тканях, выведение из организма продуктов обмена и другие процессы происходят обязательно с участием воды. Особенно много воды содержится в овощах и фруктах, она имеется в разных количествах и в других пищевых продуктах. Поступившая в пищеварительный канал вода всасывается в кровь в тонкой и толстой кишке. Из крови вода вместе с питательными веществами и солями поступает в ткани. Небольшое количество воды выделяется в самих тканях при распаде органических веществ. Из тканей вода вместе с продуктами распада поступает в кровь и лимфу. Из организма вода выводится главным образом через почки, а также через кожу, легкие (в виде водяных паров) и с калом. Таким путем происходит обмен воды в организме. При различных неблагоприятных условиях водный баланс организма может нарушаться. Так, излишняя потеря воды (длительные поносы, рвота) могут вызвать обезвоживание тканей.

Обмен воды тесно связан с обменом минеральных солей. Различные соли входят в состав разных тканей и влияют на функции всего организма. Так, соли кальция и фосфора содержатся в большом количестве в костях и зубах. Железо входит в состав гемоглобина крови и участвует в процессе переноса кислорода. Хлор является составной частью соляной кислоты, имеющейся в желудочном соке.

Йод необходим для образования гормона щитовидной железы, сера и цинк входят в состав гормона поджелудочной железы. Кобальт необходим для кроветворения, в ферменте трипсине содержится хром. Ионы различных элементов имеются в плазме крови, тканевой жидкости и лимфе. Концентрация солей в тканях в нормальных условиях сравнительно постоянна, благодаря чему в них поддерживается постоянство осмотического давления и щелочно-кислотное равновесие.

На прямую связь водного и солевого обмена указывает тот факт, что объем воды в крови и тканевой жидкости зависит от количества содержащихся в ней солей, прежде всего натрия. Различные химические элементы имеют значение в деятельности нервной системы, работе сердца и мышц, свертывании крови и т. д. Общее количество минеральных веществ в теле человека составляет около 4,5% всего веса.

В наибольшем количестве в организме содержатся соли кальция и фосфора, в меньших количествах - соли хлора, железа, йода, натрия, калия и других элементов. Эти вещества поступают в организм в составе пищи. Из организма они выводятся с мочой, потом и калом. Суточная потребность в большинстве солей незначительна и исчисляется для одних из них (кальций, фосфор, натрий) в граммах, для других (железо) в миллиграммах и для третьих, так называемых микроэлементов (кобальт), в малых долях миллиграмма. В составе смешанной пищи в организм обычно поступает достаточное количество различных солей, за исключением поваренной соли, которую надо добавлять в пищу.



3. ВИТАМИНЫ И АНТИОКСИДАНТЫ

Витамины - особые органические вещества, которые не являются источником энергии и пластическим материалом, но жизненно необходимы организму, так как входят в состав ферментов и гормонов и служат катализаторами различных обменных процессов. С участием витаминов строятся сложные ферментные системы, регулирующие окисление и восстановление веществ в клетках и тканях. Установлено влияние определенных витаминов на синтез белков, кроветворение, развитие костей, эпителия, функцию эндокринных органов и другие процессы в организме. Другими словами, с помощью витаминов через ферменты и гормоны обеспечивается нормальная жизнедеятельность различных систем органов.

Недостача тех или иных витаминов, вызывая изменения в ферментных системах, приводит к нарушению обмена веществ и расстройству различных функций. Характерно при этом, что недостача даже одного витамина может привести к нарушению многих обменных процессов. При витаминной недостаточности наблюдаются пониженная работоспособность, общая слабость, недомогание, повышенная раздражительность и другие явления. Одновременно понижается сопротивляемость организма к неблагоприятным для него воздействиям: инфекции, резкой перемене климатических условий и др.

Все витамины принято подразделять на жирорастворимые и водорастворимые. Растворяются в жирах витамины A, D, Е, F, К, в воде - витамины В, С, N, Р, U.

