Introdução

Sistemas fisiológicos do corpo - esquelético (esqueleto humano), muscular, circulatório, respiratório, digestivo, nervoso, sistema sanguíneo, glândulas endócrinas, analisadores, etc. e tecidos do corpo como órgão e sistema fisiológico. É composto por plasma (55-60%) e elementos figurados nele suspensos: hemácias, leucócitos, plaquetas e outras substâncias (40-45%) e apresenta reação levemente alcalina (pH 7,36). A quantidade total de sangue é de 7 a 8% do peso corporal de uma pessoa. Em repouso, 40-50% do sangue é excluído da circulação e está localizado em “depósitos de sangue”: fígado, baço, vasos da pele, músculos, pulmões. Se necessário (por exemplo, durante o trabalho muscular), o volume de reserva de sangue é incluído na circulação sanguínea e direcionado reflexivamente para o órgão em atividade. A liberação de sangue do “depósito” e sua redistribuição por todo o corpo é regulada pelo sistema nervoso central (SNC). A perda de mais de 1/3 da quantidade de sangue de uma pessoa é fatal. Ao mesmo tempo, reduzir a quantidade de sangue em 200-400 ml (doação) é inofensivo para pessoas saudáveis ​​e até estimula processos hematopoiéticos. Existem quatro grupos sanguíneos (I, II, III, IV). Ao salvar a vida de pessoas que perderam muito sangue, ou para certas doenças, as transfusões de sangue são feitas levando-se em consideração o grupo. Cada pessoa deve saber seu tipo sanguíneo.

1. Sistemas fisiológicos do corpo

O sistema cardiovascular. O coração, principal órgão do sistema circulatório, é um órgão muscular oco que realiza contrações rítmicas, graças às quais ocorre o processo de circulação sanguínea no corpo. O coração é um dispositivo autônomo e automático. No entanto, seu trabalho é regulado por inúmeras conexões diretas e de feedback provenientes de vários órgãos e sistemas do corpo. O coração está ligado ao sistema nervoso central, o que tem um efeito regulador no seu funcionamento. O sistema cardiovascular consiste na circulação sistêmica e pulmonar. A metade esquerda do coração atende à circulação sistêmica, a metade direita atende à circulação pulmonar. O pulso é uma onda de oscilações propagadas ao longo das paredes elásticas das artérias como resultado do choque hidrodinâmico de uma porção de sangue ejetada na aorta sob pressão durante a contração do ventrículo esquerdo. A pulsação corresponde à frequência cardíaca. A frequência cardíaca em repouso (pela manhã, deitado, com o estômago vazio) é menor devido ao aumento da potência de cada contração. Uma diminuição na frequência cardíaca aumenta o tempo de pausa absoluto para o coração descansar e para que ocorram processos de recuperação no músculo cardíaco. Em repouso, a frequência cardíaca de uma pessoa saudável é de 60 a 70 batimentos/min. A pressão arterial é criada pela força de contração dos ventrículos do coração e pela elasticidade das paredes dos vasos sanguíneos. É medido na artéria braquial. Existem pressão máxima (sistólica), que é criada durante a contração do ventrículo esquerdo (sístole), e pressão mínima (diastólica), que é observada durante o relaxamento do ventrículo esquerdo (diástole). Normalmente, uma pessoa saudável entre 18 e 40 anos em repouso apresenta pressão arterial de 120/70 mmHg. (pressão sistólica de 120 mm, diastólica de 70 mm). A pressão arterial mais alta é observada na aorta. À medida que você se afasta do coração, sua pressão arterial fica cada vez mais baixa. A pressão mais baixa é observada nas veias quando fluem para o átrio direito. Uma diferença de pressão constante garante um fluxo sanguíneo contínuo através dos vasos sanguíneos (na direção da baixa pressão).

Sistema respiratório. O sistema respiratório inclui a cavidade nasal, laringe, traqueia, brônquios e pulmões. No processo de respiração, o oxigênio entra constantemente no corpo vindo do ar atmosférico através dos alvéolos dos pulmões, e o dióxido de carbono é liberado do corpo. O processo respiratório é todo um complexo de processos fisiológicos e bioquímicos, em cuja implementação está envolvido não só o aparelho respiratório, mas também o sistema circulatório. O dióxido de carbono entra no sangue a partir das células dos tecidos, do sangue para os pulmões e dos pulmões para o ar atmosférico.

Sistema digestivo e excretor. O sistema digestivo consiste na cavidade oral, glândulas salivares, faringe, esôfago, estômago, intestinos delgado e grosso, fígado e pâncreas. Nesses órgãos, os alimentos são processados ​​​​mecanicamente e quimicamente, as substâncias alimentares que entram no corpo são digeridas e os produtos digestivos são absorvidos. O sistema excretor é formado pelos rins, ureteres e bexiga, que garantem a excreção de produtos metabólicos nocivos do corpo pela urina (até 75%). Além disso, alguns produtos metabólicos são excretados pela pele, pelos pulmões (com o ar exalado) e pelo trato gastrointestinal. Com a ajuda dos rins, o corpo mantém o equilíbrio ácido-base (PH), o volume necessário de água e sais e a pressão osmótica estável.

Sistema nervoso. O sistema nervoso consiste em seções central (cérebro e medula espinhal) e periférica (nervos que se estendem do cérebro e da medula espinhal e estão localizados na periferia dos gânglios nervosos). O sistema nervoso central coordena as atividades de vários órgãos e sistemas do corpo e regula essa atividade em um ambiente externo em mudança usando o mecanismo reflexo. Os processos que ocorrem no sistema nervoso central são a base de toda atividade mental humana. O cérebro é uma coleção de um grande número de células nervosas. A estrutura do cérebro é incomparavelmente mais complexa do que a estrutura de qualquer órgão do corpo humano. A medula espinhal fica no canal espinhal formado pelos arcos vertebrais. A primeira vértebra cervical é a borda da medula espinhal acima, e a borda abaixo é a segunda vértebra lombar. A medula espinhal é dividida em cinco seções com um certo número de segmentos: cervical, torácico, lombar, sacral e coccígeo. No centro da medula espinhal existe um canal cheio de líquido cefalorraquidiano.

O sistema nervoso autônomo é uma parte especializada do sistema nervoso regulada pelo córtex cerebral. É dividido em sistemas simpático e parassimpático. A atividade do coração, vasos sanguíneos, órgãos digestivos, excreção, regulação do metabolismo, formação de calor, participação na formação de reações emocionais - tudo isso está sob o controle do sistema nervoso simpático e parassimpático e sob o controle da parte superior do sistema nervoso central.

2. Sistema músculo-esquelético (partes ativas e passivas)

Os processos motores do corpo humano são assegurados pelo sistema músculo-esquelético, constituído por uma parte passiva (ossos, ligamentos, articulações e fáscia) e uma parte ativa - músculos, constituída principalmente por tecido muscular. Ambas as partes estão interligadas em termos de desenvolvimento, anatômica e funcionalmente. Existem tecidos musculares lisos e estriados. O tecido muscular liso forma as membranas musculares das paredes dos órgãos internos, vasos sanguíneos e linfáticos, bem como dos músculos da pele. A contração dos músculos lisos não está sujeita à vontade, por isso é chamada de involuntária. Seu elemento estrutural é uma célula fusiforme com cerca de 100 mícrons de comprimento, constituída por citoplasma (sarcoplasma), na qual se localizam o núcleo e os filamentos contráteis - miofibrilas lisas. Os músculos estriados são formados por tecidos que estão ligados principalmente a várias partes do esqueleto, por isso também são chamados de músculos esqueléticos. O tecido muscular estriado é um músculo voluntário, porque suas contrações são receptivas à vontade. A unidade estrutural do músculo esquelético é uma fibra muscular estriada; essas fibras estão localizadas paralelamente entre si e são interligadas por tecido conjuntivo frouxo em feixes. A superfície externa do músculo é cercada por um perimísio (membrana de tecido conjuntivo). A parte intermediária e espessa do músculo é chamada de ventre; nas extremidades passa para as partes do tendão. Com a ajuda dos tendões, o músculo se fixa aos ossos do esqueleto. Os músculos têm formatos diferentes: longos, curtos e largos. Existem duas cabeças, três cabeças, quatro cabeças, quadradas, triangulares, piramidais, redondas, recortadas, em forma de sóleo. Com base na direção das fibras musculares, os músculos reto, oblíquo e orbicular são diferenciados. De acordo com suas funções, os músculos são divididos em flexores, extensores, adutores, abdutores e rotadores. Os músculos possuem um aparelho auxiliar, que inclui: fáscia, canais fibro-ósseos, bainhas sinoviais e bursas. Os músculos são abundantemente supridos de sangue devido à presença de um grande número de vasos sanguíneos e possuem vasos linfáticos bem desenvolvidos. Cada músculo possui fibras nervosas motoras e sensoriais que se comunicam com o sistema nervoso central. Os músculos que realizam o mesmo movimento são chamados de sinergistas e os movimentos opostos são chamados de antagonistas. A ação de cada músculo pode ocorrer apenas com o relaxamento simultâneo do músculo antagonista; tal coordenação é chamada de coordenação muscular. Movimentos complexos (por exemplo, caminhar) envolvem muitos grupos musculares. Os músculos estriados são divididos em músculos do tronco, cabeça e pescoço, extremidades superiores e inferiores. Os músculos do tronco são representados pelos músculos das costas, tórax e abdômen. Os músculos das costas são divididos em superficiais e profundos. Os músculos superficiais incluem o trapézio e o grande dorsal; o levantador da escápula, músculos rombóides maiores e menores; músculos serrátil posterior superior e inferior. Os músculos das costas levantam, trazem e aduzem a escápula, endireitam o pescoço, puxam o ombro e o braço para trás e para dentro e participam do ato de respirar. Os músculos profundos das costas endireitam a coluna. Os músculos torácicos são divididos em músculos intercostais externos e internos próprios e músculos associados à cintura escapular e ao membro superior - peitoral maior e menor, subclávio e serrátil anterior. Os músculos intercostais externos aumentam e os músculos intercostais internos abaixam as costelas durante a inspiração e a expiração. Os músculos restantes do tórax levantam, aduzem o braço e giram para dentro, puxam a escápula para frente e para baixo e puxam a clavícula para baixo. As cavidades torácica e abdominal são separadas por um músculo em forma de cúpula - o diafragma. Os músculos abdominais são representados pelos oblíquos externos e internos, transverso e reto abdominal, além do músculo quadrado lombar. O músculo reto é encerrado em uma forte bainha formada pelos tendões dos músculos abdominais externo, oblíquo interno e transverso. Os músculos retos abdominais estão envolvidos na flexão do tronco para a frente, e os músculos oblíquos proporcionam a flexão lateral. Esses músculos formam a imprensa abdominal, cuja principal função é manter os órgãos abdominais em uma posição funcionalmente vantajosa. Além disso, a contração dos músculos abdominais garante os atos de urinar, evacuar e dar à luz; esses músculos estão envolvidos na respiração, movimentos de engasgo, etc. Os músculos abdominais são cobertos por fáscia externa. Um cordão muscular tendinoso, a linha alba, corre ao longo da linha média da parede abdominal anterior; o anel umbilical está localizado em sua parte central. Nas partes laterais inferiores do abdômen está o canal inguinal, no qual está localizado o cordão espermático nos homens, e o ligamento redondo do útero nas mulheres. Todos os músculos da face e da cabeça são divididos em dois grupos: faciais e mastigatórios. Os músculos mímicos são feixes musculares finos sem fáscia; Em uma extremidade, esses músculos estão entrelaçados na coluna e, quando contraídos, participam das expressões faciais. Os músculos faciais estão localizados em grupos ao redor dos olhos, nariz e boca. Os músculos da mastigação são dois músculos superficiais (temporal e masseter) e dois profundos (pterigóideo interno e externo). Esses músculos realizam o ato de mastigar e movimentam a mandíbula. Os músculos do pescoço incluem: os músculos subcutâneo e esternocleidomastóideo, os músculos digástrico, estilo-hióideo, milo-hióideo, genio-hióideo, esterno-hióideo, omo-hióideo, esternotireóideo e tireo-hióideo, escaleno lateral e músculos pré-vertebrais. Os músculos do membro superior são divididos em músculos da cintura escapular e do membro superior livre. Os músculos da cintura escapular (deltóide, supraespinhal, infraespinhal, redondo menor e maior e subescapular) circundam a articulação do ombro, proporcionando vários movimentos nela. Os músculos do membro superior livre - o braço - são divididos em músculos do ombro (bíceps, coracobraquial, braquial e tríceps), músculos do antebraço, localizados nas superfícies anterior, posterior e lateral, e músculos do mão, situada principalmente na superfície palmar. Graças a esses músculos, são possíveis movimentos no cotovelo, nas articulações do punho e nas articulações da mão e dos dedos. Os músculos do membro inferior - as pernas - são divididos em músculos da região do quadril e músculos do membro inferior livre. O movimento na articulação do quadril é produzido por vários músculos, entre eles estão os internos (iliopsoas, piriforme, obturador interno) e externos (glúteo máximo, glúteo médio, mínimo, obturador externo, quadrado e tensor da fáscia lata). Os músculos do membro inferior livre são constituídos pelos músculos da coxa, formando 3 grupos - anterior, posterior e interno; canelas, formando os grupos frontal, posterior e externo, e pés. Os músculos das pernas realizam movimentos nas articulações do joelho, tornozelo e pé. A principal propriedade de todos os tipos de músculos é a capacidade de se contraírem enquanto realizam uma certa quantidade de trabalho. A capacidade dos músculos de reduzir ativamente seu comprimento durante o trabalho depende de sua capacidade de alterar o grau de elasticidade sob a influência dos impulsos nervosos. A força muscular depende do número de miofibrilas nas fibras musculares: nos músculos bem desenvolvidos há mais delas, nos músculos pouco desenvolvidos há menos. O treinamento sistemático e o trabalho físico, durante os quais ocorre um aumento das miofibrilas nas fibras musculares, levam ao aumento da força muscular. Os músculos esqueléticos, com poucas exceções, movem os ossos nas articulações de acordo com as leis da alavancagem. A origem do músculo (ponto fixo de inserção) está em um osso e o local de sua inserção (extremidade periférica) está no outro. O ponto fixo, ou local de origem do músculo, e seu ponto móvel, ou local de sua fixação, podem mudar mutuamente, dependendo de qual parte do corpo é mais móvel em um determinado caso. Em qualquer movimento participa não só o músculo que o produz, mas também vários outros músculos, em particular os que realizam o movimento contrário, o que garante movimentos suaves e calmos. Para utilizar plenamente toda a força de um determinado músculo, quase todos os músculos do corpo devem estar envolvidos e tensos em um grau ou outro durante qualquer trabalho. É por isso que, para realizar com sucesso o trabalho muscular, todos os músculos do corpo devem estar desenvolvidos harmoniosamente para evitar o aparecimento de fadiga precoce. Em humanos, existem 327 músculos esqueléticos pareados e 2 não pareados (tabela de cores, art. 656, até Art. Homem). Todos os movimentos voluntários estão interligados e regulados pelo sistema nervoso central. O mecanismo de contração muscular é desencadeado por um impulso nervoso que atinge o músculo ao longo nervo motor... As fibras nervosas terminam em fibras musculares individuais com placas terminais, que geralmente estão localizadas na parte média das fibras musculares, o que permite que toda a fibra muscular para serem ativados mais rapidamente. As contrações dos músculos lisos das paredes dos órgãos internos ocorrem lentamente e em forma de verme - a chamada onda peristáltica, devido à qual seu conteúdo se move, em particular o conteúdo do estômago e dos intestinos. os músculos lisos ocorrem automaticamente, sob a influência de reflexos internos. Assim, os movimentos peristálticos causados ​​​​pelos músculos lisos do estômago e intestinos ocorrem no momento em que o alimento entra neles. No entanto, o peristaltismo também é influenciado pelos centros nervosos superiores. O músculo cardíaco difere na estrutura e função dos músculos estriados e lisos. Tem uma propriedade que outros músculos não possuem - a contração automática, que tem um certo ritmo e força. O músculo cardíaco não interrompe seu trabalho rítmico ao longo da vida. O sistema nervoso regula a frequência, a força e o ritmo das contrações cardíacas (ver Sistema cardiovascular). Doenças do sistema muscular. Entre as malformações do desenvolvimento muscular, existem distúrbios no desenvolvimento do diafragma com posterior formação de hérnias diafragmáticas (ver Hérnia) A necrose muscular pode ocorrer como resultado de distúrbios metabólicos, processos inflamatórios, exposição a um tumor próximo, trauma, bem como bloqueio de grandes artérias. Processos distróficos de diversas origens podem ocorrer no tecido muscular, incluindo lipomatose (deposição excessiva de gordura), observada, principalmente, na obesidade geral. A deposição de calcário nos músculos é observada como manifestação de um distúrbio geral ou local do metabolismo do calcário. A atrofia muscular se expressa no fato de que as fibras musculares tornam-se gradualmente mais finas. As causas da atrofia muscular são variadas. Como fenômeno fisiológico, a atrofia muscular pode ocorrer em idosos. Às vezes, a atrofia se desenvolve devido a doenças do sistema nervoso, doenças com exaustão geral, devido à função muscular prejudicada ou por inatividade. A hipertrofia muscular é principalmente de natureza fisiológica e funcional. Também pode ser compensatória, quando a atrofia e morte de parte do tecido muscular é acompanhada de hipertrofia das fibras restantes. A hipertrofia muscular também é observada em algumas doenças hereditárias. Os tumores são relativamente raros nos músculos. Para doenças comuns de M. s. refere-se ao chamado inflamação muscular asséptica - miosite. As lesões musculares associadas ao processo inflamatório ocorrem em diversas doenças sistêmicas (ver Doenças do colágeno, Reumatismo) e infecciosas (ver Miocardite). O desenvolvimento de inflamação purulenta - um abscesso - é uma forma grave de lesão muscular que requer tratamento cirúrgico. Os danos aos músculos ocorrem na forma de hematomas ou rupturas; ambos se manifestam como inchaço doloroso e endurecimento como resultado de hemorragia. Ajuda com hematomas - veja Contusão. No caso de rupturas musculares completas, é necessária cirurgia - sutura dos cortes rompidos; no caso de rupturas incompletas, ocorre fusão muscular quando é prescrito repouso prolongado (imobilização). Após a fusão dos músculos, são prescritos procedimentos fisioterapêuticos, bem como massagens e exercícios terapêuticos para restaurar sua função. Lesões musculares graves podem levar a alterações cicatriciais e contraturas, à deposição de calcário e à sua ossificação. As contraturas são causadas não só por vários tipos de lesões e queimaduras, mas também pela imobilidade dos músculos, por exemplo dos membros, associada a doenças crónicas dos nervos, articulações, etc., razão pela qual a fisioterapia é tão importante para tais doenças. Na restauração das funções musculares prejudicadas, a massagem e um complexo especial de fisioterapia, realizados por médicos e instrutores de fisioterapia ou por suas recomendações, são de particular importância. Certos medicamentos prescritos por um médico também têm a mesma finalidade.

