МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

по курсу «ФИЗИОЛОГИЯ» по темам: Центральная нервная система. Вегетативная нервная система. Высшая нервная деятельность. Анализаторы. Физиология мышц.

Донецк Дон НТУ – 2004

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

по курсу «ФИЗИОЛОГИЯ» по темам: Центральная нервная система. Вегетативная нервная система. Высшая нервная деятельность. Анализаторы. Физиология мышц.

УТВЕРЖДЕНО
На заседании кафедры физического воспитания
Протокол №7 от 22.04.2004

УТВЕРЖДЕНО
На учебно-издательском совете ДонНТУ
Протокол №  12 от 14.05.2004 г.

Донецк Дон НТУ – 2004

УДК- 612. (075 8)

Учебное пособие по курсу „Физиология” по темам Центральная нервная система. Вегетативная нервная система. Высшая нервная деятельность. Анализаторы. Физиология мышц (для студентов специальности «Спортивный менеджмент»). / В.П.Гребняк, Л.Г. Сергиенко – Донецк, ДонНТУ, 2004. 70с.
Учебное пособие написано в соответствии с действующей программой по физиологии для институтов физической культуры. В пособии рассматриваются следующие темы: Центральная нервная система. Вегетативная нервная система. Высшая нервная деятельность. Анализаторы. Физиология мышц. Пособие предназначено для студентов специальности «Спортивный менеджмент», а также для студентов институтов физкультуры, для студентов педагогических вузов, факультетов физического воспитания, для аспирантов и преподавателей.
Составители: В.П. Гребняк, доктор медицинских наук, профессор.
Л.Г. Сергиенко старший преподаватель.
Рецензенты: Н.И. Фалькова, кандидат наук по физической культуре и спорту, доцент кафедры физвоспитания.
В.Д. Атаманов, почетный профессор кафедры физвоспитания Дон НТУ, заслуженный тренер Украины.

СОДЕРЖАНИЕ
1.	Центральная нервная система………………………………………..
1.1.	Строение цнс и ее функции
1.2.	Классификация рефлексов
1.3.	Понятие о синапсе и его строение
1.4.	Координирующая деятельность цнс
2.	Спинной мозг
3.	Продолговатый мозг
4.	Средний мозг
5.	Промежуточный мозг
6.	Функции мозжечка
7.	Ретикулярная формация мозг.............................................................
8.	Кора больших полушарий
9.	Тонические рефлексы установки тела……………………………...
10.	Вегетативная нервная система……………………………………....
11.	Высшая нервная деятельность…………………………………….....
11.1.	Условные и безусловные рефлексы…………………………....
11.2.	Первая и вторая сигнальные системы………………………….
11.3.	Динамика нервных процессов в коре больших полушарий…..
11.4.	Анализирующая и синтезирующая деятельность коры больших полушарий головного мозга…………………………………….
11.5.	Типы высшей нервной деятельности…………………………...
12.	Анализаторы……………………………………………………………
12.1.	Слуховая сенсорная система…………………………………....
12.2.	Вестибулярная сенсорная система……………………………...
12.3.	Двигательная сенсорная система……………………………….
12.4.	Зрительная сенсорная система………………………………….
12.5.	Висцеральная сенсорная система.................................................
12.6.	Тактильная сенсорная система………………………………….
12.7.	Температурная сенсорная система……………………………..
12.8.	Болевая сенсорная система……………………………………...
13.	Физиология мышц
13.1.	Сократительная деятельность скелетных мышц………………
13.2.	Механизм и энергетика мышечных сокращений………………
13.3.	Работа мышц. Сила мышц………………………………………
14.	Литература……………………………………………………………..

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Строение ЦНС и ее функции
Нервная система делится на центральную нервную систему (ЦНС) и периферическую. Каждый нерв, выходящий из мозга, проводит информацию от ЦНС.
Центральная нервная система это регулирующая система организма. В ее состав входит спиной и головной мозг, от которого отходят нервы, образующие периферическую часть нервной системы. 
Нервная система состоит из соматической нервной системы и вегетативной. Соматическая нервная система регулирует суставы, мышцы, сухожилья, температуру тела.
Вегетативная нервная система (ВНС) регулирует функции внутренних органов.
ЦНС осуществляет:
•	регулирует функции отдельных органов;
•	обеспечивает функциональную взаимосвязь всех систем организма в единое целое;
•	обеспечивает индивидуальное приспособление организма к меняющимся условиям внешней среды;
•	воспринимает потоки афферентных центростремительных импульсов, поступающих от всех рецепторов тела при их раздражении, и вырабатывает ответный поток эфферентных, центробежных импульсов к периферическим органам, вызывая их деятельность.
Центральная нервная система осуществляет контроль над деятельностью органов. Основная структурная единица нервной системы является нервная клетка – нейрон, который имеет тело и отростки. Длинный отросток – аксон – проводит импульсы от тела нервной клетки к другим нейронам или к рабочему органу.

1 Тело нервной клетки
2. Аксон
3. Дендриты

Рисунок 1. Строение нервной клетки
Аксон это выход нервной клетки. Он передает возбуждение.
Дендриты это вход нервной клетки. Дендриты воспринимают возбуждение от других нейронов.
Нервная система это совокупность нейронов, то есть нервных кислот.
Существуют 3 вида нейронов центральной нервной системы:
1.	Рецепторные (чувствительные нейроны) или афферентные (центростремительные). Они расположены вне центральной нервной системы. Эти нейроны имеют два длинных отростка: аксон, аксоноподобный дендрит (образует рецепторы – чувствительные окончания). Функция рецепторов воспринимать раздражения и передавать их ЦНС.
2.	Вставочные: кондукторы, интернейроны. «Интер» – между. Вставочные нейроны осуществляют связь между афферентными и эфферентными нейронами. Они бывают возбуждающие и тормозящие. Их функция передавать информацию возбуждения или блокировать ее, то есть не передавать информацию возбуждения.
3.	Эффекторные (двигательные). Они непосредственно связаны со всеми нашими органами: с мышцами - мотонейроны; с внутренними органами – вегетативные нейроны. Функция их – проводить нервные импульсы из ЦНС к рабочим органам.
Понятие о рефлексе, рефлекторной дуге, рефлекторном кольце
Деятельность ЦНС носит рефлекторный характер.
Рефлексом – называется ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды организма, осуществляемая с участием ЦНС. Рефлексы или вызывают деятельность организма или ее прекращают.
Благодаря рефлексам осуществляются приспособительные реакции на воздействие внешней или внутренней среды организма. Рефлексы обеспечивают тонкое совершение уравновешенности организма с внешней средой. И.М. Сеченов писал: «Все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы».
Рефлекс – основной механизм работы ЦНС. Рефлексы могут проявляться, например, в сокращении мышц или их расслаблении, в секреции желез, в изменении просвета кровеносных сосудов.
Нейронная цепь (цепочка нейронов), по которой нервный импульс проходит от рецептора называется рефлекторной дугой.

Рефлекторный путь состоит из 5-ти звеньев:

Рецептор

Эффектор
Рисунок 2. Рефлекторный путь
1.	Любой вид сигнала воспринимают рецепторы.
2.	Афферентное звено (рецепторный нейрон).
3.	Участок ЦНС в виде нейронов и синапсов -обработка информации, отбор, анализ, передача с одних нейронов на другие с помощью вставочных нейронов.
4.	Эфферентные нейроны, проводящие импульсы из ЦНС к рабочему органу. Центробежные волокна.
5.	Эффектор – исполнитель рабочей дуги, исполнительный орган (мышца, железа)
Так осуществляются ответные реакции на раздражения.
Цепь афферентных, контактных и эфферентных нейронов образует путь, по которому движутся нервные импульсы от рецептора в центральную нервную систему и от нее к исполнительному органу. Таким путем может быть или рефлекторная дуга, или рефлекторное кольцо.
Рефлекторное кольцо – Замкнутая система управления. Цепь афферентных, контактных и эфферентных нейронов образует путь, по которому движутся нервные импульсы от рецепторов в ЦНС и от нее к исполнительному органу. Обратная реакция.

Рисунок 3. Схемы рефлекторных дуг
Рецептивное поле рефлекса, время рефлекса, нервный центр
Рефлексы возникают при раздражении многих рецепторов тела. Область тела (например, участок кожи), раздражение которой вызывает определенный рефлекс, называется рефлексогенной зоной, или рецептивным полем рефлекса.
Рецептивное поле – тот анатомический участок тела, при раздражении которого, вызывается рефлекс или иначе сказать, то место, где зарождается рефлекс.
Время рефлекса – время от начала действия раздражителя до начала ответной реакции на него.
Нервный центр – это совокупность нервный клеток участвующих в осуществлении нервных процессов, в регуляции определенных функций организма. Понятие это условное.
Классификация рефлексов
Рефлексы очень разнообразны. Они подразделяются:
1	По биологическому значению бывают: пищевые; половые; ориентировочные; защитные или оборонительные; локомоторные; позно-тонические.
2	В зависимости от расположения рецептора, вызывающий данный рефлекс:
а)	Экстерорецептивные рефлексы возникают при раздражении рецепторов, находящихся на поверхности тела (рецепторы кожи, органа зрения, слуха, вкуса, обоняния);
б)	Интерорециптивные рефлексы это рефлексы с рецептором двигательного аппарата, внутренних органов, кровеносных сосудов;
в)	Проприорецептивные рефлексы.
3	По расположению нервных центров, в которых рефлекс осуществляется: 
а)	спинальные рефлексы (в спинном мозге);
б)	бульварные рефлексы (на уровне продолговатого мозга и т. д.).
4	По длительности:
а)	Позно-тонические – длительные (поддерживают позы тела);
б)	Фазовые – быстрые, короткие, мощные.
5	По органам исполнителем рефлексы бывают:
а)	Моторные рефлексы (двигательные);
б)	Секреторные рефлексы (слюна);
в)	Сосудодвигательные рефлексы (расширяют, суживают).
6	Врожденные рефлексы – безусловные рефлексы.
7	Приобретенные в течение жизни – условные рефлексы.
Мембранный потенциал покоя нервной клетки
Деятельность нервной системы основана на взаимодействии 2-х процессов: возбуждения и торможения.
Возбуждение – нервный процесс, который вызывает деятельность органа или усиливает его.
Итак, нервная ткань обладает 2 свойствами – возбудимостью и проводимостью. В состоянии покоя нервная клетка несет электрический потенциал, она электрически заряжена, напряжена.

К+    Na+
      Cl-
          Cl-

Рисунок 4. Электрический потенциал нервной клетки
Все ионы в клетках находятся в диссоциированном состоянии.
Клеточные мембраны обладают 2-мя свойствами:
1.	Избирательная проницаемость, это значит, что через нее одни ионы могут проходить, а другие нет. Мембрана клетки в покое проницаема для ионов К+ и непроницаема для Nа+. В протоплазме, т. е внутри клетки  положительно заряженных ионов К+ в 30-40 раз больше чем ионов К+ снаружи. А положительно заряженных ионов Nа+ межклеточной жидкости, т. е снаружи в 8-12 раз больше чем внутри. На мембране клетки образуется двойной электрический слой из разно заряженных ионов, и поэтому мембрана клетки снаружи заряжена положительно, а изнутри отрицательно. Таким образом, возникает разность потенциалов.

- - - - - 
- - - - -
- - - - -

Рисунок 5. Мембранный потенциал покоя
Мембранный потенциал покоя (МПП) – разность потенциала между наружной и внутренней поверхностью клеточной мембраны. Потенциал покоя – 70-90 м/вольт.
Мембранный потенциал действия или возбуждение клетки зависит от второго свойства клеточной мембраны:
2.	Способность мембраны под действием раздражителя повышать свою проницаемость для ионов Nа+.

+ + + + 
+ + + + + + + +  
+  + + 

Рисунок 6. Мембранный потенциал действия
Под влиянием раздражителей мембрана клетки меняет свои свойства, проницаемость ее увеличивается по отношению к ионам натрия. Ионы натрия проникают внутрь клетки, и в мембране клетки снаружи возникает отрицательный заряд, а изнутри – положительный. Такое кратковременное изменение разности потенциалов при раздражении клетки называется потенциалом действия, или импульсом.
Деполяризация – уменьшение мембранного потенциала покоя. Но это происходит только под действием раздражителя. Когда мембранный потенциал покоя уменьшится до критической пороговой величины: с 70 м/вольт до 60 м/вольт, т.е. на 10м/вольт, тогда мембрана вообще перестает препятствовать движению ионов Nа+ внутрь клетки. Так происходит переразрядка мембраны, т.е. смена потенциала. Смена потенциала на поверхности клеточной мембраны называется мембранным потенциалом покоя. Это происходит очень быстро, кратковременно от 0,001// до 0,005//.
Порог возбудимости нервной клетки - это та наименьшая величина раздражения или сила раздражения, которая действует на нервную клетку, вызывая в ней возбуждение. Это величина уменьшения мембранного потенциала, или такая величина деполяризации, при которой происходит смена потенциала.
Механизм возникновения нервного импульса
Потенциал действия или импульс возникает через короткое время после раздражения клетки. Он распространяется по ткани на значительное расстояние с постоянной скоростью и без ослабления. Затем наступает короткий «период молчания» ткани, который длится одну или несколько миллисекунд. В это время ткань не в состоянии проводить второй импульс. После этого она вновь готова к возбуждению, и в ней может возникнуть следующий потенциал действия – импульс. Амплитуда и форма потенциала действия данной клетки не зависит от раздражения, которое его вызвало. Потенциал действия пропорционален числу возбужденных волокон (клеток).
Распространение нервного импульса по аксону
Проведение возбуждения обусловлено тем, что возникающий потенциал действия в данном участке ткани становится раздражителем для соседних невозбужденных ее участков. Между возбужденным и покойным участком получается поле действия.