3.1 Жирорастворимые витамины

Витамин А (ретинол) оказывает влияние на рост, в частности на развитие скелета, необходим для сохранения нормального строения эпителиальных тканей, входит в состав светочувствительных пигментов сетчатки глаза. В опытах на животных доказано, что отсутствие этого витамина в пище ведет к замедлению роста. При А-авитаминозе происходят болезненные изменения эпителия роговицы глаза, эпителия кожи, эпителия дыхательных, пищеварительных путей и других органов, в частности наблюдается сухость кожи, ее ороговение и увеличение пигментации. В тяжелых случаях А-недостаточности развивается ксерофтальмия (сухость глаза), которая может привести к возникновению бельма и потере зрения. Самым ранним признаком А-авитаминоза у человека является куриная, или ночная, слепота. У таких больных с наступлением сумерек нарушается зрение.

Витамин А содержится только в продуктах животного происхождения. Большое количество этого витамина имеется в сливочном масле, печени, яичном желтке, молоке и особенно в рыбьем жире. Во многих овощах и фруктах (морковь, шпинат, помидоры и др.) находится каротин - вещество, близкое по своему составу к витамину А (провитамин А). Из каротина в организме человека и животных образуется витамин А. Этот процесс происходит в печени. Необходимо поступление с пищей как ретинола, так и каротина. Суточная потребность в витамине А составляет 1,5 мг. При избыточном поступлении в организм витамина А наблюдались различные нарушения: повышенная возбудимость, увеличение печени, зуд и др.

Витамин D включает группу витаминов (D1 - D5), регулирующих обмен кальция и фосфора. Способствуя отложению в костях фосфорнокислого кальция, этот витамин стимулирует процесс костеобразования. При D-недостаточности нарушается фосфорный и кальциевый обмен, в результате у детей развивается рахит, а у взрослых может наблюдаться остеомаляция (размягчение костей). Признаками рахита является задержка развития и роста ребенка, размягчение и искривление костей, задержка прорезывания зубов, позднее зарастание родничков на черепе и др. У детей, страдающих рахитом, отмечаются утолщения на ребрах (четки), изменения формы грудной клетки ("куриная грудь"), увеличение размеров головы. Витамин D содержится в больших количествах в тех же продуктах, что и витамин А: в рыбьем жире, сливочном масле, печени, яичном желтке, молоке. В растениях обнаружено вещество эргостерин (провитамин D), способное превращаться в витамин D в результате облучения ультрафиолетовыми лучами. Аналогичное вещество находится в большом количестве в коже человека. Поэтому при рахите не только дают витамин D, но и производят облучение тела солнечными лучами, или ртутно-кварцевой лампой.

Подвиды витамина D:

1. Витамин D1 представляет собой смесь нескольких стиролов, обладающих общим свойством -- предупреждать и лечить рахит.

2. Витамин D2, или кальциферол, образуется из облученных дрожжей и хлеба

3. Витамин D3, или холекальциферол -- постоянно образуется в коже под действием ультрафиолетовых лучей, являясь основным источником витамина Д.

4. Витамин D4. Его активность до сих пор недостаточно изучена. Обладает лишь половинной активностью витамина D3

5. Витамин D5. (ситокальциферол) - синтезирован из масел пшеницы

6. Витамин Д6 (стигмакальциферол)

7. Витамин Д7 (кампекальциферол)

Витамин Е (токоферол) объединяет группу из 7 витаминов (токоферолов), которые оказывают влияние на функцию размножения, мышечную деятельность и некоторые другие процессы. В опытах на животных установлено, что отсутствие витамина Е приводит к бесплодию. Токоферолы стимулируют работу скелетных мышц и необходимы для нормальной деятельности сердечной мышцы. Они способствуют также превращению в организме каротина в ретинол (витамин А) и накоплению последнего в печени. Установлено, что от достаточной обеспеченности витамином Е зависит нормальная функция не только половых желез, но и других эндокринных органов (гипофиз, надпочечники и др.). Токоферолы содержатся в растительных маслах и в зародышах зерен злаковых растений; в небольших количествах - в мясе, молоке и других продуктах. Суточная потребность в токоферолах составляет 20 - 30 мг.

Витамин K включает несколько витаминов (K1, К2 и др.), обладающих преимущественно противогеморрагическим действием. При К-авитаминозе нарушается синтез протромбина и некоторых других веществ, участвующих в свертывании крови; в результате наблюдается понижение способности крови к свертыванию и связанные с этим кровоточивость (например, из десен) и кровоизлияния (в суставы, сетчатку глаз и др.). Витамин К содержится в шпинате, салате, капусте и др. У человека и некоторых животных этот витамин вырабатывается также бактериями толстой кишки. В медицинской практике обычно применяются искусственно приготовленные препараты витамина К - викасол и синкавит. Суточную потребность в витамине К ориентировочно определяют в 1 - 2 мг.