É costume distinguir os seguintes sistemas fisiológicos do corpo: esquelético (esqueleto humano), muscular, circulatório, respiratório, digestivo, nervoso, sistema sanguíneo, glândulas endócrinas, analisadores, etc.

Sangue como fisiológicoSangue - tecido fluido circulando em sistema, tecido líquido sistema circulatório e garantindo a atividade vital das células e tecidos do corpo como órgão e sistema fisiológico. Isso consiste de plasma(55-60%) e pesou nele elementos moldados: eritrócitos, leucócitos, plaquetas e outras substâncias (40-45%) (Fig. 2.8); tem uma reação ligeiramente alcalina (pH 7,36).

Glóbulos vermelhos - os glóbulos vermelhos, que têm a forma de uma placa redonda côncava com diâmetro de 8 e espessura de 2-3 mícrons, são preenchidos com uma proteína especial - a hemoglobina, que é capaz de formar um composto com oxigênio (oxihemoglobina) e transportá-lo dos pulmões para os tecidos, e dos tecidos transferem dióxido de carbono para os pulmões, desempenhando assim a função respiratória. A vida útil de um eritrócito no corpo é de 100 a 120 dias. A medula óssea vermelha produz até 300 bilhões de glóbulos vermelhos jovens, entregando-os ao sangue todos os dias. 1 ml de sangue humano normalmente contém 4,5-5 milhões de glóbulos vermelhos. Para as pessoas ativamente envolvidas em atividade física, este número pode aumentar significativamente (6 milhões ou mais). Leucócitos - os glóbulos brancos desempenham uma função protetora, destruindo corpos estranhos e patógenos (fagocitose). 1 ml de sangue contém 6 a 8 mil leucócitos. Plaquetas(e estão contidos em 1 ml de 100 a 300 mil) desempenham um papel importante no complexo processo de coagulação do sangue. O plasma sanguíneo dissolve hormônios, sais minerais, nutrientes e outras substâncias com as quais fornece os tecidos e também contém produtos de degradação removidos dos tecidos.

Arroz. 2.8. Composição do sangue humano

Constantes básicas do sangue humano

Quantidade de sangue...................... 7% do peso corporal

Água........................ 90-91%

Densidade........................ 1,056-1,060 g/cm3

Viscosidade............... 4-5 arb. unidades (em relação à água)

pH......................................7,35-7,45

Proteína total (albumina, globulinas, fibrinogênio). . . 65-85 g/l

Na* ...................... 1,8-2,2 g/l"

PARA*................................... 1,5-2,2 g/l

Ca* ........................ 0,04-0,08 g/l

Pressão osmótica........ 7,6-8,1 atm (768,2-818,7 kPa)

Pressão oncótica..... 25-30 mm Hg. Arte. (3,325-3,99 kPa)

Índice de depressão........................ -0,56 "C

O plasma sanguíneo também contém anticorpos que criam imunidade (imunidade) do corpo a substâncias tóxicas de origem infecciosa ou outra, microorganismos e vírus. O plasma sanguíneo participa do transporte de dióxido de carbono para os pulmões.

A constância da composição do sangue é mantida tanto pelos mecanismos químicos do próprio sangue quanto por mecanismos reguladores especiais do sistema nervoso.

Quando o sangue se move através dos capilares que penetram em todos os tecidos, parte do plasma sanguíneo vaza constantemente através de suas paredes para o espaço intersticial, que se forma fluido intersticial, envolvendo todas as células do corpo. A partir desse fluido, as células absorvem nutrientes e oxigênio e liberam dióxido de carbono e outros produtos de degradação formados durante o processo metabólico. Assim, o sangue libera continuamente nutrientes utilizados pelas células no líquido intersticial e absorve substâncias por elas secretadas. Os menores vasos linfáticos também estão localizados aqui. Algumas substâncias do fluido intersticial penetram neles e formam linfa, que desempenha as seguintes funções: retorna proteínas do espaço intersticial ao sangue, participa da redistribuição de fluidos no corpo, entrega gorduras às células dos tecidos, mantém o curso normal dos processos metabólicos nos tecidos, destrói e remove patógenos do corpo. A linfa retorna através dos vasos linfáticos ao sangue, à parte venosa do sistema vascular.

A quantidade total de sangue é de 7 a 8% do peso corporal de uma pessoa. Em repouso, 40-50% do sangue é excluído da circulação e está localizado em “depósitos de sangue”: fígado, baço, vasos sanguíneos da pele, músculos e pulmões. Se necessário (por exemplo, durante o trabalho muscular), o volume de reserva de sangue é incluído na circulação sanguínea e direcionado reflexivamente para o órgão em atividade. A liberação de sangue do “depósito” e sua redistribuição por todo o corpo é regulada pelo sistema nervoso central.

A perda de mais de 1/3 da quantidade de sangue de uma pessoa é fatal. Ao mesmo tempo, reduzir a quantidade de sangue em 200-400 ml (doação) é inofensivo para pessoas saudáveis ​​e até estimula processos hematopoiéticos. Existem quatro grupos sanguíneos (I, II, III, IV) Ao salvar a vida de pessoas que perderam muito sangue, ou para certas doenças, as transfusões de sangue são feitas levando-se em consideração o grupo. Cada pessoa deve saber seu tipo sanguíneo.

O sistema cardiovascular. O sistema circulatório consiste no coração e nos vasos sanguíneos. Coração - o principal órgão do sistema circulatório - é um órgão muscular oco que realiza contrações rítmicas, por meio das quais ocorre o processo de circulação sanguínea no corpo. O coração é um dispositivo autônomo e automático. No entanto, seu trabalho é regulado por inúmeras conexões diretas e de feedback provenientes de vários órgãos e sistemas do corpo. O coração está ligado ao sistema nervoso central, o que tem um efeito regulador no seu funcionamento.

O sistema cardiovascular consiste em circulação sistêmica e pulmonar(Fig. 2.9). A metade esquerda do coração forma um grande círculo

circulação sanguínea, certo - pequena. A circulação sistêmica começa no ventrículo esquerdo do coração, passa pelos tecidos de todos os órgãos e retorna ao átrio direito. Do átrio direito, o sangue passa para o ventrículo direito, de onde começa a circulação pulmonar, que passa pelos pulmões, onde o sangue venoso, liberando gás carbônico e saturado de oxigênio, se transforma em sangue arterial e é enviado para a esquerda átrio. Do átrio esquerdo, o sangue flui para o ventrículo esquerdo e daí novamente para a circulação sistêmica.

A atividade do coração consiste em uma mudança rítmica nos ciclos cardíacos, composta por três fases: contração dos átrios, contração dos ventrículos e relaxamento geral do coração.

Pulso - onda de vibrações que se propaga ao longo das paredes elásticas das artérias como resultado do choque hidrodinâmico de uma porção de sangue ejetada na aorta sob alta pressão durante a contração do ventrículo esquerdo. A pulsação corresponde à frequência cardíaca. A frequência cardíaca em repouso (pela manhã, deitado, com o estômago vazio) é menor devido ao aumento da potência de cada contração. Uma diminuição na frequência cardíaca aumenta o tempo de pausa absoluto para o coração descansar e para que ocorram processos de recuperação no músculo cardíaco. Em repouso, o pulso de uma pessoa saudável é de 60 a 70 batimentos/min.

Pressão arterialé criado pela força de contração dos ventrículos do coração e pela elasticidade das paredes dos vasos sanguíneos. É medido na artéria braquial. É feita uma distinção entre a pressão máxima (ou sistólica), que é criada durante a contração do ventrículo esquerdo (sístole), e a pressão mínima (ou diastólica), que é observada durante o relaxamento do ventrículo esquerdo (diástole). A pressão é mantida devido à elasticidade das paredes da aorta distendida e de outras grandes artérias. Normalmente, uma pessoa saudável com idade entre 18 e 40 anos tem pressão arterial em repouso de 120/70 mmHg. Arte. (pressão sistólica de 120 mm, diastólica de 70 mm). A pressão arterial mais alta é observada na aorta.

À medida que você se afasta do coração, sua pressão arterial fica cada vez mais baixa. A pressão mais baixa é observada nas veias quando fluem para o átrio direito. Uma diferença de pressão constante garante um fluxo sanguíneo contínuo através dos vasos sanguíneos (na direção da baixa pressão).

Sistema respiratório Sistema respiratório inclui cavidade nasal, laringe, traquéia, brônquios E pulmões. No processo de respiração, o oxigênio entra constantemente no corpo vindo do ar atmosférico através dos alvéolos dos pulmões, e o dióxido de carbono é liberado do corpo (Fig. 2.10 e 2.11).

A traquéia em sua parte inferior é dividida em dois brônquios, cada um dos quais, entrando nos pulmões, se ramifica como uma árvore. Os menores ramos finais dos brônquios (bronquíolos) passam para anos alveolares fechados, em cujas paredes existe um grande número de formações esféricas - vesículas pulmonares (alvéolos). Cada alvéolo é rodeado por uma densa rede de capilares. A superfície total de todas as vesículas pulmonares é muito grande, é 50 vezes maior que a superfície da pele humana e equivale a mais de 100 m2.

Os pulmões estão localizados em uma cavidade torácica hermeticamente fechada. Eles são cobertos por uma membrana fina e lisa - a pleura; a mesma membrana reveste o interior da cavidade torácica. O espaço formado entre essas lâminas de pleura é denominado cavidade pleural. A pressão na cavidade pleural é sempre 3-4 mmHg abaixo da atmosférica durante a expiração. Art., ao inspirar - por 7-9.

O processo respiratório é todo um complexo de processos fisiológicos e bioquímicos, em cuja implementação está envolvido não só o aparelho respiratório, mas também o sistema circulatório.

Mecanismo de respiração tem uma natureza reflexiva (automática). Em repouso, a troca de ar nos pulmões ocorre como resultado de movimentos respiratórios rítmicos do tórax. Quando a pressão na cavidade torácica diminui, uma porção de ar é sugada de forma suficientemente passiva para os pulmões devido à diferença de pressão - ocorre a inalação. Então a cavidade torácica diminui e o ar é expelido dos pulmões - ocorre a expiração. A expansão da cavidade torácica ocorre como resultado da atividade dos músculos respiratórios. Em repouso, ao inspirar, a cavidade torácica é expandida por um músculo respiratório especial - o diafragma, assim como os músculos intercostais externos; Durante o trabalho físico intenso, outros músculos (esqueléticos) também são ativados. A expiração em repouso é feita passivamente: quando os músculos que inspiram estão relaxados, o tórax diminui sob a influência da gravidade e da pressão atmosférica. Durante o trabalho físico intenso, a expiração envolve os músculos abdominais, os músculos intercostais internos e outros músculos esqueléticos. O exercício sistemático e os esportes fortalecem os músculos respiratórios e ajudam a aumentar o volume e a mobilidade (excursão) do tórax.

O estágio da respiração em que o oxigênio do ar atmosférico passa para o sangue e o dióxido de carbono do sangue para o ar atmosférico é denominado respiração externa; a transferência de gases pelo sangue é a próxima etapa e finalmente tecido respiração (ou interna) - consumo de oxigênio pelas células e liberação de dióxido de carbono por elas como resultado de reações bioquímicas associadas à formação de energia para garantir os processos vitais do corpo.

Externo a respiração (pulmonar) ocorre nos alvéolos dos pulmões. Aqui, através das paredes semipermeáveis ​​dos alvéolos e capilares, o oxigênio passa do ar alveolar que preenche as cavidades dos alvéolos. As moléculas de oxigênio e dióxido de carbono realizam essa transição em centésimos de segundo. Depois que o oxigênio é transferido do sangue para os tecidos, tecido respiração (intracelular). O oxigênio passa do sangue para o fluido intersticial e daí para as células dos tecidos, onde é usado para garantir processos metabólicos. O dióxido de carbono, produzido intensamente nas células, passa para o fluido intersticial e depois para o sangue. Com a ajuda do sangue, ele é transportado para os pulmões e depois eliminado do corpo. A transição do oxigênio e do dióxido de carbono através das paredes semipermeáveis ​​​​dos alvéolos, capilares e membranas das hemácias por difusão (transição) se deve à diferença na pressão parcial de cada um desses gases. Assim, por exemplo, a uma pressão atmosférica de 760 mm Hg. Arte. a pressão parcial de oxigênio (p0a) nele é 159 mm Hg. Art., e no sangue alveolar - 102, no sangue arterial - 100, no sangue venoso - 40 mm Hg. Arte. No tecido muscular em funcionamento, o p0a pode diminuir para zero. Devido à diferença na pressão parcial do oxigênio, sua transição gradual ocorre para os pulmões, depois através das paredes dos capilares para o sangue e do sangue para as células dos tecidos.

O dióxido de carbono das células dos tecidos entra no sangue, do sangue para os pulmões, dos pulmões para o ar atmosférico, uma vez que o gradiente de pressão parcial do dióxido de carbono (CO 2) é direcionado na direção oposta em relação a p0a (nas células CO 2 - 50-60, no sangue - 47, no ar alveolar - 40, no ar atmosférico - 0,2 mm Hg).

Sistema digestivo e descarga. Sistema digestivo compreende cavidade oral, glândulas salivares, faringe, esôfago, estômago, intestinos delgado e grosso, fígado E pâncreas. Nesses órgãos, os alimentos são processados ​​​​mecanicamente e quimicamente, as substâncias alimentares que entram no corpo são digeridas e os produtos digestivos são absorvidos.

Sistema excretor forma rins, ureteres E bexiga, que garantem a excreção de produtos metabólicos nocivos do corpo na urina (até 75%). Além disso, alguns produtos metabólicos são excretados pela pele (com as secreções das glândulas sudoríparas e sebáceas), pelos pulmões (com o ar exalado) e pelo trato gastrointestinal. Com a ajuda dos rins, o corpo mantém o equilíbrio ácido-base (pH), o volume necessário de água e sais e a pressão osmótica estável (ou seja, homeostase).

