Текст
                    М. С. Миловзорова
Анатомия
и физиология
человека
Допущено управлением кадров
и учебных заведений
Министерства культуры СССР
в качестве учебника
для хореографических училищ
Издательство «Медицина»
Москва 1972


Предлагаемый учебник написанна основе положений отечественной физиологии и медицины о ведущей роли центральной нервной системы п регуляции всех функций организма. Кроме того, в нем содержится специальный материал о строении и функциях организма человека, необходимый для выработки у учащихся сознательного подхода к каждому движению, материал о причинах и предупреждении профессиональных травм, о координации движений, выворотности, режиме питания и т. д. Учебник предназначен для учащихся хореографических и содержит сведения об анатомо-физиологических основах акт двигательной деятельности, крайне необходимых будущим арт балета.
ВВЕДеНИе Анатомия и физиология — биологические науки. Биологические науки изучают живые существа — микробы, растения, животных и человека. Ботаника и зоология—разделы науки биологии, изучающие жизнь растений и животных. Строение и жизнедеятельность организма человека изучают другие биологические науки — анатомия и физиология. Анатомия изучает отдельные органы и системы рганов человека, их внешнюю форму, внутреннее строе- ие и взаимное расположение. Физиология изучает деятельность сердца, мышц других органов, работу систем органов и сложные роцессы, протекающие в целом организме. Физиология — наука о функциях (жизнедеятельности) органов всего организма человека. Анатомия и физиология, изучающие строение и функции организма тесно связаны друг с другом. Зная строение органа, можно понять, каковы его функции, зная функции органа, легко объяснить особенности его строения. Строение и функции органов. Между строением и функциями органов имеется взаимная связь и зависимость. Например, строение руки связано с ее функциями. Рука является органом труда и осязания. Этим объясняются подвижность ее суставов, расположение костей, мышц и другие особенности ее анатомии. Строение ноги тоже связано с ее функциями — опорой и передвижением тела. Существенные отличия в строении ноги и руки объясняются их функциональными различиями. Функции органов могут изменяться. До занятий хореографией ни у кого из вас ноги не работали в балетных позициях и в положении en dehors, т. е. выворотно, а в начале обучения их нелегко было удерживать в этих непривычных положениях. Теперь же позиции ног и выворотное их держание не составляют труда. Это произошло потому, что изменились функции суставов ног и 3
мышц, удерживающих их в необычном для остальных людей положении. Изменение функций вызывает изменение строения органов За годы занятий хореографией у артистов балета изменяется форма стопы, увеличивается масса располагающихся на ней мышц, утолщаются некоторые ее кости. Если меняется строение органа, то это влечет за собой изменение его функций. Связь анатомии и физиологии с другими науками. Анатомия и физиология являются научным фундаментом для биологических наук — медицины, гигиены и психологии. Медицина создает способы предупреждения и лечения болезней. Развитие анатомии, физиологии и других медицинских наук позволило излечивать многие заболевания, прежде считавшиеся неизлечимыми, сделало возможным так называемое «оживление» людей, операции на сердце и поставило на повестку дня пересадку сердца и других органов. Гигиена изучает влияние условий быта, учебы и труда на здоровье людей. Базируясь на анатомии и физиологии, она разрабатывает нормы питания, определяет продолжительность рабочего дня и отпуска для представителей различных профессий, в том числе для артистов балета. Психология — наука о психической, «душевной» деятельности человека. С помощью анатомии и физиологии она выявляет зависимость психической деятельности (мышления, сознания) от физиологических процессов, протекающих в организме человека. Необходимость изучения строения и жизнедеятельности тела человека для артистов балета. Любой образованный человек должен иметь представление о строении собственного тела, о потребностях организма в пище и сне, о том, как нужно трудиться и отдыхать. Во время учебы и творческой деятельности артисты балета должны постоянно совершенствовать технику движений. Поэтому, помимо сведений о строении организма человека и его потребностях, они должны твердо знать, как организовать правильный режим труда и отдыха и в чем анатомо-физиологическая сущность хореографической тренировки. Артисты балета обязаны хорошо разбираться в закономерностях движения всего тела и его частей и в том, какие мышцы принимают
участие п выполнении различных движении и удержании поз. от чего, например, зависит равновесие тела и выворотность всей ноги, почему необходимо правильно держат голову к танце и как уберечь себя от травм. Только зная строение и функции организма, артист балета сможет осознавать свои движения, понимать их значение в каждой комбинации. Сочетание выполнения движений с пониманием анатомо-физиологических закономерностей, лежащих в их основе, улучшает технику движений, делает ее более, виртуозной, помогает развивать и сохранять высокую работоспособность и здоровье. И сейчас еще распространены религиозные взгляды па происхождение человека, его психическую деятельность. Религия учит, что человек создан богом, а в психической деятельности проявляется его божественная душа. Религиозные люди считают, что болезни насылает бог в наказание людям и т. д. Данные о строении и функциях организма человека опровергли эти ненаучные взгляды, неопровержимо доказали, что человек произошел естественным путем от животных предков, что его сознание является функцией высокоразвитого мозга. Вместе с тем анатомия и физиология помогли выяснить качественные отличия человека от животных. Изучение анатомии и физиологии помогает создать правильное— научное — представление о строении н Функциях организма человека и о месте человека в природе.
ГЛАВА I ОБЗОР СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА § 1. Обзор строения организма человека Покровы и полости. Тело человека покрыто кожей. Она выполняет разнообразные функции: защищает от неблагоприятных воздействий, участвует в выделении некоторых веществ из организма, поддерживает определенную температуру тела. Соприкасаясь с предметами, человек ощущает их шероховатость, температуру, давление и т. д. Поверхность кожи у взрослого человека составляет около 2 м2. На коже имеются волосы. Это остатки волосяного покрова, обильно развитого у животных предков человека. Под кожей залегает подкожный жировой слой. Он защищает внутренние органы от ударов и давления, сохраняет тепло, вырабатывающееся в организме. У человека имеются грудная и брюшная полости (рис. I,1,2), отделенные друг от друга диафрагмой. В грудной полости расположены сердце, крупные кровеносные сосуды, легкие, пищевод; в брюшной — печень, желудок, кишечник, поджелудочная железа, почки, мочевой пузырь, селезенка и органы размножения. Полость рта, пищевод, желудок и кишечник, носовая полость и дыхательные пути изнутри покрыты слизистой оболочкой. В ней находится множество железок, выделяющих слизь. Кожа и слизистые оболочки—это покровы тела человека. Системы органов. Части организма, имеющие определенное строение и выполняющие определенные функции, называются органам и. Органы существуют и функционируют совместно, а не по отдельности. Поэтому в зависимости от выполняемых функций их делят * на несколько групп, или систем. Система органов дыхания осуществляет обмен кислородом и углекислым газом между организмом и окружающей средой. К ней относятся полость носа (5), гортань (4), трахея (5), бронхи (б) и легкие (7).
Ряс. 1.
Пищеварительная система снабжает организм питательными веществами, необходимыми для существования. В нее входят ротовая полость (8), глотка (9), пищевод, желудок (10), кишечник (11), печень (12) и поджелудочная железа (13). Система органов кровообращения, состоящая из сердца (14) и кровеносных сосудов, заполнена кровью. Передвигаясь, кровь переносит кислород и питательные вещества ко всем органам. С кровью из органов удаляются вредные вещества, вырабатывающиеся в организме. М о ч е в ыд елительная система освобождает организм от вредных веществ, содержащихся в крови, и излишков воды. К этой системе органов относятся почки, мочеточники, мочевой пузырь (15) и мочеиспускательный канал. Система органов опоры и движения — это мышцы и скелет. Сокращаясь, мышцы приводят в движение части скелета. С помощью опорно-двигательной системы человек передвигается, трудится, сохраняет позы тела. Система органов размножения — это се* менники у мужчин, яичники и матка — у женщин. Система органов размножения обеспечивает воспроизведение потомства. Нервная система состоит из центральной и периферической частей. Центральная нервная система образована головным и спинным мозгом. Периферическая часть нервной системы состоит из .12 пар черепномозго- вых и 31 пары спинномозговых нервов. В сложном организме человека нервная система игра: едущую ролы она управляет деятельностью всех органов и систем, приспосабливая ее к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Сравнение организма человека и позвоночных животных. Из зоологии уже знакомы строение тела н не которые функции систем органов позвоночных животных. У человека такие же системы и состоят они из тех же органов. У всех позвоночных животных и у человека центральная нервная система из головного и спинного мозга, а сердце является главным органом кровеносной системы. Легкие, печень и другие органы выполняют у них одинаковые функции. Человек и высшие позвоночные животные имеют одинаковые отделы тела: голову, шею, туловище, конечности. Наибольшее сходство у человека с человекообразными обезьянами Но и в наше время религия продолжает утверждать, что человек «создан по образцу и подобию божьему». Однако факты убеждают нас
в другом. Сходство в строении тела человека и позвоночных животных объясняется тем, что человек происходит от высших позвоночных животных — ныне вымерших древних человекообразных обезьян. Организм — единое целое. Все живые организмы состоят из клеток. Клетки образуют ткани, а из тканей состоят органы. Большинство органов тела человека состоит не из одной, а из многих тканей. Следовательно, между клетками, тканями и органами имеется взаимная связь. Взаимосвязь клеток, тканей и органов в строении — это анатомическая связь. Физиологическая связь между ними проявляется в выполнении общей функции, функции данного органа. Каждый орган осуществляет свою функцию. Поэтому от правильного функционирования всех органов во многом зависит жизнедеятельность всего организма. Однако многие сложные процессы, такие, как дыхание, выделение и др., одним органом выполнены быть не могут. Их осуществляет система органов. Например, чтобы произошло переваривание пищи, сначала необходимо ее разжевать и проглотить. Затем пища попадает в желудок и кишечник, где выделяются пищеварительные соки. Только слаженная работа всех органов пищеварения дает возможность полностью переварить пищу. Каждый орган в данном случае выполняет часть сложного процесса, а все вместе они осуществляют пищеварение. Значит и между отделами одной системы органов существует физиологическая зависимость. Для нормальной работы пищеварительной системы требуется поступление к клеткам ее органов питательных веществ, кислорода. Из клеток должны удаляться углекислый газ и другие вредные вещества. Иначе говоря, система органов пищеварения теснейшим образом связана физиологически с системой органов кровообращения, дыхания, выделения и др. Мы проследили взаимную физиологическую связь нескольких систем органов на примере пищеварения. Подобные связи существуют между всеми системами органов тела человека. Управление такими физиологическими взаимосвязями осуществляется нервной системой. По многочисленным нервам она посылает сигналы во все органы тела. Кровь, разнося по телу различные вещества, влияющие на деятельность сердца и других органов, также помогает осуществлению физиологических связей в организме,
В анатомической и функциональной связи между всеми системами органов человека проявляется целостность организма. Живой организм, состоящий из множества органов, существует как единое целое. § 2. Клеточное строение тела человека Клетки животных и человека отличаются от клеток растений Поэтому их называют животными клетками. О,., очень разнообразны по форме, величине, наличию Рис. 2. или отсутствию отростков, ресничек и т. д. Это зависит от функций, условий питания и развития клеток. _ Строение животной клетки. С помощью электронного микроскопа удалось узнать много нового о строении клеток (рис. 2). Каждая животная клетка состоит из цитоплазмы и я д р а. Снаружи клетка покрыта плазматической мембраной — оболочкой (1), состоящей из уплотненного слоя цитоплазмы. Она регулирует состав содержимого клетки, пропуская в нее одни вещества и задерживая другие. В отличие от оболочки растительных клеток, это живая, функционирующая часть клетки. Цитоплазма представляет собой полужидкое, вязкое, ве-
щество очень сложного строения. Она прозрачна й бесцветна. Ядро тоже, состоит из полужидкого вещества — нук- леоплазмы (от лат. нуклеус — ядро). Мембрана, окружающая ядро — ядерная о боло ч.к а (2), как и оболочка клетки, состоит из цитоплазмы и регулирует постоянное поступление веществ в ядро и из него. Внутри ядра находятся одно или несколько ядрышек (3) и темные глыбки вещества хроматина (4). Обычно ядро лежит в центре клетки. Оно управляет всеми процессами, протекающими в клетке. Любая, даже самая маленькая клетка имеет очень южное строение. Кроме основных структур — оболочки, ядра и цито- тазмы, в ней имеются мелкие органоиды, выполняющие разные функции. В цитоплазме клетки имеются лизосомы (5). Это пищеварительный аппарат» клетки. В них усваиваются питательные вещества, принесенные к клетке кровью. Тут же находятся митохондрии (6). Они овальной формы, покрыты оболочкой и внутри разделены (не до т'онца) перегородками. Митохондрии снабжают клетку нергией, необходимой для жизни. Больше всего в клетке рибосом (7). На их поверхности образуются бел- "I, входящие в состав тела человека. Близ ядра нахо- ится клеточный центр (8). Вся цитоплазма про- лзана многочисленными канальцами (9). Ядро тоже содержит органоиды — хромосомы, но видны они не всегда. О них будет рассказано ниже. Химический состав клетки. В животной клетке имеются органические вещества: углеводы, жиры, белки и нук- :еинозые кислоты. Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода. В организме человека они присутствуют в виде глюкозы и животного крахмала — г л и ко ге н а. Углеводы входят в состав цитоплазмы клеток. Жиры состоят из тех же химических элементов, что и углеводы. Но кислорода в них меньше. Они входят в состав клеточных мембран, их много в нервных клетках. Белки составляют основную массу цитоплазмы и ядра Кроме углерода, водорода и кислорода, они содержат азот, серу, фосфор и некоторые другие элементы. Каждая молекула белка состоит из тысяч атомов. Вот
формула молекулы белка гемоглобина, окрашивающего кровь в красный цвет: C3832H46160872N780S8Fe4. С помощью особых белков, имеющихся в цитоплазме, осуществляются все физиологические процессы, происходящие в клетке. Эти белки называют ферментами. Всего в клетке содержится около 1000 различных белков. Нуклеиновые кислоты впервые были выделены из ядер, но содержатся они и в цитоплазме. Состоят нуклеиновые кислоты из углерода, кислорода, водорода, азота, фосфора. Их молекулы иногда крупнее молекул белков. Важнейшими являются дезоксир ибону- клеЬ новая (сокращенно ДНК) ирибонуклеино- вая (РНК) кислоты. РНК участвует в синтезе белков. Двадцать видов молекул РНК «подвозят» к рибосомам, каждая свою из 20 составных частей молекул белка. Из них на поверхности рибосом при участии ферментов строится белковая молекула. Кроме органических веществ, в клетках содержатся вода и минеральные соли. Жизнедеятельность клетки. Живые клетки поглощают кислород и питательные вещества, За счет усвоения питательных веществ происходит рост клеток и замена соединений, разрушившихся в процессе жизнедеятельное:.:. Клетки отвечают на раздражители. Это свойство называется раздражимостью. Она присуща и одноклеточным организмам и клеткам тела животных и человека. Клетки размножаются делением. При делении в клетке происходят большие изменения, особенно в ее ядре. К моменту деления в ядре исчезают ядрышки, а из хроматина образуются похожие на палочки хромосомы (рис. 3, Л). Затем становится заметным удвоение числа хромосом, расхождение их в обе половины делящейся клетки (рис. 3, Б). В хромосомах содержится ДНК. Она является веществом наследственности: от нее зависит характерная особенность живых организмов — способность воспроизводить потомков, подобных себе. Из делящейся клетки образуются две дочерние, точно такие же, как и материнская. Дети похожи на родителей, а клетка дочерняя па материнскую потому, что ДНК хромосом управляет процессом синтеза белка в клетках. В процессе жизнедеятельности клетка поглощает одни вещества и выделяет другие. Так происходит обмен веществ между клеткой и окружающей средой.