Витамин F. Витамин F важен для сердечно-сосудистой системы: препятствует развитию атеросклероза, улучшает кровообращение, обладает кардиопротекторным и антиаритмическим действием. Полиненасыщенные жирные кислоты уменьшают воспалительные процессы в организме, улучшают питание тканей. Природными источниками витамина F являются растительные масла из завязи пшеницы, семени льна, рыжиковое масло, горчичное масло, масло подсолнечника, соевых бобов, арахиса, а также грецкий орех, миндаль, семечки подсолнуха, рыбий жир и рыба жирных и полужирных видов (лосось, макрель, сельдь, сардины, форель, тунец и др.) и моллюски.



3.2 Водорастворимые витамины

Витамин B- включает группу витаминов, общим для которых является содержание азота. В состав этой группы входят витамины В1, В2, РР, В6, холин, фолиевая кислота, витамин В12 и др. Каждый из витаминов группы В отличается по своему химическому строению и характеру влияния на организм:

1) Витамин B1 (тиамин) оказывает влияние на обмен углеводов, белков и других веществ. При В1-недостаточности нарушается процесс окисления углеводов. В организме накапливаются продукты неполного окисления углеводов - молочная и пировиноградная кислоты, обладающие токсическими свойствами. Токсическое действие эти продукты оказывают прежде всего на нервную систему. В результате развивается болезненное состояние - алиментарный полиневрит, или болезнь бери-бери. Характерным признаком этой болезни является расстройство движений вплоть до паралича. B1-недостаточность сопровождается усиленным распадом белков и выведением их из организма. Установлено активирующее влияние тиамина на ацетилхолин - специальное вещество, участвующее в передаче нервного возбуждения. Витамин В1 содержится в горохе, в оболочках и зародышах зерен многих злаковых растений, а также в дрожжах, яичном желтке, печени и др.

2) Витамин В2 (рибофлавин) оказывает влияние на обмен различных веществ. Способствуя ассимиляции белков, он влияет на процесс роста тканей. Установлено участие витамина В2 в кроветворении, в синтезе зрительного пурпура в сетчатке глаза и др. При В2-недостаточности наблюдаются нарушения в слизистых оболочках (изъязвления и др.), в коже (сухость и др.), выпадение волос, болезненные изменения в роговице (кератит) и т. п. Витамин В2 содержится в продуктах как животного, так и растительного происхождения (яичный желток, язык, гречневая крупа, горох, ржаной хлеб и др.), больше всего находится витамина В2 в дрожжах.

3) Витамин B3, РР (никотинамид) образуется из никотиновой кислоты, поступающей в организм с пищей. Он участвует в окислительно-восстановительных процессах как переносчик водорода. Этот витамин влияет также на деятельность органов пищеварения, в частности на секреторную функцию желудка, поджелудочной железы и печени. Отсутствие никотинамида в организме - одна из причин развития болезни пеллагры. Никотиновая кислота содержится в различных продуктах: мясе, гречневой крупе, молоке, яйцах. Большое количество этой кислоты находится в дрожжах. Никотинамид также синтезируется микробами кишечника.

4) Витамин B4 (холин) влияет на процессы белкового и жирового обмена в огранизме. Это вещество является прекрасным жиросжигателем. При его недостатке в организме данного витамина возможны проблемы с лишним весом. Холин широко распространен в продуктах растительного и животного происхождения. Им богаты яичный желток, нерафинированные растительные масла, бобовые, дрожжи, капуста, отруби, помидоры, морковь, шпинат.

5) Витамин B5 (Пантотеновая кислота) необходим для обмена жиров, углеводов, аминокислот, синтеза жизненно важных жирных кислот, холестерина, гемоглобина. Источники: Горох, горошек зеленый, дрожжи, пшеничные отруби, фундук, шампиньоны, зеленые листовые овощи, грецкие орехи, гречневая и овсяная крупы, цветная капуста, печень, сердце, почки, курятина, яичный желток, молоко, форель, икра рыб.