Sistema nervosoSistema nervoso compreende central(cérebro e medula espinhal) c. periférico departamentos (nervos vindos do cérebro e da medula espinhal e localizados em

periferia dos gânglios nervosos). O sistema nervoso central coordena as atividades de vários órgãos e sistemas do corpo e regula essa atividade em um ambiente externo em mudança usando o mecanismo reflexo. Os processos que ocorrem no sistema nervoso central são a base de toda atividade mental humana.

Sobre a estrutura do sistema nervoso central. Medula espinhal encontra-se no canal espinhal formado pelos arcos vertebrais. A primeira vértebra cervical é a borda da medula espinhal acima, e a borda abaixo é a segunda vértebra lombar. A medula espinhal é dividida em cinco seções com um certo número de segmentos: cervical, torácico, lombar, sacral e coccígeo. No centro da medula espinhal existe um canal cheio de líquido cefalorraquidiano. Em um corte transversal de uma amostra de laboratório, as substâncias cinzenta e branca do cérebro são facilmente distinguidas. matéria cinzenta O cérebro é formado por um acúmulo de corpos celulares nervosos (neurônios), cujos processos periféricos, como parte dos nervos espinhais, atingem vários receptores da pele, músculos, tendões e membranas mucosas. Matéria branca ao redor da cor cinza, consiste em processos que conectam as células nervosas da medula espinhal; sensorial ascendente (aferente), conectando todos os órgãos e tecidos (exceto a cabeça) ao cérebro; vias motoras descendentes (eferentes) que vão do cérebro às células motoras da medula espinhal. Assim, a medula espinhal desempenha uma função reflexa e condutora de impulsos nervosos. Em várias partes da medula espinhal existem neurônios motores (células nervosas motoras) que inervam os músculos das extremidades superiores, costas, tórax, abdômen e extremidades inferiores. Os centros de defecação, micção e atividade sexual estão localizados na região sacral. Uma função importante dos neurônios motores é que eles fornecem constantemente o tônus ​​​​muscular necessário, graças ao qual todos os atos motores reflexos são realizados de maneira suave e suave. O tônus ​​dos centros da medula espinhal é regulado pelas partes superiores do sistema nervoso central. As lesões da medula espinhal acarretam vários distúrbios associados à falha da função de condução. Todos os tipos de lesões e doenças da medula espinhal podem levar a distúrbios de dor e sensibilidade à temperatura, perturbação da estrutura de movimentos voluntários complexos e tônus ​​​​muscular.

Cérebroé um acúmulo de um grande número de células nervosas. Consiste nas seções anterior, intermediária, média e posterior. A estrutura do cérebro é incomparavelmente mais complexa do que a estrutura de qualquer órgão do corpo humano.

Córtex cerebral cérebro - a parte mais jovem do cérebro em termos filogenéticos (filogenia é o processo de desenvolvimento de organismos vegetais e animais durante a existência de vida na Terra). No processo de evolução, o córtex cerebral tornou-se o departamento superior do sistema nervoso central, moldando a atividade do organismo como um todo em sua relação com o meio ambiente. O cérebro está ativo não apenas durante a vigília, mas também durante o sono. O tecido cerebral consome 5 vezes mais oxigênio que o coração e 20 vezes mais que os músculos. Constituindo apenas cerca de 2% do peso do corpo humano, o cérebro absorve 18-25% do oxigênio consumido por todo o corpo. O cérebro é significativamente superior a outros órgãos no consumo de glicose. Utiliza 60-70% da glicose produzida pelo fígado, apesar de o cérebro conter menos sangue do que outros órgãos. A deterioração do suprimento de sangue ao cérebro pode estar associada à inatividade física. Nesse caso, ocorrem dores de cabeça de localização, intensidade e duração variadas, tonturas, fraqueza, diminuição do desempenho mental, deterioração da memória e aparecimento de irritabilidade. Para caracterizar as alterações no desempenho mental, é utilizado um conjunto de técnicas que avaliam os seus diversos componentes (atenção, memória e percepção, pensamento lógico).

Sistema nervoso autónomo - uma parte especializada do sistema nervoso regulada pelo córtex cerebral. Diferente somático sistema nervoso, que inerva os músculos voluntários (esqueléticos) e fornece sensibilidade geral ao corpo e outros órgãos dos sentidos, o sistema nervoso autônomo regula a atividade dos órgãos internos - respiração, circulação sanguínea, excreção, reprodução, glândulas endócrinas. O sistema nervoso autônomo é dividido em simpático E parassimpático sistemas (Fig. 2.12).

Arroz. 2.12. Esquema da estrutura do sistema nervoso autônomo:

/ - mesencéfalo, II - medula, III - medula espinhal cervical, 4 - medula espinhal torácica, V- medula espinhal lombar, VI- medula espinhal sacra, 1 - olho, 2 - glândula lacrimal 3 - glândulas salivares, 4 - coração, 5 - pulmões, 6 - estômago, 7 - intestinos, 8 - bexiga, 9 - nervo vago, 10 - nervo pélvico, 11 - tronco simpático com gânglios vertebrais, 12 - plexo solar, 13 - nervo oculomotor 14 - nervo lacrimal, 15 - corda timpânica, 16 - nervo lingual

A atividade do coração, vasos sanguíneos, órgãos digestivos, excreção, reprodutivos e outros órgãos, regulação do metabolismo, termoformação, participação na formação de reações emocionais (medo, raiva, alegria) - tudo isso está sob a jurisdição do simpático e sistema nervoso parassimpático e sob o controle da parte superior do sistema nervoso central.

Receptores e analisadores A capacidade do organismo de se adaptar rapidamente às mudanças ambientais é concretizada graças à educação especial - receptores que, tendo

com estrita especificidade, transformam estímulos externos (som, temperatura, luz, pressão) em impulsos nervosos que viajam ao longo das fibras nervosas até o sistema nervoso central. Os receptores humanos são divididos em dois grupos principais: externo(externo) e inter- receptores (intrínsecos). Cada um desses receptores é parte integrante de um sistema de análise denominado analisador. Analisador consiste em três seções - o receptor, a parte condutora e a formação central no cérebro.

A seção mais alta do analisador é a seção cortical. Listamos os nomes dos analisadores cujo papel na vida humana é conhecido por muitos. Este é um analisador de pele (sensibilidade tátil, dor, calor, frio); motor (receptores em músculos, articulações, tendões e ligamentos são excitados sob a influência de pressão e alongamento); vestibular (localizado no ouvido interno e percebe a posição do corpo no espaço); visual (luz e cor); auditivo (som); olfativo (cheiro); gustativo (sabor); visceral (condição de vários órgãos internos).

Sistema endócrinoGlândulas endócrinas, ou glândulas endócrinas (Fig. 2.13), produzem substâncias biológicas especiais - hormônios. O termo “hormônio” vem do grego “hormo” - encorajo, excito. Os hormônios fornecem regulação humoral (através do sangue, linfa, fluido intersticial) dos processos fisiológicos do corpo, atingindo todos os órgãos e tecidos. Alguns hormônios são produzidos apenas durante determinados períodos, enquanto a maioria é produzida ao longo da vida de uma pessoa. Eles podem inibir ou acelerar o crescimento do corpo, a puberdade, o desenvolvimento físico e mental, regular o metabolismo e a energia e a atividade dos órgãos internos. As glândulas endócrinas incluem: tireóide, paratireóide, bócio, glândulas supra-renais, pâncreas, glândula pituitária, gônadas e vários outros.

Algumas dessas glândulas produzem, além de hormônios, substâncias secretoras(por exemplo, o pâncreas está envolvido no processo de digestão, secretando secreções no duodeno

Os hormônios, por serem substâncias de alta atividade biológica, apesar de concentrações extremamente baixas no sangue, são capazes de causar alterações significativas no estado do corpo, em particular na implementação do metabolismo e da energia. Eles têm efeito remoto e são caracterizados pela especificidade, que se expressa de duas formas: alguns hormônios (por exemplo, hormônios sexuais) afetam apenas a função de certos órgãos e tecidos, outros controlam apenas certas mudanças na cadeia de processos metabólicos e em a atividade das enzimas que regulam esses processos. Os hormônios são destruídos com relativa rapidez e para manter uma certa quantidade deles no sangue é necessário que sejam incansavelmente secretados pela glândula correspondente. Quase todos os distúrbios da atividade das glândulas endócrinas causam uma diminuição no desempenho geral de uma pessoa. A função das glândulas endócrinas é regulada pelo sistema nervoso central; os efeitos nervosos e humorais em vários órgãos, tecidos e suas funções são uma manifestação de um sistema unificado de regulação neuro-humoral das funções do corpo.

2.4. Ambiente externo e seu impacto sobre

corpo humano e atividade

Ambiente externo. Uma pessoa é influenciada por vários fatores ambientais. Ao estudar os diversos tipos de suas atividades, não é

fazer sem levar em conta a influência fatores naturais(pressão barométrica, composição dos gases e umidade do ar, temperatura ambiente, radiação solar - o chamado ambiente físico), fatores biológicos ambiente vegetal e animal, bem como fatores do ambiente social com os resultados das atividades cotidianas, econômicas, industriais e criativas de uma pessoa.

Do ambiente externo, o corpo recebe substâncias necessárias à sua vida e desenvolvimento, além de irritantes (úteis e prejudiciais) que perturbam a constância do ambiente interno. O corpo, por meio da interação de sistemas funcionais, busca de todas as formas possíveis manter a necessária constância de seu ambiente interno.

A atividade de todos os órgãos e seus sistemas em todo o organismo é caracterizada por certos indicadores que apresentam certas faixas de flutuações. Algumas constantes são estáveis ​​e bastante rígidas (por exemplo, o pH do sangue é 7,36-7,40, a temperatura corporal está na faixa de 35-42°C), outras e normalmente apresentam flutuações significativas (por exemplo, volume sistólico do coração - a quantidade de sangue ejetado por contração - 50-200 cm*). Os vertebrados inferiores, nos quais a regulação dos indicadores que caracterizam o estado do ambiente interno é imperfeita, ficam à mercê dos fatores ambientais. Por exemplo, um sapo, não possuindo mecanismo para regular a constância da temperatura corporal, duplica tanto a temperatura do ambiente externo que no inverno todos os seus processos vitais são inibidos, e no verão, estando longe da água, seca. e morre. No processo de desenvolvimento filogenético, os animais superiores, incluindo os humanos, pareciam colocar-se numa estufa, criando o seu próprio ambiente interno estável e garantindo assim uma relativa independência do ambiente externo.

Fatores socioecológicos naturais e seu impacto no corpo. Os factores naturais e sociobiológicos que afectam o corpo humano estão inextricavelmente ligados às questões ambientais. Ecologia(Grego oikos - casa, habitação, pátria + logos - conceito, ensino) é ao mesmo tempo um campo do conhecimento, e uma parte da biologia, e uma disciplina acadêmica, e uma ciência complexa. A ecologia examina as relações dos organismos entre si e com os componentes inanimados da natureza da Terra (sua biosfera). A ecologia humana estuda os padrões de interação humana com a natureza, os problemas de preservação e promoção da saúde. O homem depende das condições do seu ambiente da mesma forma que a natureza depende do homem. Enquanto isso, o impacto das atividades industriais no meio ambiente (poluição da atmosfera, do solo, dos corpos d'água com resíduos industriais, desmatamento, aumento da radiação em decorrência de acidentes e violações tecnológicas) ameaça a existência do próprio homem. Por exemplo, nas grandes cidades, o habitat natural está a deteriorar-se significativamente, o ritmo de vida, a situação psicoemocional do trabalho, da vida e da recreação estão a ser perturbados e o clima está a mudar. Nas cidades, a intensidade da radiação solar é 15-20% menor do que na área circundante, mas a temperatura média anual é 1-2 "C mais alta, as flutuações diárias e sazonais são menos significativas, a pressão atmosférica é mais baixa, o ar poluído é mais baixo . Todas essas mudanças têm um efeito extremamente adverso na saúde física e mental de uma pessoa. Cerca de 80% das doenças do homem moderno são o resultado da deterioração da situação ambiental do planeta. Os problemas ambientais estão diretamente relacionados ao processo de organização e realização de exercícios e esportes sistemáticos, bem como às condições em que ocorrem.

2.5. Atividade funcional humana e

relação entre atividade física e mental

Atividade funcional humana. A atividade funcional humana é caracterizada por diversos atos motores: contração do músculo cardíaco, movimento do corpo no espaço, movimento do globo ocular, deglutição, respiração, bem como o componente motor da fala e das expressões faciais.

O desenvolvimento das funções musculares é grandemente influenciado pelas forças da gravidade e da inércia, que o músculo é constantemente forçado a superar. O tempo durante o qual a contração muscular se desenvolve e o espaço em que ela ocorre desempenham um papel importante.

É assumido e comprovado por vários trabalhos científicos que o trabalho criou o homem. O conceito de “trabalho” inclui seus vários tipos. Entretanto, existem dois tipos principais de atividade laboral humana - trabalho físico e mental e suas combinações intermediárias.

Trabalho físico- trata-se de um tipo de atividade humana cujas características são determinadas por um conjunto de fatores que distinguem um tipo de atividade de outro, associados à presença de quaisquer fatores climáticos, industriais, físicos, de informação e similares. A realização do trabalho físico está sempre associada a uma certa severidade do trabalho, que é determinada pelo grau de envolvimento da musculatura esquelética no trabalho e reflete o custo fisiológico da atividade principalmente física. De acordo com o grau de severidade, o trabalho é classificado em trabalho fisicamente leve, moderado, árduo e muito árduo. Os critérios de avaliação da severidade do trabalho são indicadores ergométricos (quantidade de trabalho externo, cargas movimentadas, etc.) e fisiológicos (níveis de consumo energético, frequência cardíaca, outras alterações funcionais).

Trabalho cerebral - Esta é a atividade de uma pessoa para transformar o modelo conceitual da realidade formado em sua mente, criando novos conceitos, julgamentos, conclusões e, com base neles - hipóteses e teorias. O resultado do trabalho mental são valores ou soluções científicas e espirituais que, por meio de ações de controle sobre ferramentas, são utilizadas para satisfazer necessidades sociais ou pessoais. O trabalho mental aparece de várias formas, dependendo do tipo de modelo conceitual e dos objetivos que a pessoa enfrenta (essas condições determinam as especificidades do trabalho mental). As características inespecíficas do trabalho mental incluem a recepção e processamento da informação, comparação da informação recebida com a armazenada na memória humana, sua transformação, determinação da situação-problema, formas de resolver o problema e a formação do objetivo do trabalho mental , dependendo do tipo e métodos de conversão de informações e desenvolvimento de soluções; distinguir entre tipos de trabalho mental reprodutivo e produtivo (criativo). Nos tipos de trabalho reprodutivo, são utilizadas transformações previamente conhecidas com algoritmos de ação fixa (por exemplo, operações de contagem); no trabalho criativo, os algoritmos são completamente desconhecidos ou dados de forma pouco clara. A avaliação que uma pessoa faz de si mesma como sujeito do trabalho mental, os motivos da atividade, o significado do objetivo e o próprio processo de trabalho constituem o componente emocional do trabalho mental. A sua eficácia é determinada pelo nível de conhecimento e pela capacidade de implementá-lo, pelas capacidades de uma pessoa e pelas suas características volitivas. Com alta intensidade de trabalho mental, principalmente se associado à falta de tempo, podem ocorrer fenômenos de bloqueio mental (inibição temporária do processo de trabalho mental), que protegem da dissociação os sistemas funcionais do sistema nervoso central.

A relação entre a atividade física e mental de uma pessoa. Uma das características de personalidade mais importantes é inteligência. A condição para a atividade intelectual e suas características são as habilidades mentais que se formam e se desenvolvem ao longo da vida. A inteligência se manifesta na atividade cognitiva e criativa, incluindo o processo de aquisição de conhecimento, experiência e capacidade de utilizá-la na prática.

Outro lado não menos importante da personalidade é a esfera emocional-volitiva, o temperamento e o caráter. A capacidade de regular a formação da personalidade é alcançada através de treinamento, exercício e educação. E o exercício físico sistemático, e mais ainda as sessões educativas e de treinamento esportivo, têm um efeito positivo nas funções mentais, formando resistência mental e emocional às atividades extenuantes desde a infância. Numerosos estudos sobre o estudo dos parâmetros de pensamento, memória, estabilidade da atenção, dinâmica do desempenho mental no processo de atividade produtiva em pessoas adaptadas (treinadas) à atividade física sistemática e em indivíduos não adaptados (não treinados) indicam que o parâmetros de desempenho mental dependem diretamente do nível de aptidão física geral e especial . A atividade mental será menos suscetível à influência de fatores adversos se você usar propositalmente os meios e métodos da cultura física (por exemplo, pausas para treinamento físico, descanso ativo, etc.).