Рис. 3 (А, Б).
§ 3. Ткани Понятие о тканях. В организме человека, помимо клеток, есть вещество, не обладающее клеточным строением. Оно заполняет промежутки между клетками. Клетки, обладающие, сходным строением и выполняющие в организме определенную функцию, вместе с межклеточным веществом образуют ткань. Она развивается из определенных клеток зародыша. Строение и функция каждой ткани зависят друг от друга. У животных и человека различают четыре группы тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную А* Эпителиальные ткани. Клетки эпителиальных тканей плотно прилегают друг к другу. Межклеточного вещества в них мало. Такое строение обеспечивает выполнение защитной функции. Эпителий составляет наружный слой кожи и роговицы глаза. Он выстилает полости органов: трахеи, кишечника, желудка и др. Эпителий бывает однослойный и многослойный (рис. 4, Л, Б). Эпителий кожи и роговицы глаза защищает их от неблагоприятных внешних воздействий. В желудке и кишечнике эпителий защищает стенки этих органов от переваривающего действия желудочного и кишечного соков. Кроме того, в кишечнике через эпителий осуществляется всасывание переваренных веществ. Из эпителия состоят все железы тела. Железистые эпителиальные клетки (рис. 4, В) выделяют слизь, пищеварительные соки. Выделение веществ железами называется секрецией, а их функция — секреторной. Одни железы выделяют свои секреты через трубчатые протоки внутрь рото.вой полости, желудка и других органов — это железы внешней сек реци и. Железы внутренней секреции не имеют протоков, их секреты — гормоны — выделяются непосредственно в кровь и участвуют в обмене веществ. Соединительные ткани. В организме человека несколько видов соединительной ткани: рыхлая, костная, плот- пая волокнистая, хрящевая и др. Их строение и функ- 1 Нервная и мышечные, ткани, п также некоторые виды соединительных тканей рассматриваются п соответствующих разделах учебника.
ции различны. Основной характерной особенностью соединительных тканей является большое количество межклеточного вещества. Рыхлая соединительная ткань очень распространена в организме. Она заполняет промежутки между ор- Рис. 4 (А, Б, В). ганами, окружает сосуды и нервы. Из нее состоит слой подкожной жировой клетчатки, соединяющий кожу с мышцами. Межклеточное вещество рыхлой соединительной ткани студенистое (рис. 5, А). В нем находятся переплетающиеся волокна (1) и разбросаны клетки (2). Ткань пронизана капиллярами (рис. 5, Б, 3). Плотная вол окнистая соединительная ткань содержит очень много волокон, лежащих параллельными пучками (рис. 5, В). Эта ткань входит в сухожилия, Связки, Она имеется в стенках артерий и в коже.
\ ■ \ \ IV к -тр. fa \ \ ■ - ^4 \ Л ^' A \ ■ ■ У ,? & k it 4 I t ■ r t л Г it. £ f , £r Д).
Соединительные ткани выполняют опорную функцию, придавая прочность органам и соединяя органы друг с другом. Кроме того, некоторые клетки рыхлой соединительной ткани вырабатывают защитные вещества, убивающие микробов. Так осуществляется защитная функция соединительных тканей. Подробно о ней будет рассказано в главе о крови. § 4. Рефлекс. Нервные процессы Рефлексы. Наукой установлено, что любая деятельность организма животных, имеющих нервную систему, складывается из рефлексов. Прикоснитесь стеклянной палочкой к живущей в аквариуме гидре. Она тотчас съежится в едва заметный комочек. Дотроньтесь до тела сухопутной улитки и она спрячется в раковину. Эти действия животные совершили в ответ на раздражение — прикосновение. Ответ организма на раздражение, происходящий при участии нервной системы, называется рефлексом. Рефлексы имеются и у человека. Различают рефлексы условные и безусловные. Рефлексы, существующие у животных и человека к моменту рождения и сохраняющиеся в течение всей жизни, называются безусловными. 1 \ ним относится сужение зрачка при ярком свете, выделение слюны при попадании пищи в рот, принятие животными угрожающих поз и т. д. Другие рефлексы вырабатываются в течение жизни. Они образуются при действии определенных условии и являются временными. Их называют условными. Например в местах, где отстреливают сорок и ворон, губящих птенцов и яйца других птиц, они улетают* завидев человека с ружьем. В рыбоводческих хозяйствах- карпы по звонку приплывают па кормление. Условные рефлексы имеют огромное значение. С их помощью организмы приспосабливаются к постоянно изменяющимся условиям внешней среды. Возбуждение и торможение. Нормальная деятельность нервной системы осуществляется с помощью постоянного взаимодействия двух нервных процессов — возбуждения и торможения. Возбуждение вызывает деятельность нервных клеток и органов, работой которых они управляют. Торможение
подавляет пли прекращает деятельность участков нервной системы и органов, находящихся под их контролем. S каждом участке центральной нервной системы постоянно происходит смена процессов возбуждения и торможения. Это противоположные, но одновременно протекающие процессы. Они обеспечивают слаженную деятельность нервной системы, попеременно, по мере надобности, затормаживая или приводя в активное состояние те пли иные ее участки. Оба процесса играют одинаково важную роль в деятельности нервной системы всего организма, обеспечивая согласованную работу органов тела.
ГЛАВА П НЕРВНАЯ СИСТЕМА § 5. Значение нервной системы Регуляция деятельности органов. Сердце, легкие, печень и другие органы работают как во время бодрствования, так и во время сна человека. Но многие органы тела действуют не всегда. Например, во время сна скелетные мышцы отдыхают. Но стоит проснуться, как сразу же начинается их деятельность: открываются глаза, человек встает, делает зарядку и т. д. В течение трудового дня человек выполняет самые разнообразные движения. Их сложность, размах, сила и продолжительность зависят от деятельности нервной системы. Она по нервам подает сигналы о начале или прекращении работы, о ее усилении или ослаблении, регулируя (изменяя) деятельность отдельных мышц, мышечных групп и всей мышечной системы в целом. В организме бодрствующего человека одновременно функционируют все системы органов: производятся движения, происходит дыхание, пищеварение и т. д. Нервная система своими сигналами начинает пли прерывает их деятельность, усиливает и ослабляет или прекращает совсем. Таким образом, нервная система осуществляе. регуляцию деятельности отдельных органов, их систем и всего организма в целом. Согласование деятельности органов. Очень важным ловием для нормальной жизнедеятельности человека является согласованная работа всех систем органов. Как только начинается усиленная деятельность мышь сразу же учащается дыхание и ритм сокращении сердца. В то же время сужаются кровеносные сосуды внутренних органов, а в мышцах и коже они расширяются: yen ливается приток крови к мышцам и коже. Потовые железы увеличивают отделение пота. Деятельность пище- верительной системы угнетается. Так нервная система обеспечиппет единство организма, его целостность. Изменяя раСнчл одних органов, она
соответственно изменяет работу всех остальных систем организма, согласовывая их функционирование Приспособление деятельности организма к условиям внешней среды. Через органы чувств и многочисленные нервные окончания —рецепторы —расположенные в коже, нервная система, воспринимая раздражения, связывает организм человека с внешней средой. Звуки, цвета, запахи, изменения температуры и другие раздражители,' действуя на рецепторы и органы чувств, вызывают ответные реакции организма.1 Понижение температуры воздуха усиливает обмен веществ, а повышение приводит к снижению обмена и усилению потоотделения. Вид и за- нах пищи усиливают слюноотделение. Грозящая опасность вызывает быстрые движения. Нервная система, воспринимая изменения, происходящие в окружающей среде, изменяет деятельность организма, приспосабливая ее к этим постоянно меняющимся условиям. Таким образом, нервная система, регулируя и согласовывая деятельность органов, приспосабливает их работу к изменениям внешней среды. Роль нервной системы в трудовой деятельности человека. Наукой доказано, что труд является потребностью организма человека. Он необходим для правильной работы и развития всех его органов, в том числе и головного мозга. В любой трудовой деятельности нервной системе принадлежит главная роль. С помощью нервной системы осваиваются трудовые навыки, осознаются цель и результаты труда. § 6, Нервная ткань Нейрон. Нервная ткань состоит из нервных клеток, которые называются нейронами (рис. 6). Нейроны различны по форме. Нейрон имеет тело (1) и отростки. Величина тел нейронов колеблется от 25 до 150 микрон в поперечнике. Короткие ветвящиеся отростки нейрона (2) называются дендрит ами (дендрон — дерево). Они заканчиваются в коже кровеносных сосудах, внутренних органах и мышцах концевыми образованиями, от которых возбуждение передается к телу нейрона. Длинный отросток нейрона—аксон («5). Аксоны оканчиваются в мышцах и железах— рабочих органах.
Концевые образования аксонов (4) передают возбуждение от тел нейронов к рабочим органам. Но не у всех нейронов аксоны и дендриты доходят до органов. Многие нейроны соединяются отростками друг с другом при помощи контактов — синапсов. Они пропускают или задерживают нервные импульсы. Синапсы имеются и в местах соприкосновения рецепторных окончании нейронов с мышцами. Рис 6 Отростки нейронов, входящие в состав нервов, называются нервными волокнами (5). Длина некоторых нервных волокон достигает одного метра. Свойства нейрона. Основные свойства нейрона — воз- будимость и проводимость. Возбудимость присуща клеткам всех тканей. Но у нервных клеток она очень высока. .Раздражения вызывают в клетке ответную реакцию. Способность воспринимать раздражения и отвечать на них называется возбудимостью. Раздражение вызывает в нейроне сложный процесс — возбуждение. Оно мгновенно охватывает весь нейрон, а затем распространяется на все нервыные клетки
с которыми соприкасается этот нейрон. Способность нейрона передавать возбуждение называется проводимостью. Из центральной нервной системы к органам передают возбуждение центробежные нейроны От органон в центральную нервную систему оно проводится по центростремительным нейронам. Тела нейронов лежат преимущественно в центральной нервной системе. Они серого цвета и образуют серое вещество головного и спинного мозга. Возбуждение проводится с различной скоростью: от 0,5 до 120 м/'сек. Быстрее всего оно передается к мышцам. Если в мышцу поступает поток нервных импульсов, то она сокращается. При ходьбе мышцы ног попеременно сокращаются и расслабляются. Расслабление мышц происходит под влиянием торможения. В том случае, когда синапсы задерживают нервные импульсы, развивается процесс торможения. Нервные импульсы не доходят до мышцы и она расслабляется. § 7. Рефлекторная дуга Рецепторы. В коже, мышцах, суставах и внутренних органах находятся концевые образования нейронов — рецепторы. Они имеют разное строение. Наиболее просто устроены рецепторы в мышцах, коже, кровеносных сосудах и внутренних органах. Более сложное строение у рецепторов, расположенных в органах чувств. Воспринимая раздражение, рецепторы преобразуют его в нервное возбуждение. По нервным волокнам оно проводится в центральную нервную систему. Различают рецепторы внешние и внутренние. Внеш- н и е рецепторы воспринимают раздражения, исходящие из внешней среды. Эти рецепторы находятся в коже, органах зрения, слуха, обоняния и вкуса. Внутренние рецепторы воспринимают раздражения, возникающие во внутренних органах: химические, механические, температурные и др. Они расположены в опорно-двигательном аппарате, внутренних органах, кровеносных сосудах и в органе равновесия. Специфичность рецепторов. Рецепторы уха воспринимают лишь звуковые раздражители. На рецепторы глаза действует свет. Болевые рецепторы кожи воспринимают только болевые ощущения, а температурные — изменения температуры поверхности кожи. 21
Рецепторы глаза не воспринимают звуковые раздражения, а рецепторы органа слуха —световые и цветовые. На болевые рецепторы не действуют ни те ни другие раздражители. В этом проявляется специфичность рецепторов: их приспособленность только к определенным раздражителям и нечувствительность к другим. Нервы. Нервы отходят от центральной нервной системы. Нерв состоит из длинных пучков нервных волокон. Нервные волокна, какой бы длины они не были, имеют микроскопическую толщину, но иногда она может достигать большой величины. Поперечник седалищного нерва равен 1 см. Снаружи нерв покрыт соединительнотканной оболоч- кой белого цвета. На поперечном срезе (рис. 7) хорошо заметны перерезанные пучки нервных волокон (7), окруженные прослойками соединительной ткани (2), кровеносные сосуды (3). Виды нервов. В состав нервов могут входить центробежные или центростремительные нервные волокна, или те и другие вместе. В зависимости от этого различают три вида нервов. Центростремительные нервы передают возбуждение от органов в центральную нервную систему, информируя ее обо всех изменениях внутри и вне организма. Поэтому их называют еще чувствительными и «осведомительными». Таков, например, слуховой нерв. Центробежные нервы проводят импульсы от центральной нервной системы к органам. Их называют двигательными, «командными». Примером может служит1 глазодвигательный нерв. Смешанные нервы составляют большинство нервов тела человека. Так, все спинномозговые нервы состоят из чувствительных (центростремительных) и двигательных (центробежных) нервных волокон. По ним импульсы движутся одновременно и центробежно и центростремительно, но только по одноименным нервным волокнам. Нервный центр. Определенные участки нейтральной нервной системы, управляющие какой-либо деятельностью организма, называют нервными центрами. Каждый нервный центр представляет собой несколько групп нейронов и нервных волокон. Все вместе они обеспечивают нормальное осуществление тех или иных функций организма. Так, у человека есть центры речи, письма дыхания и др.