 - возбужден
± - покой

Рисунок 7. Механизм распространения возбуждения
Скорость распространения нервного импульса неодинакова, и может достигать в аксоне 120м/сек.
Понятие о синапсе и его строение
Передача возбуждения от одной клетки к другой происходит в синапсах, с помощью химических передатчиков возбуждения.
Синапс- соединение нервных клеток. Это такое структурное образование, которое обеспечивает переход нервных импульсов с нервных окончаний на иннервируемую нервную, мышечную или железистую клетку.
Синапс – контакт соединения нервных клеток (место соединения синапса 1 клетки с дендритами 2 клетки).
1. Пресинаптические волокна.
2.Постсинаптическая мембрана.
3. Пузырек, покрытый 
пресинаптической мембраной.

Рисунок 8. Соединение нервных клеток (Синапс)
Синапсы в ЦНС и на периферии состоят из основных элементов: пресинаптической мембраны, постсинаптической мембраны и синаптической щели (заполнена межклеточной жидкостью, близкой по составу к плазме крови). Тело каждого нейрона содержит до 10000 тысяч синапсов. Синапсы бывают 2-х видов: возбуждающие и тормозящие. Синапсы это самые чувствительные образования нервной системы.

1.	– Тело нейронов.
2.	– Аксон.
3.	– Дендриты.
4.	– Контакт между нейронами – синапс.
5.	Разветвление окончания аксона.

Рисунок 9. Схема нейронного строения центральной нервной системы
Механизм передачи возбуждения через синапсы
Возбуждающие синапсы всегда возникают в аксоном холмике. Внутри нервных окончаний имеются пузырьки, содержащие возбуждающий или тормозной медиатор. При возбуждении нервных окончаний пузырьки лопаются, а медиатор освобождается. Он проникает в синаптическую щель, воздействует на постсинаптическую мембрану иннервируемой клетки. В результате на короткое время повышается проницаемость постсинаптической мембраны для ионов натрия, что приводит к появлению возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП) Уменьшение постсинаптической мембранного потенциала под действием синоптических влияний называется возбуждающий постсинаптический потенциал. В результате возникает потенциал действия, который распространяется по иннервируемой клетке.
Таким образом, механизм синоптической передачи возбуждения основан на взаимодействии медиатора с постсинаптической мембраной. Амплитуды или напряжения возбуждения = 0,5 мл/вольт. Каждый возбудимый участок синапс уменьшает мембранный потенциал на 0,5мл/вольт.
Порог возбудимости нейрона
Чем больше возбудимость ткани, тем ниже пороги раздражения, и наоборот. Если возбудимость данной ткани не повышается, то пороговый раздражитель становится меньше, если сила понижается, - увеличивается. Таким образом, сила порогового раздражителя может служить мерой возбудимости.
Порог возбудимости нервной клетки - это та наименьшая величина раздражения или сила раздражения, которая действует на нервную клетку, вызывая в ней возбуждение. Это величина уменьшения мембранного потенциала, или такая величина деполяризации, при которой происходит смена потенциала.
Порог возбудимости – наименьшая величина, при которой возникает потенциал действия – 10 мл/вольт.
Пространственная и временная суммации
Подпороговые раздражения действуют на рецепторы в течение некоторого времени или их влияние распространяются одновременно на несколько одноименных рецепторов (например, на определенный участок кожи) называется суммацией.
Возбуждения возникают 2-мя путями:
1.	Пространственная суммация. Возникает в случае, если одновременно в передаче возбуждений будут участвовать несколько (20) возбуждающих синапсов.
2.	Временная суммация – передача возбуждения через синапсы идет с высокой частотой, когда слабые подпороговые раздражения через какое-то время, суммируясь, уменьшает мембранный потенциал покоя до пороговой величины.
Возбуждение нейрона зависит:
1.	От воздействующих синапсов, действующих на него.
2.	От частоты импульсации от них
Возбудимость, рефрактерность, лабильность
Возбудимость ткани – важный показатель ее функционального состояния. При определении возбудимости ткани учитывают не только силу раздражителя, но и время его действия. Чем короче время действия раздражителя на ткань, при той же его силе, тем выше возбудимость ткани.
При прохождении волны возбуждения возбудимость изменяется. Раздражаемый участок, где возникает волна возбуждения, на некоторое время становится невозбудимым (рефракторный период). Затем возбудимость последовательно восстанавливается (фаза относительной невозбудимости – рефрактерности), после чего наступает фаза повышенной возбудимости (экзальтационная фаза).
Другим показателем функционального состояния ткани является лабильность – скорость протекания процесса возбуждения. Она измеряется тем максимальным количеством импульсов, которые ткань может воспринять или ответить на них соответствующей реакцией.
При занятиях спортом (при развитии качества быстроты), улучшаются показатели возбудимости и лабильности нервно-мышечной системы организма.
Возбудимость и лабильность возрастают в период врабатывания и понижаются при развитии утомления организма.
С понижением лабильности уменьшается способность ткани к ритмической деятельности. Мышцы, обладающие большой лабильностью сокращаются быстрее мышц, у которых лабильность ниже.
Торможение в ЦНС
Возбуждение и торможение – это основные процессы нервной деятельности.
Торможение – активная задержка деятельности нервных клеток, это нервный процесс, который прекращает деятельность, ослабевает ее или препятствует ее возникновению.
Процесс торможения в ЦНС открыт в 1862-1863 г. «отцом русской физиологии» И.М. Сеченовым. Английский ученый Шеррингтон доказал, что процессы торможения участвуют в  любом рефлекторном действии.
Значение торможения
1.	Процессы торможения ограничивают иррадиацию (распространение возбуждения), сосредотачивая его в определенных нервных центрах.
2.	Торможение в одних нервных центрах возникает параллельно с возбуждением других нервных центров, тем самым, выключая из деятельности ненужный в данный момент орган.
3.	Торможение предохраняет нервные клетки от чрезмерного напряжения, обеспечивая восстановление – отдых нервных клеток.
Постсинаптическое и пресинаптическое торможение
Виды торможения: постсинаптическое и пресинаптическое торможение.
1.	Постсинаптическое торможение – тормозящий медиатор вызывает гиперполляризацию. Включение нейрона, вызванное действием тормозящих синапсов, называется синаптическим. Оно затрудняет или исключает возбуждение нейрона, независимо от путей, через которые на него оказывается возбуждающее влияние. Вызвано действием тормозящих нейронов.
2.	Пресинаптическое торможение – возникает на пресинаптическом волокне возбуждающего нейрона, и блокируют передачу возбуждения по данному волокну. Это торможение  обеспечивает избирательное проведение информаций по определенным нервным каналам на нейрон.
Координирующая деятельность ЦНС
От взаимодействия процессов торможения и возбуждения зависит все. Между процессами торможения и возбуждения, существует несколько взаимодействий:
1.	Рецепторное –  появления процессов торможения в одних нервных центрах вызывает возникновение возбуждение в других нервных центрах.
2.	Содружественное взаимодействие – в нервных центрах мышц-антоганистов одновременно протекает одинаковый процесс: или возбуждение, или торможение.
3.	Последовательное взаимодействие – в одном нейроне или в одном нервном центре последовательно чередуются возбуждения и торможения.
4.	Принцип конвергенции – схождение импульсов, поступающих по разным афферентным путям, в каком не будь одном нейроне или нервном центре. В одном нейроне собирается самый разнообразный поток информации. Это присуще нейронам высших отделов мозга.
5.	Принцип общего конечного пути – афферентных (воспринимающих) гораздо больше, чем эфферентных (исполняющих) и поэтому в нервной системе происходит борьба за господство над конечным путем.
Доминанта
Доминанта – временно господствующий очаг возбуждения в ЦНС или временное господство одного нервного центра над другим. Он представляет собой целую систему нервных центров, расположенную на разных этажах нервной системы и осуществляющих определенный вид деятельности. Принцип доминанты сформулировал А.А. Ухтомский (1923).
Свойства:
1.	Повышенная возбудимость нервных центров.
2.	Стойкость возбуждения во времени.
3.	Способность к суммации посторонних раздражений. Посторонние отвлеченные раздражения притягиваются в доминирующий нервный центр, и за счет этого его возбудимость повышается.
4.	Инертность доминанта (способность сохранять возбуждение после прекращения действия раздражителя).
5.	Доминанта является составной частью внимания.
6.	Доминанта имеет огромное значение в формировании условных рефлексов, т.к. обеспечивает отбор биологических и социально наиболее важных и значимых раздражителей.

СПИННОЙ МОЗГ

Спинной мозг – низший, древний и наиболее примитивный отдел ЦНС. Он заключен в позвоночном канале. Различают серое и белое вещество нервной ткани. Клетки спинного мозга связаны между собой либо непосредственно своими отростками, либо при помощи контактных нейронов. Спинной мозг выполняет 2 основные функции: проводниковую и рефлекторную. Спинной мозг, тесно связан с вышележащими отделами головного мозга и принимает участие в самых разнообразных реакциях, которые осуществляются в головном мозгу. Он функционирует в единстве с головным мозгом и подчинен ему.
Проводниковая функция спинного мозга
Белое вещество спинного мозга состоит из нервных волокон (отростки нервных клеток), которые образуют пути, проводящие импульсы. Белое вещество имеет 2 вида проводниковых путей – восходящие и нисходящие.
Проводниковая функция состоит в том, что по восходящим нервным путям поступают сигналы в головной мозг от рецепторов двигательного аппарата, температурных, болевых и тактильных рецепторов. По нисходящим нервным путям в спинной мозг и далее на периферию тела направляются импульсы к мышцам, сосудам, внутренним органам, коже. Серое вещество спинного мозга образовано скоплениями нервных клеток, образуя рога (выступы): задние, передние и боковые. В боковых рогах находятся клетки вегетативной нервной системы. В задних рогах расположены чувствительные нервные клетки, в передних – мотонейроны (двигательные), иннервирующие скелетные мышцы. Их 2 вида: крупные – альфомотонейроны; маленькие (гамомотонейроны), они связаны с проприорецепторами. Существуют еще вставочные мотонейроны, которые бывают возбуждающие и тормозящие.
Рефлекторная функция спинного мозга
Рефлекторная функция спинного мозга – это осуществление ряда рефлексов (при раздражении боковой поверхности туловища – чесательный рефлекс). У человека самостоятельная рефлекторная деятельность развита меньше, чем у животных, из-за широкой и тесной связи спинного мозга с вышележащими нервными центрами.
Рефлексы спинного мозга
1.	Локтевой рефлекс – сокращается двуглавая мышца плеча – сгибается рука в локтевом суставе.
2.	Коленный рефлекс – сокращается четырехглавая мышца – нога разгибается в коленном суставе.
3.	Ахиллов рефлекс. При механическом раздражении ахиллова сухожилия – подошвенное сгибание стопы.
4.	Брюшные рефлексы – сокращение брюшной мускулатуры при штриховом раздражении кожи.
5.	Поддержание регуляции спинного мозга.
6.	Регуляция мышечного тонуса - рефлекс на растяжение.

ПРОДОЛГОВАТЫЙ МОЗГ

Вместе с варолиевым мостом составляют задний мозг, который в свою очередь, вместе со средним и промежуточным мозгом образует ствол головного мозга. Продолговатый мозг состоит из серого (с наружи) и белого (внутри) вещества. Он осуществляет проводниковую и рефлекторную функцию.
Проводниковая функция продолговатого мозга
Проводниковая функция продолговатого мозга, состоит в том, что он соединяет спинной мозг с вышележащими отделами головного мозга.
Рефлекторная функция продолговатого мозга
Рефлекторная функция продолговатого мозга более сложная, чем у спинного. В состав его входят важные для жизни рефлекторные центры: дыхательный, сердечной деятельности, сосудодвигательный. Он регулирует:
Во-первых: это центр регуляции кровообращения (работа сердца и т.д.).
Во-вторых: центры регуляции дыхания. 
В третьих: центры ряда пищеварительных рефлексов (слюноотделение), рефлексы глотания, желудочного сока.
В четвертых: защитные рефлексы (чихание, мигание, слезотечение, рвотный центр).
В пятых: регулирует мышечный тонус, поддерживает мышцы разгибатели, рефлексы позы, положения тела в пространстве, ориентировании организма в окружающей среде.
Повреждение жизненно важных центров продолговатого мозга может привести к смерти (остановка работы сердца, дыхания).