O dia escolar dos alunos é repleto de estresse mental e emocional significativo. Postura de trabalho forçada, quando os músculos que mantêm o corpo em determinado estado ficam tensos por muito tempo, violações frequentes do regime de trabalho e descanso, atividade física inadequada - tudo isso pode causar fadiga, que se acumula e se transforma em excesso de trabalho. Para evitar que isso aconteça, é necessário substituir um tipo de atividade por outro. A forma mais eficaz de descanso durante o trabalho mental é o descanso ativo na forma de trabalho físico moderado ou exercício físico.

Na teoria e metodologia da educação física, são desenvolvidos métodos de influência direcionada em grupos musculares individuais e sistemas inteiros do corpo. O problema é apresentado por meio da cultura física, que influenciaria diretamente na preservação da atividade ativa do cérebro humano durante intenso trabalho mental.

O exercício físico afeta significativamente as alterações no desempenho mental e nas habilidades sensório-motoras dos alunos do primeiro ano e, em menor grau, dos alunos do segundo e terceiro anos. Os alunos do primeiro ano ficam mais cansados ​​no processo de estudo em condições de adaptação ao ensino universitário. Portanto, para eles, as aulas de educação física são um dos meios mais importantes de adaptação às condições de vida e de estudo na universidade. As aulas de educação física aumentam o desempenho mental dos alunos das faculdades onde predominam as aulas teóricas e menos daqueles em cujo currículo se alternam aulas práticas e teóricas.

O exercício independente dos alunos na rotina diária também é de grande importância preventiva. Os exercícios matinais diários, uma caminhada ou corrida ao ar livre têm um efeito benéfico no corpo, aumentam o tônus ​​​​muscular, melhoram a circulação sanguínea e as trocas gasosas, e isso tem um efeito positivo no aumento do desempenho mental dos alunos. A recreação ativa durante as férias é importante: os alunos, depois de relaxarem num acampamento desportivo e recreativo, iniciam o ano letivo com maior capacidade de desempenho.

2.6. Fadiga durante o trabalho físico e mental.

Recuperação

Qualquer atividade muscular, exercício físico ou esporte aumenta a atividade dos processos metabólicos, treina e mantém em alto nível os mecanismos que realizam o metabolismo e a energia do corpo, o que tem um efeito positivo no desempenho mental e físico de uma pessoa. Porém, com o aumento do estresse físico ou mental, da quantidade de informações, bem como da intensificação de diversos tipos de atividades, desenvolve-se no corpo uma condição especial chamada fadiga.

Fadiga - Este é um estado funcional que ocorre temporariamente sob a influência de um trabalho prolongado e intenso e leva à diminuição da sua eficácia. A fadiga se manifesta no fato de que a força e a resistência muscular diminuem, a coordenação dos movimentos piora, os custos de energia aumentam ao realizar trabalhos da mesma natureza, a velocidade de processamento da informação diminui, a memória se deteriora e o processo de concentração e mudança de atenção e domínio o material teórico torna-se mais difícil. A fadiga está associada à sensação fadiga, e ao mesmo tempo serve como um sinal natural de possível esgotamento do corpo e um mecanismo biológico protetor que o protege do esforço excessivo. A fadiga que ocorre durante o exercício também é um estimulante, mobilizando tanto as reservas do corpo, seus órgãos e sistemas, quanto os processos de recuperação.

A fadiga ocorre durante a atividade física e mental. Pode ser afiado, aqueles. aparecem em um curto período de tempo e crônica, aqueles. ser de longo prazo (até vários meses); em geral, aqueles. caracterizando mudanças nas funções do corpo como um todo, e local, afetando qualquer grupo muscular limitado, órgão, analisador. Existem duas fases de fadiga: compensado(quando não há diminuição óbvia no desempenho devido ao fato de as capacidades de reserva do corpo estarem ativadas) e descompensado(quando a capacidade de reserva do corpo se esgota e o desempenho diminui claramente). O desempenho sistemático do trabalho num contexto de sub-recuperação, organização do trabalho mal concebida e stress físico e mental excessivo podem levar a excesso de trabalho, e portanto para sobretensão sistema nervoso, exacerbações de doenças cardiovasculares, hipertensão e úlceras pépticas, diminuição das propriedades protetoras do corpo. A base fisiológica de todos esses fenômenos é um desequilíbrio dos processos nervosos excitatórios-inibitórios. A fadiga mental é especialmente perigosa para a saúde mental de uma pessoa; está associada à capacidade do sistema nervoso central de trabalhar sob sobrecarga por um longo tempo, e isso pode levar ao desenvolvimento de extrema inibição e violação da coerência da interação das funções autonômicas.

É possível eliminar a fadiga aumentando o nível de treino geral e especializado do corpo, otimizando a sua atividade física, mental e emocional.

A prevenção e eliminação da fadiga mental são facilitadas pela mobilização dos aspectos da atividade mental e da atividade motora que não estão associados àqueles que levaram à fadiga. É necessário descansar ativamente, mudar para outras atividades e utilizar um arsenal de ferramentas de recuperação.

Recuperação - um processo que ocorre no corpo após a cessação do trabalho e consiste em uma transição gradual das funções fisiológicas e bioquímicas para o estado original. O tempo durante o qual o estado fisiológico é restaurado após a realização de um determinado trabalho é denominado período de recuperação. Recorde-se que no corpo, tanto durante o trabalho como no descanso pré-trabalho e pós-trabalho, em todos os níveis da sua atividade vital, ocorrem continuamente processos interligados de consumo e restauração de reservas funcionais, estruturais e regulatórias. Durante o trabalho, os processos de dissimilação prevalecem sobre a assimilação e, quanto mais, maior é a intensidade do trabalho e menor a prontidão do corpo para realizá-lo.

Durante o período de recuperação predominam os processos de assimilação e a restauração dos recursos energéticos ocorre além do nível inicial (super recuperação, ou supercompensação). Isto é de grande importância para aumentar a aptidão do corpo e dos seus sistemas fisiológicos, garantindo um aumento do desempenho.

Esquematicamente, o processo de recuperação pode ser representado na forma de três elos complementares: 1) eliminação de alterações e violações. soluções em sistemas de regulação neuro-humoral; 2) remoção dos produtos de decomposição formados nos tecidos e células do órgão ativo dos locais de sua origem; 3) eliminação de produtos de decomposição do ambiente interno do corpo.

Ao longo da vida, o estado funcional do corpo muda periodicamente. Essas mudanças periódicas podem ocorrer em intervalos curtos ou durante longos períodos. A recuperação periódica está associada aos biorritmos, que são determinados pela periodicidade diária, época do ano, mudanças relacionadas à idade, características de gênero, influência das condições naturais e do meio ambiente. Assim, mudanças no fuso horário, nas condições de temperatura e nas tempestades geomagnéticas podem reduzir a atividade de recuperação e limitar o desempenho mental e físico.

Distinguir cedo E tarde fase de recuperação. A fase inicial termina alguns minutos após um trabalho leve, após um trabalho árduo - após algumas horas; as fases tardias de recuperação podem durar vários dias.

A fadiga é acompanhada por uma fase de redução de desempenho, podendo após algum tempo ser substituída por uma fase de aumento de desempenho. A duração destas fases depende do grau de treino do corpo, bem como do trabalho realizado.

As funções dos vários sistemas do corpo não são restauradas simultaneamente. Por exemplo, após uma longa corrida, a função da respiração externa (frequência e profundidade) é a primeira a retornar aos seus parâmetros originais; após algumas horas, a frequência cardíaca e a pressão arterial se estabilizam; os indicadores de reações sensório-motoras retornam ao nível original após um dia ou mais; Nos corredores de maratona, o metabolismo basal é restaurado três dias após a corrida.

Uma combinação racional de estresse e descanso é necessária para manter e desenvolver a atividade dos processos de recuperação. Ferramentas de recuperação adicionais Pode haver fatores de higiene, nutrição, massagem, substâncias biologicamente ativas (vitaminas). O principal critério para a dinâmica positiva dos processos de recuperação é a prontidão para atividades repetidas, e o indicador mais objetivo de restauração do desempenho é o volume máximo de trabalho repetido. Deve-se ter especial cuidado com as nuances dos processos de recuperação na organização dos exercícios físicos e no planejamento das cargas de treinamento. É aconselhável realizar cargas repetidas na fase de aumento de desempenho. Intervalos de descanso muito longos reduzem a eficácia do processo de treinamento. Assim, após uma corrida em velocidade de 60-80 m, o débito de oxigênio é eliminado em 5-8 minutos. A excitabilidade do sistema nervoso central permanece em alto nível durante esse período. Portanto, um intervalo de 5 a 8 minutos será ideal para repetir o trabalho rápido.

Para acelerar o processo de recuperação, o repouso ativo é utilizado na prática esportiva, ou seja, mudar para outro tipo de atividade. A importância do descanso ativo para restaurar o desempenho foi estabelecida pela primeira vez pelo fisiologista russo I.M. Sechenov (1829-1905). Ele mostrou, por exemplo, que um membro cansado se recupera rapidamente, não com repouso passivo, mas com trabalho com outro membro.

2.7. Ritmos biológicos e performance

Ritmos biológicos - repetição regular e periódica ao longo do tempo da natureza e intensidade dos processos vitais, estados ou eventos individuais. De uma forma ou de outra, os biorritmos são inerentes a todos os organismos vivos. Eles são caracterizados por período, amplitude, fase, nível médio, perfil e são divididos em exógeno(causada por influências ambientais) e endógeno(determinado por processos no próprio sistema vivo). Existem biorritmos de células, órgãos, organismos, comunidades. De acordo com a função desempenhada, os ritmos biológicos são divididos em fisiológico - ciclos de trabalho associados à atividade de sistemas individuais (respiração, batimentos cardíacos) e ambiental, ou adaptativo, servindo para adaptar o corpo à periodicidade do ambiente (por exemplo, inverno - verão). O período (frequência) do ritmo fisiológico pode variar amplamente dependendo do grau de carga funcional (de 60 batimentos/minuto do coração em repouso a 180-200 batimentos/minuto durante a realização de trabalho); o período dos ritmos ambientais é relativamente constante, fixado geneticamente (ou seja, associado à hereditariedade), sob condições naturais captadas pelos ciclos ambientais, e desempenha a função de “relógio biológico”.

Exemplos bem conhecidos da ação dos relógios biológicos são as “corujas” e as “cotovias”. Percebeu-se que o desempenho muda durante o dia, mas a natureza nos proporcionou a noite para descanso. Foi estabelecido que o período de atividade em que o nível de funções fisiológicas é elevado é o horário das 10 às 12 e das 16 às 18 horas. Por volta das 14h e à noite, o desempenho diminui. Enquanto isso, nem todas as pessoas obedecem a esse padrão: algumas lidam com mais sucesso com o trabalho pela manhã e na primeira metade do dia (são chamadas de cotovias), outras - à noite e até à noite (são chamadas de corujas).

Nas condições modernas, eles se tornaram importantes ritmos sociais, em cujo cativeiro estamos constantemente: início e fim da jornada de trabalho, descanso e sono reduzidos, refeições inoportunas, vigílias noturnas. Os ritmos sociais exercem uma pressão crescente sobre os ritmos biológicos, tornando-os dependentes, independentemente das necessidades naturais do corpo. Os estudantes são mais ativos socialmente e têm um tom emocional elevado e, aparentemente, não é por acaso que têm maior probabilidade de ter hipertensão do que os seus pares de outros grupos sociais.

Assim, os ritmos de vida são determinados por processos fisiológicos do corpo, fatores naturais e sociais: a mudança das estações, dos dias, o estado da atividade solar e da radiação cósmica, a rotação da Lua em torno da Terra (e a localização e influência dos planetas entre si), a mudança do sono e da vigília, processos de trabalho e descanso, atividade física e descanso passivo. Todos os órgãos e sistemas funcionais do corpo possuem ritmos próprios, medidos em segundos, horas, semanas, meses e anos. Interagindo entre si, os biorritmos de órgãos e sistemas individuais formam um sistema ordenado de processos rítmicos que organiza a atividade de todo o organismo ao longo do tempo.

O conhecimento e o uso racional dos ritmos biológicos podem auxiliar significativamente no processo de preparação e no desempenho em competições. Se você prestar atenção ao calendário da competição, verá que a parte mais intensa do programa ocorre no período da manhã (das 10 às 12) e da noite (das 15 às 19), ou seja, naquela hora do dia que está mais próxima dos aumentos naturais no desempenho. Muitos pesquisadores acreditam que os atletas devem receber a carga principal no período da tarde. Levando em consideração o biorritmo, é possível obter melhores resultados com menor custo fisiológico. Atletas profissionais treinam diversas vezes ao dia, principalmente no período pré-competição, e muitos apresentam bom desempenho porque estão preparados para qualquer momento da competição.

A ciência dos ritmos biológicos é de grande importância prática para a medicina. Surgiram novos conceitos: cronomedicina, cronodiagnóstico, cronoterapia, cronoprofilaxia, cronopatologia, cronofarmacologia, etc. Esses conceitos estão associados à utilização do fator tempo, "biorritmos na prática de tratamento de pacientes. Afinal, indicadores fisiológicos da mesma pessoa obtidos pela manhã, ao meio-dia ou tarde da noite, diferem significativamente, podendo ser interpretados a partir de diferentes posições. Os dentistas, por exemplo, sabem que a sensibilidade dos dentes aos estímulos dolorosos é máxima às 18 horas e mínima logo após a meia-noite, portanto eles se esforçam para realizar todos os procedimentos mais dolorosos pela manhã.

É aconselhável usar o fator tempo em muitas áreas da atividade humana. Se a rotina da jornada de trabalho, dos estudos, da alimentação, do descanso e dos exercícios físicos for pensada sem levar em conta os ritmos biológicos, isso pode levar não só à diminuição do desempenho mental ou físico, mas também ao desenvolvimento de qualquer doença .

2.8. Hipocinesia e inatividade física

Hipocinesia(Grego hipo - diminuição, diminuição, insuficiência; kinesis - movimento) - um estado especial do corpo causado pela falta de atividade motora. Em alguns casos, esta condição leva à inatividade física. Inatividade física(Grego hipo - diminuição; Dynamis - força) - um conjunto de alterações morfofuncionais negativas no corpo devido à hipocinesia prolongada. Estas são alterações atróficas nos músculos, destreinamento físico geral, destreinamento do sistema cardiovascular, diminuição da estabilidade ortostática, alterações no equilíbrio água-sal, sistema sanguíneo, desmineralização dos ossos, etc. Em última análise, a actividade funcional dos órgãos e sistemas diminui, a actividade dos mecanismos reguladores que asseguram a sua interligação é perturbada e a resistência a vários factores desfavoráveis ​​deteriora-se; a intensidade e o volume das informações aferentes associadas às contrações musculares diminuem, a coordenação dos movimentos é prejudicada, o tônus ​​​​muscular (turgor) diminui, os indicadores de resistência e força diminuem. Os mais resistentes ao desenvolvimento de sinais hipodinâmicos são os músculos de natureza antigravitacional (pescoço, costas). Os músculos abdominais atrofiam com relativa rapidez, o que afeta negativamente a função dos órgãos circulatórios, respiratórios e digestivos. Em condições de inatividade física, a força das contrações cardíacas diminui devido à diminuição do retorno venoso aos átrios, o volume minuto, a massa do coração e seu potencial energético são reduzidos, o músculo cardíaco é enfraquecido e a quantidade de sangue circulante o sangue diminui devido à sua estagnação no depósito e nos capilares. O tônus ​​​​dos vasos arteriais e venosos fica enfraquecido, a pressão arterial cai, o fornecimento de oxigênio aos tecidos (hipóxia) e a intensidade dos processos metabólicos (desequilíbrios no equilíbrio de proteínas, gorduras, carboidratos, água e sais) pioram. A capacidade vital dos pulmões e da ventilação pulmonar, bem como a intensidade das trocas gasosas, diminuem. Tudo isso é acompanhado por um enfraquecimento da relação entre as funções motoras e autonômicas e uma inadequação da tensão neuromuscular. Assim, com a inatividade física, cria-se no corpo uma situação repleta de consequências “emergenciais” para suas funções vitais. Se acrescentarmos que a falta do exercício físico sistemático necessário está associada a mudanças negativas na atividade das partes superiores do cérebro, suas estruturas e formações subcorticais, fica claro por que as defesas gerais do corpo diminuem e ocorre aumento da fadiga. , o sono é perturbado e a capacidade de manter um alto desempenho mental ou físico diminui.