л" к стрг 22 V. ■ i ч " 1 1 \ г \ \ Рнс. 7. л ст r S2 f ч? Г,:,-. ;■■ А. ■ч ■ ■■ % ■ р *; ■* v I-1 t \ .- - \ ¥ \ ■ vr* \ ■ i - ■ i J Рм . "J
Рефлекс. Рефлекс-это ответ организма на раздражение. Как он осуществляется? Услышав звонок, возвещающий начало урока, учащиеся быстро идут в класс Звук звонка —это раздражитель. Он возбуждает рецепторы органов слуха. От них возбуждение по центростремительному слуховому нерву передается в центральную нервную систему. Там оно переключается на центробежные волокна двигательных нервов и по ним доходит до мышц. Сокращение мышц вызывает движения. Следовательно, в осуществлении рефлекса участвует центральная нервная система. Рефлекс—это реакция организма, осуществляющаяся через центральную нервную систему, в ответ на полученное раздражение. На организм человека постоянно действуют различные раздражители: звуки, запахи, свет, холод, вид различных предметов и т. п. В ответ на их действие осуществляются различные безусловные и условные рефлексы. Например, мы невольно поворачиваем голову на звук, закрываем глаза при слишком ярком свете. Это безусловные рефлексы. Вид входящего в класс учителя вызывает условный рефлекс и ученики встают. Умение писать буквы и цифры, танцевать, играть в мяч — все это условные рефлексы. У человека они очень разнообразны, число их гораздо больше, чем у высших животных. Деятельность нервной системы в основном проявляется в осуществлении имеющихся условных и безусловных рефлексов и в образовании новых рефлексов —условных. Реолекс — основа нервной деятельности. С помощью рефлексов организм приспосабливается к жизни в существующих условиях и к их изменениям. Рефлекторная дуга. Путь, который проходит возбуждение при осуществлении рефлекса, называется рефлекторной дугой (рис. 8). В простейшем случае рефлекторная дуга включает только два нейрона и возбуждение непосредственно передается с центростремительного нервного волокна (/) на центробежное (2). Но это —редчайшее исключение. Чаще всего в центральной нервной системе возбуждение передается через несколько вставочных нейронов (3). Их тела и отростки расположены внутри спинного или головного мозга. Как только возбуждение от рецептора через центральную нервную систему дойдет до рабочего органа, он совершит действие. Ребенок, увидя игрушку, протягивает к ней руку Это рефлекс, Ребенок взял игрушку — реф-
леке осуществился, закончился. В этом выражение прямой связи —нервные импульсы идут из центральной нервной системы в рабочий орган: рецептор ->- центростремительный иейрон-> центральная нервная система -> центробежный нейрон-> рабочий орган Рис. 8. Такое представление о линейной рефлекторной дуге не учитывает результата произведенного действия. Для организма важен результат, а не только движение, выполненное для его достижения. Поэтому существует и обратная связь — импульсы, идущие от рецепторов рабочего органа в центральную нервную систему. Они возникают в рецепторах, воспринимающих результат действия. О том, что существует обратная связь, свидетельствуют многие факты. Известно, что и при закрытых глазах человек чувствует сокращение своей мускулатуры. Это результат обратной связи мышц с центральной нервной системой. Благодаря обратной связи осуществляется самоконтроль. Нервная система контролирует результаты рефлекторной деятельности органов. Если действие совершается правильно, т. е. достигается нужный результат, рефлекс заканчивается. В нашем примере —это схватывание игрушки. Если же ребенок не дотянулся до игрушки, то он будет продолжать попытки. Следовательно, отсутствие правильного результата приводит к тому, что рефлекс не заканчивается. Попытки повторяются до достижения нужного эффекта,
Отсюда следует вывод: последним звеном любого pecb- лекса является обратная связь. Без нее ни человек ни животное не могли бы приспособиться к вечно изменяющимся условиям окружающей среды. Рефлекторная дуга является рефлекторным кольцом. Это кольцо замыкается обратной связью. Многонейронностъ рефлекторных дуг. Рефлекторные дуги большинства рефлексов состоят из многих нейронов. Очень часто рефлекторная дуга включает цепь из больше количества вставочных нейронов, по которым возбуждение проходит в кору полушарий головного мозга. Кро ого, боковые ответвления аксонов передают им пуль а соседние нейроны. По ним возбуждение проводится многим органам, участвующим в рефлектор ной реакции организма. Так в каждое рефлекторное действие вовлекаются органы и системы органов. По сути дела весь организм, как единое целое, принимает участие в осуществлении рефлекса. § 8. Обзор строения нервной системы Центральная нервная система. Она состоит из голов- ного испинного мозга (рис. 9, 1, 2), которые покрыты тремя оболочками. Непосредственно прилегающая к мозгу оболочка пронизана кровеносными сосудами. По ним кровь приносит в мозг кислород и питательные вещества и уносит из мозга продукты распада. Периферическая часть нервной системы объединяет все нервы тела человека и нервные узлы. Спинномозговые нервы в количестве 31 пары отходят от спинного мозга по обе стороны позвоночника (3). Они разветвляются в туловище, шее и конечностях, иннер- в и р у я их. Черепномозговые нервы начинаются от головного мозга Их 12 пар; 11 пар иннервируют голову и шею. Это обонятельный, слуховой и зрительный (4) нервы (центростремительные), лицевой (5) (центробежный) и др. Некоторые черепномозговые нервы являются смешанными. Одна пара —блуждающие нервы (б) — иннервируют внутренние органы. Это самые длинные черепномозговые нервы. Блуждающие нервы смешанные. Импульсы от рецепторов внутренних органов по центростремительным волокнам блуждающих нервов достигают головно-
Рис. 9.
го мозга. От головного мозга нервные импульсы поступают но внутренние органы и изменяют обмен веществ. Нервные узлы —это скопление тел нейронов, которые находятся вне центральной нервной системы. Справа и слева от позвоночника располагаются две цепочки нервных узлов (7). Другие узлы находятся в органах или рядом с ними. Из нескольких крупных нервных узлов и нервных волокон состоит солнечное сплетение (8). Вегетативные и двигательные центробежные волокна. Центробежные волокна, идущие в составе черепномозго- вых и спинномозговых нервов, проводят возбуждение, оказывающее разное воздействие на органы. Поэтому их делят на двигательные и вегетативные. Двигательные нервные волокна проводят к мышцам возбуждение, вызывающее сокращение мышц. Эти волокна начинаются от двигательных центров в головном и спинном мозге и направляются к скелетным мышцам. Вегетативные нервные волокна передают возбуждение во все органы тела. Приходящие по ним импульсы изменяют обмен веществ в органах, что приводит к ослаблению или усилению их деятельности. Они вызывают секрецию соков и сокращение гладких мышц. § 9. Спинной мозг Расположение. Спинной мозг находится в позвоночном канале. Он начинается от головного мозга и заканчивается на уровне I—II поясничного позвонка. Строение спинного мозга. Спинной мозг (рис. 10) имеет вид трубки длиной около 45 см. На передней и задней поверхности спинного мозга находятся продольные борозды. В местах, где отходят нервы, иннервирующие конечности, спиной мозг утолщен. На поперечном разрезе спинного мозга видно белое (1) и с е р о е (2) вещество. Белое вещество лежит снаружи и образовано нервными волокнами, покрытыми оболочкой белого цвета. Серое вещество состоит из тел нейронов В центре спинного мозга расположен спинномозговой" канал (3), заполненный жидкостью. Серое вещество спинного мозга в поперечном разрезе образует фигуру, отдаленно похожую па бабочку или на букву «Н» Выступы серого вещества образуют передние (4) и за дние (5) рога. В передних рогах нахо- 27
дятсятела двигательных нейронов, в задних —тела вставочных нейронов. От передних рогов начинаются передние корешки (6) спинномозговых нервов. В них располагаются аксоны двигательных нейронов. J, 11 И Л *. М *-« *-" « »J \ Г -# ^ ,' I V )[ И П ОТ К Рис. 10. ки чувствительных нейронов входят в спинной мозг. В спинномозговых узлах находятся тела чувствительных нейронов. Передний и задний корешки соединяются вместе в смешанный спинномозговой нерв (9). Он выходит через межпозвонковое отверстие. Между каждыми двумя позвонками от спинного мозга отходит пара нервсв. Белое вещество. Нервные волокна в белом веществе располагаются пучками. Ближе к серому веществу находятся короткие пучки волокон (осуществляющие связь между частями спинного мозга), остальные пучки состоят из длинных волокон. Пучки нервных волокон образуют проводящие пути спинного мозга. Различают восходящие и нисходящие проводящие пути. Восходящие пути находятся в задней половине белого вещества спинного мозга. Возбуждение от рецепто-
ров мышц тела, кожи и внутренних органов поступает в спинной мозг через спинномозговые нервы. По восходящим путям оно передается в головной мозг. Нисходящие пути расположены в передней половине белого вещества спиного мозга. Нервные импульсы, посылаемые головным мозгом, по нисходящим путям достигают двигательных цетров спинного мозга, а оттуда передаются к органам по центробежным волокнам спинномозговых нервов. Основная роль проводящих путей — установление дву- сторонней связи между спинным мозгом и отделами головного мозга. Это имеет огромное значение для организма: двусторонняя связь обеспечивает согласованное участие всех органов в рефлекторных реакциях. Функции спинного мозга. Спинной мозг выполняет две функции: проводниковую и рефлекторную. Через спинной мозг проводится возбуждение от органов к головному мозгу и от него к органам. Некоторые волокна проходят из одной половины спинного мозга в другую, связывая их друг с другом. Проведение возбуждения является одной из функций спинного мозга. К спинному мозгу подходит большинство центростремительных нервов. От него начинаются центробежные нервы. Войдя через задние (чувствительные) корешки, центростремительные волокна соединяются со вставочными нейронами. С них возбуждение передается на центробежные волокна, выходящие через передние (двигательные) корешки спинного мозга. Другими словами, через спинной мозг проходят рефлекторные дуги безусловных рефлексов. Рефлекторная деятельность —это вторая функция спинного мозга. Через спинной мозг проходят рефлекторные дуги простых двигательных рефлексов. В этом можно убедиться, проделав опыт с лягушкой, у которой головной мозг разрушен, а спинной сохранен. Лягушку укрепляют в штативе. Если пинцетом слабо ущипнуть заднюю лапку, лягушка ее отдернет. Если опустить пальцы лапки в слабый раствор кислоты, лапка согнется и пальцы вытянутся из раствора. Если же разрушить спинной мозг, то лягушка перестанет отвечать на раздражения. Для осуществления рефлекса необходима целость всей рефлекторной дуги. Поэтому разрушение спиного мозга,
перерезка нервов или выключение рецепторов приводит к исчезновению рефлекса. В спинном мозге у человека замыкаются дуги сгиба- тельных и разгибательных рефлексов скелетных мышц туловища и конечностей. Примером может служить коленный рефлекс, по которому врачи судят о состоянии нервной системы больного. Этот рефлекс двухнейронный. Удар молоточком по сухожилию под коленной чашечкой вызывает сокращение мышц разгибателей голени и нога выпрямляется. В спинном мозге расположены центры многих безусловных рефлексов. Рефлекторные движения диафрагмы и других дыхательных мышц тоже осуществляются с помощью нервных центров спинного мозга. Спинной мозг с помощью нервов связан с кожей, мышцами, кровеносной системой и железами. Он изменяет деятельность сердца, просвет кровеносных сосудов, работу почек, потовых желез. У высших животных и человека большое влияние на деятельность спинного мозга оказывает головной мозг. Это отчетливо проявляется при нарушении связи между головным и спинным мозгом в результате, нарушения целости проводящих путей при тяжелых ранениях и травмах-; В таких случаях сохраняются простейшие движения (сгибание ноги при раздражении подошвы), но больные самостоятельно передвигаться не могут. § 10. Головной мозг Общие данные. Головной мозг занимает полость черепа. Вес головного мозга человека в среднем достигает 1400 г у мужчин и 1270 г у женщин. Это различие зависит от веса тела. Объем мозга человека ранен 1000—2000 см3. Отделы головного мозга. Мозг человека (рис. 11) и позвоночных животных состоит из следующих отделов: ствола, мозжечка и полушарий головного мозга. Ствол. Ствол включает несколько отделов. Они отличаются друг от друга строением и функциями. Это про- долговатый мозг (1), мост (2), средни и. (3) и промежуточный мозг (4). Над промежуточным мозгом расположены ядра серого вещества — подкорковые центры. Они являются высшим отделом ствола головного мозга. Продолговатой мозг служит про-
должением спинного. На верхней поверхности среднего мозга находится четверохолмие (5). От промежуточного мозга вниз отходит гипофиз (6). Через весь ствол проходит канал (7), расширяющийся в некоторых места. Он является продолжением сшшномозгового канала Рис. 11. Белое вещество покрывает мозговой ствол снаружи. Серое вещество располагается внутри в виде скоплений— ядер. От них начинаются все черепномозговые нервы. Проводящие пути ствола. Белое вещество ствола образует проводящие пути. Они соединяют ствол со спинным мозгом, корой полушарий головного мозга и обеспечивают связь между центрами ствола. Особый интерес и значение для артистов балета представляет часть проводящих путей, которая содержит волокна, проводящие возбуждение от мышц, суставов, сухожилий и вестибулярного аппарата. Импульсы, идущие от них в мозг, информируют центральную нервную систему о положении частей тела. Благодаря этому без контроля зрения человек регулирует движения и ощущает положение собственного тела в пространстве. Это дает возможность автоматически (без контроля сознания) производить движения при ходьбе, беге, танце и привычной работе. Кроме того, так возникает ощущение
движении и позы, помогающее выполнять спортивные л хореографические движения и избегать травм. Черепномозговые и спинномозговые нервы (через проводящие пути сшитого мозга) связывают ствол со всеми органами тела. Ствол, как и спинной мозг, с момента рождения человека регулирует и согласует деятельность органов, приспосабливая ее к изменениям внутри и вне организма. Роль ствола. Мозговой ствол, как и спинной мозг, выполняет проводниковую и рефлекторную функции. Однако рефлексы ствола сложнее рефлексов спинного мозга. В стволе находятся центры двигательных рефлексов: дыхательных, сердечных, координирующих движения при беге и ходьбе, глотательных и жевательных; центры защитных рефлексов—чиханья, кашля и моргания, центры елгоно- и сокоотделения. В буграх четверохолмия находятся центры ориентировочных рефлексов на световые и звуковые раздражители. Вдоль ствола, в его центральной части, расположена сеть особых клеток, получившая название ретикуляр- ч ой формации. В ее клетках образуется энергия, которую используют для своей жизнедеятельности клетки головного мозга. Мозжечок. Мозжечок расположен над продолговатым мозгом (см. рис. 11, 8). Он состоит из двух полушарий и соединяющей их средней части. Поверхность полушарий покрыта бороздами и извилинами. В отличие от ствола и спинного мозга в мозжечке серое вещество лежит на поверхности, а белое под ним. Серое вещество глубоко заходит внутрь, образуя на разрезе узор, похожий на крону дерева. С помощью проводящих путей мозжечок соединен со всеми частями мозга. Мозжечок имеет существенное значение для безуслов- норефлекторной двигательной деятельности. Он влияет на силу мышечных сокращений, участвует в согласовании (координации) движений тела и его частей и сохранении равновесия. До недавнего времени мозжечок считали единственным центром координации движений. Исследования показали, что лишенные мозжечка собаки могут Аплавать, а птицы—летать, если у них сохранен средний мозг и вестибулярный аппарат (орган равновесия).
Удаление мозжечка у животных или его заболевание приводит к расстройству двигательных функций. Мышцы становятся вялыми, плохо сокращаются, походка становится неуверенной, голова и конечности дрожат. Любое легкое движение вызывает сильное утомление. Однако через две недели после удаления мозжечка нарушения почти бесследно исчезают. Высокая п р и с п о- сооляемость нервной системы позволяет неповрежденным участкам принять на себя функции поврежденных. Это важнейшее свойство нервной системы. Спинной мозг, ствол и мозжечок —жизненноважные отделы нервной системы. Их безусловнорефлекторная деятельность подчиняется коре полушарий головного мозга. Кора головного мозга является высшим отделом нервной системы и регулирует раооту ее частей. §11. Полушария головного мозга Строение полушарий у позвоночных животных. Большие полушария являются самой молодой частью головного мозга. У рыб вместо полушарии тонкая пленка из эпителиальных клеток (рис. 12, 1). У земноводных полушария очень слабо развиты и отсутствует кора головного мозга. Удаление полушарий и всего переднего мозга у рыб и земноводных не оказывает влиянии на их поведение. У пресмыкающихся на поверхности полушарии (2) имеются тела нейронов, образующие серое вещество.