СРЕДНИЙ МОЗГ

Функции четыреххолмия среднего мозга
Средний мозг является продолжением ствола мозга. Состоит из четверохолмия, 2-х ножек мозга, которые находятся под четверохолмием, черного вещества и красных ядер. Через средний мозг проходят нервные восходящие пути, несущие импульсы от спинного и продолговатого мозга к вышележащим отделам: мозжечку, зрительным буграм промежуточного мозга, коре больших полушарий. Нисходящие нервные пути проводят возбуждение к продолговатому и спинному мозгу.
2 передних холмика четверохолмия – первичные зрительные центры 
2 задних холмика – первичные слуховые центры.
Первичные зрительные и слуховые центры осуществляют ориентировочные реакции.
Зрительные холмики обеспечивают установку зрачка на предмет, аккомодацию глаза (видеть предмет на разное расстояние), обеспечивают движения глазных яблок (нервы: блоковидный и ІІІ, ІV).
Функция красных ядер
Красные ядра находятся в центральной части среднего мозга.
Красные ядра – двигательные нервные центры, обеспечивают регуляцию мышечного тонуса, обеспечивают равновесие сгибателей и разгибателей, поддерживают и сохраняют позу. От клеток красных ядер идет путь к мотонейронам спинного мозга. Проводниковую функцию спинного мозга осуществляет белое вещество, которое проводит импульсы в мозжечок.
Ножки мозга содержат серое вещество, которое образует красные ядра и черное вещество, которое обеспечивает регуляцию процессов жевания, глотания, мелких мышц (пальцев).
Животное, у которого сохранены спинной, продолговатый и средний мозг, способно нормально распределять мышечный тонус, сохранять и восстанавливать нормальную позу.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ МОЗГ

Расположен выше среднего мозга. Главные его образования – зрительные бугры и подбугровая область.
Функция зрительных бугров (таламус)
Промежуточный мозг состоит из зрительных бугров  и подбугровой области. Зрительные бугры (таламус оптимус), являются подкорковыми центрами всех видов чувствительности: волевой, температурной, осязательной, обонятельной и т.д. В зрительных буграх находятся афферентные зрительные нейроны. Зрительные бугры являются станцией на пути афферентных импульсов в кору больших полушарий. В зрительных буграх имеются ассоциативные нервные клетки. Регулируют эмоциональные реакции организма: чувство боли, ощущение. Зрительные бугры связаны кортикотоломическими путями, которые связывают с отделом коры больших полушарий. Зрительные бугры и КПБ головного мозга функционируют в единстве. Формирование эмоциональной окраски поведения человека: выразительные движения лицевых мышц – отражается переживаемые чувства, настроение.
Вместе с КБП промежуточный мозг участвует в формировании временных связей при образовании условных рефлексов.
Функции подбугровой области
Подбугровая область (гипоталамус) - высшие подкорковые центры регуляции вегетативных функций организма (процесс обмена, кровообращения, дыхания и т. д.). В гипоталамусе находится и гипофиз (железа внутренней секреции) железа внутренних органов. Состоит гипоталамус из переднего ядра (активизирует парасимпатическую нервную систему), заднего ядра (активизирует симпатическую нервную систему) и среднего ядра – нейросекреторного (нервные клетки связаны с железой гипофиза и регулирует водно-солевой баланс). Баланс не должен нарушаться, он постоянный.
В гипоталамусе находятся центры теплорегуляции, в передних ядрах – центры теплоотдачи, а в задних ядрах – центры теплообразования. Регуляция всех видов обмена веществ: белкового, углеводного, жирового обмена.

ФУНКЦИИ МОЗЖЕЧКА

Мозжечок – сложное нервное образование. Расположен он под долями затылочных частей головного мозга. Его называют «дерево жизни». Мозжечок имеет пасигментарное образование мозга. Непосредственной связи с периферией он не имеет, он связан со средним, продолговатым мозгом и идет на периферию. Мозжечок связан со всеми отделами мозга обширными проводящими путями. В него поступают импульсы от проприорецептора мышц связи, т.е. от всего двигательного аппарата. Поступают вестибулярные, зрительные, слуховые, а ответные импульсы мозжечок передает через красные ядра.
Центр проприорецептивной чувствительности. Мозжечок участвует в регуляции двигательной деятельности: регулирует перераспределение мышечного тонуса, перераспределение тонуса скелетных мышц, что необходимо для организации нормальной позы и двигательных актов совместно со средним и задним мозгом. Он входит в состав заднего мозга. Мозжечок является центром координации движений (акробатика, гимнастика). При повреждении мозжечка возникает:
1.	Атония – резкое падение тонуса.
2.	Астазия – теряется способность сохранять равновесие, и тело находится в постоянных колебательных движениях.
3.	Атаксия – нарушение координации движений (движения не согласованы, не точные, не координированные).
При расстройствах мозжечка у человека наблюдаются существенные колебания при стоянии с открытыми глазами и неспособность удержать эту позу при закрытых глазах, движения нескоординированы. Нарушения функции частично компенсируются образованием новых условленных рефлексов. При повреждении мозжечка его функции берут на себя вышележащие отделы мозга, т.е. кора больших полушарий.
У спортсменов мозжечок должен быть с высокой устойчивостью (точность координации движений).

РЕТИКУЛЯРНАЯ ФОРМАЦИЯ МОЗГА

Это сетчатое образование, которое занимает центральное положение в стволе мозга. Ретикулярная система состоит из скопления различных нервных клеток, которые переплетаются между собой в разных направлениях с помощью нервных волокон.
Общая характеристика ретикулярной системы и ее функция
Наша нервная система делится на специфическую и неспецифическую.
Нервная система, которая регулирует специфические функции организма (дыхание, кровообращение и т.д.), называется специфической нервной системой.
Ретикулярная система также регулирует общий уровень активности нервных процессов возбуждения и торможения, которые происходят в нервных клетках - это неспецифическая нервная система. Ретикулярная формация очень сложный лабиринт переплетающих волокон, где находится большое количество нейронов. Связь нервных клеток очень обширная.
Восходящее влияние ретикулярной формации
Восходящее влияние оказывает на кору больших полушарий, оказывает мощное активизирующее влияние. По восходящим нервным путям ретикулярная система активирует кору больших полушарий (КБП) головного мозга, поддерживает ее бодрствующее состояние, в результате чего рефлекторные реакции становятся более точными и сильными.
Нисходящее влияние ретикулярной формации
Нисходящее влияние – влияния ретикулярной системы по нисходящим нервным путям распространяется на спинной мозг, и активизируют или тормозят его деятельность. Иначе – это регулирующее влияние (или усиливает, или снижает). Нисходящее влияние оказывает на спинной мозг, регулируя двигательные и позные рефлексы. Она регулирует мышечный тонус, поддержание позы. Через ретикулярную формацию и с помощью ее оказывают влияния на спинной мозг вышележащие отделы головного мозга, в частности двигательные центры.
Участие ретикулярной системы в процессе восприятия
Активное состояние ретикулярной системы поддерживается нервными импульсами, поступающими от всех сенсорных систем. В ретикулярную систему поступают импульсы от всех анализаторов. Раздражение разных рецепторов сказывается не только на работе соответствующей сенсорной системы, но и на функциональном состоянии ретикулярной системы. Снижение интенсивности афферентных раздражений ослабляет активность ретикулярной системы и ведет к уменьшению активности КБП головного мозга. Клетки ретикулярной системы высокочувствительны не только к импульсам, но и к гормонам и продуктам обмена веществ.
Ретикулярная система получает импульсы от КБП, мозжечка и подчиняется их влиянию. Таким образом, в ней осуществляется взаимодействие афферентных и эфферентных импульсов, которые обеспечивают ее деятельность.

КОРА БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ

Общий план организации коры, корковые нейроны и их связи
Кора больших полушарий (КПБ) высший самый сложный по строению и функциям отдел ЦНС. Это самый совершенный отдел мозга. В течение жизни позже всего развивается кора больших полушарий. Серое вещество представляет собой шестислойное образование толщиной около – 2-3 мм, и содержит до 18 млрд. различных клеток. КПБ образована нейронами, их отростками и нейроглией (межклеточная ткань). Количество нейронов – миллиарды. Площадь 2-2,5 м2.
Существует 2 вида корковых нейронов:
1.	Звездчатые нейроны. Функция афферентная (центростремительная). Воспринимают импульсы от периферических рецепторов и переключают возбуждение на соседние нейроны. Участвуют в восприятии раздражений и в объединении деятельности других нейронов, в частности пирамидных. Звездчатые нейроны имеют не очень длинный аксон.
2.	Пирамидные нейроны бывают крупные и мелкие. К крупным пирамидным клеткам поступают афферентные импульсы от других нейронов. От крупных пирамидных клеток отходят длинные аксоны, достигая промежуточных нейронов и мотонейронов спинного мозга, которые иннервируют скелетные мышцы. Крупная пирамидная клетка имеет от 2 до 5 тысяч синапсов, что позволяет тонко и точно координировать двигательную деятельность. Мелкие пирамидные клетки посылают импульсы в подкорковые нервные центры, и с их помощью импульсы направляются в двигательный аппарат. Пирамидные клетки осуществляют эфферентную функцию, т.е. обеспечивают передачу импульсов на нижележащие отделы головного мозга, связывают наиболее удаленные друг от друга участки больших полушарий.
Под корой находится белое вещество. Оно образует ассоциативные пути, которые связывают между собой удаленные участки одного проводящего пути и коммиссуральные проводящие пути, которые обеспечивают связь симметричных участков двух полушарий.
Пирамидные клетки - бывают большие и малые пирамиды. Большие пирамиды имеют длинный аксон, который обеспечивает передачу импульсов в нижележащие отделы мозга, передавая импульсы на нервные клетки и центры. Имеют 2 пути: пирамидный и экстрапирамидный. Малые пирамиды обеспечивают передачу импульсов на более удаленные участки мозга (ассоциативные).
Структурной функциональной единицей коры является вертикальная колонка взаимосвязанных нейронов на верхушке с коротким ветвящимся дендритом. Там происходит анализ и синтез.
Первичные, вторичные и третичные поля коры
По строению и клеточному составу кора больших полушарий делится на корковые поля. Целостность восприятия человеком внешнего мира, его приспособительное поведение связано с деятельностью корковых полей. Их 3 вида:
1.	Первичные корковые поля это ядерные зоны анализаторов, сюда от центров органов чувств, от рецепторов мышц поступают импульсы. Первичные корковые поля связаны с рецепторами различных сенсорных систем. Здесь происходит анализ и синтез, после чего возникают отдельные ощущения (воспринимаем свет, слух). При разрушении первичных корковых полей возникает глухота, слепота, хотя глаза и слуховой аппарат остается быть здоровым. Они связаны с периферическими зонами анализаторов.
2.	Вторичные корковые поля – периферические зоны анализаторов. Основное назначение – дальнейшая обработка поступающей информации с периферии и ее обобщение. Здесь происходит более сильный анализ и синтез, после чего в процессе восприятия (осмысливание, понимание) появляются разнообразные ощущения. Функции более сложные. При поражении вторичных корковых полей – человек видит предметы, слышит звуки, но не может их узнать, не помнит их назначение.
3.	Третичные корковые поля – зонопередаточные анализаторы. Есть только у человека. Большую часть коры занимают третичные корковые поля. Там происходит объединение самого разнообразного вида информации, и вырабатываются строго согласованные формы поведения человека (мышление, память, осмысливание, понимание, речь, функция). Третичные поля обеспечивают регуляцию произвольных движений. Здесь формируются цели и задачи поведения организма, программируется двигательная деятельность. При недоразвитых третичных корковых полях человек не владеет речью и простейшими двигательными навыками.

Рисунок 10. Нервные волокна в больших полушариях головного мозга
Функции коры больших полушарий
1.	КБП осуществляет высший анализ и синтез всех афферентных раздражений, что обеспечивает сложное приспособительное поведение человека к внешней среде. Она обеспечивает целостное (способность анализировать) восприятие внешнего мира.
2.	КБП осуществляет высшую регуляцию двигательных реакций человека, эмоциональных, вегетативных реакций или функций.
3.	КБП – это орган, регулирующий сознание и общественное поведение человека. Обеспечивает высшую нервную деятельность.
4.	В КБП формируется условные рефлексы.
5.	В КБП длительно сохраняются следы предшествующих раздражений, т.е. накапливается огромный объем информации (память).
6.	КБП обеспечивает функцию 2-й сигнальной системы (слово, речь).

ТОНИЧЕСКИЕ РЕФЛЕКСЫ УСТАНОВКИ ТЕЛА

Двигательная деятельность выражается движением и поддержанием позы человека. Небольшое напряжение мышц называется – тонусом. Внешне тонус проявляется в виде разной степени упругости мышц. 
Позы – тонические рефлексы (медленные). Тонические рефлексы положения тела или установки – это цепь рефлексов, которые поддерживают позу или восстанавливают ее в случае нарушения. В осуществлении этих рефлексов принимает участие многоуровневая система двигательных нервных центров, в частности задний и средний мозг.
Рефлексы установки тела делятся на 2 группы: статические и статокинетические.
Статические рефлексы: лабиринтные, шейные, выпрямительные
Статические рефлексы это те рефлексы, которые поддерживают позу. Они возникают при изменении положения тела или частей тела в пространстве (поддерживают тело). В свою очередь они делятся:
1.	Лабиринтные рефлексы (вестибулярный аппарат) возникают при изменении положения головы в пространстве. При этом раздражаются вестибулярные рецепторы и в ответ возникают двигательные реакции, связанные с тонким перераспределением мышечного тонуса для сохранения равновесия тела.
2.	Шейные рефлексы возникают при изменении положения головы по отношению к туловищу. Информацию подают рецепторы мышц шеи, рецепторы связочного и суставного аппарата шейного отдела позвоночника.
3.	Выпрямительные рефлексы возникают при изменении положения тела в пространстве – последовательное сокращение мышц шеи, туловища и конечностей, которые возвращают тело в вертикальное положение.
Статокинетические рефлексы: вращательные и лифтные
Статокинетические рефлексы: сохраняют равновесие тела, при прямолинейном движении (важно не само движение, а ускорение и замедление движения) и при вращениях. Рефлексы, возникающие при прямолинейно-вертикальном движении, называются – лифтными. Они подразделяются на рефлексы подъема, рефлексы спуска и рефлексы приземления. Лифтные рефлексы характеризуются тем, что при быстром подъеме (в лифте) наблюдается возрастание тонуса мышц-сгибателей, и человек невольно приседает, а при быстром спуске усиливается тонус мышц-разгибателей и человек выпрямляется. При рефлексе приземления конечности принимают положение, способное удержать тяжесть тела при встрече с землей.
Рефлексы при вращении тела возникают из рецепторов полукружных каналов. Это реакции противовращения (отклонение головы и всего тела в сторону, противоположную вращению). Например, глаза сначала движутся в сторону, противоположную вращению, а затем быстро возвращаются в исходное положение. Это обеспечивает зрительную ориентацию во время вращательных движений.
Однако в спортивной практике нередко возникает необходимость подавить установочные рефлексы. Например, для спринтеров после взятия старта невыгодно раннее выпрямление тела во время стартового разбега: это снижает скорость.

ВЕГЕТАТИВНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Регуляция вегетативных функций – гомеостазис
Функции организма подразделяются на вегетативные и соматические. Вегетативный – значит растительный, соматический – телесный. Наши клетки окружены межтканевой жидкостью, кровью, лимфой. Внутренняя среда организма всегда одинаковая постоянная. Вегетативная нервная система (ВНС) обеспечивает постоянство внутренней среды, а постоянство это гомеостазис. ВНС обеспечивает эфферентную иннервацию внутренних органов, сосудов, потовых желез, а также трофическую (трофика – питание) иннервацию скелетных мышц, рецепторов и самой нервной системы.
ВНС регулирует все функции организма, которые связаны с обменом веществ (процессы кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения). Она регулирует также рост и размножение, обеспечивает трофическую иннервацию мышц, связанную с обменом веществ в мышцах.
Соматическая нервная система определяет сенсорные (чувствительные) и двигательные функции организма.

Симпатические и парасимпатические отделы нервной системы, их функции
ВНС состоит из симпатического и парасимпатического отделов и включает в себя совокупность нейронов, находящихся в спинном, головном мозге. И в особых нервных узлах, находящихся вне ЦНС. Деятельность ВНС протекает в неразрывной связи с деятельностью всей нервной системы. Центры симпатической нервной системы расположены в передних рогах серого вещества. Симпатическая нервная система оказывает общее влияние на деятельность внутренних органов.
Центры парасимпатической нервной системы расположены в продолговатом мозгу (блуждающий нерв) и в крестцовом отделе спинного мозга. Парасимпатическая нервная система оказывает избирательное влияние.
Симпатическая нервная система обеспечивает организм энергией - усиливает дыхание, обмен веществ, увеличивается кровообращение, перераспределение крови, ослабляет движение кишечника
Парасимпатическая нервная система оказывает противоположное влияние – сохраняет и накапливает энергию в организме, замедляет ритм сердечной деятельности, замедляет дыхание, усиливает процесс пищеварения, усиливает выделение.

Рисунок 11. Схема строения вегетативной нервной системы.
Особенности вегетативной иннервации
Большинство наших органов имеют двойную иннервацию – симпатическую и парасимпатическую, за исключением надпочечников. Центры находятся в рецепторном взаимодействии. Противоположный эффект парасимпатических и симпатических нервов вызван действием различных медиаторов. Нормальная жизнедеятельность организма возможна при согласованной работе обоих отделов ВНС. Ее нейроны участвуют во многих реакциях организма, осуществляемых по механизму вегетативных рефлексов.
Рефлекторные изменения деятельности органов, иннервируемых вегетативными нервами, - непременное условие для всех сложных актов поведения человека (например – выполнение сложных спортивных упражнений).

Двойная вегетативная иннервация некоторых органов

Орган	Влияние парасимпатических нервов	Влияние симпатических нервов	
Сердце	Уменьшение силы сокращений и замедление ритма	Увеличение силы сокращений и учащение ритма.	
Бронхи	Сужение просвета	Расширение просвета	
Гладкие мышцы желудка и кишечника	Увеличение тонуса и усиление сокращений (перистальтики)	Понижение тонуса и торможение сокращений (перистальтики)	
Гладкие мышцы мочевого пузыря	Сокращение	Расслабление	
Поджелудочная железа	Секреция	-	
Слюнные железы	-	Секреция	
Мозговой слой надпочечников	-	Секреция	
Глаз	Сокращение кольцевых мышц (сужение зрачка)	Сокращение радиальных мышц (расширение зрачка)	

Взаимодействие нервной и гуморальной регуляции
Особенности: Нервно-гуморальная регуляция осуществляет жидкая среда – кровь, лимфа, межтканевая жидкость. Нервная регуляция – кратковременная, гуморальная – медленная, но длительноустойчивая.

ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Научно-теоретическое представление о природе высшей нервной деятельности
Высшая нервная деятельность (ВНД) – это деятельность высших отделов нервной системы (КБП и  ближайших к ней подкорковых центров), которая обеспечивает индивидуальное приспособление организма высших животных и человека к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды. 
Основоположник отечественной физиологии И.М. Сеченов впервые широко и подробно развил представления о рефлекторной функции головного мозга и в 1863 г. он опубликовал книгу «Рефлексы головного мозга». Идеи Сеченова были развиты в трудах И.П. Павлова, который открыл пути экспериментального (объективного) изучения работы высших отделов нервной системы. Он разработал метод условных рефлексов.
Физиологические механизмы ВНД у высших животных и человека в первую очередь связаны с работой высших отделов головного мозга во главе с корой больших полушарий. Удаление ее делает организм неспособным к существованию.
ВНД обусловлена:
1.	Огромным потоком импульсов, информации, которые поступают в кору больших полушарий от всех рецепторов тела.
2.	КБП хранит следы предшествующих раздражений (память).
3.	Вся информация, поступающая в кору больших полушарий, подвергается высшему анализу и синтезу.
Все это обеспечивает формирование рефлексов, дающих целостную, целесообразную оценку восприятия мира.
Условные и безусловные рефлексы
И.П. Павлов разделил все рефлексы на безусловные и условные. Эти рефлексы могут быть очень сложными реакциями с участием двигательного аппарата и внутренних органов.
Безусловные рефлексы (врожденные)
Это постоянные, наследственные реакции организма на строго определенные специфические раздражители. Они обеспечивают приспособление организма к определенным постоянным условиям. Рефлекторный путь безусловного рефлекса (рефлекторная дуга или рефлекторное кольцо) существуют уже к моменту рождения, и может проходить через любые отделы ЦНС. Безусловные рефлексы постоянны, устойчивы и не изменяются.

Особенности врожденных рефлексов:
1.	Они не приобретаются, не требуют обучения, отличаются высокой стабильностью, постоянством. Они имеют готовые рефлекторные дуги, по которым осуществляется данный рефлекс.
2.	Они имеют строго определенное рецептивное поле.
3.	Каждый рефлекс возникает на строго определенный раздражитель.
Ведущую роль в осуществлении безусловных рефлексов играют подкорковые ядра, мозговой ствол, спинной мозг. Поэтому эти рефлексы сохраняются и после удаления коры больших полушарий мозга. Однако у человека и у обезьяны сложные безусловные рефлексы протекают при обязательном участии коры больших полушарий мозга.
Сложные безусловные рефлексы называются инстинктами: пищевой, половой, родительский, защитный (оборонительный). Инстинкты вызываются внутренними побудителями или они связаны с влиянием факторов внутренней среды (жажда, голод, боль). Они также участвуют в сложных формах поведения (перелет птиц).
Условные рефлексы
В процессе развития у человека и у высших животных формируются условные рефлексы. Они обеспечивают индивидуальное приспособление организма к постоянно меняющимся условиям внешней среды и взаимодействуют с безусловными рефлексами. Условные рефлексы приобретаются в течение жизни и требуют обучения. Рефлекторный путь к моменту рождения ребенка отсутствует. Условный рефлекс приобретается организмом в процессе индивидуального развития. Условный рефлекс – это ответная реакция организма. Условный рефлекс это временная изменчивая реакция организма. Он может образовываться, закрепляться или угаснуть в процессе жизни. Чем больше образовано условных рефлексов и чем они разнообразнее, тем лучше приспосабливается организм к условиям жизнедеятельности. Очень важна их роль в спорте.
Для выполнения условных рефлексов нужны определенные условия, которые называют временные связи. Они не постоянны. Условные рефлексы вырабатываются только в коре больших полушарий. 
Для изучения деятельности мозговой коры И.П. Павлов разработал методику исследований условных рефлексов. Собаку изолируют от экспериментатора и посторонних воздействий, мешающих проведению опыта. Изучение условных рефлексов проводится в специальной камере, куда не проникают посторонние звуки и другие раздражители. Сигналами, вызывающими условный рефлекс, служат различные раздражители (звуковые, световые, электрические, тепловые). Многочисленные эксперименты позволили выделить следующие основные условия, при которых хорошо образуются и закрепляются условные рефлексы.