2.9. Instalações de educação física que oferecem

resistência mental e física

desempenho

Fundamentos significa cultura física - exercício físico. Existe uma classificação fisiológica de exercícios, na qual todas as diversas atividades musculares são combinadas em grupos separados de exercícios de acordo com características fisiológicas.

A resistência do organismo a fatores adversos depende de propriedades congênitas e adquiridas. É muito móvel e pode ser treinado tanto através de exercícios musculares como de diversas influências externas (flutuações de temperatura, falta ou excesso de oxigênio, dióxido de carbono). Observou-se, por exemplo, que o treinamento físico, ao melhorar os mecanismos fisiológicos, aumenta a resistência ao superaquecimento, à hipotermia, à hipóxia e aos efeitos de certas substâncias tóxicas, reduz a morbidade e aumenta o desempenho. Esquiadores treinados, quando seus corpos são resfriados a 35°C, mantêm alto desempenho. Se as pessoas não treinadas são incapazes de realizar o trabalho quando a sua temperatura sobe para 37-38°C, então as pessoas treinadas suportam com sucesso a carga mesmo quando a sua temperatura corporal atinge 39°C ou mais.

Pessoas que praticam exercícios físicos regular e ativamente aumentam sua resiliência mental, mental e emocional ao realizar atividades físicas ou mentais extenuantes.

Entre os principais qualidades físicas (ou motoras), proporcionando um alto nível de desempenho físico humano incluem força, velocidade E resistência, que se manifestam em certas proporções dependendo das condições de realização de uma determinada atividade motora, sua natureza, especificidade, duração, potência e intensidade. Às qualidades físicas mencionadas devem ser adicionadas flexibilidade E agilidade, que determinam em grande parte o sucesso de certos tipos de exercício físico. A diversidade e especificidade dos efeitos do exercício no corpo humano podem ser compreendidas familiarizando-se com classificação fisiológica dos exercícios físicos(do ponto de vista dos fisiologistas do esporte). Baseia-se em certas características de classificação fisiológica inerentes a todos os tipos de atividade muscular incluídos em um determinado grupo. Assim, de acordo com a natureza das contrações musculares, o trabalho muscular pode ser estático ou dinâmico personagem. A atividade dos músculos em condições de manter a posição estacionária do corpo ou de suas partes, bem como o exercício dos músculos mantendo qualquer carga sem movê-la, é caracterizada como operação estática(força estática). Os esforços estáticos são caracterizados pela manutenção de diversas posturas corporais, e os esforços musculares durante trabalho dinâmico associado aos movimentos do corpo ou de suas partes no espaço.

D Um grupo significativo de exercícios físicos é realizado estritamente permanente (padrão) condições tanto nos treinos como nas competições; os atos motores são realizados em uma determinada sequência. No quadro de uma certa uniformização dos movimentos e das condições para a sua execução, a execução de movimentos específicos é melhorada com a manifestação de força, velocidade, resistência e elevada coordenação na sua execução.

Existe também um grande grupo de exercícios físicos, cuja peculiaridade é fora do padrão, a inconstância das condições para a sua implementação, numa situação mutável que exige uma reação motora instantânea (artes marciais, jogos desportivos). Dois grandes grupos de exercícios físicos associados a movimentos padronizados ou não padronizados, por sua vez, são divididos em exercícios (movimentos) cíclico personagem (caminhada, corrida, natação, remo, patinação, esqui, ciclismo, etc.) e exercício acíclico caráter (exercícios sem a repetição contínua obrigatória de determinados ciclos que tenham início e fim de movimento claramente definidos: saltos, arremessos, elementos ginásticos e acrobáticos, levantamento de peso. O que há de comum aos movimentos de natureza cíclica é que todos representam trabalho constante E potência variável com durações diferentes. A natureza diversa dos movimentos nem sempre permite determinar com precisão a potência do trabalho realizado (ou seja, a quantidade de trabalho por unidade de tempo associada à força das contrações musculares, sua frequência e amplitude); nesses casos, o termo “intensidade” é usado. A duração máxima do trabalho depende da sua potência, intensidade e volume, e a natureza do trabalho está associada ao processo de fadiga do corpo. Se a potência do trabalho for alta, sua duração será curta devido ao rápido início da fadiga e vice-versa. Ao trabalhar ciclicamente, os fisiologistas esportivos distinguem zona de potência máxima(a duração do trabalho não excede 20-30 s, e a fadiga e a diminuição do desempenho ocorrem principalmente dentro de 10-15 s); submáximo(de 20-30 a 3-5 s); grande(de 3-5 a 30-50 minutos) e moderado(duração 50 minutos ou mais).

As características das mudanças funcionais no corpo ao realizar vários tipos de trabalho cíclico em diferentes zonas de potência determinam o resultado esportivo. Por exemplo, a principal característica do trabalho na zona de potência máxima é que a atividade muscular ocorre em condições livres de oxigênio (anaeróbicas). A força do trabalho é tão grande que o corpo não consegue garantir sua conclusão por meio de processos de oxigênio (aeróbicos). Se tal potência fosse alcançada por meio de reações de oxigênio, os órgãos circulatórios e respiratórios teriam que garantir o fornecimento de mais de 40 litros de oxigênio por minuto aos músculos. Mas mesmo em um atleta altamente qualificado, com pleno fortalecimento das funções respiratória e circulatória, o consumo de oxigênio só pode se aproximar do valor indicado. Durante os primeiros 10-20 segundos de trabalho, o consumo de oxigênio por 1 minuto atinge apenas 1-2 litros. Portanto, o trabalho de potência máxima é realizado “por dívida”, que é eliminado após o término da atividade muscular. Os processos de respiração e circulação sanguínea durante o trabalho de potência máxima não têm tempo para se intensificar a um nível que forneça a quantidade necessária de oxigênio para fornecer energia aos músculos em atividade. Durante a corrida, apenas algumas respirações superficiais são feitas e, às vezes, essa corrida é realizada prendendo a respiração completamente. Ao mesmo tempo, as partes aferentes e eferentes do sistema nervoso funcionam com tensão máxima, causando fadiga bastante rápida das células do sistema nervoso central. A causa da fadiga dos próprios músculos está associada ao acúmulo significativo de produtos metabólicos anaeróbicos e ao esgotamento de substâncias energéticas neles. A principal massa de energia liberada durante a operação com potência máxima é formada devido à energia de decomposição do ATP e CP. O débito de oxigênio, eliminado durante o período de recuperação após o trabalho realizado, é utilizado para a ressíntese oxidativa (redução) dessas substâncias.

A diminuição da potência e o aumento da duração do trabalho se devem ao fato de que além das reações anaeróbicas de fornecimento de energia à atividade muscular, também se desenrolam os processos de formação de energia aeróbia. Isso aumenta (até a satisfação completa da necessidade) o fornecimento de oxigênio aos músculos em atividade. Assim, ao realizar trabalho em uma zona de potência relativamente moderada (corridas de longa e ultralonga distância), o nível de consumo de oxigênio pode atingir aproximadamente 85% do máximo possível. Nesse caso, parte do oxigênio consumido é utilizado para a ressíntese oxidativa de ATP, CP e carboidratos. Com trabalho prolongado (às vezes muitas horas) de potência moderada, as reservas de carboidratos (glicogênio) do corpo são significativamente reduzidas, o que leva a uma diminuição da glicose no sangue, afetando negativamente a atividade dos centros nervosos, músculos e outros órgãos em funcionamento. Para repor as reservas de carboidratos do corpo durante corridas longas e natação, é fornecida nutrição especial com soluções de açúcar, glicose e sucos.

Os movimentos acíclicos não têm repetibilidade contínua de ciclos e são estereotipadamente as fases seguintes de movimentos com uma conclusão clara. Para realizá-los é necessário demonstrar força, velocidade e alta coordenação dos movimentos (movimentos de natureza potência e velocidade-potência). O sucesso na realização desses exercícios está associado à manifestação de força máxima, ou velocidade, ou uma combinação de ambas, e depende do nível exigido de prontidão funcional dos sistemas do corpo como um todo.

PARA significa a cultura física inclui não apenas o exercício físico, mas também poderes curativos da natureza(sol, ar e água), fatores de higiene(horário de trabalho, sono, alimentação, condições sanitárias e higiênicas). A utilização dos poderes curativos da natureza ajuda a fortalecer e ativar as defesas do organismo, estimula o metabolismo e a atividade dos sistemas fisiológicos e órgãos individuais. Para aumentar o nível de desempenho físico e mental, é preciso estar ao ar livre, abandonar os maus hábitos, praticar atividade física e fazer endurecimento. Os exercícios físicos sistemáticos em condições de intensa atividade educativa aliviam o estresse neuropsíquico, e a atividade muscular sistemática aumenta a estabilidade mental, mental e emocional do corpo durante o intenso trabalho educativo.

Perguntas de controle

1. O conceito de fundamentos sociobiológicos da cultura física.

2. Fundamentos científicos naturais da cultura física e do esporte.

3. O princípio da integridade do organismo e da sua unidade com o meio ambiente.

4. Autorregulação e autoaperfeiçoamento do corpo.

5. Ideia geral da estrutura do corpo humano.

6. Liste os tipos de tecidos corporais e suas propriedades gerais e específicas.

7. Três cavidades principais do corpo humano. Cite quais órgãos estão localizados neles.

8. O conceito de órgão e sistema de órgãos.

9. Forma e funções dos ossos do esqueleto humano.

10. Em que consiste o esqueleto humano?

11. Coluna vertebral. Seus departamentos e funções.

12. O conceito de tórax e suas funções.

13. Ideia geral da estrutura do crânio e suas funções.

14. O conceito de articulações, ligamentos e tendões.

15. Ideia do sistema músculo-esquelético.

16. Ideia do sistema muscular (funções dos músculos estriados e lisos).

17. Uma ideia da estrutura do tecido muscular,

18. O papel dos músculos do tronco, cabeça, pescoço, extremidades superiores e inferiores.

19. Idéia geral do fornecimento de energia para a contração muscular.

20. Ideia do sistema respiratório.

21. Ideia do sistema digestivo.

22. Ideia do sistema excretor.

23. Sistema nervoso central, seus departamentos e funções.

24. Estrutura e funções da medula espinhal.

25. Cérebro (estrutura e funções).

26. Sistema nervoso autônomo e sistema nervoso somático.

27. Sistema nervoso simpático e parassimpático.

28.. Conceito de receptores.

29. Analisadores.

30. Glândulas endócrinas.

31. Ambiente externo, seus fatores naturais, biológicos e sociais.

32. Homeostase.

33. Fatores ambientais e sua influência no organismo.

34. O conceito de atividade funcional humana.

35. Características do trabalho mental.

36. Características do trabalho físico.

37. Modo motor, combinação de trabalho e descanso. Tipos de recreação.

38. A relação entre a atividade física e mental de uma pessoa.

39. O conceito de fadiga durante a atividade física e mental.

40. Processo de recuperação.

41. Ideia de ritmos biológicos humanos.

42. Hipocinesia e inatividade física.

43. Meios de cultura física.

44. Classificação fisiológica dos exercícios físicos.

Parte dois

2.10. Mecanismos e padrões fisiológicos

melhoria dos sistemas corporais individuais sob

a influência do treinamento físico direcionado

Fisiologia– a ciência dos mecanismos de funcionamento e regulação da atividade das células, órgãos, sistemas do corpo como um todo e sua interação com o meio ambiente.

Organismoé um sistema macromolecular aberto de autorregulação, auto-reparação e auto-reprodução com a ajuda de metabolismo e energia contínuos, capaz de sentir, mover-se ativamente e propositalmente e adaptar-se ao ambiente.

Têxtilé um sistema de células e estruturas não celulares unidas por uma origem, estrutura e função comuns. Existem 4 tipos de tecido: muscular, nervoso, epitelial e conjuntivo.

Órgão- é uma parte do corpo, isolada na forma de um complexo de tecidos que desempenham funções específicas. Um órgão consiste em unidades estruturais e funcionais, que são uma célula ou conjunto de células capazes de desempenhar a função principal do órgão em pequena escala.

Sistema fisiológicoé um conjunto hereditariamente fixo de órgãos e tecidos que desempenham uma função comum.

Sistema funcionalé um conjunto dinâmico de órgãos individuais e sistemas fisiológicos formado para alcançar um resultado adaptativo benéfico para o corpo.

Função- esta é a atividade específica das células, órgãos e sistemas orgânicos para garantir as funções vitais de todo o organismo.

Fatores de confiabilidade dos sistemas fisiológicos– processos que ajudam a manter a vida do sistema em condições ambientais difíceis. Fatores de confiabilidade dos sistemas fisiológicos incluem

· Duplicação em sistemas fisiológicos;

· Reserva de elementos estruturais do órgão e sua mobilidade funcional;

· Regeneração de parte danificada de órgão ou tecido e síntese de novos elementos estruturais;

· Adaptação;

· Melhorar a estrutura dos órgãos na filo e ontogênese;

· Operação econômica;

· Plasticidade do sistema nervoso central;

· Fornecer oxigênio ao corpo.

Célulaé uma unidade estrutural e funcional de um órgão (tecido) capaz de existir de forma independente, desempenhando uma função específica em um pequeno volume, crescendo, multiplicando-se e respondendo ativamente à irritação.

Membrana celular- membrana celular, formando um espaço fechado contendo protoplasma.

Protoplasma– a totalidade de todos os elementos intracelulares (hialoplasma, organelas e inclusões).

Citoplasma- Este é o protoplasma, com exceção do núcleo.

Hialoplasma (citosol)– um ambiente interno homogêneo da célula, contendo nutrientes (glicose, aminoácidos, proteínas, fosfolipídios, depósito de glicogênio) e garantindo a interação de todas as organelas celulares.

Funções celulares:

1. Funções gerais garantir a atividade vital da própria célula. São divididos em

a) síntese de estruturas e compostos teciduais e celulares necessários à vida;

b) produção de energia (ocorre como resultado do catabolismo - processo de decomposição);

c) transferência transmembrana de substâncias;

d) reprodução celular;

e) desintoxicação de produtos metabólicos, que se realiza através dos seguintes mecanismos: desintoxicação de amônia através da formação de glutamina e uréia; transferência de substâncias tóxicas formadas na célula em substâncias pouco tóxicas solúveis em água; neutralização de radicais ativos de oxigênio por meio de sistema antioxidante;

e) função receptora.

2. Funções celulares específicas: contrátil; percepção, transmissão de sinais, assimilação e armazenamento de informações; troca gasosa; apoiando; protetor.

A célula contém dois tipos de organelas - membranares (núcleo, retículo endoplasmático, aparelho de Golgi, mitocôndrias, lisossomos) e sem membrana (ribossomos, microtúbulos, microfilamentos, filamentos intermediários).

Funções das organelas de membrana:

· Núcleo – transporta informações genéticas e regula a síntese protéica na célula.

· Retículo endoplasmático - é reservatório de íons, garante a síntese e transporte de diversas substâncias, além de garantir a desintoxicação de substâncias tóxicas.

· Aparelho de Golgi – fornece o estágio de formação e maturação de enzimas lisossomais, proteínas, glicoproteínas de membrana.

· Lisossomos – digestão de substâncias orgânicas que entram na célula (ácidos nucléicos, grânulos de glicogênio, componentes da própria célula, bactérias fagocitadas).

· Peroxissomos – com suas enzimas catalisam a formação e decomposição do peróxido de hidrogênio.

· Mitocôndrias – libertam a maior parte da energia dos nutrientes que entram no corpo e participam na síntese de fosfolípidos e ácidos gordos.

Funções de organelas sem membrana:

· Ribossomos – sintetizam proteínas.

· Microtúbulos – nos axônios e dendritos dos neurônios, estão envolvidos no transporte de substâncias.

· Microfilamentos, filamentos intermediários formam o citoesqueleto celular, que garante a manutenção da forma celular, movimentação intracelular das organelas da membrana, movimentação da membrana celular e das próprias células, organização dos fusos mitóticos, formação de pseudópodes.