Большие полушария у птиц развиты сильно. Удаление полушарии головного мозга вызывает резкое изменение поведения птицы: она перестает заботиться о своих птенцах, не обращает внимания на пищу и т. д. У млекопитающих (3) и человека (4) полушария развиты наиболее сильно. У человека они закрывают сверху ствол и мозжечок. Строение полушарий у человека. Полушария головного мозга у человека соединены мозолистым телом (см. рис. 11, 9). На поверхности каждого полушария хорошо. Рис. 13. видны борозды и извилины (рис. 13). Извилины представляют собой складки коры полушарий (1, 5), а борозды — углубления между ними. Наиболее крупными являются центральная 0ибоковая борозды (4). По обе стороны от центральной борозды расположены передняяи задняя центральные извилины (1, 3). Крупные борозды делят полушария на д о л и (рис. 14). В каждом полушарии различают лобную (7), теменную (2), затылочную (3) и височную (4) доли. Центральная борозда отделяет лобную долю от теменной, боковая — теменную от височной. Серое вещество находится на поверхности, образуя кору полушарий. Она достигает 3—4 мм толщины, а нейроны в коре располагаются в б слоев. Считают, что количество нервных клеток в коре равно 12—14 милли-
ардам. Общая поверхность коры полушарий составляет около 2500 см2. Белое вещество лежит под корой полушарий головного мозга. Оно образует проводящие пути головного мозга с тремя видами волокон. Одни полокна связывают участки коры с другими отделами центральной нервной системы, другие осуществляют связь между отделами коры в одном полушарии, а третьи соединяют кору пра- вогои левого полушарий Перекрест проводящих Рис. 14 путей в мозолистом теле и ещё в некоторых местах объединяет головной мозг в единое целое анатомически и функционально. В процессе исторического развития животного мира кора полушарий сформировалась позже других час головного мозга. Анатомически кора сложнее, чем ствол и мозжечок, и функции коры имеют в жизнедеятельно организма человека наиболее важное значение. Участки коры головного мозга отличаются друг от друга: не всюду присутствуют все 6 слоев нейронов и нейроны имеют неодинаковое строение. Поэтому участки коры выполняют различные функции. Функционально кора подразделяется на з о н ы (рис. 15). В коре каждого полушария находятся чувствитель- но-двигате л ьн а я (1), з р и тел ьна'я (2), обонятельная (3), слуховая (4) и другие зоны. Зрительная зона находится в затылочной доле, слуховая — в наружной, а обонятельная — во внутренней части височной доли. Наибольшую часть каждого полушария составляет ТП7ПЛГГПТ1Т1£1ТТТ ТТЛ ТТ Т-» ТТГ10 ТЧИ ТТ Т ГТПП ПЛТТП ■ 1ттп пптт TXTV Л"П QT' ТТО^ТЧ
ной борозды в обеих центральных и прилегающих к ним извилинах. В задней центральной извилине находятся чувствительные, а в передней — двигательные центры коры. Наиболее важные для организма двигательные функции имеют в коре центры, занимающие большую площадь. Двигательные центры мышц ног и туловища очень невелики, а центры руки, особенно кисти и большого пальца, занимают больше места. Рис. 15. Чувствительно-двигательная зона является высшим центром чувствительности тела и координации движений. Ее деятельность дает возможность танцовщику совершать сложные, очень точные и быстрые движения, тонко чувствовать свое тело в танце и ощущать положение партнера. Благодаря перекресту проводящих путей зоны правого полушария управляют деятельностью органов левой половины тела и наоборот. В левом полушарии (у правору- ких) находятся центры речи иписьма, формирующиеся уже после рождения человека. Однако следует помнить, что речевая функция осуществляется не одними центрами устной и письменной речи, а всем мозгом в целом. Зоны коры не имеют абсолютно четких границ. В центральных частях зон нейроны расположены близко друг к другу, а на границах между ними вкраплены нейроны с другими функциями. Поэтому при поражении какой- либо зоны другие участки осуществляют се функцию. Кора головного мозга — орган условных рефлексов. Все отделы центральной нервной системы, за исключением коры головного мозга, имеют к моменту рождения че-
ловека готовые проводящие пути. В коре таких сформировавшихся путей нет. Они устанавливаются, образуются в течение жизни человека, на основе его личного жизненного опыта. Поэтому реакции организма, осуществляющиеся при участии коры полушарий,—это условные рефлексы, а кора головного мозга — орган условных рефлексов. С помощью условных рефлексов организм приспосабливается к изменениям окружающей среды: избегает опасности, ориентируется в пространстве и т. д. Сравнение нервной системы человека и млекопитающих животных. В строении нервной системы высших позвоночных животных и человека имеется сходство: она состоит из центральной и периферической частей, а головной мозг — из одинаковых отделов: ствола, мозжечка и больших полушарий. Кроме анатомического, имеется сходство физиологическое: основа нервной деятельности у позвоночных животных и у человека — рефлексы. В процессе исторического развития животного мира нервная система животных постепенно усложнялась в связи с изменениями условий, в которых существовали эти жив-ые организмы. Наибольшие изменения произошли в строении и функциях головного мозга. Кора головного мозга у млекопитающих животных, постепенно увеличиваясь в размерах, образует борозды и извилины. У яйцекладущих, сумчатых, насекомоядных и грызунов поверхность полушарий головного мозга гладкая, а у хищных и копытных появляются борозды, у приматов — извилины. У человека под влиянием трудовой деятельности и связанной с ней речи головной мозг, особенно большие полушария н их кора, достигли наибольшего развития. В коре головного мозга появились присущие только человеку области, связанные с мышлением и речью.. Мозг человека стал органом мышления. § 12. Мышечный тонус и тонические рефлексы Мышечный тонус. Мышцы здорового человека постоянно находятся в напряжении. Даже в состоянии полного расслабления они слегка напряжены и укорочены. Напряжение мышц называется мышсчнымтон у- с о м. Но тонус расслабленных мышц в отличие от их напряжения при двигательной деятельности и физической работе практически не утомляет мышцы. Мышечный тонус имеет большое значение для двигательной деятельности: он является исходным фоном для работы мышц —подготавливает их к сокращению, создает условия для сохранения любой позы тела. В поддержании и перераспределении мышечного тонуса принимают участие спинной мозг, ствол и мозжечок,
куда поступают импульсы от рецепторов мышц. Оттуда возбуждение передается в мышцы и поддерживает их тонус. Он постоянно изменяется (перераспределяется), потому что в течение суток мышцы все время изменяют свое положение и растяжение. Это происходит даже во время сна. Постоянное перераспределение мышечного тонуса обеспечивает любую позу, необходимую для того, чтобы быстро и правильно выполнить движение, начинающееся с нее. Длительное сохранение рабочей позы во время чтения, письма и т. д. тоже обеспечивается перераспределением мышечного тонуса. Мышечный тонус — это рефлекс на растяжение мышц. В том, что мышечный тонус имеет рефлекторную природу, можно убедиться на следующем опыте. Лягушку с удаленным головным мозгом укрепляют в штативе. Ее задние конечности свисают вниз, но они полусогнуты, так как мышцы напряжены (мышечный тонус есть и при отсутствии головного мозга). Если перерезать у этой лягушки чувствительные корешки на одной стороне тела, то соответствующая лапка повиснет и выпрямится. Это произойдет в результате исчезновения мышечного тонуса из-за нарушения целости рефлекторной дуги. У человека мышечный тонус и его перераспределение контролируются корой полушарий. Тонические рефлексы. В связи с перераспределением мышечного тонуса у человека и позвоночных животных образовались особые тонические рефлексы. Они осуществляются в ответ на возбуждение рецепторов, находящихся в мышцах, сухожилиях, коже, глазах и органах равновесия, и вызывают деятельность различных мышц. Тонические рефлексы делятся на три группы: рефлексы позы, выпрямительные и статокинетические. Рефлексы позы проявляются в случае изменения положения тела, при котором возникает угроза потери равновесия. Такие рефлексы помогают удержать равновесие и тем самым сохранить нормальное положение тела. Рефлексы позы возникают при изменении положения головы по отношению к туловищу, т. е. при наклонах головы вперед, назад и в стороны. Наклон головы вперед вызывает увеличение напряжения мышц, сгибающих туловище. Наклон головы назад увеличивает напряжение разгибателей туловища.
Выпрямительные рефлексы проявляются при нарушении вертикального положения тела. Они играют защитную роль, оберегая тело от внезапного падения, например у поскользнувшегося или оступившегося человека, Статокинетические рефлексы возникают при вращении и при любых перемещениях тела в пространстве независимо от того, активно или пассивно совершаются эти перемещения. Ярким примером подобных рефлексов является лифт- ный рефлекс: подъем лифта вызывает сгибание ног, остановка — их выпрямление. Морская и воздушная болезни, проявляющиеся в плохом самочувствии, тошноте и т. д., тоже являются статокинетическими рефлексами, но здесь воздействие оказывается главным образом на внутренние органы. После многократных (10—15 раз) вращений на месте в одном направлении тело отклоняется в противоположную сторону, Это происходит из-за рефлекторного напряжения мышц другой стороны тела, препятствующих вращению. Вращение влево вызывает отклонение вправо и наоборот. Роль тонических рефлексов в двигательной деятельности артистов балета. Тонические рефлексы осуществляются автоматически. Человек не задумывается ни о том, куда надо наклонить голову, ни о том, какие мышцы следует напрячь, для того чтобы сохранить равновесие. Но кора полушарий головного мозга контролирует деятельность отделов мозга, в которых замыкаются дуги тонических рефлексов, управляет ими. Например, усилием воли тонические рефлексы можно затормозить: при разучивании новых движений и комбинаций приходится подавлять тонические рефлексы. Защищая организм от травм, они мешают выполнять новые, непривычные, сложные для него движения. По мере усвоения движения тонические рефлексы выполняют свою защитную роль не мешая танцовщику. С их помощью сохраняется вертикальное положение тела и любая поза, правильно выполняются сложные комбинации движений, удерживается равновесие. Особенно важным для артистов балета является понимание зависимости равновесия в позе и движении от положения головы по отношению к туловищу. Неправильное держание головы вызывает нарушение равно-
?!;* *Г Рис, 1в«
весия. Несвоевременное перемещение головы приводит к потере равновесия и к нарушению позы: преждевременному или запоздалому выпрямлению или сгибанию туловища. § 13. Вегетативная нервная система Вегетативная нервная система является частью нервной системы. Ее работа подчинена центральной нервной системе. Центры вегетативной нервной системы расположены в головном и спинном мозге (рис. 16). Волокна вегетативной нервной системы входят в состав спинномозговых и черепномозговых нервов. Они иннсрвируют все без исключения органы тела (рис. 16). К некоторым органам подходят по два вегетативных нерва: симпатическииипарасимпатиче- с к и й. Как правило, они оказывают противоположное действие на орган: симпатический (1) нерв учащает и усиливает сокращение сердца, а парасимпатический (2) урежает и ослабляет эти сокращения. Двойная ин- нервация симпатическими и парасимпатическими нервами обеспечивает тонкую регуляцию работы органов и изменение их деятельности в зависимости от нужд организма. Селезенка, потовые железы, скелетные мышцы иннервируются только симпатическими нервами. Часть органов иннервируется лишь парасимпатическими волокнами. Вегетативные нервные волокна (рис. 17), выйдя из центральной нервной системы, не доходят сразу до органа, а заканчиваются в узлах (Л. Эти волокна называются п р е д у з л овыми'(2). В узлах находятся нейроны, отростки которых образуют послеузловыо волокна (3), закапчивающиеся в органах. Предузловые волокна в узлах вступают в контакт с несколькими послеузловыми, а они разветвляются, иннервируя сразу несколько органов. Поэтому возбуждение, возникающее в небольшом участке — вегетативном центре, охватывает многие органы. Участие вегетативной нервной системы в мышечной работе. Прежде считали, что вегетативная нервная система оказывает влияние только на внутренности—«органы растительной жизни». Отсюда и возникло название — «вегетативная». На самом же деле она иннерви- рует и скелетную мускулатуру. 41
Активная мышечная работа предъявляет большие требования к организму в целом. Мышцам необходим усиленный приток кислорода, сахара и других веществ, из них должны быстро удаляться продукты распада. Вегетативная нервная система изменяет функции всех систем органов, приспосабливая их к усиленной мышеч- U —? нои работе. Л ч чч ч Рис. 17 Возбуждение, передающееся по вегетативным нервам во время мышечной деятельности, изменяет работу сердца, сужает кровеносные сосуды во внутренних органах и расширяет их в мышцах. Это обеспечивает приток крови к работающим мышцам. В это же время сокращается селезенка и из нее в кровь выбрасываются новые порции красных кровяных телец, переносящих кислород, что снижает кислородную недостаточность в тканях работающих органов. Происходит обогащение крови сахаром — глюкозой, необходимой для жизнедеятельности клеток. Изменяется ритм и глубина дыхания. Усиливается потоотделение, поддерживающее температуру тела на нормальном уровне и т. д. Изменяя обмен веществ в мышцах, вегетативная нервная система изменяет их работоспособность, снижает утомляемость.
§ 14. Учение И. П. Павлова об анализаторах Значение рецепторов для деятельности коры полушарий. Рецепторы постоянно испытывают воздействие раздражителей. Возбуждение, возникшее в любом из наружных или внутренних рецепторов, по центростремительным нервам и восходящим проводящим путям достигает зрительных бугров — скопления ядер серого вещества в промежуточном мозге. Здесь импульсы переключаются на нейроны, по которым достигают коры мозга. Но поступившие от рецепторов сигналы еще не вызывают деятельности мозга, так как не несут нужного количества энергии. Клетки коры головного мозга должны находиться в состоянии определенной возбудимости. Энергию для поддержания ее создает ретикулярная формация. По боковым ответвлениям восходящих чувствительных путей спинного мозга возбуждение от рецепторов поступает в ретикулярную формацию. В ответ на этс ее клетки приходят в деятельное состояние и вырабатывают энергию, которую посылают в кору в виде импульсов, поддерживающих ее возбудимость на «рабочем» уровне. Следовательно, рецепторы, постоянно посылая возбуждение, поддерживают активность головного мозга и информируют кору полушарий обо всех изменениях внутри организма й в окружающей среде. В ответ на это нервная система регулирует деятельность органов Рецепторы и органы чувств. Рецепторы, находящиеся в органах чувств, составляют их глазную—воспринимающую раздражения — часть. Органы зрения, слуха равновесия и т. д. воспринимают определенные раздра-. жения вследствие специфичности их рецепторов. Анализ раздражений. Органы слуха, зрения, обоняния воспринимают раздражения от явлений и предметов внешнего мира, рецепторы внутренностей — их заполнения, растяжения или воздействия на них химических веществ. Рецепторы мышц, суставов и сухожилий разд ражаются при движениях. Так рецепторы производят анализ (различение) раздражений. От рецепторов возбуждение проводится в соответствующие зоны коры полушарий: зрительную, слуховую обонятельную, чувствительно-двигательную и др. Рецепторы производят грубый анализ раздражений,
передавая в кору головного мозга информацию об отдельных свойствах предметов и явлений. В зонах коры производится тонкий анализ. Поясним на примере. Звуки воспринимаются органами слуха. Среди общего шума во время перемены откуда-то донеслись звуки игры на рояле. II в конце концов вы уловили знакомую мелодию. Выделение музыкальных звуков из шума произошло в звуковых рецепторах (грубый анализ), а различение мелодии (тонкий анализ) — в слуховой зоне коры. Анализаторы. Для того чтобы осуществился анализ раздражения, необходимы рецепторы, определенная зона коры и центростремительные пути, связывающие их. Эти связанные друг с другом органы, воспринимающие и различающие раздражения, называются анализатора ми. Каждый анализатор состоит из трех отделов. Периферический отдел — это рецепторы, проводящий — центростремительные пути, центральный — участок коры полушарий. Периферический отдел двигательного анализатора составляют все рецепторы мышц, сухожилий и суставов. Связанные с ними центростремительные нервы и проводящие пути спинного и головного мозга — его проводящий отдел. Двигательная часть чувствительно-двигательной зоны коры головного мозга — центральный отдел. Все вместе они составляют двигательный анализатор. Кора полушарий головного мозга представляет собой громадную анализаторную поверхность. Она состоит из центральных частей различных анализаторов. Постоянное различение раздражений корой полушарий приводит к образованию рефлексов. Учение об анализаторах создано русским физиологом академиком И. П. Павловым. § 15. Зрительный анализатор Строение органа зрения. Орган зрения глаз— состоит из глазного яблока и вспомогательного лпппплта (рис. 18, Л). Вспомогательный аппарат глаза — это брови (1), веки (2), ресницы, слёзные железы (3), слёзный канал (4), глазодвигательные мышцы, нервы и кровеносные сосуды.