Условия, необходимые для формирования условных рефлексов
1.	Должны отсутствовать посторонние отвлекающие раздражители.
2.	Все условные рефлексы формируются на базе безусловных или ранее хорошо выработанных, точно закрепленных условных рефлексов.
3.	Должно быть 2 раздражителя: условный (свет, лампочка) и безусловный (пища).
4.	Действие условного раздражителя должно предшествовать действию безусловного.
5.	Безусловный раздражитель должен быть более сильным, чем условный.
6.	Многократное повторение условного и безусловного раздражителя.
7.	Когда условный рефлекс вырабатывается его периодически нужно применять с безусловным раздражителем.
Первая и вторая сигнальные системы
ВНД человека резко отличается от ВНД поведения животных. Это отличие связано с развитием речи, присущей только человеку.
Взаимодействие организма с внешней средой, которая вызвана непосредственным воздействием сигнала или явлением внешнего мира на организм называется І сигнальной системой. Выработка условных рефлексов на непосредственно действующие на организм сигналы и явления внешнего мира І сигнальной системы (зрительные, слуховые, вкусовые и т.д.).
Более совершенной формой сигнализации обо всех явлениях внешнего мира является ІІ сигнальная система (речь, мышление, связи). Слово может заменить влияние внешнего мира, поэтому оно формирует абстрактные, отвлеченные движения. На основе слова формируется мышление человека, но еще не только устное, но и письменное. Благодаря ІІ сигнальной системе увеличивается объем информации, поступающей в мозг человека. Эта информация обобщает индивидуальный и коллективный опыт людей, накопленный ранее. Например, спортсмены посредством словесной информации широко используют опыт тренера, а также знания, накопленные многими людьми и обобщенные в книгах, учебниках.
Безусловные и условные торможения
В нервной системе постоянно взаимодействуют процессы возбуждения и торможение. Взаимосвязь с внешней средой обусловлена процессами возбуждения и торможения. И эти 2 процесса в любой нервной деятельности взаимодействуют.
Огромную роль играют 2 вида торможения: условное и безусловное.
Безусловное торможение
Иначе внешнее, торможение врожденное. Оно может возникнуть в любом отделе головного мозга. Безусловное торможение – торможение условных рефлексов или безусловных под действием посторонних сильных раздражителей. Оно возникает без нашего сознания, без желания. Возникает неожиданно, вызвано «с места». Безусловное торможение имеет координационное и охоронительное значение. Безусловные торможения подразделяются:
1.	Внешнее торможение.
а)	Временные или гаснущие тормозы.
б)	Постоянные тормозы – более длительные (болевые раздражения).
2.	Оборонительное или запредельное торможение (предохраняет клетки от функционального разрушения).
Внешнее торможение может развиваться под влиянием сильных раздражителей. Например, у собаки выработан условный рефлекс на свет, то включение нового раздражителя (громкий звук), вызвав ориентировочную реакцию животного, приводит к ослаблению или даже прекращению условного рефлекса на свет. 
Внешнее торможение возникает вследствие влияния очага возбуждения, находящегося вне дуги условного рефлекса. Внешнее торможение может проявляться в естественных условиях. Например, присутствие на экзамене постороннего лица нередко вызывает тормозную реакцию экзаменующегося. Непривычная обстановка на соревнованиях иногда тормозит деятельность спортсмена, особенно новичка. Посторонние раздражители, которые вызывают ориентировочные реакции, тормозят на первых порах текущие условно-рефлекторные реакции, однако при повторении они могут терять свое тормозное влияние. Если этот же раздражитель несколько раз повторяется, то торможение гаснет. Эти тормозные реакции И.П. Павлов назвал временными или гаснущими тормозами.
Существуют еще и постоянные тормозы, которые длительно действуют на организм (болевые раздражения). Внешнее торможение может быть разной стойкости, в зависимости от вызывающих его причин.
Условное (внутреннее) торможение
В отличие от безусловного, вырабатывается при определенных условиях, постепенно. Условное торможение – медленное, постепенное угасание условных рефлексов, если условный раздражитель не подкрепляется безусловным. Условное торможение возникает только в коре больших полушарий, в отличие от безусловного врожденного торможения.
В зависимости от условий возникновения различают: угасательное, дифференцировочное и запаздывающее торможение.
1.Угасательное торможение - возникает и развивается вследствие неподкрепленного условного раздражителя (сигнала) безусловным или прочным условным рефлексом. Прочно выработанные рефлексы угасаются медленно. Быстрота угасания зависит от частоты неподкрепления, т.е. чем чаще не подкрепляется условный раздражитель, тем быстрее угасает рефлекс. В процессе тренировки угасание имеет огромное значение.
Полностью прервать временную связь между очагами нельзя, ее можно просто затормозить. Угашенный рефлекс полностью не исчезает, а лишь затормаживается и через некоторое время может восстановиться.
2. Дифференцировочное (различительное) торможение - это глубокий анализ выполняемого действия, тонкий анализ внешнего мира. Развивается при неподкреплении раздражений, сходных с подкрепляемым сигналом. Например, у собаки раздражитель 100 ударов метронома в 1 мин. подкрепляется пищей, а в 60 ударов пищей	 не подкрепляется, то в первом случае условный рефлекс вырабатывается, а во втором нет – возникает торможение. Это торможение позволяет животному различать сходные положительные и отрицательные раздражители. В спорте очень нужное торможение – оттачивается техника выполнения упражнений.
3. Запаздывающее торможение возникает при увеличении интервала времени между действиями условного и безусловного раздражителя. Продолжительный интервал действия условного раздражителя (без подкрепления) вызывает запаздывающий условно-рефлекторный ответ. Благодаря запаздывающему торможению предупреждается преждевременная деятельность (фальстарты, ранние соскоки со снарядов, преждевременные удары в боксе) и экономятся силы организма. Преждевременное выполнение движения свидетельствует о недостаточном развитии запаздывающего торможения.
4. Условный тормоз - более сложный. Если новый раздражитель, действующий непосредственно перед, хорошо выработанным условным раздражителем не будет подкрепляться безусловным (пищей), то этот новый раздражитель превращается в условный тормоз, который предохраняет организм от нерациональных действий.
Угасательное, дифференцированное и запаздывающее торможение сходны в следующем: они развиваются при неподкреплении условных сигналов безусловным (или прочным условным) рефлексом; зависят от силы подкрепляющего рефлекса, свойств нервной системы, прочности выработанного условного рефлекса, поддаются воздействию тренировки, взаимодействуют с безусловным торможением.
В результате угасание условных рефлексов память человека не перегружается малозначащими событиями. В спортивной практике при совершенствовании спортивных навыков исчезают лишние движения, неправильно освоенные навыки, что важно для совершенствования двигательной деятельности человека. 
Таким образом, внутреннее торможение принимает участие в приспособлении организма  к условиям жизнедеятельности, устраняя огромное количество реакций, потерявших свое биологическое значение.
В клетках высших отделов мозга развивается еще охоронительное (запредельное) торможение. 
Запредельное (врожденное) торможение
Когда на организм действуют чрезмерно сильный раздражитель или умеренной силы, но очень долго действующий, то в нервных клетках на смену возбуждения приходит процесс торможения. Оно возникает при очень длительных или частых раздражениях, которые могут превышать предел возможной работоспособности нервных клеток. Охоронительное торможение предохраняет клетки от функционального разрушения. Охоронительное торможение развивается относительно легко. Интенсивность и скорость развития охоронительного торможения зависят от возраста, индивидуальных особенностей, состояния нервных клеток и условий предшествующей деятельности.
Динамика нервных процессов в коре больших полушарий
Иррадиация – это распространение процесса возбуждения, или торможения по коре больших полушарий. Этот процесс присутствует всегда при формировании условного рефлекса.
Концентрация – сосредоточение возбуждения и торможения в определенных нервных центрах. Лежит в основе дифференцированного торможения.
Взаимная индукция, т.е. наведение противоположного процесса.
Функциональная мозаика – при любом условном рефлексе в коре больших полушарий одновременно возникают и возбуждение и торможение. При этом в связи с непрерывно меняющимися условиями внешней среды и деятельности организма, эта мозаика заторможенных и возбужденных очагов постоянно меняется.
Динамический, корковый стереотип. На систему различных сигналов, действующих через определенные промежутки времени в одной и той же последовательности вырабатываются постепенные системы стереотипных ответов.
Анализирующая и синтезирующая деятельность коры больших полушарий головного мозга
Для нервной деятельности характерен непрерывный анализ и  постоянный синтез раздражений, поступающих в высшие отделы головного мозга. Анализ и синтез раздражений – важнейшая функция коры больших полушарий мозга.
Анализ раздражений заключается в оценке значимости сложных раздражений, действующих на организм, в разложении сложных явлений на более прочные. Установлено, что организм отвечает положительной реакцией только на биологически целесообразные воздействия. Анализ раздражений начинается в рецепторах  и продолжается в низших отделах центральной нервной системы. Высший анализ (более точный и тонкий) осуществляется в больших полушариях головного мозга с участием сенсорных систем. 
Одновременно с анализом раздражений происходит синтез поступивших сигналов.
Синтез раздражений заключается в сочетании и объединении нервных процессов, возникающих в разных областях головного мозга. Синтез раздражений это взаимодействие разных групп нейронов между собой. Образование временной нервной связи в высших отделах головного мозга является примером его синтетической деятельности.
Аналитическая и синтетическая деятельность ЦНС протекает  в неразрывном единстве. В результате этого организм тонко и точно приспосабливается к условиям жизнедеятельности, формируя необходимые ему реакции.
 Более сложные и совершенные анализ и синтез раздражений совершаются в результате наличия у человека ІІ сигнальной системы, взаимодействующей с І первой сигнальной системой.
Типы высшей нервной деятельности.
Протекание условно-рефлекторной деятельности зависит от индивидуальных особенностей нервной системы. Основными свойствами нервной системы являются:  сила нервных процессов, их уравновешенность и подвижность.
Сила нервных клеток характеризует предел работоспособности корковых клеток. Уравновешенность нервных процессов (возбуждения и торможения) характеризует соотношение между силой возбуждения и силой торможения. Подвижность нервных процессов характеризуется быстротой перехода процесса возбуждения в процесс торможения и наоборот.
И.П.Павлов на основе 3-х основных свойств нервной системы выделил 4 основных типа высшей нервной деятельности.
1.	Сильный неуравновешенный (безудержный) тип. Ему свойственны сильные нервные процессы с преобладанием возбуждения над торможением. У представителей этого типа положительные условные рефлексы образуются быстро, а тормозные – медленно, и они малоустойчивы. Неуравновешенный тип чрезмерно возбудим, активен, его движения излишне порывисты, а иногда и суетливы.
2.	Сильный уравновешенный подвижный тип. У представителей этого типа положительные и тормозные условные рефлексы вырабатываются быстро. Он обладает сильными, подвижными и уравновешенными нервными процессами. Представители этого типа нервной системы могут быстро реагировать на новые раздражители, легко ориентируется в новых условиях; они подвижны, общительны.
3.	Сильный уравновешенный спокойный тип. У него так же, как и у предыдущего типа, хорошо вырабатываются положительные и тормозные условные рефлексы, но не так быстро. Переделка условных рефлексов осуществляется с большим трудом и медленнее, чем у представителей сильного уравновешенного типа. Нервные процессы отличаются малой подвижностью при достаточной их силе и уравновешенности. Труднее переделываются навыки.
4.	Слабый тип. Характеризуется слаборазвитым возбуждением и торможением. Формирование положительных условных рефлексов замедленное, и они неустойчивы. Тормозные же рефлексы устойчивы. При работе нервные клетки быстро утомляются; легко тормозятся при различных воздействиях.
Подобные деления на типы носят условный характер. Существует большое число людей, относящихся к промежуточным типам нервной системы.
При обучении и спортивной тренировке следует учитывать индивидуальные  особенности высшей нервной деятельности спортсменов, особенно высокого класса.

АНАЛИЗАТОРЫ

Строение и функции анализаторов
Жизнь организма происходит в условиях непрерывной взаимосвязи с объективно существующим миром. Внешняя среда и внутренняя состояние организма не постоянны, а все время изменяются. Чтобы существовать во внешней среде и приспосабливаться к ней, нужно постоянно получать информацию из внешней среды, а также от деятельности внутренних органов. Или иначе органы чувств (Павлов). Всю систему, начиная от рецепторов и кончая корой больших полушарий, Павлов назвал системой анализаторов или сенсорные (чувствительные, воспринимающие системы).

Восприятие внешнего мира через раздражители

Зрение

Слух

Обоняние

Осязание

Вкус

Рисунок 12. Схема восприятия внешнего мира
Функция анализаторов
Восприятие раздражений, проведение их, анализ и синтез данных раздражений, поступающих из внешней и внутренней среды.
И.П. Павлов определил, что каждый анализатор состоит из воспринимающего органа – рецептора, проводящих путей и центрального отдела, находящегося в коре больших полушарий мозга. Каждый анализатор состоит из 3-х отделов: периферический (рецепторы), промежуточный (нейроны, нервные пути), корковый (ЦНС).