A membrana celular é uma fina placa de lipoproteína, cujo conteúdo lipídico é de 40%, proteínas - 60%. Na superfície externa da membrana há uma pequena quantidade de carboidratos associados a proteínas (glicoproteínas) ou lipídios (glicolipídios). Esses carboidratos estão envolvidos na ingestão de substâncias biologicamente ativas e nas reações imunológicas.

A base estrutural da membrana celular - matriz– constitui uma camada biomolecular de fosfolipídios, que é uma barreira para partículas carregadas e moléculas de substâncias solúveis em água. Os lipídios fornecem alta resistência elétrica da membrana celular. As moléculas de fosfolipídios da membrana consistem em duas partes: uma delas carrega uma carga e é hidrofílica, a outra não carrega carga e é hidrofóbica. Na membrana celular, as regiões hidrofílicas de algumas moléculas são direcionadas para dentro da célula e outras para fora. Na espessura da membrana, as moléculas de fosfolipídios interagem com regiões hidrofóbicas. Isso forma uma forte estrutura lipídica de bicamada. A camada lipídica contém muito colesterol.

A membrana celular contém um grande número de proteínas, que se dividem nas seguintes classes: integrais, estruturais, enzimas, transportadores, proteínas formadoras de canais, bombas iônicas, receptores específicos. A mesma proteína pode ser uma enzima, um receptor e uma bomba. Muitas moléculas de proteína possuem partes hidrofóbicas e hidrofílicas. As partes hidrofóbicas das proteínas estão imersas em uma camada lipídica que não carrega carga. As regiões hidrofílicas das proteínas interagem com as regiões hidrofílicas dos lipídios, o que garante a resistência da membrana. As moléculas de proteína incorporadas na matriz são chamadas de integrais. A maioria dessas proteínas são glicoproteínas. Eles formam canais iônicos. As proteínas fixadas na parte externa da membrana são chamadas de proteínas de superfície. Geralmente são proteínas enzimáticas.

A membrana celular tem permeabilidade seletiva. Portanto, qualquer membrana permite uma boa passagem de substâncias solúveis em gordura. Algumas membranas permitem que a água passe bem. A membrana não permite a passagem de ânions de ácidos orgânicos. A membrana possui canais que permitem seletivamente a passagem de íons sódio, potássio, cloro e cálcio. A maioria das membranas tem uma carga superficial negativa, que é fornecida pela parte carboidrato dos fosfolipídios, glicolipídios e glicoproteínas que se projetam da membrana. A membrana tem fluidez, portanto suas partes individuais podem se mover.

Funções da membrana celular:

· receptor - realizado por glicoproteínas e glicolipídios de membranas - realiza reconhecimento celular, desenvolvimento de imunidade;

· barreira ou proteção – realizada pelas membranas celulares de todos os tecidos do corpo;

· transporte - atua em conjunto com a função de barreira - forma a composição do ambiente intracelular, o mais favorável para o curso ideal das reações metabólicas. Fornece: a) pressão osmótica e pH; b) a entrada pelo trato gastrointestinal no sangue e na linfa de substâncias necessárias à síntese das estruturas celulares e à produção de energia; c) a criação de cargas elétricas, a ocorrência e propagação de excitação; d) atividade contrátil dos músculos; e) liberação de produtos metabólicos no meio ambiente; f) liberação de hormônios e enzimas;

· criação de carga elétrica e ocorrência de potencial de ação em tecidos excitáveis;

· produção de substâncias biologicamente ativas - tromboxanos, leucotrienos, protoglandinas.

O transporte primário ocorre contra concentração e gradientes elétricos usando bombas iônicas especiais e um mecanismo microvesicular para dentro ou para fora da célula. Garante a transferência da grande maioria das substâncias e da água do corpo, a atividade vital de todas as células e do corpo como um todo.

1. Transporte usando bombas. As bombas estão localizadas nas membranas celulares ou nas membranas das organelas celulares e são proteínas integrais com propriedades transportadoras e atividade ATPase. As principais características das bombas são as seguintes:

a) as bombas funcionam constantemente e garantem a manutenção dos gradientes de concentração iônica, isso garante a criação de uma carga elétrica da célula e promove a movimentação da água e das partículas descarregadas de acordo com as leis de difusão e osmose, criando uma carga elétrica da célula . Quase todas as células são carregadas internamente negativamente em relação ao ambiente externo.

b) o princípio de funcionamento das bombas é o mesmo: a bomba Na/K (Na/K-ATPase) é eletrogênica, pois em um ciclo 3 íons Na + são removidos da célula, e 2 íons K + retornam para a célula. célula. Uma molécula de ATP é consumida por ciclo de operação da bomba Na/K, e essa energia é gasta apenas no transporte do íon Na+.

c) a bomba de sódio-potássio é uma proteína integral que consiste em quatro polipeptídeos e possui centros de ligação para sódio e potássio. Existe em duas conformações: E 1 e E 2. A conformação E 1 está voltada para o interior da célula e tem afinidade pelo íon sódio. 3 íons de sódio são adicionados a ele. Como resultado, a ATPase é ativada, o que garante a hidrólise do ATP e a liberação de energia. A energia muda a conformação E 1 para a conformação E 2, com o sódio 3 terminando fora da célula. Agora a conformação E 2 perde afinidade pelo sódio e ganha afinidade pelo potássio. 2 potássios se ligam à proteína da bomba e a conformação muda imediatamente. O potássio acaba dentro da célula e é quebrado. Este é um ciclo de operação da bomba. Então o ciclo se repete. Este tipo de transporte é denominado antiporto. Os principais ativadores dessa bomba são a aldosterona e a tiroxina, e os inibidores são as estrofantinas e a falta de oxigênio.

d) as bombas de cálcio (Ca-ATPases) funcionam da mesma forma, apenas o cálcio é transferido apenas em uma direção (do hialoplasma para o retículo sarco ou endoplasmático, e também para o exterior da célula). Aqui, o magnésio é necessário para liberar energia.

e) a bomba de prótons (H-ATPase) está localizada nos túbulos renais, na membrana das células parietais do estômago. Funciona constantemente em todas as mitocôndrias.

f) as bombas são específicas - isso se manifesta no fato de normalmente transportarem um ou dois íons específicos.

2. Transporte microvesicular. Usando esse tipo de transporte, grandes proteínas moleculares, polissacarídeos e ácidos nucléicos são transferidos. Existem três tipos desse transporte: a) endocitose - transferência de uma substância para dentro da célula; b) exocitose é o transporte de uma substância da célula; c) transcitose – uma combinação de endocitose e exocitose.

3. Filtragem – transporte primário, no qual a passagem de uma solução através de uma membrana semipermeável é realizada sob a influência de um gradiente de pressão hidrostática entre líquidos em ambos os lados desta membrana.

O transporte secundário é a transição de várias partículas e moléculas de água devido à energia (potencial) previamente armazenada, que é criada na forma de gradientes elétricos, de concentração e hidrostáticos. Ele transporta íons através de canais iônicos e inclui os seguintes mecanismos.

1. Difusão - as partículas se movem de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração. Se as partículas estiverem carregadas, então a direção da difusão é determinada pela interação da concentração (química) e dos gradientes elétricos (sua combinação é chamada de gradiente eletroquímico). Se as partículas não estiverem carregadas, a direção de sua difusão será determinada apenas pelo gradiente de concentração. As moléculas polares se difundem mais rapidamente do que as não polares. Os íons se difundem apenas através de canais iônicos. A água se difunde através de canais formados por aquaporions. Dióxido de carbono, oxigênio, moléculas indissociadas de ácidos graxos, hormônios - moléculas apolares - difundem-se lentamente.

2. A difusão simples ocorre através de canais ou diretamente através da camada lipídica. Hormônios esteróides, tiroxina, uréia, etanol, oxigênio, dióxido de carbono, drogas e venenos podem entrar na célula por meio de difusão simples.

3. A difusão facilitada é característica de partículas não eletrolíticas capazes de formar complexos com moléculas transportadoras. Por exemplo, a insulina transporta glicose. A transferência ocorre sem consumo direto de energia.

4. O transporte dependente de sódio é um tipo de difusão que se realiza por meio de um gradiente de concentração de íons sódio, cuja criação requer energia. Existem duas opções para esse mecanismo de transporte de substâncias para dentro ou para fora da célula. A primeira opção é simportar, a direção do movimento da substância transportada coincide com a direção do movimento do sódio de acordo com seu gradiente eletroquímico. Ocorre sem consumo direto de energia. Por exemplo, a transferência de glicose nos túbulos proximais do néfron para as células tubulares da urina primária. Segunda opçao - antiporto. Esse movimento das partículas transportadas é direcionado na direção oposta ao movimento do sódio. Por exemplo, é assim que o cálcio, um íon de hidrogênio, se move. Se o transporte de duas partículas estiver acoplado um ao outro, então esse transporte é denominado contraesporte.

5. A osmose é um caso especial de difusão: o movimento da água através de uma membrana semipermeável para uma área com maior concentração de partículas, ou seja, com maior pressão osmótica. A energia não é desperdiçada neste tipo de transporte.

O número de canais iônicos na membrana celular é enorme: existem aproximadamente 50 canais de sódio por 1 µm2, em média eles estão localizados a uma distância de 140 nm um do outro.

Características estruturais e funcionais canais iônicos. Os canais possuem saída e filtro seletivo, e os canais controlados também possuem mecanismo de gate. Os canais estão cheios de fluido. A seletividade dos canais iônicos é determinada pelo seu tamanho e pela presença de partículas carregadas no canal. Essas partículas têm carga oposta à carga do íon que atraem. Partículas sem carga também podem passar pelos canais. Os íons que passam pelo canal devem se libertar da camada de hidratação, caso contrário seus tamanhos serão maiores que o diâmetro do canal. Um íon muito pequeno, ao passar pelo filtro seletivo, não consegue abrir mão de sua camada de hidratação, portanto não consegue passar pelo canal.

Classificação do canal. Existem os seguintes tipos de canais:

· Controlado e não controlado – determinado pela presença de mecanismo de portão.

· Canais controlados eletro, quimio e mecanicamente.

· Rápido e lento – de acordo com a velocidade de fechamento e abertura.

· Seletivo de íons – permitindo a passagem de um íon e canais que não possuem seletividade.

A principal propriedade dos canais é que podem ser bloqueados por substâncias e medicamentos específicos. Por exemplo, novocaína, atropina, tetrodotoxina. Para um mesmo tipo de íon podem existir vários tipos de canais.

Básico propriedades do tecido biológico a seguir:

1. Irritabilidade é a capacidade da matéria viva de mudar ativamente a natureza de sua atividade vital sob a influência de um estímulo.

2. Excitabilidade é a capacidade de uma célula gerar um potencial de ação quando estimulada. Os tecidos conjuntivos e epiteliais não são excitáveis.

3. Condutividade é a capacidade dos tecidos e células de transmitir excitação.

4. Contratilidade é a capacidade do tecido de alterar seu comprimento e/ou tensão sob a ação de um estímulo.

Estímuloé uma mudança no ambiente externo ou interno do corpo, percebida pelas células e causando uma resposta. Um estímulo adequado é aquele ao qual a célula, no processo de evolução, adquiriu maior sensibilidade devido ao desenvolvimento de estruturas especiais que percebem esse estímulo.

Regulação de funções– é uma mudança direcionada na intensidade do trabalho dos órgãos, tecidos, células para alcançar um resultado útil de acordo com as necessidades do corpo nas diversas condições de sua vida. A regulação é classificada em duas direções: 1. De acordo com o mecanismo de sua implementação (três mecanismos: nervoso, humoral e miogênico); 2. no momento de sua ativação em relação ao momento de alteração do valor do indicador regulado do corpo (dois tipos de regulação: por desvio e avanço). Em qualquer caso, distinguem-se os níveis de regulação celular, orgânica, sistémica e orgânica.

Mecanismo de regulação neural

Este tipo de regulação de funções é o principal e o mais rápido. Além disso, tem um efeito local preciso em um único órgão ou mesmo em um grupo separado de células de um órgão. Um dos principais mecanismos de regulação nervosa é a influência unidirecional dos sistemas simpático e parassimpático. Os seguintes tipos de influências do sistema nervoso autônomo são diferenciados:

· Influência do gatilho– causa a atividade de um órgão que está em repouso. Por exemplo, desencadear a contração de um músculo em repouso quando impulsos chegam a ele dos neurônios motores da medula espinhal ou do tronco ao longo das fibras nervosas eferentes. O efeito desencadeante é realizado através de processos eletrofisiológicos.

· Influência moduladora (corretiva)– causa uma mudança na intensidade da atividade do órgão. Manifesta-se em duas variantes: a) efeito modulador sobre um órgão já em funcionamento; eb) efeito modulador em órgãos que operam em modo automático. Um efeito modulador é realizado através da ação trófica, eletrofisiológica e vasomotora do sistema nervoso.

Assim, os sistemas nervosos autônomo e somático têm efeito desencadeante e modulador da atividade dos órgãos. O sistema nervoso autônomo tem apenas um efeito modulador nos músculos esqueléticos e cardíacos.

O próximo ponto importante é que a regulação nervosa é realizada de acordo com o princípio reflexo. Reflexo- Esta é a resposta do corpo à irritação dos receptores sensoriais, realizada através do sistema nervoso. Cada reflexo é realizado através de um arco reflexo. Um arco reflexo é um conjunto de estruturas com a ajuda das quais um reflexo é realizado. O arco reflexo de qualquer reflexo consiste em cinco links:

1. Percebendo o link– receptor – proporciona percepção de mudanças no ambiente externo e interno do corpo. O conjunto de receptores é chamado zona reflexogênica.

2. Ligação aferente. Para o sistema nervoso somático, é um neurônio aferente com seus processos, seu corpo está localizado nos gânglios espinhais ou nos gânglios dos nervos cranianos. A função desse elo é transmitir o sinal ao sistema nervoso central para o terceiro elo do arco reflexo.

3. Link de gerenciamento– um conjunto de neurônios centrais (para o SNA e periféricos) que formam a resposta do corpo.

4. Ligação eferente– este é o axônio de um neurônio efetor (para o sistema nervoso somático – um neurônio motor).

5. Efetor- corpo de trabalho. O neurônio efetor do sistema nervoso somático é o neurônio motor.

Todos os reflexos são divididos em grupos:

· Congênito (incondicional) e adquirido (condicional);

· Somático e vegetativo;

· Reflexo homeostático, protetor, sexual, de orientação;

· Mono e polissináptico;

· Exteroceptivo, interoceptivo e proprioceptivo;

· Central e periférico;

· Próprio e associado.

Regulação humoral

A ligação hormonal na regulação das funções corporais é ativada com a ajuda do sistema nervoso autônomo, ou seja, o sistema endócrino está subordinado ao sistema nervoso. A regulação humoral ocorre lentamente e, diferentemente do sistema nervoso, tem efeito generalizado. Além disso, o mecanismo regulador humoral muitas vezes tem efeitos opostos às substâncias biologicamente ativas no mesmo órgão. Os hormônios são substâncias biologicamente ativas produzidas por glândulas endócrinas ou células especializadas. Os hormônios também são produzidos pelas células nervosas - neste caso são chamados de neuro-hormônios. Todos os hormônios entram no sangue e atuam nas células-alvo em várias partes do corpo. Existem também hormônios produzidos por células não especializadas - são hormônios teciduais ou parácrinos. A influência hormonal nos órgãos, tecidos e sistemas do corpo é dividida em

· funcional, que por sua vez se divide em disparador, modulador e permissivo;

· morfogenético.

Além da regulação endócrina, há também regulação com o auxílio de metabólitos - produtos formados no corpo durante o processo metabólico. Os metabólitos atuam principalmente como reguladores locais. Mas existem efeitos dos metabólitos nos centros nervosos.

Mecanismo regulatório miogênico

A essência do mecanismo regulador miogênico é que o alongamento moderado preliminar do músculo esquelético ou cardíaco aumenta a força de suas contrações. O mecanismo miogênico desempenha um papel importante na regulação da pressão hidrostática em órgãos e vasos ocos.

Unidade de mecanismos regulatórios e princípio sistêmico de regulação

A unidade dos mecanismos reguladores reside na sua interação. Assim, quando o ar frio atua sobre os termorreceptores da pele, o fluxo de impulsos aferentes para o sistema nervoso central aumenta; isso leva à liberação de hormônios que aumentam a taxa metabólica e aumentam a produção de calor. O princípio sistêmico da regulação é que vários indicadores do corpo são mantidos em um nível ideal com a ajuda de muitos órgãos e sistemas. Assim, a pressão parcial de oxigênio e dióxido de carbono é fornecida pela atividade dos sistemas: cardiovascular, respiratório, neuromuscular, sanguíneo.

