Значення нервової системи в управлінні рухами і регуляції систем дихання, кровообігу та енергозабезпечення
Нічипоровіч Людмила Павлівна,
учитель фізичної культури ГБОУ Ліцей №554
Приморського району Харкова
Нервова система здійснює регуляцію фізіологічних процесів організму. Для здійснення простих рефлекторних реакцій найчастіше досить виконавчих нейронів, тіла яких лежать в спинному мозку. Вони формують нервові імпульси до м'язів, забезпечуючи спрацьовування безумовних рефлексів. Формування довільних рухових актів цілком залежить від роботи головного мозку. Він керує складними рухами - від простої ходьби до гри на фортепіано і виконання будь-яких трудових навичок. Вищі рухові центри розташовані в корі великих півкуль. Окремі ділянки кори в межах рухового центру керують якимись певними реакціями. Одні ділянки відповідають за прості реакції - за скорочення окремих груп м'язів, інші - за більш складні рухи, що вимагають одночасної участі багатьох м'язів, треті - за найскладніші руху, на зразок тонких рухів пальців. Свої впливу вищі рухові центри направляють в глибокі відділи головного мозку, в мозочок і до виконавчих клітинам спинного мозку. Багато відділи головного мозку беруть участь в створенні програм складних рухових актів. Команди ж для виконання конкретних рухів формуються в спинному мозку. Вважається, що при управлінні рухами, існує так звана латентна стадія, за якої функціонально закріплені процеси планування, програмування і формування рухової дії. В даний час в біомеханіки прийнята трирівнева система управління рухами, що зв'язує процеси управління (центральна нервова система) і виконання (м'язи) в багатоланкових біохімічних системах. Перший рівень задає положення цілі і запускає рух. Другий рівень (межсуставного взаємодії) визначає завдання для окремих суглобів. Третій рівень здійснює рух, визначаючи зусилля м'язів конкретного суглоба. При цьому керуючі сигнали формуються індивідуально для кожного суглоба при русі многозвенной кінцівки, але без урахування командних сигналів, що надійшли в цей час до інших суглобів. Існує чимало завдань, при вирішенні яких, нервова система коректує механічні ступеня свободи, зменшуючи їх число. Н.А. Бернштейн бачив в якості основного шляху вирішення цього завдання використанні сигналів зворотного зв'язку. Передбачається, що на другому рівні управління проводиться паралельний для всіх суглобів розрахунок кутових швидкостей, підсумовуються всі сигнали від суглобів, необхідні для визначення положення осей суглобів і положення робочої точки. В результаті м'яз в системі м'язів працює не за своїм максимуму, а в режимі, нав'язаному рухової завданням всієї біокінематичні ланцюга. За характером виконуваних функцій нервова система підрозділяється на соматичний (анімальний) і вегетативний (автономний) відділи. Соматичний відділ здійснює зв'язок організму з зовнішнім середовищем, зумовлює чутливість і регуляцію рухів скелетної мускулатури. Вегетативний відділ регулює діяльність внутрішніх органів, найважливіших життєвих функцій людини: дихання, обміну речовин, кровообігу, виділення. Дія вегетативної нервової системи не залежить від нашої волі. Ми не можемо змінити за своїм бажанням обмін речовин, роботу органів кровообігу і інше, а на дію скелетної мускулатури ми можемо впливати.
Фізичні навантаження сприяють нормалізації взаємодії соматичного і вегетативного відділів нервової системи. В м'язах людини є нервові закінчення (рецептори), які сприймають зміни напруги м'язів. Сигнали від цих чуйних приладів йдуть в ЦНС - головний і спинний мозок. Тут вони переробляються в сигнали для вегетативної нервової системи, яка відповідно до цього регулює обмін речовин, діяльність інших систем і т.д.
Вегетативна нервова система включає в себе симпатичний і парасимпатичний відділи. Стимуляція цих відділів викликає в органах тіла протилежний ефект. Збудження симпатичної системи дозволяє організму мобілізувати всі наявні резерви і вистояти у важкій ситуації. Симпатична система стимулює серцеву діяльність, підвищує кров'яний тиск, посилюючи кровообіг в м'язах, прискорює дихання, що спричиняє за собою прискорення процесу обміну речовин. А парасимпатична система змінює діяльність внутрішніх органів в протилежному напрямку. Центри вегетативної нервової системи не тільки забезпечують можливість виконання поведінкових реакцій, а й самі здатні їх запускати, викликаючи емоції задоволення, люті, страху та ін.
Під впливом м'язової діяльності відбувається гармонійний розвиток всіх відділів центральної нервової системи. При цьому важливо, щоб фізичні навантаження були систематичними, різноманітними і викликали перевтоми. У вищий відділ нервової системи надходять сигнали від органів почуттів і від скелетних м'язів. Кора головного мозку переробляє величезний потік інформації і здійснює точну регуляцію діяльності організму. Фізичні вправи благотворно впливають на розвиток таких функцій нервової системи, як сила, рухливість і врівноваженість нервових процесів. Навіть напружена розумова діяльність неможлива без руху.
Фізичні вправи викликають підвищену потребу організму в кисні. В результаті чого збільшується життєва ємкість легень (ЖЄЛ), поліпшується рухливість грудної клітини. Легкі при систематичних заняттях фізичними вправами збільшуються в обсязі, дихання стає рідшим і глибоким, що має велике значення для вентиляції легенів. В результаті недостатньої рухової активності в організмі людини порушуються нервово-рефлекторні зв'язки, закладені природою і закріплені в процесі важкої фізичної праці, що призводить до розладу регуляції діяльності серцево-судинної та інших систем, порушення обміну речовин і розвитку дегенеративних захворювань (атеросклероз та ін.) . Для нормального функціонування людського організму і збереження здоров'я необхідна певна доза рухової активності.
Найбільш адекватним виразом кількості виробленої м'язової роботи є величина енерговитрат. Мінімальна величина добових енерговитрат, необхідних для нормальної життєдіяльності організму, складає 12-16 МДж (в залежності від віку, статі та маси тіла), що відповідає 2880-3840 ккал. З них на м'язову діяльність має витрачатися щонайменше 5,0-9,0 МДж (1200-1900 ккал), решта енерговитрати забезпечують підтримку життєдіяльності організму в стані спокою, нормальну діяльність систем дихання і кровообігу, обмінні процеси і т.д. (Енергія основного обміну). В даний час тільки 20% населення економічно розвинених країн займаються досить інтенсивним фізичним тренуванням, що забезпечує необхідний мінімум енерговитрат, в інших 80% добова витрата енергії значно нижче рівня, необхідного для підтримки стабільного здоров'я.
М'язи людини є потужним генератором енергії. Вони посилають сильний потік нервових імпульсів для підтримки оптимального тонусу центральної нервової системи, полегшують рух венозної крові по судинах до серця ( «м'язовий насос»), створюють необхідну напругу для нормального функціонування рухового апарату. Найбільш загальний ефект тренування полягає у витраті енергії, прямо пропорційній тривалості і інтенсивності м'язової діяльності, що дозволяє компенсувати дефіцит енерговитрат. Один з найважливіших ефектів фізичного тренування - уражень частоти серцевих скорочень в спокої (брадикардія) як прояв економізації серцевої діяльності і нижчої потреби міокарда в кисні.
Таким чином, систематичні заняття фізичною культурою впливають на розвиток всіх відділів центральної нервової системи, роблячи його гармонійним, що в свою чергу надає загальнофізіологічних вплив на організм, підвищує обмін речовин, позитивно впливає на серцево - судинну і дихальну системи.
2. Велика медична енциклопедія, том 23.