Глазное яблоко (рис. 18, Б) лежит в глазнице и имеет шарообразную форму. Его стенки состоят из трех оболочек: наружной — фиброзной (1), средней — сосудистой (2) и внутренней — сетчатой (3) Фиброзная оболочка состоит из плотной соединитель ной ткани. Ее передняя прозрачная часть, через которую в глаз проникают лучи света, называется рогови- цей (4). Сосудистая оболочка пронизана кровеносными сосудами. Ее передняя часть называется радужной обо- лочкой (5) и содержит пигмент, от количества которого зависит цвет глаз. Между роговицей и радужной оболочкой находится небольшое количество жидкости. В центре радужной оболочки имеется отверстие — зра-
чок (6). С помощью мышц он рефлекторйо расширяется или сужается, пропуская в глаз количество света, необходимое для ясного видения. Позади зрачка расположен двояковыпуклый прозрачный хрусталик (7). Его кривизна может рефлекторно изменяться. При рассматривании удаленных предметов она становится меньше, а сам хрусталик — более плоским. При рассматривании близко расположенных предметов кривизна увеличивается и хрусталик становится толще. Это обеспечивает четкое изображение на сетчатке. Внутри глаз заполнен студенистым стекловидным телом (8). Оно, как и хрусталик, прозрачно и бесцветно. В сетчатке находятся рецепторы — палочки иколбочки (рис. 19). Напротив зрачка на сетчатой оболочке располагается желтое пятно (рис. 18, 11) — место наилучшего видения. Рядом с ним находится слепое пятно (10) — место выхода зрительного нерва (9). Его площадь около 3,5 мм. Зрительный анализатор. Периферической частью зрительного анализатора является сетчатка. Проводящая часть — это зрительный нерв, центральная — зрительная зона коры полушарий. Анализ освещенности, цвета, формы и деталей строения предмета начинается в сетчатке. В определении расстояния до предмета и между предметами, направления движения и изменения движения предметов вместе со зрительным участвует и двигательный анализатор. Вся эта информация передается в кору полушарий. Там она окончательно расшифровывается, в результате чего складывается представление о предмете. Восприятие света. В сетчатке насчитывается около 7 миллионов колбочек (рис. 19, 2). Они сосредоточены главным образом в желтом пятне. Колбочки воспринимают яркий свет, цвета и их оттенки, детали видимых предметов. Палочки (1) к свету не чувствительны. Они Рис. 19
воспринимают сумеречный, вечерний свет. Располагаются палочки по периферии зрительной части сетчатки. Их приблизительно 130 миллионов. Попадая на сетчатку, лучи света вызывают возбуждение в зрительных рецепторах. По волокнам зрительного нерва возбуждение достигает промежуточного мозга, а оттуда проводится в зрительную зону коры. Рассматривая предмет, находящийся прямо перед глазами, мы видим его отчетливо. Это происходит потому, что лучи света попадают на желтое пятно. Если же изображение предмета, находящегося на небольшом расстоянии (около 12 см), попадает на слепое пятно, то мы его не видим, так как там нет светочувствительных рецепторов. Зрачок, хрусталик и стекловидное тело служат для проведения и фокусировки световых лучей (рис, 18, В). Глазодвигательные мышцы изменяют положение глазного яблока таким образом, чтобы изображение предмета проецировалось именно на сетчатку, а не впереди или позади ее. Значение зрительного анализатора. Зрение имеет большое значение в жизни человека. С помощью зрения человек познает окружающий мир, письменную речь обогащающую его мыслями и опытом других люден. Зрительный анализатор контролирует двигательную и трудовую деятельность человека, помогает ориентире ваться в окружающем пространстве. С помощью зрения- артист балета оценивает расстояние и направление движения, взаимное расположение партнеров в дуэтноу танце и массовых сценах. Зрительно он «держит точку" при вращении. При дефектах зрения — близорукости и дальнозоркости— затрудняется разучивание новых движений и снижается техника выполнения уже заученных движений, Поэтому необходимо следить за правильной позой во время чтения и письма, не читать лежа или в движущемся транспорте, так как это может вызвать близорукость. § 16. Слуховой анализатор Строение органа слуха. В органе слуха человека различают три отдела: наружное ух о, среднее ухо ивнутренн ее (рис. 20, А). А^
to tt РИС, 20 (Л, Б).
Наружное ухо состоит из ушной раковины (1)и наружного слухового прохода (2). Наружное ухо отделено от среднего барабанной перепонкой (3). Ее толщина ОД мм. Среднее ухо находится в толще височной кости черепа и представляет собой небольшую полость (4), заполненную воздухом. Посредством специального канала — евстахиевой трубы (5) — среднее ухо сообщается с глоткой. В среднем ухе имеются три слуховые косточки: молоточек (6), наковальня (7) и стремечко (8), соединенные друг с другом. Молоточек прилегает к барабанной перепонке, а стремечко — к перепонке, закрывающей окно преддверия, которое отделяет среднее ухо от внутреннего. Во внутреннем ухе, расположенном в толще височной кости, находится у л ит к а (9) и периферическая часть органа равновесия. Улитка представляет собой спирально закрученный костный канал, образующий 2,5 витка. Он заполнен жидкостью, сходной со спинномозговой. Внутри канала улитки (рис. 20, Б) лежит основная перепонка (1). Она состоит из 24 000 упругих волоконец. На них находятся с л ухо вые-р е цеп торы (2). Это клетки с волосками на верхушке. Их столько же, сколько волоконец основной перепонки. Над ними висает покровная перепонка (3). Она может прикасаться к волосковым клеткам. К слуховым рецепторам подходят окончания слухового нерва (4). Слуховой анализатор. Ушная раковина улавливает звуковые колебания. По наружному слуховому проходу они достигают барабанной перепонки и приводят ее в движение. Евстахиева труба служит для поддержания в полости среднего уха давления, равного атмосферному. Это позволяет барабанной перепонке но искажать звуковые колебания. Движения барабанной перепонки передаются слуховым косточкам и перепонке окна преддверия. Ее колебания вызывают движение жидкости в улитке, а это в свою очередь заставляет колебаться волоконца основной мембраны. Различные звуки вызывают колебание определенных групп волоконец. Их жения приводят в соприкосновение волосковые клетки и покровную перепонку. При этом в слуховых рецепторах возникает возбуждение. Волоконца основной мембраны и слуховые рецепторы образуют периферический отдел слухового анализатора.
По слуховому нерву (проводящий отдел) (см. рис. 20, Л, 13) возбуждение передается в слуховую зону коры — центральный отдел слухового анализатора. Слуховая зона коры представляет собой точную проекцию слуховых рецепторов улитки. Рецепторы, лежащие у основания улитки, воспринимают высокие звуки. Им соответствует определенный участок в слуховой зоне коры. Другой участок соответствует рецепторам верхних отделов улитки, возбуждающимся в ответ на низкие звуки. Между этими двумя участками располагаются полосы нервных клеток, каждая из которых воспринимает одну октаву промежуточных тонов. Такое строение слуховой зоны позволяет производить тончайший анализ звуковых раздражителей — силы и высоты звука, его характера. Значение слухового анализатора. С помощью слухового анализатора человек различает огромное количество слов и их сочетаний, т. е. общается с другими людьми посредством слуха. Слуховой анализатор позволяет воспринимать шумы и звуки, возникающие на значительном расстоянии от человека. Это имеет большое значение для ориентировки в окружающем пространстве или конкретной обстановке. Например, шум приближающегося поезда заставляет нас насторожиться и отойти от края станционной платформы, а стук шагов за спиной — обернуться. С помощью слухового анализатора артисты балета воспринимают объяснения к замечания педагога, музыкальное сопровождение класса или спектакля, а также реакцию зрителей на происходящее на сцене. Воспринятая органами слуха музыка помогает артисту балета овладеть темпом и ритмом движений. Происходит это вследствие взаимодействия анализаторов, в данном случае слухового и двигательного. Звук приближающихся шагов партнера дает возможность приготовиться к следующим движениям. Слуховой анализатор играет немаловажную роль в восприятии движений собственного тела: например, с его помощью различается ритм и темп собственных шагов. § 17. Вестибулярный аппарат Строение вестибулярного аппарата. Во внутреннем ухе, кроме улитки, находится вестибуляр ны йап- парат-орган равновесия (см. рис. 20, А, 10),
Он состоит из преддверия (11)и трех полукруж- ныхканалов (12). Полукружные каналы располагаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и сообщаются с преддверием. В нем имеются две полости с волосковыми чувствительными клетками. Это и есть рецепторы. Над рецепторными клетками находится студе- н и с т а я масса, в которой имеются отолиты — кристаллики известковых солей. В полукружных каналах тоже есть рецепторы. Рецепторы преддверия и полукружных каналов представляют собой периферический отдел вестибулярного анализатора. Через нерв пред- дверия (14) возбуждение от рецепторов вестибулярного аппарата проводится в продолговатый мозг, а затем в височную область коры полушарий. Студенистая масса с отолитами соединена с волосками рецепторных клеток преддверия и полукружных каналов. Она может слегка смещаться в стороны, нажимая на волоски рецепторов, и вверх, натягивая их при этом. Ее движения вызывают возбуждение рецепторов. Оно проводится в головной мозг, а оттуда к различным группам скелетных мышц. Происходит рефлекторное изменение их тонуса и сохраняется равновесие тела. Значение вестибулярного анализатора. Вестибулярны аппарат информирует центральную нервную систему о положении тела в пространстве во время движения и в неподвижном состоянии и о равновесии и его нарушениях. Очень большое значение для деятельности вестибулярного аппарата имеет положение головы: движется она вместе с телом, происходит ли движение головы по отношению к телу или голова неподвижна, а тело движется по отношению к ней. Перемещение головы при движениях тела приводит в движение жидкость в преддверии и полукружных каналах. При наклонах туловища и всего тела, вращении, внезапной потере равновесия обязательно меняется положение головы. При этом то в одном, то в другом полукружном канале приходит в движение жидкость, находящаяся в них. Это вызывает возбуждение рецепторов и рефлекторно изменяет тонус мышц конечностей, туловища, шеи и глаз. Сокращение этих мышц устанавливает голову в правильное положение, а вслед за ней и все тело.
Таким образом, рецепторы преддверия воспринимают прямолинейное ускорение движения и воздействие силы тяжести при изменении положения головы. Рецепторы полукружных каналов воспринимают изменение направления движения, изменение скорости при вращении тела или одной головы. В сохранении равновесия большую роль играют тонические рефлексы позы, возникающие при изменении положения головы в пространстве. Именно возбуждение от рецепторов вестибулярного аппарата, а также от рецепторов мышц и сухожилий шеи вызывает эти рефлексы. Следовательно, вестибулярный аппарат информирует центральную нервную систему о положении тела и его частей в пространстве и в ответ на эту информацию тонические рефлексы помогают сохранять равновесие как в танце, так и в принятой позе. § 18. Кожный, вкусовой и обонятельный анализаторы Кожный анализатор. Его периферический отдел находится в коже. Это болевые, осязательные и температурные рецепторы. Болевых рецепторов около миллиона. Возбуждаясь, они создают ощущение боли, что вызывает защитную реакцию организма. Осязательные рецепторы вызывают ощущение давления и соприкосновения. Эти рецепторы играют существенную роль в познании окружающего мира. С помощью осязания мы определяем не только, гладкая или шероховатая поверхность у предметов, но и их величину, а иногда и форму. Не менее важно осязание и для двигательной деятельности. В движении человек соприкасается с опорой, предметами, воздухом. Кожа в одних местах растягивается, в других — сжимается. Все это раздражает осязательные рецепторы. Сигналы от них, поступающие в чувствительно-двигательную зону, коры полушарий, помогают ощутить движение всего тела и его частей. Температурные рецепторы представлены х о- лодовымиитепловыми точкам п. Они, как и другие рецепторы кожи, распределены неравномерно. Наиболее чувствительна к воздействию температурных
раздражителей кожа лица и живота. Кожа ног по сравнению с кожей лица в два раза менее чувствительна к холоду и в четыре — к теплу. Температурные раздражители помогают ощущать структуру комбинации движений и скорость. Происходит это потому, что при быстром изменении положения частей тела или большой скорости передвижения возникает прохладный ветерок. Он воспринимается температурными рецепторами как изменение температуры кожи, а осязательными — как прикосновение воздуха. Вкусовой анализатор. Вкусовые ощущения способствуют поддержанию постоянства химического состава организма человека. От вкуса, как и от запаха, зависит, будет съедена нища или нет. Периферический отдел вкусового анализатора находится на поверхности языка. Здесь расположены вку- совые сосочки, содержащие рецепторы, анализирующие вкусовые раздражители. Вкусовые рецепторы возбуждаются только растворимыми в воде химическими веществами. Нерастворимые в воде вещества не создают вкусовых ощущений, т. е. они безвкусны. Первое ощущение вкуса — кислое, соленое, горькое, сладкое — воспринимается специфическими рецепторами, сконцентрированными в разных частях языка. Тонкие вкусовые оттенки образуются в результате сложного взаимодействия вкусовых, температурных, болевых и других рецепторов слизистой оболочки полости рта. Обонятельный анализатор. Обонятельные рецепторы лежат в слизистой оболочке верхнего отдела носовой полости и занимают около 5 см2. Выступающий нос с обращенными вниз ноздрями имеется только у человека. Это связано с вертикальным положением тела и речью. Такое строение носа способствует тому, что вдыхаемый воздух, совершая свой путь внутри полости носа, обязательно соприкасается с обонятельными рецепторами. Если ноздри разрушены, то воздух минует обонятельные клетки и человек не чувствует запахов. Частицы веществ, находящиеся в воздухе, раздражают обонятельные рецепторы. Эти клетки очень чувствительны: человек чувствует запах эфира даже в том случае, если в 1 л воздуха его содержится 0,000001 г. Отростки обонятельных рецепторов образуют обонятельные нервы. По ним возбуждение передается в обонятельные центры коры полушарий.