Funções da barreira hematoencefálica

A função reguladora do BBB é formar um ambiente interno especial do cérebro, garantindo um modo ideal de atividade das células nervosas e permitindo seletivamente a passagem de muitas substâncias humorais. A função de barreira é desempenhada por uma estrutura especial das paredes dos capilares cerebrais - seu endotélio, bem como pela membrana basal que envolve o capilar por fora. Além do BBB, desempenha função protetora - evita a entrada de micróbios, substâncias estranhas ou tóxicas. O BBB não permite a passagem de muitas drogas.

Confiabilidade dos sistemas regulatórios

A confiabilidade dos sistemas regulatórios é garantida pelos seguintes fatores:

1. Interacção e complementação de três mecanismos reguladores (nervoso, humoral e miogénico).

2. A ação dos mecanismos nervosos e humorais pode ser multidirecional.

3. A interação das divisões simpática e parassimpática do sistema nervoso autônomo é sinérgica.

4. As divisões simpática e parassimpática do SNA podem causar um efeito duplo (ativação e inibição).

5. Existem vários mecanismos para regular o nível de hormônios no sangue, o que aumenta a confiabilidade da regulação humoral.

6. Existem várias formas de regulação sistêmica de funções.

É costume distinguir os seguintes sistemas fisiológicos do corpo: esquelético (esqueleto humano), muscular, circulatório, respiratório, digestivo, nervoso, sistema sanguíneo, glândulas endócrinas, analisadores, etc.

Sangue como fisiológico O sangue é um tecido líquido que circula no sistema, tecido líquido no sistema circulatório e garante a atividade vital das células e tecidos do corpo como órgão e sistema fisiológico. É composto por plasma (55-60%) e elementos formados nele suspensos: glóbulos vermelhos, leucócitos, plaquetas e outras substâncias (40-45%) (Fig. 2.8); tem uma reação ligeiramente alcalina (pH 7,36).

Os eritrócitos são glóbulos vermelhos que têm a forma de uma placa redonda côncava com diâmetro de 8 e espessura de 2-3 mícrons, preenchida com uma proteína especial - a hemoglobina, que é capaz de formar um composto com oxigênio (oxihemoglobina) e transportar dos pulmões para os tecidos, e transferindo-o dos tecidos dióxido de carbono para os pulmões, desempenhando assim a função respiratória. A vida útil de um eritrócito no corpo é de 100 a 120 dias. A medula óssea vermelha produz até 300 bilhões de glóbulos vermelhos jovens, entregando-os ao sangue todos os dias. 1 ml de sangue humano normalmente contém 4,5-5 milhões de glóbulos vermelhos. Para as pessoas ativamente envolvidas em atividade física, este número pode aumentar significativamente (6 milhões ou mais). Os leucócitos são glóbulos brancos que desempenham uma função protetora, destruindo corpos estranhos e patógenos (fagocitose). 1 ml de sangue contém 6 a 8 mil leucócitos. As plaquetas (e existem de 100 a 300 mil delas em 1 ml) desempenham um papel importante no complexo processo de coagulação do sangue. O plasma sanguíneo dissolve hormônios, sais minerais, nutrientes e outras substâncias com as quais fornece os tecidos e também contém produtos de degradação removidos dos tecidos.

Arroz. 2.8.

Constantes básicas do sangue humano

Quantidade de sangue...................... 7% do peso corporal

Água........................ 90-91%

Densidade........................ 1.056-1.060 g/cm3

Viscosidade............... 4--5 arb. unidades (em relação à água)

pH......................................7,35-7,45

Proteína total (albumina, globulinas, fibrinogênio). . . 65--85 g/l

Na* ...................... 1,8-2,2 g/l"

K* .................... 1,5-2,2 g/l

Ca* ........................ 0,04-0,08 g/l

Pressão osmótica........ 7,6-8,1 atm (768,2-818,7 kPa)

Pressão oncótica..... 25--30 mm Hg. Arte. (3,325--3,99 kPa)

Índice de depressão........................ -0,56 "C

O plasma sanguíneo também contém anticorpos que criam imunidade (imunidade) do corpo a substâncias tóxicas de origem infecciosa ou outra, microorganismos e vírus. O plasma sanguíneo participa do transporte de dióxido de carbono para os pulmões.

A constância da composição do sangue é mantida tanto pelos mecanismos químicos do próprio sangue quanto por mecanismos reguladores especiais do sistema nervoso.

À medida que o sangue se move através dos capilares que penetram em todos os tecidos, parte do plasma sanguíneo vaza constantemente através de suas paredes para o espaço intersticial, que forma o fluido intersticial que envolve todas as células do corpo. A partir desse fluido, as células absorvem nutrientes e oxigênio e liberam dióxido de carbono e outros produtos de degradação formados durante o processo metabólico. Assim, o sangue libera continuamente nutrientes utilizados pelas células no líquido intersticial e absorve substâncias por elas secretadas. Os menores vasos linfáticos também estão localizados aqui. Algumas substâncias do fluido intersticial penetram neles e formam a linfa, que desempenha as seguintes funções: retorna proteínas do espaço intersticial ao sangue, participa da redistribuição do fluido no corpo, entrega gorduras às células dos tecidos, mantém o curso normal de processos metabólicos nos tecidos, destrói e remove microorganismos patogênicos do corpo. A linfa retorna através dos vasos linfáticos ao sangue, à parte venosa do sistema vascular.

A quantidade total de sangue é de 7 a 8% do peso corporal de uma pessoa. Em repouso, 40-50% do sangue é excluído da circulação e está localizado em “depósitos de sangue”: fígado, baço, vasos sanguíneos da pele, músculos e pulmões. Se necessário (por exemplo, durante o trabalho muscular), o volume de reserva de sangue é incluído na circulação sanguínea e direcionado reflexivamente para o órgão em atividade. A liberação de sangue do “depósito” e sua redistribuição por todo o corpo é regulada pelo sistema nervoso central.

A perda de mais de 1/3 da quantidade de sangue de uma pessoa é fatal. Ao mesmo tempo, reduzir a quantidade de sangue em 200-400 ml (doação) é inofensivo para pessoas saudáveis ​​e ainda estimula os processos de hematopoiese. Existem quatro grupos sanguíneos (I, II, III, IV) Ao salvar a vida de pessoas que perderam muito sangue, ou para certas doenças, as transfusões de sangue são feitas levando-se em consideração o grupo. Cada pessoa deve saber seu tipo sanguíneo.

O sistema cardiovascular. O sistema circulatório consiste no coração e nos vasos sanguíneos. O coração, principal órgão do sistema circulatório, é um órgão muscular oco que realiza contrações rítmicas, graças às quais ocorre o processo de circulação sanguínea no corpo. O coração é um dispositivo autônomo e automático. No entanto, seu trabalho é regulado por inúmeras conexões diretas e de feedback provenientes de vários órgãos e sistemas do corpo. O coração está ligado ao sistema nervoso central, o que tem um efeito regulador no seu funcionamento.

O sistema cardiovascular consiste na circulação sistêmica e pulmonar (Fig. 2.9). A metade esquerda do coração forma um grande círculo

Arroz. 2.9.

1 - aorta, 2 - artéria hepática, J? - artéria do trato digestivo, 4 - capilares intestinais, 4" - capilares de órgãos do corpo; 5 - veia porta do fígado; b - veia hepática; 7 - veia cava inferior; 8 - veia cava superior; 9 - átrio direito; 10 - ventrículo direito; 11 - artéria pulmonar comum; 12 - capilares pulmonares; 13 - veias pulmonares; 14 - átrio esquerdo; 15 - ventrículo esquerdo; 16 - vasos linfáticos

circulação sanguínea, certo - pequena. A circulação sistêmica começa no ventrículo esquerdo do coração, passa pelos tecidos de todos os órgãos e retorna ao átrio direito. Do átrio direito, o sangue passa para o ventrículo direito, de onde começa a circulação pulmonar, que passa pelos pulmões, onde o sangue venoso, liberando gás carbônico e saturado de oxigênio, se transforma em sangue arterial e é enviado para a esquerda átrio. Do átrio esquerdo, o sangue flui para o ventrículo esquerdo e daí novamente para a circulação sistêmica.

A atividade do coração consiste em uma mudança rítmica nos ciclos cardíacos, composta por três fases: contração dos átrios, contração dos ventrículos e relaxamento geral do coração.

O pulso é uma onda de oscilações propagadas ao longo das paredes elásticas das artérias como resultado do choque hidrodinâmico de uma porção de sangue ejetada na aorta sob alta pressão durante a contração do ventrículo esquerdo. A pulsação corresponde à frequência cardíaca. A frequência cardíaca em repouso (pela manhã, deitado, com o estômago vazio) é menor devido ao aumento da potência de cada contração. Uma diminuição na frequência cardíaca aumenta o tempo de pausa absoluto para o coração descansar e para que ocorram processos de recuperação no músculo cardíaco. Em repouso, o pulso de uma pessoa saudável é de 60 a 70 batimentos/min.

Figura 2.10.

1 - cavidade nasal, 2 - cavidade oral, 3 - laringe, 4 - traqueia, 5 - esôfago.

A pressão arterial é criada pela força de contração dos ventrículos do coração e pela elasticidade das paredes dos vasos sanguíneos. É medido na artéria braquial. É feita uma distinção entre a pressão máxima (ou sistólica), que é criada durante a contração do ventrículo esquerdo (sístole), e a pressão mínima (ou diastólica), que é observada durante o relaxamento do ventrículo esquerdo (diástole). A pressão é mantida devido à elasticidade das paredes da aorta distendida e de outras grandes artérias. Normalmente, uma pessoa saudável entre 18 e 40 anos em repouso apresenta pressão arterial de 120/70 mmHg. Arte. (pressão sistólica de 120 mm, diastólica de 70 mm). A pressão arterial mais alta é observada na aorta.

À medida que você se afasta do coração, sua pressão arterial fica cada vez mais baixa. A pressão mais baixa é observada nas veias quando fluem para o átrio direito. Uma diferença de pressão constante garante um fluxo sanguíneo contínuo através dos vasos sanguíneos (na direção da baixa pressão).

Sistema respiratório O sistema respiratório inclui cavidade nasal, laringe, traqueia, brônquios e pulmões. No processo de respiração, o oxigênio entra constantemente no corpo vindo do ar atmosférico através dos alvéolos dos pulmões, e o dióxido de carbono é liberado do corpo (Fig. 2.10 e 2.11).

A traquéia em sua parte inferior é dividida em dois brônquios, cada um dos quais, entrando nos pulmões, se ramifica como uma árvore. Os menores ramos finais dos brônquios (bronquíolos) passam para anos alveolares fechados, em cujas paredes existe um grande número de formações esféricas - vesículas pulmonares (alvéolos). Cada alvéolo é rodeado por uma densa rede de capilares. A superfície total de todas as vesículas pulmonares é muito grande, é 50 vezes maior que a superfície da pele humana e equivale a mais de 100 m2.

Arroz. 2.11.

1 - laringe, 2 - traqueia, 3 - brônquios, 4 alvéolos, 5 - pulmões

Os pulmões estão localizados em uma cavidade torácica hermeticamente fechada. Eles são cobertos por uma membrana fina e lisa - a pleura; a mesma membrana reveste o interior da cavidade torácica. O espaço formado entre essas lâminas de pleura é denominado cavidade pleural. A pressão na cavidade pleural é sempre 3-4 mm Hg abaixo da atmosférica durante a expiração. Art., ao inspirar - por 7-9.

O processo respiratório é todo um complexo de processos fisiológicos e bioquímicos, em cuja implementação está envolvido não só o aparelho respiratório, mas também o sistema circulatório.

O mecanismo respiratório é de natureza reflexa (automática). Em repouso, a troca de ar nos pulmões ocorre como resultado de movimentos respiratórios rítmicos do tórax. Quando a pressão na cavidade torácica diminui, uma porção de ar é sugada passivamente para os pulmões devido à diferença de pressão - ocorre a inalação. Então a cavidade torácica diminui e o ar é expelido dos pulmões - ocorre a expiração. A expansão da cavidade torácica ocorre como resultado da atividade dos músculos respiratórios. Em repouso, ao inspirar, a cavidade torácica é expandida por um músculo respiratório especial - o diafragma, assim como os músculos intercostais externos; Durante o trabalho físico intenso, outros músculos (esqueléticos) também são ativados. A expiração em repouso é feita passivamente: quando os músculos que inspiram estão relaxados, o tórax diminui sob a influência da gravidade e da pressão atmosférica. Durante o trabalho físico intenso, a expiração envolve os músculos abdominais, os músculos intercostais internos e outros músculos esqueléticos. O exercício sistemático e os esportes fortalecem os músculos respiratórios e ajudam a aumentar o volume e a mobilidade (excursão) do tórax.

O estágio da respiração em que o oxigênio do ar atmosférico passa para o sangue e o dióxido de carbono do sangue para o ar atmosférico é chamado de respiração externa; a próxima etapa é a transferência de gases pelo sangue e, por fim, a respiração tecidual (ou interna) - o consumo de oxigênio pelas células e a liberação de dióxido de carbono por elas como resultado de reações bioquímicas associadas à formação de energia para garantir o processos vitais do corpo.

A respiração externa (pulmonar) ocorre nos alvéolos dos pulmões. Aqui, através das paredes semipermeáveis ​​dos alvéolos e capilares, o oxigênio passa do ar alveolar que preenche as cavidades dos alvéolos. As moléculas de oxigênio e dióxido de carbono realizam essa transição em centésimos de segundo. Depois que o oxigênio é transferido do sangue para os tecidos, ocorre a respiração tecidual (intracelular). O oxigênio passa do sangue para o fluido intersticial e daí para as células dos tecidos, onde é usado para garantir processos metabólicos. O dióxido de carbono, produzido intensamente nas células, passa para o fluido intersticial e depois para o sangue. Com a ajuda do sangue, ele é transportado para os pulmões e depois eliminado do corpo. A transição do oxigênio e do dióxido de carbono através das paredes semipermeáveis ​​​​dos alvéolos, capilares e membranas das hemácias por difusão (transição) se deve à diferença na pressão parcial de cada um desses gases. Assim, por exemplo, a uma pressão atmosférica de 760 mm Hg. Arte. a pressão parcial de oxigênio (p0a) nele é 159 mm Hg. Art., e no sangue alveolar - 102, no sangue arterial - 100, no sangue venoso - 40 mm Hg. Arte. No tecido muscular em funcionamento, o p0a pode diminuir para zero. Devido à diferença na pressão parcial do oxigênio, sua transição gradual ocorre para os pulmões, depois através das paredes dos capilares para o sangue e do sangue para as células dos tecidos.

O dióxido de carbono das células dos tecidos entra no sangue, do sangue para os pulmões, dos pulmões para o ar atmosférico, uma vez que o gradiente de pressão parcial do dióxido de carbono (CO2) é direcionado na direção oposta em relação ao p0a (nas células CO2 - 50 -60, no sangue - 47, no ar alveolar - 40, no ar atmosférico - 0,2 mm Hg).

Sistema digestivo e excretor. O sistema digestivo consiste na boca, glândulas salivares, faringe, esôfago, estômago, intestinos delgado e grosso, fígado e pâncreas. Nesses órgãos, os alimentos são processados ​​​​mecanicamente e quimicamente, as substâncias alimentares que entram no corpo são digeridas e os produtos digestivos são absorvidos.

O sistema excretor é formado pelos rins, ureteres e bexiga, que garantem a excreção de produtos metabólicos nocivos do corpo pela urina (até 75%). Além disso, alguns produtos metabólicos são excretados pela pele (com as secreções das glândulas sudoríparas e sebáceas), pelos pulmões (com o ar exalado) e pelo trato gastrointestinal. Com a ajuda dos rins, o corpo mantém o equilíbrio ácido-base (pH), o volume necessário de água e sais e a pressão osmótica estável (ou seja, homeostase).

Sistema nervoso O sistema nervoso consiste em um w central (cérebro e medula espinhal). seções periféricas (nervos que se estendem do cérebro e da medula espinhal e estão localizados na periferia dos gânglios nervosos). O sistema nervoso central coordena as atividades de vários órgãos e sistemas do corpo e regula essa atividade em um ambiente externo em mudança usando o mecanismo reflexo. Os processos que ocorrem no sistema nervoso central são a base de toda atividade mental humana.