6) Витамин В6 (Пиридоксин) в значительном количестве синтезируется микрофлорой кишечника. Поэтому недостаток этого витамина чаще связан с нарушением жизнедеятельности кишечной миркофлоры, вызванной применением антибиотиков, хроническими инфекциями, чем с недостаточным получением витамина с пищей.

7) Витамин B7 ((H) Биотин). При недостатке страдают в первую очередь кожные покровы, теряют здоровый вид волосы и ногти. Кожа становится сальной из-за усиленного выделения жира сальными железами, могут возникнуть очаговые поражения - дерматит, ногти могут расслаиваться, волосы - выпадать. Также признаками дефицита биотина считаются боли в мышцах, депрессии, сонливость, потеря аппетита.

8) Витамин В8 (Инозит, инозитол). Симптомами недостаточности являются: стрессовое состояние, бессонница, повышенное содержание холестерина в крови, ослабленное зрение, кожные высыпания, выпадение волос. Особенно богато инозитом масло из семян кунжута. Также он содержится в говяжьем сердце, цельных крупах, сое, бобах, грейпфруте, в икре рыб. 9) Витамин В9 (Bc, M, Фолиевая кислота). Признаками недостатка являются: возбудимость, раздажительность, депрессия, апатия, забывчивость, плохое пищеварение: потеря аппетита и веса, понос, рвота, несварение; а также сердцебиение, седение волос, усиленная пигментация кожи. Тяжелые случаи нехватки фолиевой кислоты проявляются как питательная макроклеточная анемия. Источники: Зеленые листовые овощи, тыква, морковь, орехи, финики, ячмень, Печень, говядина, свинина, баранина, курица, яичный желток, сыр, молоко, рыба. Синтезируется микрофлорой толстой кишки.

10) Витамин В10 (Парааминобензойная кислота, витамин H1). Признаки недостатка: ухудшение состояния кожи и волос, повышенная чувствительность кожи к ультафиолету, частые солнечные ожоги, расстройства желудочно-кишечного тракта, депрессия и т.д. Источники: Отруби, картофель, морковь, листовые овощи, грибы, орехи, семечки, рис, проростки пшеницы, черная патока, отруби, пивные дрожжи, Печень, почки, молочные продукты, яичный желток, сыр, рыба, синтезируется микрофлорой толстого кишечника.

11) Витамин В11 (Левокарнитин). Признаки недостатка: быстрая утомляемость, бессонница, нарушения работы сердца, понижение артериального давления, раздражительность. Источники: содержится в пророщенной пшенице, дрожжах, основными источниками витамина В11 являются мясо, птица, рыба, молоко и молочные продукты, синтезируется в организме человека в печени, почках и мозге.

12) Витамин В12 (Цианокобаламин). Признаки недостатка: низкий уровень гемоглобина, нарушения в нервной системе - возбудимость, раздражительность, депрессия, потеря памяти, расстройства зрения, ослабленные рефлексы, галлюцинации, плохая усвояемость пищи, плохой аппетит, запор, расширение печени. Даже небольшое снижение содержания витамина В12 в организме может нанести значительный вред нервной системе и мозгу. Источники: дрожжи, морская капуста, соя и продукты из нее, хмель, птица, рыба, почки, печень, молоко, сыр, яйца, устрицы, рыба, преимущественно морская.

13) Витамин В13 (Оротовая кислота). Недостаток . случается крайне редко, так как это вещество как правило успешно синтезируется в организме, а также может замещаться другими витаминами группы в. А если дефицит витамина в13 в организме все-таки присутствует, то это может привести к развитию кожных заболеваний, таких как ихтиоз, экзема, псориаз, нейродермит. Содержится в пивных и пекарских дрожжах, а также в печени, молоке и молочных продуктах. Кроме того, оротовая кислота синтезируется микрофлорой кишечника.

14) Витамин B15 (Пангамовая кислота). Так как витамин В15 способствует снабжению клеток кислородом, то его недостаток может привести к сердечным нарушениям, повышению утомляемости, преждевременному старению. Витамин В15 широко распространен в продуктах питания растительного происхождения. Большего всего пангамовой кислоты содержится в семенах растений: тыквы, кунжута, подсолнечника, косточках абрикосов, миндаля, а также содержится в пивных дрожжах, коричневом рисе, арбузах, дынях.