§ 1§. Двигательный анализатор Двигательный анализатор является древнейшим. В процессе исторического развития животного мира нервные и мышечные клетки образовались почти одновременно. Впоследствии у животных развились нервная и мышечная системы, функционально связанные друг с другом. Строение двигательного анализатора. Периферической частью двигательного анализатора служат внутренние рецепторы органов движения — мышц, суставов и сухожилий. Они получают раздражения во время движения этих органов и, посылая импульсы в кору полушарий, сообщают о состоянии органов движения и о тех действиях, которые человек совершает с их помощью. Проводящий отдел. Возбуждение, возникшее в рецепторах двигательного анализатора по центростремительным нервам через задние (чувствительные) корешки проводится в спинной мозг. По восходящим проводящим путям оно передается в кору головного мозга. Центральная часть двигательного анализатора— это чувствительно-двигательная зона коры головного мозга, а именно передняя центральная извилина. Существование двигательного анализатора можно доказать с помощью простого эксперимента. Закройте глаза и примите любую позу, а затем двигайте или ногой. Не видя этих движений, вы можете подробно рассказать о них. Существование двигательного анализатора было выяснено в наблюдениях за больными, у которых поражены восходящие пути спинного мозга. У таких людей движения при ходьбе некоординированные, так как нарушена проводящая часть двигательного анализатора. Значение двигательного анализатора. Двигательный анализатор имеет исключительно важное значение для выполнения и разучивания движений. Он контролирует правильность и точность движений. Например, при сгибании руки в локтевом суставе сокращается двуглавая мышца плеча и растягивается трехглавая. Возбуждение, возникшее в рецепторах этих мышц, сигнализирует о том, что одна мышца сокращена, а другая растянута. Рецепторы трущихся поверх-
ностей локтевого сустава и растянутых сухожилий информируют мозг об амплитуде и быстроте сгибания. Эта сигнализация не только дает возможность человеку ощутить данное движение, но и позволяет коре головного мозга проконтролировать точность и правильность его выполнения. Возбуждение от рецепторов двигательного анализатора поступает в чувствительно-двигательную зону коры. Оттуда идет поток импульсов к работающим мышцам, обеспечивающий своевременное исправление выполняемых движений. Двигательный анализатор играет ведущую роль при разучивании новых движений. Любые движения, которые приобретает человек в течение жизни, являются сложными условными двигательными рефлексами. Умение писать пером и играть на рояле, делать battement tendu из первой позиции и выполнять сложнейшие комбинации хореографических движений появляется в результате образования этих рефлексов. Они вырабатываются с помощью двигательного анализатора. В двигательной деятельности человека участвуют и подкорковые центры, Оки регулируют мышечный тонус, уточняют координацию движений во время бега, ходьбы и танца, согласуют деятельность внутренних органов с двигательными рефлексами. § 20. Значение анализаторов для двигательной деятельности артистов балета Во время выполнения любого, даже самого простого, танцевального движения одновременно включаются в работу многие анализаторы, участвуя в разучивании и закреплении движений, устанавливая взаимосвязи в работе разных мышц, подготавливая внутренние органы к деятельности во время мышечной работы, оценивая скорость движений, их направление, силу и т. д. Например, выполняя тур в воздухе танцовщик сперва сильно отталкивается от иола, затем совершает высокий прыжок с поворотом на 360°, после чего приземляется. На протяжении всей комбинации движений, необходимых для выполнения тура в воздухе, он ощущает работу суставов ног и рук, напряжение мышц двигающихся конечностей и подтянутого туловища. Эти ощущения возникают вследствие деятельности двигательного анализатора.
В это же время кожный анализатор создает ощущение толчка, приземления, движения воздуха и его прохлады. Темп и ритм музыки, словесные замечания и команды учителя воспринимает слуховой анализатор. Вестибулярный аппарат вызывает ощущение вращения при поворотах головы, зрительный — ощущение движения вверх и вниз, скорости и направления движения и вращения (при виде стен зала и зеркала). Следовательно, большинство анализаторов принимает участие в осуществлении и восприятии движения. Но в разные моменты движения то один, то другой анализатор играет ведущую роль. Влияние хореографической тренировки на работу анализаторов. Исполнение любого танца невозможно без высокой координации движений, устойчивости, хорошего глазомера, слуха и т. д. Хореографическая тренировка включает бег и прыжки, наклоны, повороты и вращения. Артист балета танцует соло, в паре (дуэтный танец) и в массовых сценах. Поэтому постоянная хореографическая тренировка, воздействуя на большинство анализаторов, совершенствует их деятельность и работу всех их отделов. Наибольшее воздействие испытывают двигательный, вестибулярный и зрительный анализаторы. Взаимосвязь в работе анализаторов. Анализаторы функционируют во взаимной связи друг с другом. Например, зрительный анализатор взаимодействует со слуховым. Музыкантами было замечено, что в освещенном помещении музыка лучше воспринимается. Поэтому в концертных залах свет не выключается. Двигательный анализатор связан со зрительным. Каждый знает, как трудно выполнить повое точное движение, не видев его. Стоит один раз увидеть, как оно выполняется и его можно повторить, часто очень точно, уже без помощи зрения. В результате взаимодействия анализаторов у человека образуются чувства пространства и времени. У детей раннего возраста преобладают мышечные ощущения. Поэтому ребенок тянется руками к очень далеким предметам, может шагнуть вниз с большой высоты. Такие дети еще не умеют зрительно оценивать расстояние, пространство. По мере развития ребенка возникает взаимодействие между анализаторами и образуется чувство простр анства
Оно играет очень важную роль в разучиваний и выполнении хореографических движений. Любое движение человек совершает в определенном пространстве. Артист балета должен обладать хорошо развитым чувством пространства, т. е. он должен научиться очень тонко чувствовать направление, размах и точность своих движений. Управление движениями своего тела в пространстве зависит главным образом от мышечных ощущений, а они плохо осознаются. Человеку трудно рассказать, какие ощущения возникают у него при тех или иных движениях и позах, но он легко расскажет о том, что видел и слышал. Поэтому развитию чувства пространства способствуют наблюдения за своими движениями в зеркале и словесные замечания, которые делает преподаватель. При этом зрительные и слуховые ощущения сочетаются с мышечными и поэтому последние лучше осознаются. Так, при взаимодействии двигательного, зрительного и слухового анализаторов развивается и совершенствуется чувство пространства. Благодаря взаимодействию анализаторов образуется ичувство времени: человек хорошо ориентируется во времени дня, просыпается всегда в то время, когда необходимо. В организме человека все физиологические процессы совершаются с определенной скоростью и в течение определенного времени. Например, вкусовые рецепторы у человека приходят в активное состояние только раз в 3—4 часа и в этот период они чутко реагируют на вкусовые раздражители. Движения человек тоже совершает во времени: за различные отрезки времени. Поэтому развитое чувство Бремени не менее важно для артиста балета, чем чувство пространства. В образовании чувства времени участвуют двигательный, зрительный и слуховой анализаторы. Значительную роль в различении небольших интервалов времени играет слуховой анализатор. Воспринимая музыку на уроке или во время спектакля, артист балета различает за какое время нужно выполнить всю комбинацию движений, каждое ее движение и любой его элемент. Например, grand battement можно выполнять на три или на четыре четверти. Выполняя любые хореографические движения, артист балета управляет движениями своего тела в простран-
стве и времени. Поэтому совершенствование техники движений связано в первую очередь со способностью управлять ими во времени и пространстве. Впоследствии на основе чувства пространства и времени формируется чувство скорости и ее изменений. В его образовании принимает участие вестибулярный аппарат. Образование взаимосвязи между анализаторами происходит в коре полушарий мозга и является результатом взаимодействия между их центральными отделами. Таким образом, кора полушарий головного мозга представляет собой анализаторную поверхность, функционирующую как единое целое. В результате совместной деятельности анализаторов человек совершает согласованные движения, сохраняет равновесие тела. Взаимодействие анализаторов позволяет видеть окружающий мир таким, какой он на самом деле. Ведь на сетчатке глаза изображение предметов получается уменьшенным и обратным (см. рис. 18, В), но двигательный, кожный, слуховой и вестибулярный анализаторы снабжают мозг правильной информацией о том, где «верх» и «низ», куда направлена сила тяжести тела и т. д. Поэтому мы видим предметы не уменьшенными и не перевернутыми. Нарушение взаимодействия в работе анализаторов вызывает у человека серьезные расстройства. Но временные нарушения слаженной работы анализаторов возможны и у здоровых людей. Известно, что при вращении без зрительного ориентира («точки») кружится голова и теряется равновесие. Могут возникнуть тошнота и другие неприятные явления. Это происходит из-за нарушения взаимодействия анализаторов. По этой же причине нам кажется, что луна плывет, а облака неподвижны, что мост двигается, а вода стоит на месте. § 21. Основы материалистического учения о высшей нервной деятельности Психическая деятельность человека. «Душевная», психическая деятельность человека еще в глубокой древности привлекала к себе внимание людей. Было подмечено, что существуют явления и предметы живой и неживой природы, которые можно потрогать, увидеть. Это люди, деревья, смена времен года и т. д. Но мысли
и переживания человека ни увидеть, ни услышать не представлялось возможным. Поэтому они казались людям загадочными, таинственными. Человек стал считать, что они существуют независимо от предметов и явлений окружающего мира. Из этих представлений возникло в древности «учение» о теле и душе, якобы существующих независимо друг от друга. Позже возникли два принципиально противоположных направления в понимании психической деятельности человека — материалистическоеиидеалисти- ческое. Идеалисты считают, что психическая деятельность существует самостоятельно — независимо от материи (вещества мозга). В психической деятельности проявляют себя невидимые, нематериальные «идея», или «мировой разум», попросту «душа». Они существуют и существовали всегда, даже тогда, когда на Земле человека не было. Идеалисты считают сознание, мысль, психическую деятельность первичной, существовавшей еще до материи — неживой и живой природы. Материалисты в противоположность идеалистам считают, что психическая деятельность — это функция высокоразвитой материи — вещества мозга. Психическая деятельность вторична. Она смогла возникнуть лишь на определенном уровне развития материи, когда появился высокоразвитый мозг. Следовательно, первична материя, которая существовала и будет существовать вечно. Мозг — орган мышления. Идеалистический взгляд на. психику отрицает связь мышления и сознания с мозгом. Но неопровержимые факты доказывают, что сознание, речь, мышление и другие явления, входящие в психическую деятельность человека, связаны с мозгом. Наблюдения за больными людьми с поражением различных участков мозга показали, одни узнают знакомых предметов, другие не могут считать или писать. У них возникают расстройства речи, они перестают связно излагать мысли, понимать причины явлений и т. д. Основой человеческого сознания является мышление. Но мышление существует только до тех пор, пока мозг функционирует нормально. Значит, мозг — орган мышления, а мышление — функция высокоразвитого мозга. Отсюда следует, что психи-
ческая деятельность и сознание являются функцией мозга человека. Критика религиозных и идеалистических представлений о «душе». Название «психическая деятельность» происходит от «псюхе»— душа Идеалистическое «учение о душе» возникло еще в первобытном обществе. Но уже более двух тысяч лет длится борьба между идеализмом и материализмом по вопросу о том, что первично — материя или сознание. Эта борьба продолжается и в наше время, несмотря на то что материалистическая наука неопровержимо доказала первичность материи и вторичность сознания. Происходит это потому, что современные идеалисты, прекрасно осведомленные обо всех достижениях науки, состоят на службе у господствующих классов капиталистического общества, использующих идеалистическое учение для укрепления своего положения, отвлечения внимания трудящихся от классовой борьбы. К идеализму тесно примыкает сохранившаяся еще и в советском обществе религия. Религиозные люди считают, что человек имеет «душу». Она дана ему духом — богом и пока «душа» находится в теле, человек мыслит и живет. Для религиозного человека смысл жизни заключается не в борьбе за ее улучшение и не в строительстве коммунистического общества, а в отмаливании грехов и старании заслужить своей «душе» вечное пребывание в раю. Наука опровергла ложные представления о «душе», не зависящей от физиологических процессов, происходящих в живом мозге человека. Показав, что мозг есть орган мышления, наука доказала, что психика является функцией, свойством мозга, а не «души». Опровергнуто и представление о «загробной жизни души». После смерти головной мозг разрушается и психическая деятельность человека прекращается навсегда. Никакой «загробной жизни ДУШИ» не существует. Религия учит, что человек не в состоянии изучить, познать «душу». На самом же деле психическая деятельность человека и его сознание — это отображение в головном мозге явлений природы и общества. Психическую деятельность и сознание человека можно познать, изучить. Этим занимается специальная наука—психология. Религия враждебна науке, религиозные представления не соответствуют истине. Человек коммунистического общества должен иметь материалистическое, научное мировоззрение и бороться с религиозными взглядами. Они мешают нам жить и работать по-коммунистически. § 22. Основатели теории высшей нервной деятельности И. М. Сеченов и И. П. Павлов И. М. Сеченов и И. П. Павлов разработали теорию о высшей нервной деятельности. И. М. Сеченов (1829—1905). Научные взгляды Ивана Михайловича Сеченова формировались в 50—60-е годы прошлого века под влиянием идей Л. И. Герцена, Н. Г. Чернышевского, Д. И. Писарева и В. Г. Белинского. Являясь материалистами, они призывали к раз-
S"*. '£" витию естественных наук, так как эти науки распространяют идеи материализма и помогают бороться с религией. И. М. Сеченов изучал работу головного мозга. Он доказал, что работа головного мозга вызывается не «душой», а внешним миром, действующим на органы чувств В ответ на это осуществляются различные рефлексы. И. М. Сеченов считал, что рефлексы лежат и в ■■-■■■■'" основе психической деятельности. Он вскрыл * связь психики с физио- \.4 *\~У логическими процесса- ;'V ми и показал, что ее можно изучать. Книгу, "v_. в которой были изло- t% жены результаты ис- \■■;■- *'" следований, И. М. Се- ■ .. ченов назвал «Рефлексы головного мозга». V* Всеми своими рабо- , — " '**** /- тами И. М. Сеченов до- ' " r - 'J казывал, что психика — это свойство, функция ; мозга. Он заложил основу учения о высшей нервной деятельности. И. П. Павлов (1849— И.М.Сеченов. 1936). Иван Петрович Павлов родился в семье священника. Еще во время учебы в духовном училище И. П. Павлов стал читать книги Н. Г. Чернышевского и Д. И. Писарева. С религией он порвал еще в юношеские годы. Огромное, влияние оказала на И. П. Павлова книга И. М. Сеченова «Рефлексы головного мозга». В 1870 г. И. П. Павлов поступил на естественное отделение университета в Петербурге. В течение нескольких десятилетий И. П. Павлов изучал деятельность головного мозга высших животных. Он создал научный метод изучения работы головного мозга и открыл условные рефлексы. Рассматривая психическую деятельность как функцию коры больших полушарий, И. П. Павлоп создал учение