ІІІ Корковый отдел анализатора

ІІ Промежуточный отдел анализатора

І Периферический отдел

Рисунок 13. Схематическое изображение отделов анализаторов
Первичный анализ возможен уже в самом рецепторе или в одном из нейронов (промежуточный отдел). Высший анализ происходит в корковом отделе сенсорных систем.
Существуют разные сенсорные системы, каждая из которых воспринимает свой специфический раздражитель: рецепторы глаза – раздражаются лучами света, рецепторы слуховой сенсорной системы – колебания звука и т.д. Функция рецепторов воспринимающая и преобразующая (в рецепторах вид раздражений превращается в нервный импульс). Но каждый вид рецептора идет по определенным путям.
Разделяют  две категории рецепторов -  внешние и внутренние:
1	Внешние рецепторы – экстерорецепторы воспринимают раздражения из внешней среды. Они находятся на коже и слизистых оболочках. И сигнализируют  о свойствах предметов, их удаленности и воздействиях на организм внешних факторов.
2	Внутренние рецепторы – интерорецепторы воспринимают раздражения от внутренних органов, мышц. Они расположены в глубине тела и подразделяются:
а)	Мышечные проприорецепторы, которые воспринимают изменение длины мышц;
б)	Сухожильные проприорецепторы находятся там, где мышца переходит в сухожилье. Несут информацию о напряжении мышц;
в)	Суставные проприорецепторы находятся в суставных капсулах и связках. Несут информацию о положении частей тела, т.е. костных рычагов, о величине суставных углов, о скорости и направлении движения частей тела в пространстве.
По характеру раздражения рецепторы классифицируются на хеморецепторы, механорецепторы и осморецепторы.
1.	Хеморецепторы воспринимают раздражение под действием химических реакций – вкусовые.
2.	Механорецепторы раздражаются под действием механического раздражения – мышцы.
3.	Осморецепторы чувствительны к изменению кровяного давления. Они расположены в стенках сосудов.
Функции промежуточного отдела анализаторов:
1.	Переключение информации с низлежащего отдела мозга вышележащий отдел мозга. Здесь происходит анализ и синтез, который осуществляется последовательно. Происходит проверка информации. Все промежуточные центры анализатора имеют двойную связь с ретикулярной формацией. Идет избирательный поток информации, т.е. последовательные обработки.
2.	Адоптация анализатора – это приспособление его к интенсивности раздражителя.
3.	Активное восприятие – из всего огромного числа раздражений организм вырабатывает наиболее существенное, значимое. 
4.	Участие движений  в процессе восприятия.
В основе всего лежит работа мышц.
Свойства анализатора
Одним из важных свойств сенсорной системы является приспособление к постоянно действующему раздражителю (адаптация). Например, человек, войдя в темное помещение, постепенно привыкает, адаптируется к темноте и начинает различать ранее невидимые предметы. Аналогичные приспособления возникают при постоянном действии шума, запаха. Приспособительный процесс может проявляться не только в повышении, но и в понижении возбудимости. Например, при действии сильных раздражителей возбудимость может понижаться.
Адаптация – это уменьшение или прекращение частоты импульсации от рецепторов на продолжающееся действие раздражителя.
Различные рецепторы обладают неодинаковой способностью к адаптации. Рецепторы бывают быстро и медленно адаптирующиеся. Так, слабой адаптацией обладают проприорецепторы (рецепторы мышц, связок, сухожилий). Поэтому, несмотря на непрекращающиеся при мышечной деятельности раздражение этих рецепторов, они непрерывно передают в ЦНС сигналы о напряжении мышц, скорости сокращения, положение отдельных частей тела.
Сенсорным системам также присущи явления иррадиации и индукции. При наличии иррадиации восприятие предметов может быть нечетким (неконтрастным), расплывчатым.
Индукция – характеризуется тем, что возбуждение одних нервных клеток вызывает торможение других нервных клеток. Этот вид индукции называется одновременной индукцией. Другая разновидность – последовательная индукция. В этом случае торможение возникает в тех же нервных клетках после прекращения возбуждения. Индукция проявляется при явлении контраста. Например, черный цвет ощущается более сильно после белого, горячая вода – после холодной.
К числу особенностей сенсорных систем следует отнести явление последствия. Благодаря последствию при высокой частоте прерывистых раздражений они могут восприниматься слитно. На этих процессах основано кино. В этом случае отдельные кадры киноленты воспринимаются как непрерывное действие.
Слуховая сенсорная система
Слуховая сенсорная система обеспечивает восприятие слова, устной речи, музыки. Ухо – орган слуха и равновесия. Улитка – орган слуха.
Звукопроводящая система уха
Периферическим отделом ее является ухо, которое проводит и воспринимает звук. Оно состоит из трех частей: наружной, средней, внутренней.
Звуковоспринимающий аппарат уха
Звуковые колебания улавливаются ушной раковиной и, пройдя наружный слуховой проход, воспринимаются чувствительной мембраной – барабанной перепонкой. Внутреннее ухо по форме напоминает улитку, находится в пирамидке височной кости. В улитке имеется особый звуковоспринимающий аппарат – кортиев орган, в котором расположены рецепторные слуховые клетки.
Механизм передачи звуковых волн
Колебания барабанной перепонки через систему косточек передаются во внутреннее ухо и вызывают движение жидкости – перилимфы. При этом происходит смещение основной мембраны – кортиева органа. В результате возбуждаются расположенные в ней рецепторные слуховые клетки, и возникает рецепторный потенциал, который по достижении определенной величины вызывает афферентные импульсы. Импульсы возникают в различных рецепторных клетках и через ряд нейронов передаются в височную долю коры больших полушарий. Таким образом, происходит анализ звука.
Границы слуха
Человек может воспринимать звуки с частотой от 16 до 20000 колебаний в секунду, т.е. оценивать как низкий, так и высокий тон. Обычно человек воспринимает не один какой-либо чистый тон, а одновременно несколько тонов. Различные тоны отличаются по интенсивности (громкость звука), которые тоже воспринимает человек. Незначительные различия звука – тембр. Это дает возможность лучше оценивать голос, речь, музыкальную мелодию.
Острота звука измеряется. Единица громкости звука децибел (дБ). Человек воспринимает громкость звука 1 до 140 дБ (громкий разговор – 60 дБ, шум трамвая – 70-75 дБ). При громкости выше 140 дБ звук воспринимается как болевое ощущение.
Так как человек слышит двумя ушами, он может оценивать направление звука. Если источник звука находится справа или слева, то звук улавливается правым или левым ухом не одновременно. Эта разность во времени является основой для определения направления звука.
Значение слуховой рецепции в спорте велико. Благодаря восприятию различного рода звуковых сигналов (свисток, удар по мячу) спортсмен получает сведения, влияющие на ход спортивной деятельности. Слух помогает воспринимать ритм, темп, что важно для развития координации движений.
Особенно велика роль слуховой сенсорной системы в восприятии слова, так как посредством слова тренер передает важную информацию.
Вестибулярная сенсорная система
Чтобы хорошо ориентироваться в пространстве, необходимо воспринимать положение и движения тела. Это осуществляется посредством вестибулярной сенсорной системы. Вестибулярный аппарат находится во внутреннем ухе в пирамидке височной кости и состоит из отолитового прибора преддверья и трех взаимно перпендикулярных каналов. Преддверье и полукружные канальцы – орган равновесия.
Рецепторы преддверья
Рецепторы отоливого прибора. В преддверии расположены два перепончатых мешочка. В них находятся скопление рецепторных клеток. Отолитовые приборы обеспечивают восприятие изменения положения тела в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Посредством сигналов от рецепторов преддверья человек ориентируется в пространстве, оценивает «верх» и «низ», определяет правую и левую стороны. Однако в состоянии невесомости такая ориентировка нарушается, т. к. отолиты «теряют вес» и не давят на волосковые клетки.
Рецепторы полукружных канальцев
Полукружные канальцы представляют собой три узкие трубочки, заполненные эндолимфой. У основания каждого канала, в местах соединения с преддверьем, имеются расширения – ампулы, в которых находятся рецепторные клетки. Рецепторы полукружных каналов сигнализируют в височную долю коры больших полушарий мозга преимущественно об изменении скорости вращательных движений.
Таким образом, рецепторы преддверья и полукружных каналов сообщают информацию о положении головы, об изменении прямолинейного и вращательного движения (его ускорениях и замедлениях).
Вестибулярные рефлексы
При раздражении вестибулярной сенсорной системы возникают рефлексы, которые влияют на тонус мышц и играют важную роль в сохранении равновесия тела. К их числу относятся:
•	рефлексы выпрямления. 
•	статокинетические рефлексы (при вращении тела).
•	статические рефлексы.
Вестибулярная сенсорная система играет важную роль в формировании двигательных навыков, связанных с вращением, переворотами. Под влиянием систематических занятий насыщенных упражнениями, воздействующими на вестибулярный аппарат (кувырки, перевороты, прыжки в воду, на батуте, обороты на перекладине), происходит тренировка вестибулярного аппарата.
Двигательная сенсорная система
От двигательного аппарата в ЦНС поступает информация. При помощи ее происходит оценка пространственной точности движений, степени мышечного напряжения, скорости передвижений. Таким образом, существует обратная связь, которая обеспечивает кору больших полушарий необходимой информацией о выполнении движений, состоянии двигательного аппарата.
Рецепторы двигательного аппарата и нервные центры
Расположены в мышцах, сухожилиях и суставах. В мышцах и сухожилиях находятся рецепторы: мышечные веретена (в мышечных волокнах) и сухожильные веретена (в сухожильях, фасциях, покрывающих мышцу). Мышечные веретена реагируют на изменение длины мышц, а сухожильные веретена на сокращение и напряжение мышц. Суставные рецепторы воспринимают положение сустава (величину суставного угла) и скорость движения в суставе. 
Из-за слабой адаптации всех проприорецепторов к раздражителям нервная система получает непрерывные сигналы о состоянии мышц, посредством чего нервная система может управлять движениями.
Двигательная сенсорная система играет еще и существенную роль в управлении деятельности внутренних органов – при мышечной работе происходит не только сокращение мышц, но и усиление обмена веществ и энергии, функции дыхания и кровообращения.
Под влиянием тренировки деятельность этой системы улучшается (спортсмены лучше ориентируются в пространстве, объективно оценивают свои действия во времени, точнее усваивают нужный темп движения, анализируют скорость проведения приема). Это происходит потому, что из-за более развитой двигательной сенсорной системы, спортсмены получают более точную информацию от сокращающихся мышц.
Однако утомление ухудшает способность анализировать свои действия. В спорте, для того, чтобы тренировать более точный анализ движений применяют прием: исключают зрительную сенсорную систему (завязывают глаза). Это обеспечивает более тонкий анализ движений.
Зрительная сенсорная система
Зрение значительно расширяет границы познания человеком объективного мира (телескопы, микроскопы, книги). Свет, проникая внутрь глаза, проходит ряд светопреломляющих сред: Роговицу, переднюю камеру глаза, хрусталик, стекловидное тело после чего, попадая на сетчатую оболочку, воспринимается светочувствительными клетками – колбочками и палочками.
Преломление световых лучей и аккомодация
На сетчатке глаза, как на пленке фотоаппарата, возникает перевернутое и уменьшенное изображение рассматриваемых предметов. Но видим мы все, таким как оно есть, это происходит потому, что зрительное восприятие сверяется с практическим опытом, с информацией других сенсорных систем.
 Для того чтобы видеть хорошо все предметы на разном расстоянии необходимо глазу, как фотоаппарату навести на «резкость». Аккомодация – это способность видеть предметы на разное расстояние. Благодаря этому удается сфокусировать изображение на сетчатке. При близорукости (фокус перед сетчаткой) или дальнозоркости (позади сетчатки) точно сконцентрировать изображение невозможно. Компенсируют этот недостаток очки. По мере старения организма хрусталик теряет эластичность, и аккомодация ухудшается.

1. В нормальном глазе.

2. В дальнозорком глазе.

3. В близоруком глазе

Рисунок 14. Схема преломления световых лучей
Зрительные рецепторы
Это палочки и колбочки. Колбочек в сетчатке глаза около 130 миллионов, палочек – 7 миллионов. Колбочки находятся на сетчатой оболочке глаза в центральной части, а палочки по периферии сетчатки. Желтое пятно – самая светочувствительная область сетчатой оболочки глаза. Палочки более чувствительны, воспринимают свет невысокой интенсивности (вечером), колбочки менее чувствительны (воспринимают предметы при хорошем освещении). При помощи колбочек обеспечивается цветное зрение. В восприятии света участвуют 3 вида колбочек, которые воспринимают красный, зеленый и синий цвета. При отсутствии одного из видов колбочек, световосприятие нарушается.
Острота зрения, поле зрения, глазомер
Острота зрения определяется тем наименьшим углом, при котором при определенной степени освещения человек может видеть раздельно две точки (таблицы с буквами разной величины). Пространство, на котором видны предметы справа и слева называют полем зрения. Снаружи поле зрения каждого глаза больше, чем изнутри. Для белого цвета поле зрение большее, чем для зеленого и красного.
Оценка расстояния до предметов производится посредством глубинного зрения. Оно возможно благодаря зрению двух глаз (бинокулярное зрение). При зрении одним глазом (монокулярное), расстояние оценивается, особенно вблизи, плохо. Глазомер можно тренировать.
Висцеральная сенсорная система
Она воспринимает тончайшие изменения, возникающие во внутренних органах. Она передает в ЦНС информацию о внутренней среде организма. Без этого невозможна полноценная регуляция внутренних органов.
Рецепторы, расположены во внутренних органах – висцерорецепторы. Их 3 вида:
•	барорецепторы – воспринимают изменения давления крови в сосудах;
•	хеморецепторы – воспринимают химические изменения в крови; 
•	осморецепторы – воспринимают колебание водно-солевого обмена. 
При раздражении  висцерорецепторов, возникающие в них нервные импульсы по чувствительным нервным волокнам передаются в ЦНС. В соответствии с этими сигналами происходит перестройка ее деятельности.
Деятельность висцеральной системы тесно связана с деятельностью двигательной. И поэтому раздражение висцерорецепторов может оказывать как усиливающее, так и угнетающее влияние на скелетную мускулатуру.
В спорте имеет большое значение: при физической нагрузке происходит изменение внутренней среды (возрастает давление крови, наблюдается сдвиг рН крови в кислую сторону, увеличивается концентрация углекислоты, уменьшается концентрация кислорода). Все это сказывается на работоспособности спортсмена.
Тактильная сенсорная система
Обеспечивает восприятие механических воздействий на кожу. Рецепторы – тактильные и осязательные тельца. Высокая чувствительность на коже пальцев и ладоней, в других местах на коже более низкая.
В спорте помогает воспринимать поверхность снарядов, почувствовать прикосновение к противнику (борьба), сохранить равновесие. Непривычные тактильные ощущения могут отрицательно сказываться на спортивном результате и затруднить выполнение двигательного навыка (бревно в гимнастике, ковер).
Температурная сенсорная система
Благодаря ней организм получает сведения о температуре окружающей среды. Терморецепторы воспринимают изменения температуры. Их 2 вида, одни реагируют на холод, другие – на тепло. Число рецепторных точек, воспринимающих холод больше на 8-10 раз. Импульсы, возникающие в терморецепторах, передаются в центральный отдел температурной сенсорной системы, который расположен в коре больших полушарий. Температурная сенсорная система связана с другими нервными центрами, регулирующими обмен веществ, деятельность ССС и дыхательной системы (расширение или сужение кровеносных сосудов, изменения дыхания).
Болевая сенсорная система
Рецепторы, воспринимающие боль находятся в коже (на 12 см – 100 болевых рецепторов) и внутренних органах. Болевые рецепторы – свободные нервные окончания (возникает нервный импульс и передается в ЦНС).
Болевые рецепторы не избирательны к разным раздражителям – механическим, температурным, электрическим. Боль возникает тогда, когда любой раздражитель достигает значительной силы. Сильная боль сопровождается учащением сердцебиений, изменением Ад, дыхания. Боль сигнализирует организму об опасности, вызывая оборонительные рефлексы.
Особенность болевых рецепторов – слабая адаптация к действию раздражителей. Но все же при продолжительных болевых воздействиях спортсмен адаптируется к боли (у боксеров наименьшая болевая чувствительность).

ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ

Основные свойства мышц
Мышцы человека делятся на поперечнополосатые и гладкие.
1.	Поперечнополосатые скелетные мышцы обеспечивают перемещение тела в пространстве. Работу выполняют статическую и динамическую. Мышцы возбудимые.
2.	Поперечнополосатая мышца сердца. Свойство – автоматизация.
3.	Гладкие мышцы образуют стенки внутренних органов.
Строение мышечного волокна
К поперечнополосатым мышцам относятся скелетные и сердечная мышца. Поперечно-полосатые мышцы состоят из сотен и тысяч мышечных волокон (мышечных клеток), длина которых достигает 10-12 см, а поперечное сечение – от 0,1 до 0,01 мм.  Строение мышечного волокна очень сложное. Снаружи оно покрыто оболочкой сарколеммой, под которой находятся ядра. Ядер много. Внутри мышечного волокна имеется протоплазма – саркоплазма, различные включения, а также тонкие нити – миофибриллы. В числе включений мышечной клетки имеются – митохондрии (выполняют окислительный процесс и энергетический обмен). Это энергетические станции клеток, ответственны за энергетический обмен.
Одно мышечное волокно содержит тысячи миофибрилл, которые являются сократительным аппаратом мышцы. Каждая миофибрилла состоит еще из более тонких нитей – протофибрилл. Протофибриллы подразделяются на более короткие и толстые нити, построенные из белка миозина и относительно тонкие, но более длинные нити, построенные из белка актина. Эти белки и являются основными сократительными белками мышцы.