15) Витамин B17 (Амигдалин, Летрил). Симптомы недостатка - утомляемость, повышенная восприимчивость к раку. Основным источником витамина В17 являются семена растений рода сливовых, особенно абрикосы, но также и сливы, персики, вишни и т.п. Но больше всего витамина В17 содержится в горьком миндале.

Витамин C (аскорбиновая кислота) оказывает стимулирующее влияние на окислительно-восстановительные процессы в организме, прежде всего на обмен белков и углеводов, а также на обмен холестерина. Установлено участие витамина С в ферментных системах, регулирующих образование межклеточного вещества соединительной ткани. Аскорбиновая кислота способствует синтезу гликогена в печени. При С-витаминной недостаточности наблюдается понижение усвояемости белков, уменьшается содержание гликогена в печени и тканях других органов, изменяется состояние стенок кровеносных капилляров, повышается их проницаемость, отмечается пониженная сопротивляемость организма к инфекциям и многие другие нарушения. С древних времен известна болезнь цинга (скорбут), являющаяся С-авитаминозом. Витамин С поступает в организм человека преимущественно с пищевыми продуктами растительного происхождения. Высокое содержание витамина С имеется в шиповнике, черной смородине, помидорах, луке, капусте, лимонах, апельсинах и др. Витамин С сравнительно нестойкий, и содержание его в различных продуктах зависит от срока и способа их хранения. Свежие овощи и фрукты обычно содержат большое количество витамина С.

Витамин Р. Под этим названием объединяется группа веществ преимущественно растительного происхождения, оказывающих влияние на состояние стенок капилляров и, следовательно, на их проницаемость. При недостатке этих веществ наблюдается хрупкость капилляров и повышенная проницаемость, следствием чего являются кровоизлияния. В этом отношении влияния витамина Р и витамина С оказываются сходными. v Установлено, что цинга развивается в результате недостаточного поступления не только витамина С, но и витамина Р. Р-вещества содержатся в большом количестве, как правило, в продуктах, богатых по содержанию витамином С.



3.3 Антиоксиданты

Антиоксиданты - это соединения, защищающие клетки (а точнее мембраны клеток) от потенциально вредных эффектов или реакций, которые могут вызвать избыточное окисление в организме.

На нашей планете практически всегда процессы разрушения идут с участием кислорода путем окисления. Множество болезненных состояний (хронические заболевания, стресс, действие радиации, процесс старения и др.) протекают в организме с образованием свободных радикалов (продуктов неполного восстановления кислорода). Их избыток ведет к перекисному окислению липидов - основы клеточных мембран - и, в результате, к нарушению функций мембран клеток нашего организма, к нарушению здоровья и преждевременному старению.

Классификация антиоксидантов:

1. Антирадикальные средства:

1.1. Эндогенные соединения: a-токоферол (витамин Е), кислота аскорбиновая (витамин С), ретинол (витамин А), b-каротин (провитамин А), убихинон (содержится в продуктах питания животного происхождения, таких, как мясо, печень, бычье сердце и т.д), ликопин (содержится в томатах, грейпфруте, арбузах.)

1.2. Синтетические препараты: ионол (дибунол), эмоксипин, пробукол (фенбутол), диметилсульфоксид (димексид), олифен (гипоксен).

2. Антиоксидантные ферменты и их активаторы: супероксиддисмутаза (эрисод, орготеин), натрия селенит.

3. Блокаторы образования свободных радикалов: аллопуринол (милурит) , антигипоксанты .



4. ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ ПРИ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

Влияние физических упражнений на сердечно-сосудистую систему обусловлен, с одной стороны, тренировкой и укреплением сердечной мышцы, а с другой -- нормализацией сложного механизма регуляции деятельности данного органа и всей системы кровообращения, вследствие чего:

1. Улучшаются коронарное кровообращение и обменные процессы в сердце;

2. Улучшается венозная гемодинамика, что способствует притоку крови к сердцу;

3. Повышается эффективность систолы;

4. Снижается количество холестерина в крови. Во время выполнения физических упражнений жиры не откладываются в подкожной клетчатке или сосудах, а расходуются организмом.

5. Улучшается обеспечение кровью сердечной мышцы, нормализуется интенсивность общего кровотока и артериальное давление;

Сердечно-сосудистая система взаимодействует очень тесно с дыхательной системой.