Sobre a estrutura do sistema nervoso central. A medula espinhal fica no canal espinhal formado pelos arcos vertebrais. A primeira vértebra cervical é a borda da medula espinhal acima, e a borda abaixo é a segunda vértebra lombar. A medula espinhal é dividida em cinco seções com um certo número de segmentos: cervical, torácico, lombar, sacral e coccígeo. No centro da medula espinhal existe um canal cheio de líquido cefalorraquidiano. Em um corte transversal de uma amostra de laboratório, as substâncias cinzenta e branca do cérebro são facilmente distinguidas. A substância cinzenta do cérebro é formada por um acúmulo de corpos celulares nervosos (neurônios), cujos processos periféricos, como parte dos nervos espinhais, atingem vários receptores na pele, músculos, tendões e membranas mucosas. A substância branca que circunda a substância cinzenta consiste em processos que conectam as células nervosas da medula espinhal; sensorial ascendente (aferente), conectando todos os órgãos e tecidos (exceto a cabeça) ao cérebro; vias motoras descendentes (eferentes) que vão do cérebro às células motoras da medula espinhal. Assim, a medula espinhal desempenha uma função reflexa e condutora de impulsos nervosos. Em várias partes da medula espinhal existem neurônios motores (células nervosas motoras) que inervam os músculos das extremidades superiores, costas, tórax, abdômen e extremidades inferiores. Os centros de defecação, micção e atividade sexual estão localizados na região sacral. Uma função importante dos neurônios motores é que eles fornecem constantemente o tônus ​​​​muscular necessário, graças ao qual todos os atos motores reflexos são realizados de maneira suave e suave. O tônus ​​dos centros da medula espinhal é regulado pelas partes superiores do sistema nervoso central. As lesões da medula espinhal acarretam vários distúrbios associados à falha da função de condução. Todos os tipos de lesões e doenças da medula espinhal podem levar a distúrbios de dor e sensibilidade à temperatura, perturbação da estrutura de movimentos voluntários complexos e tônus ​​​​muscular.

O cérebro é uma coleção de um grande número de células nervosas. Consiste nas seções anterior, intermediária, média e posterior. A estrutura do cérebro é incomparavelmente mais complexa do que a estrutura de qualquer órgão do corpo humano.

O córtex cerebral é a parte mais jovem do cérebro em termos filogenéticos (filogenia é o processo de desenvolvimento de organismos vegetais e animais durante a existência de vida na Terra). No processo de evolução, o córtex cerebral tornou-se o departamento superior do sistema nervoso central, moldando a atividade do organismo como um todo em sua relação com o meio ambiente. O cérebro está ativo não apenas durante a vigília, mas também durante o sono. O tecido cerebral consome 5 vezes mais oxigênio que o coração e 20 vezes mais que os músculos. Representando apenas cerca de 2% do peso do corpo humano, o cérebro absorve 18-25% do oxigênio consumido por todo o corpo. O cérebro é significativamente superior a outros órgãos no consumo de glicose. Utiliza 60-70% da glicose produzida pelo fígado, apesar de o cérebro conter menos sangue do que outros órgãos. A deterioração do suprimento de sangue ao cérebro pode estar associada à inatividade física. Nesse caso, ocorrem dores de cabeça de localização, intensidade e duração variadas, tonturas, fraqueza, diminuição do desempenho mental, deterioração da memória e aparecimento de irritabilidade. Para caracterizar as alterações no desempenho mental, é utilizado um conjunto de técnicas que avaliam os seus diversos componentes (atenção, memória e percepção, pensamento lógico).

O sistema nervoso autônomo é um departamento especializado do sistema nervoso, regulado pelo córtex cerebral. Ao contrário do sistema nervoso somático, que inerva os músculos voluntários (esqueléticos) e fornece sensibilidade geral do corpo e de outros órgãos dos sentidos, o sistema nervoso autônomo regula a atividade dos órgãos internos - respiração, circulação sanguínea, excreção, reprodução, glândulas endócrinas.O sistema nervoso autônomo é dividido nos sistemas simpático e parassimpático (Fig. 2.12).

Arroz. 2.12.

/ - mesencéfalo, II - medula oblonga, III - medula espinhal cervical, IV - medula espinhal torácica, V - medula espinhal lombar, VI - medula espinhal sacral, 1 - olho, 2 - glândula lacrimal, 3 - glândulas salivares, 4 - coração , 5 - pulmões, 6 - estômago, 7 - intestinos, 8 - bexiga, 9 - nervo vago, 10 - nervo pélvico, 11 - tronco simpático com gânglios narvertebrais, 12 - plexo solar, 13 - nervo oculomotor, 14 - nervo lacrimal, 15 - corda do tímpano, 16 - nervo lingual

A atividade do coração, vasos sanguíneos, órgãos digestivos, excreção, reprodutivos e outros órgãos, regulação do metabolismo, termoformação, participação na formação de reações emocionais (medo, raiva, alegria) - tudo isso está sob a jurisdição do simpático e sistema nervoso parassimpático e sob o controle da parte superior do sistema nervoso central.

Receptores e analisadores A capacidade do organismo de se adaptar rapidamente às mudanças no ambiente é realizada graças a formações especiais - receptores, que, tendo

com estrita especificidade, transformam estímulos externos (som, temperatura, luz, pressão) em impulsos nervosos que viajam ao longo das fibras nervosas até o sistema nervoso central. Os receptores humanos são divididos em dois grupos principais: receptores extero (externos) e intero (internos). Cada um desses receptores é parte integrante de um sistema de análise denominado analisador. O analisador consiste em três seções - o receptor, a parte condutora e a formação central no cérebro.

A seção mais alta do analisador é a seção cortical. Listamos os nomes dos analisadores cujo papel na vida humana é conhecido por muitos. Este é um analisador de pele (sensibilidade tátil, dor, calor, frio); motor (receptores em músculos, articulações, tendões e ligamentos são excitados sob a influência de pressão e alongamento); vestibular (localizado no ouvido interno e percebe a posição do corpo no espaço); visual (luz e cor); auditivo (som); olfativo (cheiro); gustativo (sabor); visceral (condição de vários órgãos internos).

Sistema endócrino As glândulas endócrinas, ou glândulas endócrinas (Fig. 2.13), produzem substâncias biológicas especiais - hormônios. O termo “hormônio” vem do grego “hormo” - encorajo, excito. Os hormônios fornecem regulação humoral (através do sangue, linfa, fluido intersticial) dos processos fisiológicos do corpo, atingindo todos os órgãos e tecidos. Alguns hormônios são produzidos apenas durante determinados períodos, enquanto a maioria é produzida ao longo da vida de uma pessoa. Eles podem inibir ou acelerar o crescimento do corpo, a puberdade, o desenvolvimento físico e mental, regular o metabolismo e a energia e a atividade dos órgãos internos. As glândulas endócrinas incluem: tireóide, paratireóide, bócio, glândulas supra-renais, pâncreas, glândula pituitária, gônadas e várias outras.

Algumas das glândulas listadas produzem, além de hormônios, substâncias secretoras (por exemplo, o pâncreas participa do processo de digestão, liberando secreções no duodeno; o produto da secreção externa das gônadas masculinas - os testículos - são os espermatozoides, etc. ). Essas glândulas são chamadas de glândulas de secreção mista.

Figura 2.13.

1 - glândula pineal, 2 - glândula pituitária, 3 - glândula tireóide, 4 - glândula paratireóide, 5 - glândula subesternal, 6 - glândulas supra-renais, 7 - pâncreas, 8 - gônadas

Os hormônios, por serem substâncias de alta atividade biológica, apesar de concentrações extremamente baixas no sangue, são capazes de causar alterações significativas no estado do corpo, em particular na implementação do metabolismo e da energia. Eles têm efeito remoto e são caracterizados pela especificidade, que se expressa de duas formas: alguns hormônios (por exemplo, hormônios sexuais) afetam apenas a função de certos órgãos e tecidos, outros controlam apenas certas mudanças na cadeia de processos metabólicos e em a atividade das enzimas que regulam esses processos. Os hormônios são destruídos com relativa rapidez e para manter uma certa quantidade deles no sangue é necessário que sejam incansavelmente secretados pela glândula correspondente. Quase todos os distúrbios da atividade das glândulas endócrinas causam uma diminuição no desempenho geral de uma pessoa. A função das glândulas endócrinas é regulada pelo sistema nervoso central; os efeitos nervosos e humorais em vários órgãos, tecidos e suas funções são uma manifestação de um sistema unificado de regulação neuro-humoral das funções do corpo.

Existem sistemas fisiológicos e funcionais do corpo. As primeiras são formações estruturalmente constantes e são representadas por um conjunto conhecido de grupos de células, tecidos e órgãos que determinam o desempenho de funções vitais complexas. Sendo um produto da evolução, de uma forma estrutural ou de outra, estes sistemas ou seus análogos são encontrados em quase todos os animais multicelulares, independentemente do nível de organização estrutural e funcional. Estes incluem: sistemas nervoso, cardiovascular, excretor, digestivo, respiratório, reprodutivo, músculo-esquelético, tegumento externo, sistema muscular, sistema sanguíneo, sistemas imunológico e endócrino.

Os sistemas funcionais são associações temporárias de grupos de células, complexos de tecidos, órgãos e até sistemas fisiológicos que determinam a obtenção do resultado situacional requerido pelo corpo.

Os sistemas bioecológicos, psicológicos, sociais e funcionais desenvolvem-se dependendo das circunstâncias específicas da vida. Por esta razão, o seu número principal é difícil de determinar. O número de participantes (órgãos, sistemas fisiológicos) de um determinado sistema funcional também varia. Assim, para restaurar os níveis normais de diminuição da pressão arterial em um caso, é suficiente aumentar a frequência cardíaca e estreitar a luz dos vasos sanguíneos correspondentes, ou seja, a reação é limitada aos órgãos de um sistema fisiológico. Porém, após perda sanguínea significativa, durante a qual também se observa diminuição da pressão arterial, sua restauração estável requer a formação de um sistema funcional mais complexo envolvendo os sistemas fisiológicos cardiovascular, hematopoiético, endócrino, excretor, digestivo e até nervoso.

As alterações que caracterizam o envelhecimento dos sistemas fisiológicos individuais são discutidas nos capítulos correspondentes dos volumes II, III e IV do manual.

A eficácia dos sistemas funcionais de um organismo em envelhecimento depende, até certo ponto, da taxa de reestruturação relacionada à idade de grupos de células individuais, órgãos e sistemas fisiológicos, que por sua vez é determinada pela proporção de processos destrutivos e pelo estado de anti- mecanismos de bioenvelhecimento. Ambos têm variabilidade individual notável. O processo relacionado com a idade, juntamente com os fenómenos destrutivos, é acompanhado por uma diminuição da eficácia dos mecanismos de integração, o que também contribui para a deterioração do funcionamento dos sistemas funcionais do corpo envelhecido.

Ao longo da evolução, juntamente com os factores anti-bioenvelhecimento (reparação molecular de danos no ADN, sistemas intracelulares antioxidantes), surgiram vários mecanismos que visam aumentar a fiabilidade do desempenho de funções específicas por populações celulares, órgãos e sistemas fisiológicos. Em alguns casos, trata-se de redundância decorrente do aumento do número de elementos do mesmo tipo (células de um determinado citofenótipo, unidades estruturais e funcionais de um órgão, próprios órgãos), e em outros é a preservação de um alto potencial regenerativo.

Ambos fornecem um certo coeficiente de confiabilidade ou recurso potencial de funções.

Como exemplo de redundância, considere o suprimento sanguíneo para o músculo esquelético. Em repouso, o número de capilares ativos é de aproximadamente 30/mm2 de seção transversal, e em cargas máximas esse número aumenta para 3.000/mm2. É bem conhecida a hipertrofia compensatória do rim sobrevivente após a perda de um órgão pareado, permitindo manter a função urinária em nível compatível com a vida por tempo suficientemente longo. Contudo, os patologistas estão bem conscientes de que o resultado de tal compensação é sempre a descompensação. A diminuição do volume de reservas devido a determinadas circunstâncias conduz a uma redução dos termos de funcionamento adequado e da esperança de vida. O fígado dos mamíferos, em particular, mantém um elevado potencial regenerativo ao longo da vida. A remoção repetida de 2/3 de um órgão em um experimento resulta sempre na restauração de sua massa original.

Dos exemplos dados, seguem-se uma série de conclusões relacionadas aos padrões de dinâmica dos sistemas fisiológicos e funcionais relacionados à idade. Em primeiro lugar, indicam que o problema da fiabilidade foi resolvido activamente, e com a ajuda de vários mecanismos, no processo de evolução e, portanto, esta propriedade das estruturas biológicas e dos seus complexos é geneticamente fixada. Em segundo lugar, no processo de desenvolvimento individual, o gasto do potencial funcional total dos órgãos e sistemas depende das condições de vida, que acarretam fatores de risco para diminuição do coeficiente de reserva (sedentarismo, destreinamento em geral), ou “desgaste” acelerado fora” e, como resultado, perda de confiabilidade devido ao estresse físico, psicológico, ambiental e nutricional inadequado, que impede a reposição completa e oportuna do que foi perdido. Em terceiro lugar, um papel importante na manutenção, utilização racional na ontogénese e restauração do potencial funcional pertence aos mecanismos reguladores e integrativos de diferentes níveis, graças aos quais se consegue consistência e minimização de custos na resolução de um determinado problema.

A este respeito, podemos recorrer a mecanismos que operam a nível celular e da população celular: síntese induzida de enzimas, kelons como inibidores específicos de tecido da proliferação celular, apoptose como factor de morte celular programada, um sistema intercelular especializado para regular a célula crescimento com participação de linfócitos T, vigilância imunológica em geral. Em níveis mais elevados de organização, estes são mecanismos neuro-humorais homeostáticos que determinam a manutenção de um ambiente interno constante. Nesse contexto, merecem atenção os mecanismos e formas de regulação da organização temporal dos processos vitais, uma vez que a dessincronose é uma das características do envelhecimento.

Considerando a dinâmica dos sistemas fisiológicos e funcionais relacionada à idade do ponto de vista do conceito de redundância, confiabilidade e interação de estruturas e funções, inevitavelmente nos deparamos com todo o espectro de fatores com os quais vários autores em diferentes momentos associaram a causa ou natureza do iniciando o elo do envelhecimento. Há realmente lugar para a genética, a imunologia, as condições e o estilo de vida, os mecanismos metabólicos, celulares e sistêmicos de suporte à vida, a cronobiologia e a cronomedicina. A interdependência, a influência mútua e, pode-se dizer, a interpenetração dos fatores biológicos de suporte à vida em diferentes níveis, e em conexão com os parâmetros do ambiente de vida, de forma integrada determinam o potencial adaptativo das pessoas individuais, a magnitude e as características qualitativas de que afetam a taxa de alterações relacionadas com a idade, as perspectivas de desenvolvimento de certas doenças, incluindo as relacionadas com a idade.

Com efeito, em cada população é possível distinguir pessoas pertencentes ao tipo “velocista”, “stayer” ou “misto”. O corpo do “permanente” está relativamente mal adaptado a cargas poderosas de curto prazo, mas após uma reestruturação (ou ajuste) relativamente curto é capaz de suportar uma exposição uniforme e de longo prazo a factores ambientais, mesmo em condições menos que adequadas. Os “velocistas” não toleram a exposição prolongada a fatores adversos, mesmo de intensidade relativamente baixa, mas realizam reações fisiológicas poderosas à exposição forte, mas de curto prazo, a condições ambientais extremas. Os velocistas têm maior incidência de doenças cardiovasculares. “Misturas” que ocupam uma posição intermediária têm habilidades adaptativas médias.Dados interessantes de uma pesquisa com populações humanas em condições de vida desconfortáveis.

Assim, entre as pessoas que passaram para as condições extremas do BAM, durante o primeiro ano houve 32% “velocistas”, 25% “stayers” e 43% “atletas mistos”. No final do segundo ano de vida no BAM, como resultado da saída principalmente de pessoas que não se enquadravam no tipo “stayer”, a proporção dos tipos mudou drasticamente para “stayers”. 17,6% dos “velocistas”, 53% dos “stayers” e 29,4% das “equipas mistas” já estão definidos. A divisão das pessoas nesses tipos é baseada nas características genéticas individuais. Essas características determinam os traços psicossomáticos que se desenvolvem no desenvolvimento individual, segundo os quais uma pessoa pertence a um ou outro tipo constitucional com certo potencial adaptativo e maior ou menor conformidade com condições específicas de vida.