о высшей нервной деятельности. В результате опытов на животных и наблюдений над людьми И. П. Павлов со своими многочисленными учениками доказали, что в основе психических процессов лежат реф- . ,.*■■?' **,, -v лекторные реакции. , -г Материалистическое учение И. П. Павлова о высшей нервной дея- J. '**'" тельности — это вели- ' % чайшее достижение со- 4 .:■■. ч ^ I временной науки. Расцвет научной дея- '"V /..:,> ^v , тельности И. П. Павло- 4 ,. >, ■* ва приходится на по- J -' f'* следние 15 лет его жиз- ■•! 5 - ' "; ни- После Великой Ок- "% „ ■ тябрьской социалисти- ;г - ческой революции по %V. jT"-:s' указанию В. И. Ленина -А ;■.:■■*■'■ *':\* Советское правитель- ^ : = ство выделило большие . средства и в Колту- I .■''*'.,.• шах (П°Д Ленингра- дом) был специально и. п. Павлов. построен научный горо- док, где и работал И. П. Павлов со своими учениками. Теперь Колтуши носят имя И. П. Павлова. Высшая и низшая нервная деятельность. Деятельность головного мозга животных, которая обеспечивает существование организма как единого целого, И. П. Павлов назвал низшей нервной деятельностью. Она заключается в регуляции функций органов и базируется на безусловных рефлексах. Деятельность головного мозга, обеспечивающую поведение животного, И. П. Павлов назвал высшей нервной деятельностью. Она поддерживает и сохраняет жизнь животного. С ее помощью животные приспосабливаются к изменениям окружающей среды. В основе высшей нервной деятельности лежат условные рефлексы. Высшая и низшая нервная деятельность присущи и человеку. Однако высшая нервная деятельность челове-
ка Намного сложней, чем у животных. Она включает 6 себя и сложную психическую деятельность головного мозга. § 23. Образование условных рефлексов Рефлекс — основа нервной деятельности. И. П. Павлов доказал, что рефлекс является основой нервной деятельности. Безусловными называют, все врожденные рефлексы. Эти рефлексы передаются по наследству из поколения в поколение и проявляются каждый раз, когда действует вызывающий их безусловнорефлекторный раздражитель. Так, попадание пищи в рот всегда вызывает отделение слюны, вдох сменяется выдохом, при мышечной работе усиливается деятельность сердца. Кроме этих сравнительно простых, существуют и более сложные безусловные рефлексы, например рефлексы, связанные с двигательной деятельностью и положением тела в пространстве. Безусловные рефлексы являются видовыми: у животных каждого вида и у всех людей имеются свои, свойственные только им, безусловные рефлексы. Условные рефлексы образуются в течение жизни. Они не одинаковы не только у животных одного вида, но и у разных людей. Братья и сестры и даже близнецы имеют разные условные рефлексы. Сложными условными рефлексами у артистов балета является учащение пульса и дыхания перед просмотром, концертом, спектаклем. Приобретенные в течение жизни условные рефлексы у каждого животного или человека являются индивидуал ьными. Изучение условных рефлексов в лабораторной обстановке дало возможность выяснить, как они образуются у животных в естественных условиях. Например, если щенку, выращенному на молочной пище, впервые показать мясо, то слюна при виде мяса у него выделяться не будет. Но после того, как щенок 1—2 раза съест мясо, один его вид станет вызывать выделение слюны. Если собаке вливать в рот слабый раствор кислоты и, повторяя опыт 10—15 раз, перед этим включать звонок, то один звонок, без кислоты, будет вызывать у нее
оборонительную реакцию. Собака будет вырываться, отворачивать голову в сторону. Выделение слюны при виде мяса у щепка и оборонительная реакция собаки при звуке звонка — это условные рефлексы. Они выработались за время опытов. С помощью условных рефлексов животные различают благоприятные (первый пример) и неблагоприятные (второй пример) воздействия внешних условий. В течение жизни условные рефлексы постоянно образуются и исчезают. Это рефлексы временные. Образование условных рефлексов. Для образования условных рефлексов требуются определенные условия. В нашем примере щенок сперва видел мясо, а потом оно попадало ему в рот. Во втором примере собака сначала слышала звонок, а затем получала кислоту. Мясо и кислота — это безусловные раздражители. Вид мяса или звонок — это условный сигнальный раздражитель. Он должен предшество- в а т ь безусловному. Многократное сочетание любого условного и безусловного раздражителя (например, пищи) приводит к образованию условного рефлекса. Значит, условные рефлексы образуются на базе безусловных. У высших животных и человека сложные условные рефлексы образуются в коре полушарий головного мозга. Больше того, некоторые условные рефлексы могут осуществляться только корой двух полушарий. Элементарные, очень простые условные рефлексы могут образовываться в подкорковых центрах ствола головного мозга. Установление временных нервных связей. Условные рефлексы у высших животных и человека образуются при совместной деятельности коры полушарий и ствола мозга, в котором находятся центры многих безусловных рефлексов. При образовании любого нового условного рефлекса в коре больших полушарий между двумя возбужденными участками образуется временная нерв ная связь. Например, у собаки вырабатывают условный слюноотделительный рефлекс на свет Лампочки (рис. 21). Включается свет и в зрительной зоне коры полушарий возникает возбужденный участок (1). Через несколько секунд собака получает пищу и начинает есть. В этот
момент возбуждается пищевой центр безусловных пищевых рефлексов в стволе головного мозга (2). От него возбуждение проводится в пищевой центр коры, находящийся в лобных долях, и в нем возникает второй очаг возбуждения (3). Возбудимость нейронов, находящихся между этими очагами, резко увеличивается. Через них замыкается временная нервная связь (4). Это замыкание происходит в обоих направлениях — от одного возбужденного участка коры к другому. Как только замкнулась, образовалась дуга нового рефлекса, он начинает проявляться: стоит включить лампочку, как у собаки начинает выделяться слюна. До образования этого рефлекса слюна выделялась только при попадании пищи в рот;| т. е. проявлялся безусловный слюноотделительный рефлекс. Теперь же свет лампы, как вид или запах пищи, стал условным раздражителем. Вид и запах пищи, звуки, предшествующие ее появлению, и т. д. — это сигналы, условные раздражители. Воспринимая их, высшие животные и человек ориенти руются в окружающем пространстве. Рефлексы высших порядков. Условный рефлекс, ка известно, образуется на базе безусловного. Но его можно выработать и на базе прочно закрепленного условного рефлекса. Так, выработав у собаки слюноотде тельный рефлекс на свет лампы, можно усложнить опь1 ты — до включения лампы почесывать собаку за yxov Вскоре одно почесывание будет вызывать условное от деление слюны. Это условный рефлекс второго порядка. У собак можно образовать и условные рефлексы третьего порядка. У человека кора головного мозга более развита, и поэтому у детей были получены условные рефлексы шестог о и еще более высоких порядков. Такие условные рефлексы П. П. Павлов на зывал цепными. Они играют большую роль, в поведении животных и человека. О том, что замыкание временных нервных связей происходит в коре полушарий, свидетельствуют и специаль-
ные опыты, При удалении коры полушарий у животного исчезают ранее выработанные сложные условные рефлексы. Из всего сказанного следует, что замыкание временных нервных связей, с помощью которых образуются условные рефлексы, — это основная фуикниякоры полушарий головного мозга животных и человека. Следует иметь в виду, что, по современным данным, в образовании и осуществлении условных рефлексов принимают участие подкорковые центры. § 24. Поведение животных Рефлексы, имеющиеся у животных, очень разнообразны. Различают несколько групп рефлексов; пищевые, ориентировочны е. з а щ и т н ы е и т. д. Пищевые рефлексы. К ним относятся все условные и безусловные рефлексы, благодаря которым животное добывает пищу и съедает ее. Голодная лисица обходит свою охотничью территорию. Обнаружив запах мыши, она доходит до отверстия мышиной норы, раскапывает ее и хватает добычу. Эти действия лисы являются условными пищевыми рефлексами. Затем проявляются рефлексы безусловные — люноотделение, жевание, проглатывание, выделение желудочного сока и т. д. " Ориентировочные рефлексы. Ориентировочные рефлексы у животных внешне выражаются в повороте глаз, головы, ушных раковин, а иногда и всего тела в сторону раздражителя. Животное рассматривает его, прислушивается и принюхивается к нему. Ориентировочный рефлекс вызывается каждым новым раздражителем: световым, звуковым, температурным и т. д. Любое новое явление, в том числе и прекращение действия раздражителя, обусловливает у животного ориентировочную реакцию. Но в отличие от других безусловных рефлексов ориентировочный рефлекс очень неустойчив. В помещении, где находится собака, каждые 2 минуты вспыхивает лампочка. Первая вспышка вызовет очень сильную ориентировочную реакцию — собака притаится, будет прислушиваться, принюхиваться. При следующих вспышках ориентировочная реакций ослабеет и после десятой или двадцатой вспышки она не проявится совсем. Собака перестала реагировать на световой раздражитель, так как ничего за вспышкой не последовало. Рефлекс не проявляется, так как возник процесс торможения. С помощью ориентировочных рефлексов животные вовремя замечают все новые жизненно важные раздражители. Лисица слышит шорохи пробегающей в траве мыши, олень — звук треснувшей под ногой охотника ветки, рыба — замечает тень рыболова, упавшую на воду, к т. д. У высших животных и человека на базе безусловного ориентироночного рефлекса образуются многочисленные условные рефлексы. Именно ориентировочный рефлекс дает возможность воспринять раздражители, которые затем становятся условными сигналами.
Оборонительные рефлексы. У большинства живых существ имеются много естественных врагов. Животные по-разному избегают опасности, сохраняют жизнь. Они затаиваются, прячутся или быстро убегают, завидев врага, почувствовав его запах или заслышав его шаги еще издали. Сигналами опасности служат раздражители, связанные не только с самим врагом. Крик сороки, стрекотанье сойки, крик пойманной жертвы тоже предупреждает об опасности. Хищные животные разыскивают добычу не только по ее запаху, виду или издаваемым ею звукам. Раздражители, не имеющие непосредственной связи с их добычей: вид местности, где она водится, время суток, в которое она была изловлена, и др. становятся для них условными сигналами. Поведение животных, когда они спасаются от хищников или охотника, часто очень сложно. Оно представляет собой результат образования и проявления многих условных оборонительных реф- Высшая нервная деятельность животных. Различные рефлексы составляют основу поведения животных. Их сложные действия, предпринимаемые для того, чтобы найти пищу, избежать опасности, выучить детенышей охотиться и т. д., — это многочисленные условные рефлексы. Чем больше условных рефлексов образуется у живот- ых тем более сложным будет его поведение. Таким образом, высшей нервной деятельностью животных являются условные рефлексы. Пока условия, вызвавшие образование того или иного условного рефлекса, существуют, он проявляется. При изменении условий в новой обстановке, вырабатываются другие условные рефлексы. Так, с помощью условных рефлексов животные приспосабливаются к изменяющимся условиям жизни: смене времен года, обилию и недостатку добычи и др. Нервная система благодаря условным рефлексом устанавливает связи между различными явлениями внешней среды и деятельностью органов животного, приспосабливая ее к изменениям в окружающем мире. Несостоятельность идеалистических и религиозных взглядов i поведение животных. В прошлом, когда объем знаний был невелик, людям было свойственно очеловечивать как животных, так и природу в целом. Особенно ярко это проявлялось в фольклоре и поверьях. Эти отголоски религиозных и идеалистических представлений о поведении животных, допустимые в народном и литературном творчестве, из материалистической науки изгнаны навсегда. Ученые идеалисты считали, что животные наслаждаются вкусом запахом пищи, переживают, обдумывают свои поступки, ставят перед собой цели и т. д. Религии также свойственно приписывание им человеческих качеств. Идеалисты объясняли поведение животных их переживаниями и чувствами. Кроме того, идеалисты считали что оно является проявлением нематериальной «жизненной силы». Этот взгляд на поведение животных мало чем отличается от религиозного. Сторонники религии считают, что управляющий миром бог дал человеку «душу», а всем животным «дух живой» и что он проявляется поведении животных. И. П. Павлов и его ученики, поставив тысячи строго научных опытов, доказали, что поведение животных определяется корой полушарий головного мозга. Опровержение религиозных и идеалистических представлении о поведении животных — величайшая заслуга И. П. Павлова.
§ 25. Торможение условных рефлексов Центральное торможение. Во второй половине XIX века было сделано очень важное открытие: эксперименты показали, что нервы не только усиливают, но и тормозят деятельность органов. До этого физиологи считали, что в нервной системе происходит только процесс возбуждения. В дальнейшем проверка показала, что в основе деятельности нервной системы лежат не только процессы возбуждения, но и торможения. Однако не было известно, развивается ли торможение в централь- нон нервной системе. Этот вопрос изучал И. М. Сеченов и открыл наличие торможения в центральной нервной системе. Его называют центральным торможением. Многочисленные опыты показали, что процесс торможения развивается в различных отделах головного и спинного мозга. Центральное торможение вызывает ослабление и прекращение деятельности органов, тормозит проявление рефлексов и т. д. Также было доказано, что во всех отделах центральной нервной системы осуществляются два нервных процесса — возбуждение и торможение. Торможение проявляется и в поведении, и в двигательной деятельности человека и животных. Виды торможения. Различают безусловное и условное торможение. Безусловное торможение врожденное, наследственное. Проявляется оно мгновенно. Например, на дереве сидит белка и грызет шишку. Вдруг раздается незнакомый звук. Тотчас у белки проявляется ориентировочный рефлекс, а пищевой затормаживается. Появился враг — куница. Возникает оборонительная реакция и белка мчится прочь. В начале обучения хореографии любой новый раздражитель и посторонняя мысль вызывают безусловное торможение, ухудшающее двигательную деятельность. Отсюда следует, что нужно сперва устранять непривычные раздражители, а затем превращать их в привычные. Поэтому будущим артистам балета необходимо иногда заниматься специальными предметами в присутствии зрителей, в разных помещениях, танцевать на разных сценах. ! Безусловное торможение разлаживает двигательные и другие реакции главным образом в том случае, если
они недостаточно отработаны. Если же артист балета хорошо овладел движениями, умеет быстро настроиться на определенные действия и сосредоточиться то лишь чрезвычайно сильные раздражители вызовут у него безусловное торможение. Безусловное торможение имеет большое значение для организма. Кроме смены одной деятельности организма другой деятельностью, оно предупреждает истощение нервных клеток. Условное торможение приобретается в течение жизни и вырабатывается постепенно. Осуществляется оно только в коре полушарий головного мозга. Значение некоторых видов условного торможения для артистов балета. Угасательное торможение развивается, если сигнал, вызывающий какой-то рефлекс, не подкрепляется безусловным раздражителем. Для двигательной деятельности угасательное торможение имеет большое значение. При исправлении ошибок с его помощью угашаются все движения, ставшие ненужными. Но оно может оказать отрицательное влияние при несистематических занятиях, т. е. угаснут детали движений, а это ухудшит технику исполнения. Временный характер условных рефлексов объясняется именно угасательным торможением. Изменение условий жизни вызывает неподкрепление условного сигнала безусловным раздражителем и постепенно рефлекс угасает. Это имеет огромное значение в приспособлении организмов к изменяющимся условиям жизни. Угасшие условные рефлексы не разрушаются, через некоторое время они восстанавливаются. Так, человек, много лет не ездивший на велосипеде, вновь поедет при первой же попытке. Угасательное торможение помогает человеку не перегружать память тем, что в данный момент не имеет для него значения. Запаздывающее торможение возникает в случае позднего, запаздывающего подкрепления. Если безусловный раздражитель запаздывает на срок не менее 30 секунд, то сначала развивается тормозный процесс а только затем возбудительный. Поэтому проявление рефлекса запаздывает. Этим в ряде случаев объясняется запоздалое вступление в танец. А преждевременное начало движения свидетельствует о недостаточном развитии запаздывающего торможения.