Реакция дыхательной системы на регулярные физические упражнения заключается в

1. Повышении эластичности межреберных хрящей, благодаря чему увеличивается подвижность диафрагмы;

2. Укреплении дыхательных мышц (диафрагмы, межреберных мышц);

3. Повышении жизненной емкости легких;

4. Формировании правильного дыхания (замедленный углубленный выдох с вовлечением мышц брюшного пресса);

5. Улучшении легочной вентиляции;

6. Экономизации внешнего дыхания;

7. Улучшении процесса газообмена в легких (улучшение насыщения артериальной крови кислородом и удаления углекислого газа).

Влияние на опорно-двигательную систему:

Мощность и величина мышц находятся в прямой зависимости от упражнений и тренировки. В процессе работы усиливается кровоснабжение мышц, улучшается регуляция их деятельности нервной системой, происходит рост мышечных волокон, т. е. увеличивается масса мускулатуры. Способность к физической работе, выносливость являются результатом тренировки мышечной системы. Увеличение двигательной активности детей и подростков приводит к изменениям в костной системе и более интенсивному росту их тела. Под влиянием тренировки кости становятся более крепкими и устойчивыми к нагрузкам и травмам. Физические упражнения и спортивные тренировки, организованные с учетом возрастных особенностей детей и подростков, способствуют устранению нарушений осанки. Скелетные мышцы оказывают влияние на течение обменных процессов и на осуществление функций внутренних органов. Дыхательные движения осуществляются мышцами груди и диафрагмой, а мышцы брюшного пресса способствуют нормальной деятельности органов брюшной полости, кровообращения и дыхания. Разносторонняя мышечная деятельность повышает работоспособность организма. При этом уменьшаются энергетические затраты организма на выполнение работы. Слабость мышц спины вызывает изменение осанки, постепенно развивается сутулость. Нарушается координация движений. Для нашего времени характерны широкие возможности повышения уровня физического развития человека. Нет возрастного предела для занятий физической культурой. Упражнения являются эффективным средством совершенствования двигательного аппарата человека. Они лежат в основе любого двигательного навыка или умения. Под влиянием упражнений формируется законченность и устойчивость всех форм двигательной активности человека.

Влияние на нервную систему:

При систематических занятиях спортом улучшается кровоснабжение мозга, общее состояние нервной системы на всех её уровнях. При этом отмечаются большая сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов, поскольку нормализуются процессы возбуждения и торможения, составляющие основу физиологической деятельности мозга. Самые полезные виды спорта - это плавание, лыжи, коньки, велосипед, теннис. При отсутствии необходимой мышечной активности происходят нежелательные изменения функций мозга и сенсорных систем, снижается уровень функционирования подкорковых образований, отвечающих за работу, например, органов чувств (слух, равновесие, вкус) или ведающих жизненно важными функциями (дыхание, пищеварение, кровоснабжение). Вследствие этого наблюдается снижение общих защитных сил организма, увеличение риска возникновения различных заболеваний. В таких случаях характерны неустойчивость настроения, нарушение сна, нетерпеливость, ослабление самообладания. Физические тренировки оказывают разностороннее влияние на психические функции, обеспечивая их активность и устойчивость. Установлено, что устойчивость внимания, восприятия, памяти находится в прямой зависимости от уровня разносторонней физической подготовленности.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Дисциплина «Физическая культура» относится к циклу гуманитарных и социально-экономических дисциплин, это подчеркивает (отражает) такую специфическую сущность человека как социальность. И в то же время человек подчиняется биологическим закономерностям, присущим всем живым существам. Человеческий организм устроен природой чрезвычайно сложно. Его развитие, само существование происходит под влиянием наследственности и изменяющейся окружающей внешней среды, оказывающей как полезное, так и вредное воздействие. Жизнедеятельность человеческого организма регулируется автоматически. Посредством приспособительных реакций, обеспечивающих постоянство внутренней среды (гомеостаз) - температура тела, состав крови и др. Медико-биологические науки (анатомия, физиологи, гигиена и др.), на достижениях которых основывается физическое воспитание, рассматривают человека как сложную саморегулирующуюся биологическую систему. Для понимания того, как физические упражнения, спортивная тренировка влияют на работоспособность человека, его самочувствие, необходимо иметь представление о строении человеческого тела, закономерностях деятельности отдельных органов и функциональных систем.

...