Рисунок 15. Схематическое строение мышечного волокна
Особенность гладких мышц – самовозбуждение под влиянием импульсов, они не подчиняются нашей воле и являются тоническими. Сокращение их медленные, длительные, но довольно сильные и не требуют больших энергетических затрат. Расслабление происходит очень медленно. Гладкие мышцы способны сохранять приданную им растяжением длину без изменения напряжения. Так, например, давление внутри мочевого пузыря почти не изменяется при разной степени его наполнения. Возбудимость гладких мышц низкая. Обычно они возбуждаются действием не одного, а нескольких импульсов. При этом даже относительно редкие раздражения могут вызвать стойкое непрерывное сокращение.
Медленные сокращения мышц желудочно-кишечного тракта обуславливают медленные его движения, способствуя тем самым лучшей обработке пищи. Медленные сокращения мышц стенки мочевого пузыря обеспечивают более полное его опорожнение. Мышцы кровеносных сосудов участвуют в регулировании кровяного давления. Скорость проведения импульсов и волны сокращения гладких мышц значительно меньше скелетных (от 2 до 15 см/с). Работа гладкой мускулатуры регулируется импульсами, поступающими к ней по вегетативным нервам: меняется уровень ее активности, т.е. сила и частота сокращения. Гладкомышечные волокна способны сокращаться благодаря их растяжению без участия нервных воздействий. Именно таким способом мышцы пищеварительного тракта могут обеспечивать перистальтику кишечника. 
Любая мышечная ткань обладает свойствами:
1.	Возбудимость (как нервная).
2.	Проводимость.
3.	Сократимость (механическая реакция мышц, связанная с сократимостью).
Возбудимость характеризует функциональное состояние мышечной ткани. Возбудимость мышечной ткани непостоянна. Например, при разминке возбудимость мышц повышается, а при развитии утомления снижается.
Сократимость – это способность мышечного волокна сокращаться, изменять напряжение под влиянием возбуждения.
Проводимость – это способность мышечной ткани проводить волну возбуждения (импульс) вдоль волокна от места раздражения.
Непосредственное раздражение мышечной ткани – прямое раздражение. Раздражение мышцы через нерв – непрямое раздражение.
Порог возбудимости мотонейрона
Возбудимость это свойство живой ткани. Разные ткани в нашем организме имеют разную возбудимость. Самая возбудимая ткань – нервная, затем – мышечная. Возбудимость одной ткани неодинакова, изменчива. Никто не обладает постоянной возбудимостью. Мерой возбудимости является порог возбудимости.
Порог возбудимости – минимальная сила раздражения, которая нужна, чтобы выявить возбуждение ткани (пороговая сила).
Раздражители бывают: электрические, тепловые, холодовые, механические и т.д.
Раздражители бывают:
1.	Надпороговые (выше по силе пороговой).
2.	Подпороговые (меньше по силе пороговой). 
Возбудимость и возбуждение
Свойства.
1.	Хронаксия – или порог времени раздражения – это то минимальное время, которое необходимо, чтобы ток напряжения равного удвоенному порогу вызвал возбуждение.
2.	Рефрактерность – изменение возбудимости мышцы во время ее возбуждения.
Возбудимость делится на следующие периоды:
1.	Абсолютная рефрактерность – абсолютная невозбудимость мышцы в момент ее возбуждения даже на действие самого сильного раздражителя. Длится для нервов от 0,0004- 0,003 сек, в мышце от 0,02-0,3 сек.
2.	Относительная рефрактерность – когда возбудимость мышцы несколько восстанавливается: на раздражение пороговой силы она не ответит, а на раздражение надпороговой ответит. Длится от 0,001 – 0,08.
3.	Фаза повышенной возбудимости. Супернормальная – отвечает на раздражение пороговой силы. Длится в 2-3 раза дольше, чем рефрактерность.
4.	Фаза пониженной возбудимости.
Мерой возбудимости мышц служит лабильность (Введенский). Лабильность характеризует скорость протекания возбуждения. Измеряется лабильность максимальным количеством волн возбуждения в единицу времени. Лабильность постоянно меняется.
Двигательные единицы мышц
Структурной единицей нервно-мышечного аппарата, являются двигательные единицы. Двигательная единица представляет собой систему из мотонейрона и иннервируемых им мышечных волокон.
Двигательные единицы включает в себя мотонейрон его аксон, концевые веточки аксона, которые образуют синапс на каждом мышечном волокне. Она начинается мотонейроном. Мотонейроны бывают большие и малые. Малые мотонейроны имеют тонкие аксоны и иннервируют небольшое количество (десятки) мышечных волокон и образуют малые двигательные единицы. Они входят в состав мелких мышц (пальцев рук, лица и др.). Также малые двигательные единицы входят и в состав крупных мышц. Малые двигательные единицы обеспечивают быстрые и тонкие движения.
Большие мотонейроны имеют толстые аксоны. Они иннервируют большое количество мышечных волокон (от 500 до несколько тысяч), образуют большие двигательные единицы. Они входят приимущественно в состав крупных мышц туловища и конечностей. Эти мышцы осуществляют более медленные движения.
Регуляция частоты импульсации мотонейрона
Функциональные свойства
1.	Порог возбудимости у малых двигательных единиц (низкопороговый) – очень низкий, возбуждается легче и быстрее, а больших двигательных единиц (высокопороговый) – высокий. Для сравнения нерв имеет порог возбудимости – 10мл. вольт. Легче возбуждаются малые мотонейроны (МДЕ). Например, внутренняя прямая мышца глаза относится к быстрым, а камбаловидная к медленным мышцам.
2.	Частота импульсации. Малые мотонейроны – редкая частота импульсации. Тормозящая клетка оказывает тормозящее влияние на малые мотонейроны.
Сократительная деятельность скелетных мышц
Напряжение всех мышечных волокон двигательной единицы зависит от того, сколько в ней находится волокон. Величина постоянная, то есть одинаково действует на все волокна мышц.
Взаимосвязь частоты акта от частоты нервных импульсов
1.	одиночное сокращение мышцы;
2.	режим одиночных сокращений;
3.	зубчатый тетонос;
4.	гладкий тетонос.
В ответ на одиночный импульс мышечные волокна двигательной единицы отвечают быстрой сократительной реакцией – одиночным сокращением. Одиночное сокращение проходит в виде волны и делится на 2 фазы:
1.	Подъема напряжения, или укорочения мышцы.
2.	Расслабления, или удлинения мышцы.
Интервал между началом раздражения и началом мышечного сокращения называется периодом скрытого сокращения или латентным периодом. Во время скрытого периода происходит подготовка мышцы к сокращению: потенциал действия, активизация миозина, расщепление аденофосфорной кислоты, дающей энергию для мышечного сокращения.
Длительность одиночных сокращений бывает разной: медленное (0,1 с) и быстрое (0,05с).

На фазу напряжения - 0,04с               
На фазу расслабления - 0,06с            Медленное

На фазу напряжения – 0,02с           
На фазу расслабления – 0,03с           Быстрое

Скорость сокращения мышц зависит от количества двигательных единиц. Одного одиночного сокращения в мышцах никогда не бывает, их больше. При небольшой частоте (8-10 импульсов в 1с) и при длительности одиночного сокращения 0,1с и меньше двигательные единицы работают в режиме одиночных сокращений.

Рисунок 16.Суммарный эффект работы трех двигательных единиц, каждая из которых работает в режиме одиночных сокращений
Если от мотонейрона идет импульс и если интервал времени между импульсами будет равен 1 мышечному сокращению, то это будет момент мышечных сокращений. Медленные двигательные единицы: 10 импульсов в секунду, большие двигательные единицы – 20 импульсов в секунду. Это значит, что в интервале между импульсами мышечные волокна данной двигательной единицы успевают осуществить весь цикл одиночного сокращения, и новый импульс вызывает у них снова такое же одиночное сокращение.
Суммация сокращений – более частые импульсы. Когда второй и последующие импульсы застают мышцу в момент, когда еще она не успела прийти в состояние полного расслабления после предыдущего сокращения, наступает тетаническое мышечное сокращение. Максимальное тетаническое сокращение  возникает с увеличением частоты импульсации.

0,1с.режим одиночных    Тетанус зубчатый               Тетанус гладкий
сокращений.
Рисунок 17.Режимы сокращений двигательной единицы
Тетанус бывает зубчатый и гладкий. Зубчатый тетанус или не полный возникает при такой частоте импульсации, когда мышечное волокно начинает расслабляться и в это время снова возникает напряжение. Гладкий тетанус или полный возникает еще в большем напряжении, когда мышца не успевает расслабляться.
Для медленных двигательных единиц – 25 импульсов в секунду. Для больших двигательных единиц – 50 импульсов в секунду.
Сравнение режима одиночного сокращения и тетанических сокращений
Режим одиночного сокращения самый не утомительный, т. к. в фазе сокращения энергия расходуется, а в фазе расслабления она восстанавливается. В режиме тетанического сокращения мышца работает не долго (мышца недостаточно расслабляется, а восстановление израсходованных веществ происходит не полно). Режим максимальных сокращений вызывает более сильное напряжение, но кратковременное.
В процессе жизни у человека больше тренируются малые двигательные единицы, чем большие. Они становятся активными при меньших по силе раздражениях (при частоте импульсации, не превышающей 20—25 импульсов в 1с). Поэтому мышечные волокна могут развить лишь небольшое напряжение, обеспечивающее, например, положение стоя. Такая работа не очень утомительна; она может совершаться относительно долго. Большие двигательные единицы в основном проявляют свою активность при значительных мышечных усилиях.
Регуляция мышечного напряжения
а)	число активных двигательных единиц;
б)	режим активных двигательных единиц;
в)	связь во времени активности различных двигательных единиц.
Регуляция мышечного напряжения зависит от 3-х факторов:
•	От количества активных двигательных единиц. Если возбуждены малые мотонейроны, напряжение небольшое (поза, ходьба). Если возбуждены большие мотонейроны напряжение большое, сильное.
•	От частоты импульсации мотонейрона. Зависит от силы раздражителя. Если частота не большая, значит, возбуждены малые мотонейроны. Все мотонейроны работают в разном напряжении.
•	От времени возбуждения двигательных единиц или от времени активности двигательных единиц. Если 3 мышцы работают асинхронно, напряжение каждой меньше, напряжение поддерживает плавность движений. Большее время наши мышцы работают асинхронно.
Механизм и энергетика мышечных сокращений
Механика мышечного сокращения
Миофибриллы – тонкие нити в мышечном волокне. Они являются сократительным аппаратом мышцы. Каждая миофибрилла состоит из пачек еще более тонких нитей – протофибрилл. Протофибриллы подразделяются на более толстые нити, состоящие из белка миозина, и относительно тонкие и длинные нити, построенные из белка актина. Миозиновые нити – толстые, актиновые – тонкие.

Актин                                  Миозин

Мышца расслаблена                                   Мышца напряжена
Рисунок 18. Схематическое изображение механизма мышечного сокращения
Актин и миозин - основные сократительные белки. Нити актина расположены в промежутках между миозиновыми нитями. При сокращении мышечного волокна нити актина сближаются, скользя относительно миозиновых нитей, и мышца укорачивается, а во время растяжения удаляются, и мышца удлиняется. Актиновые диски втягиваются в миозиновые при сокращении мышцы, и мышца напрягается. При сокращении изменяется не длина нитей, а степень их удаления друг от друга. В основе мышечного сокращения лежит теория скольжения.
Основные энергетические вещества мышц
Биохимические процессы, обеспечивающие энергией сокращение мышцы, осуществляются в две фазы анаэробную и аэробную. Основным энергетическим веществом является АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). При втягивании тонких актиновых нитей между толстыми миозиновыми расходуется энергия. Эта энергия образуется в результате расщепления АТФ и потребляется сократительным белком миозином. Миозин становится активным при возбуждении мышцы. С прекращением доставки энергии мышечное волокно расслабляется. АТФ составляет в мышце 0,75% ее веса.
, где
АДФ – аденозиндифосфорная кислота,
ФК – группа фосфорной кислоты,
Q – энергия.
В первую очередь и с наибольшей скоростью энергия освобождается при расщеплении АТФ. Запасы АТФ в мышце ограничены, но человек способен выполнять работу длительное время почти при неизменном содержании АТФ в мышцах. В ходе работы АТФ и расщепляется, и восстанавливается (ресинтезируется) за счет энергии, получаемой при расщеплении других энергосодержащих веществ. АТФ расщепляется на АДФ и группу фосфорной кислоты. При этом выделяется энергия для работы мышцы.
Процесс расщепления АТФ осуществляется при участии белка миозина, который в данном случае выполняет роль фермента (вещества, ускоряющие расщепление). Но в процессе расщепления АТФ включается креатинфосфорный механизм, который восстанавливает АТФ за счет энергии, высвобождаемой при расщеплении креотинфосфата (КФ) с переносом фосфатной группы от КФ на АДФ. При взаимодействии КФ с АДФ образуется АТФ с выделением креатина (К):
КФ+АДФ = АТФ + К.
Ресинтез – восстановление. Основным источником энергии являются белки, жиры и углеводы. Ресинтез осуществляется в 2 фазы: анаэробную и аэробную.
Анаэробный реситез АТФ
Анаэробная фаза – безкислородная.
КФ + АДФ-а → АТФ (20-30 сек. человек может работать за счет КФ – креотинфосфата).
Большими возможностями для восстановления АТФ в анаэробной фазе обладает гликолитический механизм. Он более медленный, но действует дольше. Гликолиз — это процесс расщепления углеводов, запасы которых в мышцах и печени достаточно велики для восстановления АТФ. Однако, гликолитический механизм менее эффективен. Из одной молекулы глюкозы образуется две молекулы молочной кислоты. В процессе гликолиза возрастает концентрация недоокисленных продуктов (молочной кислоты) в мышцах и крови, реакция внутренней среды организма сдвигается в кислую сторону. Это затрудняет обменные процессы, снижает активность ферментов, физическую работоспособность. В анаэробной фазе быстро накапливается кислородный долг, который исчезает лишь после выполненной работы. Гликоген, глюкозофосфат – восстанавливают.
Гликоген → С3Н6О3 (молочная кислота) + ФК - освобождается энергия.
Аэробный ресинтез АТФ
Наиболее эффективным механизмом восстановления АТФ является механизм аэробного окисления углеводов (кислородная фаза), липидов, безазотистых веществ белкового обмена. Аэробное окисление углеводов обеспечивает выход восстановленной АТФ в 12 раз больший, чем при гликолизе. Конечными продуктами аэробного окисления углеводов являются вода и углекислый газ — вещества, существенно не изменяющие состояние внутренней среды организма. Это важно при выполнении длительной работы. Аэробная фаза восстановления АТФ предполагает непрерывное и достаточное снабжение мышц кислородом. Следовательно, любое мышечное сокращение обеспечивается энергией, освобождаемой при расщеплении АТФ. Для восстановления АТФ в мышце, включается в определенной последовательности ряд механизмов:
1.	креатинфосфорный механизм, который в состоянии обеспечить очень кратковременные мышечные сокращения в начале работы;
2.	гликолитический механизм, обеспечивающий относительно более длительные мышечные сокращения;
3.	механизм аэробного окисления углеводов и других энергосодержащих веществ.
Аэробный механизм восстановления АТФ обеспечивает длительные мышечные сокращения, которые могут осуществляться в течение нескольких часов.
В аэробной фазе происходит окисление С3Н6О3.
1/3 С3Н6О3 + 6О2 → 6СО2 ↑ + 6Н3О – освобождается энергия.
2/3 С3Н6О3 – превращается в гликоген. Поэтому запасы энергии не исчезают полностью, они восстанавливаются. Происходит окисление белков, жиров, углеводов. Белки окисляются в последнюю очередь, они нам необходимы, они незаменимы.
Работа мышц. Сила мышц
Режимы мышечной деятельности
Мышцы состоят из мышечного волокна. Все мышцы прикрепляются к костным рычагам. Способность мышцы к сокращению связана с ее основным свойством — развитием напряжения. Чтобы мышца сократилась, ей нужно преодолеть внешнее сопротивление. Если же она не пересилит внешнее сопротивление, она будет напряжена. Или, если напряжение мышцы при ее сокращении больше, чем внешняя нагрузка, то в таком случае мышца укорачивается, вызывая движение. Это так называемое концентрическое сокращение мышцы. Если же внешняя нагрузка превышает напряжение, развиваемое возбужденной мышцей, то в таком случае мышца будет растягиваться, т. е. она при сокращении удлиняется. Такое мышечное сокращение называется эксцентрическим сокращением, которое может наблюдаться при уступающих движениях (например, при прыжках с высоты на землю).
Различают 3 режима работы мышц.
1.	Изотонический: (изо - равный, тонус - напряжение), это такой режим, при котором происходит свободное укорочение мышц, при постоянном тонусе (работа языка). Динамическое сокращение.
2.	Изометрический – такой режим работающей мышцы, при котором мышца, напрягаясь, не укорачивается. Она не может преодолеть величину внешнего сопротивления (удержание груза, поза.) Изометрическими упражнениями наращивают силу (т/атлетика, атлетизм). Статическая работа.
3.	Ауксотонический (смешанный режим работы). Постоянно происходит движение и напряжение мышц. Это самый распространенный режим.
В спортивной деятельности чаще всего сочетаются изометрический и ауксотонический режимы. При выполнении физических упражнений разные скелетные мышцы работают в различных режимах мышечной деятельности. Одни мышцы осуществляют статические усилия, работая преимущественно в изометрическом режиме, другие выполняют динамическую нагрузку, функционируя в ауксотоническом режиме. Например, во время скоростного бега на коньках мышцы спины работают преимущественно в изометрическом режиме, удерживая тело спортсмена в наклонном положении. При этом мышцы верхних и нижних конечностей функционируют в ауксотоническом режиме, обеспечивая главным образом динамическую работу конькобежца.
Механическая работа мышцы
Механическую работу мышц (при вертикальном подъеме груза Р на высоту Н) можно измерить по формуле: А = Р х Н = 200кг х 2м = 400кг/м (штангист). По этой формуле можно измерить только внешнюю работу.
Во время статической работы мышца производит внутреннюю работу. Работа мышцы выражена в развитии и поддержании напряжения в течение данного времени. При статических усилиях работа оценивается величиной мышечного напряжения (силы), умноженной на время его поддержания:
А = F х t.
Во внутреннюю работу входит:
1.	Преодолевающая сила.
2.	Удерживающая сила (фиксировать штангу). Очень интенсивный расход энергии.
3.	Уступающая работа, противоположна преодолевающей работе.
Внешнюю, механическую, работу мышца производит, развивая напряжение и сокращаясь. При этом она расходует определенное количество энергии. Общий расход энергии при работе равняется расходу энергии, затраченному на полезную механическую работу и на образование тепла. Какая же часть энергии идет на выполнение механической работы, а какая теряется в виде тепла? Об этом можно судить по величине коэффициента полезного действия (КПД.). Под коэффициентом полезного действия понимают отношение величины произведенной внешней работы к общему расходу энергии, затраченной на эту работу; к.п.д. обычно выражается в процентах. Он может достигать у человека 25—30%. Это значит, что только четвертая или третья часть всех энерготрат мышцы используется на выполнение механической работы, а остальные 3/4 или 2/3 затраченной энергии теряется в виде тепла.
При физической работе к.п.д. может изменяться в зависимости от величины нагрузки и скорости мышечного сокращения.
Работа мышцы в зависимости от нагрузки
Груз (г)	0	50	100	150	200	250	
Сокращение
(мм)
Работа (гмм) 	14	9	7	5	2	0	
								
	0	450	700	750	400	0	

Из приведенных данных видно, что по мере увеличения груза работа мышцы сначала увеличивается, а при дальнейшем возрастании нагрузки начинает уменьшаться до нуля.
Закон средних нагрузок  – наибольшую работу мышца совершает при средних нагрузках. Наибольшая производительность мышцы наблюдается также при средних скоростях сокращения. Если же скорости сокращения мышцы высокие, к. п. д. снижается из-за нарастания трения, увеличения вязкости мышцы. В этом случае большая часть энергии тратится на преодоление внутримышечного сопротивления.
При слишком медленных сокращениях производительность мышцы также снижается, но уже по другой причине. Часть энергии тратится не на сокращение мышцы, а на поддержание достигнутого сокращения. Разные мышцы обладают неодинаковой силой, быстротой сокращения и выносливостью. Все это сказывается на средних величинах нагрузок и скоростей сокращения. В процессе систематической тренировки мышц средние нагрузки и скорости сокращения возрастают.
В естественных условиях во время физической работы одна и та же мышца может быть использована в одно время для динамической, а в другое для статической работы. При этом ее производительность в ходе работы может изменяться. Большую работу при прочих равных условиях совершит та мышца, у которой волокна более длинные. Более длинные волокна у параллельноволокнистых и веретенообразных мышц. Чем больше сила и меньше сопротивление, тем больше амплитуда мышечного сокращения и величина выполненной работы.
Сила мышц и факторы ее обуславливающие
Сила мышцы – максимальное напряжение мышцы в изометрическом режиме работы, или тот максимальный груз, который мышца в состоянии поднять, преодолеть. Сила мышц проявляется в напряжении.
Напряжение – основное свойство мышечной ткани. При ходьбе и беге мышечное напряжение в 7,6 раз больше чем вес человека. Сила мышц зависит:
1.	От количества возбужденных мотонейронов,
2.	От режима работы мышц в гладком тетанусе,
3.	Длина покоя (постоянная),
4.	От количества и толщины мышечного волокна, т.е. от поперечника мышцы.
Физиологический поперечник мышцы это величина площади поперечного сечения (в см2), которая проходит через все волокна данной мышцы. Большинство мышц человека имеет перистое строение, т. е. мышечные волокна расположены под углом друг к другу. Существуют мышцы с параллельным и веретенообразным расположением волокон. У портняжной мышцы параллельный ход волокон, а у двуглавой мышцы бедра — веретенообразный. У перистых мышц при одной и той же толщине, как и у мышц с параллельным и веретенообразным расположением волокон, физиологический поперечник больше — в нем укладывается больше мышечных волокон. В результате перистая мышца сильнее.
Поперечник бывает 2 видов:
1.Физиологический поперечник – сумма всех сечений поперечных волокон. Волокон очень много. Перистые мышцы самые сильные.
2.Анатомический поперечник (поперечное сечение, проведенное перпендикулярно длине мышцы).

                                            І              ІІ                          ІІІ
Рисунок 19.Схема строения мышцы. Физиологический (а) и анатомический (б) поперечники в параллельно волокнистой (I), веретенообразной (II) и перистой (III) мышцах
Максимальное напряжение мышцы характеризует ее максимальную силу.
Факторы, влияющие на проявление максимальной силы.
1.	Сила мышц зависит от сократительной силы всех ее мышечных волокон, т. е. от физиологического поперечника данной мышцы. Величина физиологического поперечника зависит от строения мышцы. 
2.	Мышцы отличаются и по анатомическому поперечнику—поперечнику сечению, перпендикулярному к длине мышцы без учета характера расположения в ней волокон. Чем больше анатомический поперечник, тем толще мышца и тем большую силу она может развивать. Люди с более толстыми мышцами при прочих равных условиях развивают, как правило, большую силу, но при этом имеют и больший вес тела.
Для сравнения силы разных мышц пользуются абсолютной силой. Под абсолютной силой мышцы понимают ее максимальную силу, приходящуюся на 1 см2 физиологического поперечника. Чем больше волокон содержится в данной мышце, тем большую силу она развивает. Толстые мышечные волокна развивают большее напряжение, чем тонкие. В процессе тренировки, в особенности в силовых упражнениях, мышечные волокна утолщаются, возрастает их сила.
Относительная сила — это величина силы, приходящаяся на 1 см2 анатомического поперечника. Под относительной силой также понимают силу мышц человека, отнесенную на 1 кг веса тела. Для ее определения, максимальную произвольную силу мышц человека делят на вес тела, выраженный в килограммах.
Взрывная сила — это способность организма проявлять значительную силу в очень короткий отрезок времени. От развития этой силы зависит успех в скоростно-силовых упражнениях (прыжки, метания).
Произвольная максимальная сила человека измеряется при развитии мышцами максимального напряжения в изометрическом режиме, т. е. при максимальном статическом усилии.
Сила мышцы зависит от ее функционального состояния: возбудимости, лабильности, уровня обмена веществ, питания. Утомление снижает ее силу. Углы приложения мышечной тяги на костные рычаги также имеют значение для проявления силы данной мышцы. Мышечная сила зависит от синхронности в работе двигательных единиц и от степени их напряжения.
Величина произвольной силы человека также зависит от внутримышечной и межмышечной координации. Под внутримышечной координацией понимают степень активности и синхронности двигательных единиц, входящих в данную группу мышц. Межмышечная координация определяется степенью слаженности в работе различных мышц человека (синергистов и антагонистов), участвующих в развитии мышечного напряжения. Чем эффективнее внутри и межмышечная координация, тем выше величина максимальной силы человека.
На скорость сокращения мышц влияет центральная нервная система. Физическая тренировка в изометрических условиях работы мышц может увеличить их силу, но вместе с тем может отрицательно сказаться на развитии скорости. При систематической тренировке в упражнениях на развитие быстроты скорость сокращения тренируемых мышц возрастает. Так, мышцы-разгибатели голени у спринтеров более быстрые, чем у бегунов на длинные дистанции. У прыгунов мышцы маховой ноги сокращаются быстрее толчковой.
При спортивной тренировке наблюдается рабочая гипертрофия мышц (мышца увеличивается в весе, объеме, в размерах).
Существует 2 типа гипертрофии:
Саркоплазматический тип: увеличивается содержание и запасы энергетических веществ (АТФ, гликоген). Стайеры, велосипедисты.
Миофибрильный тип состоит из сократительных белков (актин, миозин). Важно, где выполняется силовая статическая работа (т/атлетика, борьба, бокс, гимнастика).
Сила мышц зависит от их длины. 

Указатель сокращений.
ЦНС – центральная нервная система.
МПП – мембранный потенциал покоя.
ВПСП – возбуждающий постсинаптический потенциал.
КПБ – кора больших полушарий.
ВНС – вегетативная нервная система.
ВНД – высшая нервная деятельность.
ДЕ – двигательные единицы.
МДЕ – малые двигательные единицы.
БДЕ – большие двигательные единицы.
АТФ – аденозинтрифосфорная кислота.
АДФ – аденозиндифосфорная кислота.
ФК – фосфорная кислота.
КФ – креотинфосфат.
К – креатин.
КПД – коэффициент полезного действия.

ЛИТЕРАТУРА
1.	Серопегин И.М., Волков В.М., Синайский М.М. Физиология человека: Учебник для техн. – М.: Физ. культ. Физкультура и спорт, 1979, - 287 с., ил.
2.	Шабатура Н.Н., Матяж Н.Ю., Мотузный В.А. Биология человека: – К.: Генеза, 1998. – 432с.
3.	Сергеев Б. Занимательная физиология. – М.: Молодая гвардия, 1969, - 335с.
4.	Эдвард Т. Хоули, Б. Дон френкс. Оздоровительный фитнесс. – К.: Олімпійська література, 2000, - 367с.
5.	Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Физиология человека: Учебник для Вузов физической культуры. – М.: Терра-Спорт, Олимпия Пресс, 2001, - 580с.,ил.
6.	Смирнов В.М., Дубовицкий В.И. Физиология физического воспитания и спорта: Учебник для студ. средн. и высших уч. Заведений. – М.: ВЛАДОС – ПРЕСС, 2002 – 608с., ил.
7.	Сергеев Б. Ф. Занимательная физиология. - М.: Молодая гвардия, 1969, 336 с., ил.

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

по курсу «ФИЗИОЛОГИЯ» по темам: Центральная нервная система. Вегетативная нервная система. Высшая нервная деятельность. Анализаторы. Физиология мышц.
Составители:  Валентин Петрович Гребняк,
Лилия Георгиевна Сергиенко.

Тираж 50 экземпляров.