Значение запаздывающего горможеппя заключается в экономии сил организма: оно не допускает преждевременного начала деятельности органов. Поэтому при проявлении запаздывающего торможения движение совершается только после окончания действия условного раздражителя. Дифференцировочное торможение иначе называют различительным. Оно лежит в основе анализаторной деятельности коры полушарий головного мозга. Вырабатывается дифференцировочное торможение при подкреплении одних и неподкреплении других сходных условных раздражителей. Человек отличает «фа диез» от «фа», счет на три или две четверти и др. с помощью дифференцировок. Огромно значение дифференцировочного торможения в двигательной деятельности. В начале разучивания любое движение выполняется неточно: амплитуда его недостаточна или велика, работают «лишние» мышцы и т. п. Происходит это потому, что еще не развилось дифференцировочное торможение. Затем движение уточняется: размах становится правильным, «лишние» мышцы не включаются в его выполнение. Рисунок и точность исполнения танца во многом зависят от длины шага, прыжка и пробежек. Длина шага при ходьбе, беге и подготовке к прыжку вырабатывается днфференцировочным торможением. Артистам балета во время учебы и творческой деятельности необходимо учитывать, что процессы торможения непременно будут проявляться, помогая или мешая совершенствовать технику движений. Сон. Сон представляет собой один из видоь торможения. При этом тормозной процесс широко распространяется по коре полушарий и нижележащим нервным центрам. Сон охраняет нервную систему от переутомления, восстанавливает ее функции. Во время сна отдыхают многие органы тела человека — мышцы и др. Поэтому очень важно при любых обстоятельствах соблюдать режим ia. Продолжительность сна у подростков не должна быть менее 10 часов. Очень важно для восстановления сил и длительного сохранения работоспособности ложиться и вставать в одно и то же время. Не менее важной является гигиена сна. Перед отходом ко сну необходимо проветрить помошение, Свет и
радио следует выключить. Постель должна быть не слишком мягкой и теплой, а подушка не очень высокой После утомительной мышечной работы полезно приучить себя полностью расслаблять мускулатуру, прежде чем заснуть. Создание необходимых условий для сна способствует развитию торможения и делает сон полноценным. Сонное торможение захватывает не все клетки коры головного мозга. Многие из них остаются активными Их деятельность вызывает сновидения. Иногда целые участки мозга остаются незаторможенными. Их называют сторожевыми пунктами. Благодаря им человек просыпается в назначенный час, мать слышит во сне малейшее движение спящего ребенка и т. д. Близок ко сну и г и п н о з. Он является внушенным, неполным сном, при котором через сторожевые пункты сохраняется связь с гипнотизером. Со сном, сновидениями и гипнозом издавна были связаны различные суеверия. Религиозные люди считают, что «душа» во время сна покидает тело, что в сновидениях вести из «загробного мира» предсказывают дальнейшую судьбу человека, а гипноз является таинственным проявлением «души» и вызывается сверхъестественными силами. И. П. Павлов, раскрыв физиологическую сущность сна, показал, что ни сон, ни гипноз не являются таинственными, чудесными, а представляют собой один из видов деятельности мозга. Нормальная работа нервной системы осуществляется при взаимодействии двух нервных процессов — возбуждения и торможения. Возбуждение вызывает реакции организма, торможение подавляет их. С их помощью обеспечивается точная и тонкая ориентировка организма в постоянно изменяющихся условиях существования. Установлено, что интенсивное развитие условного торможения происходит у подростков 12—13 лет. В этом возрасте повышается точность движений, улучшается их координация. Дифференцировки образуются быстрей и выработанные рефлексы угасают медленней, чем в 9— 11 лет. До 14—15-летнего возраста условное торможение продолжает развиваться. Поэтому способность координировать и вырабатывать тонкие дифференцировки движений еще очень велика. Возрастное развитие торможения оказывает огромное влияние на совершенствование двигательной деятель-
ности. Поэтому воспитанники средних классов Хореографических училищ на каждом занятии специальными предметами должны обращать особое внимание на точное и четкое выполнение значительно усложненных комбинаций движений. § 26. Особенности высшей нервной деятельности человека Сходство высшей нервной деятельности человека и животных. Основные закономерности высшей нервной деятельности были установлены в опытах на животных. Но в большинстве своем они свойственны и человеку. В нервной системе человека постоянно взаимодействуют процессы торможения и возбуждения. Происходит торможение рефлексов, различение раздражений. Условные рефлексы у человека начинают вырабатываться с первых же дней жизни. У животных условные рефлексы образуются в ответ на разнообразные раздражители, сигнализирующие об условиях внешней среды и их изменениях, благоприятных или вредных для организма. При этом обонятельные, вкусовые, температурные, звуковые и зрительные раздражители — сигналы — сами непосредственно действуют на анализаторы. Человек тоже воспринимает непосредственное воздействие предметов и явлений внешнего мира своими анализаторами. Отличие высшей нервной деятельности человека и ж вотных. Основное отличие высшей нервной деятельности человека от высшей нервной деятельности животных проявляется в том, что человек обладает речью. В ходе общественного и исторического развития человека, в процессе сознательной трудовой деятельности в его высшей нервной деятельности произошли изменения. У человека выработались рефлексы, с помощью которых осуществляется речевая функция: произнесение, прочтение и написание слов. Благодаря этому у человека появился новый вид связи с окружающим миром: не только через непосредственное воздействие предметов и явлений на органы чувств, но и с помощью слов. Слово — условный раздражитель. Человек словами выражает свои ощущения и впечатления от предметов и явлений окружающего мира. Смысл слова замещает
собой предмет или явление. Например, при крике «Пожар!» каждый понимает, что происходит, даже если не видит самого пожара. Поэтому для человека слово стало условным сигналом—раздражителем. Человек образует условные рефлексы на слова и с помощью слов. Разучиванию любого хореографического движения или позы предшествует показ и объяснение. Преподаватель показывает сам, помогает принять правильную позу. Это непосредственное воздействие на анализаторы. Объяснения с помощью слов помогают учащимся создать представление о предстоящем движении. По мере овладения несколькими движениями преподаватель предлагает выполнить комбинацию из них. Не показывая, он только перечисляет движения и их последовательность. И ученики выполняют всю комбинацию. Название каждого движения (слова)—условные раздражители. Ответом на них будет сложный условный рефлекс — выученное движение. Из разученных движений составляется комбинация, являющаяся тоже условным рефлексом, образовавшимся в результате действия условных сигналов — слов. Слова, по выражению И. П. Павлова, сигналы сигналов, так как они заменяют собой непосредственно действующие условные раздражители. Как раздражитель слово действует на человека, если оно произнесено, написано, прочитано или даже «сказано» мысленно. Поэтому в обучении общеобразовательным и специальным предметам слово играет ведущую роль. Рассказанное самому себе задание помогает лучше осмыслить учебный материал, понять его. Это же относится и к обучению движениям. Если ученик может правильно рассказать о движении в целом и о его деталях, значит он усвоил движение. Ошибки в исполнении движения будут отражены и в рассказе о нем. Если устно исправить эти ошибки, то быстрее удастся исправить их в действии. Не менее важна и «мысленная» тренировка. 'Когда человек думает о движении, он его мысленно проделывает. При этом мышцы совершают едва заметные сокращения, а в коре полушарий происходит образование нервных путей для замыкания рефлекторных дуг. Это во многом напоминает «мышечное запоминание».
В воспитании, пыработке дисциплинированности воздействие словом является наиболее сильным и мощным. Обобщающая функция слова. Слова не только замещают предметы и явления. Помимо замещающей функции, слово обладает функцисйобобщающей. Каждое слово или фраза содержит в себе определенный смысл — понятие: атом, цветок, demi plie, attitude. Например слово «attitude» означает определенную горделивую позу.- Она существует в двух вариантах: attitude croisee и" attitude effacee. Каждое из этих сочетаний слов имеет свой конкретный смысл, содержит определенное понятие. Слово «attitude» содержит понятие о двух позах, слово «arabesque» — о четырех арабесках. Следовательно, понятие является обобщением — в нем обобщаются свойства многих предметов или явлений. Отвлеченное мышление. В процессе трудовой деятельности у людей развилось отвлеченное мышление. Знакомясь с предметами и явлениями, человек обобщает свойства многих из них, отвлекаясь от их особенностей. Например, двое людей разговаривают о реке Каме. Она протекает, быть может, за сотни километров от беседующих. Они не видят ее, не слышат плеска воды. Но каждый собеседник на основе обобщения знаком с понятием «река». Каждый связывает со словом «Кама» понятие об одной из крупных рек Советского Союза. Поэтому они понимают друг друга, хотя, возможно, никогда и не были на Каме. Отвлеченное мышление лежит в основе обучения всем общеобразовательным предметам на уроках не видя того, что происходит в головном мозге или мышце, мы изучаем их физиологию; не побывав в Австралии или в космосе, мы представляем, что это такое. Благодаря отвлеченному мышлению человек познает законы природы и общества. Так были открыты закономерности высшей нервной деятельности, законы развития человеческого общества, живой и неживой природы и др. Умственные способности человека. Высшие животные обладают особым, присущим лишь им мышлением. Оно многим отличается от мышления человека и проявляется только в деятельности, связанной с добыванием пищи и другими биологическими потребностями организма. Высшие животные способны устанавливать простейшие связи между предметами, изготовлять простейшие ору- 74
дня и т. д. Но они не имеют понятий, не способны уловить причины явлений и вытекающие из них последствия. Не имея речи, животные не имеют мыслей Такую деятельность головного мозга животных И П Павлов назвал «элементарным конкретным мышлением» Умственные способности человека, как и речь развились в процессе трудовой и общественной жизни Развитие общественно-трудовой деятельности и речи в корне изменило мышление человека. Изготовляя орудия труда, он приобрел способность образовывать понятия, отвлеченно мыслить, улавливать причины и следствия явлений. Поэтому человек может обдумывать свои действия заранее, до самой деятельности, осознавать, почему и для чего он совершает то или иное действие. Созна- н и е — высшая форма психической деятельности человека. Оно является продуктом длительного общественного н исторического развития человека и направлено на познание и преобразование окружающего мира. Сознание является свойством мозга в целом, а не отдельных его участков. Целенаправленные действия. Обладая сознанием, человек совершает целенаправленные действия, к которым не способны животные. Из целенаправленных действий состоит поведение человека. Животное в процессе своей жизнедеятельности приспосабливается к среде. Человек в отличие от животных приспосабливает среду к своим материальным потребностям. Религиозные представления о сознании и мышлении как о свойствах «души» полностью опровергнуты наукой. Результатом познания—изучения психической деятельности человека физиологами, психологами, историками и философами —явилось учение о высшей нервной деятельности и о том, что сознание, мышление человека, вся его психическая деятельность представляет собой функцию высокоразвитой материи —мозга. § 27. Типы нервной деятельности Поведение человека, его характер не являются врожденными и неизменными. Они развиваются, меняются в течение жизни человека. На их развитие оказывают влияние индивидуальные особенности условнорефлектор- ной деятельности каждого человека. 75
Свойства нервных процессов. Индивидуальные особенности нервной деятельности зависят от свойств нервных процессов—возбуждения и торможения: их силы, уравновешенности и подвижности. Сила нервных процессов может быть большой и малой. В первом случае условные рефлексы образуются даже на очень сильные условные раздражители. Во втором случае сильные раздражители непереносимы, они вызывают уменьшение условнорефлекторного ответа. Если человек может долго и напряженно работать, переносить большие физиологические и психические нагрузки, не снижая качества работы, значит у него сильный процесс возбуждения. У человека, умеющего сдерживать себя в неблагоприятных обстоятельствах, сильный процесс торможения. Уравновешенность нервных процессов проявляется в быстром образовании условных рефлексов, спокойном, ровном поведении, умении собрать силы и волю, если этого требуют обстоятельства. Неуравновешенность с преобладанием возбуждения приводит к быстрому образованию условных рефлексов, но вызывает трудности в выработке тонких дифференци- ровок. Поведение человека в этом случае активное, но несдержанное, опрометчивое, резкое. Неуравновешенность с преобладанием торможения вызывает торможение рефлексов в ответ на сильные раздражители. Поэтому поведение человека пассивно. Он унылый, уклоняется от преодоления трудностей, работоспособность у него невысокая. Подвижность нервных процессов выражается в быстроте смены возбуждения и торможения. В поведении это проявляется в быстроте перехода от покоя к действию, в умении владеть собой, собраться с мыслями и начать активно работать. Свойства нервных процессов были установлены в лаборатории И. П. Павлова. На основании изучения различного сочетания этих свойств И. П. Павлов выделил четыре основных типа высшей нервной деятельности. От них зависят во многом особенности поведения человека. Влияют они и на особенности активной двигательной деятельности как во время обучения, так и в период творческой работы артистов балета. Темперамент и его значение для артистов балета. Тип высшей нерпой деятельности является физиологиче-
ской основой темперамента. Темперамент — это возбудимость и восприимчивость человека к впечатлениям. Темперамент представляет собой самую общую характеристику поведения человека и является психическим свойством личности. Он оказывает влияние на все действия и поступки человека. Внешне темперамент проявляется в речи, мимике, жестах, походке, скорости и ритме движений и т. д Он оказывает влияние на овладение профессией артиста балета и профиль его творческой работы. Характерные и классические танцовщики обладают разными темпераментами. Типы высшей нервной деятельности. Каждый тип высшей нервной деятельности соответствует определенному темпераменту, является его основой (табл. 1). Таблица ] Соотношение типов нервной деятельности и темпераментов Тип высшей нервной деятельности Сильный Безудержный Спокойный Слабый Особенности нервных процессов по силе Сильный Сильный Сильный Слабый уравновешенности Уравновешенный Неуравновешенный Уравновешенный Неуравновешенный подвижности Подвижный Подвижный Малоподвижный Малоподвижный Вид темперамента Сангвинический Холерический Флегматический Меланхолический Сильный тип — сангвиник — общительный, подвижный, жизнерадостный человек. Легко ориентируется в окружающей в новой обстановке, так как быстро реагирует на раздражители. У сангвиников хорошо развита мимика. Движения они разучивают легко, выполняют их уверенно и могут быстро переучивать. Однообразная работа их тяготит. Безудержный тип — холерик — обладает большой возбудимостью, суетливостью. Поэтому холерики плохо сдерживают себя, резки. Они решительны, инициативны в поступках. Для них обычна быстрая смена настроении. Это является отрицательной чертой, так как они способ-
ны вдруг разувериться в себе. Движения холерики разучивают легко, но условное торможение вырабатывается у них с трудом. Поэтому ошибки в движениях исправляются долго. Спокойный тип —флегматик—необщителен, спокойно реагирует на раздражители, малоподвижен. Задания, поступки долго обдумывает, но, приняв решение, выполняет любое дело до конца, И. П. Павлов говорил, что флегматики— труженики жизни. Движения они разучивают медленно, но выученное сохраняется очень долго. С.абый тип — меланхолик — характеризуется быстрой тормозимостыо клеток коры. Сильные и непривычные раздражители вызывают пассивно-оборонительную реакцию. Поэтому меланхолики малообщительны, мнительны. Они чутко реагируют на слабые раздражители и хорошо выполняют тонкую работу. Их движения и жесты неуверенные, но чувства и переживания длительные и очень глубокие. Это люди «тонкой души». К рождению у человека уже имеется тот или иной тип высшей нервной деятельности. Он изменяется в течение жизни. Постепенно формируется темперамент, зависящий и от духовного облика человека. Человек с любым типом высшей нервной деятельности, имеющий развитую волю, может подавить отрицательные и развить положительные качества, присущие его темпераменту. § 28. Волевые качества артистов балета Человек в течение всей жизни постоянно достигает определенных целей. Это всегда связано с преодолением тех или иных трудностей. В одних случаях требуется инициатива, в других — власть над своими чувствами, противостояние чужому влиянию и др., т. е. проявляются воля и волевые качества. В учебе и творческой деятельности артистов балета они особенно важны. Высокие волевые качества артистов балета сыграли немаловажную роль в успехах советского балета, в завоевании им мировой славы. Воля — это способность человека управлять своим поведением и преодолевать трудности на пути к поставленной цели. Не во всяком действии человека проявляется воля. Так, ученик, не выучивший урока, вовсе не напрягал своей воли. .8
Волевое действие всегда направлено на достижение поставленной цели. Оно связано с мышлением, вниманием, памятью, характером, способностями и темпераментом человека и не может совершиться без волевого усилия. Элементами волевого действия являются осознание цели действия, разработка плана действий целеустремленная деятельность и связанные с ней волевые усилия. Например, при первых выполнениях поворота, вращения, высоких полетных прыжков и любой поддержки сперва осознается цель и важность задачи, затем принимается решение — как это сделать. Волевым усилием преодолеваются страх и колебания и совершается само движение. Во время самого движения танцовщик управляет своим телом и его частями, используя уже имеющиеся навыки и напрягая волю. Воля, как и сознание, зависит от общественных условий. Воля советского человека направлена на осуществление коммунистических идеалов. Поэтому в волевых действиях советских людей проявляется чувство долга, высокие моральные побуждения, единство личных и общественных интересов и коммунистическое мировоззрение. О наличии воли у учащихся свидетельствует их отношение к другим людям, достижение поставленных целей, дисциплинированность. Преодоление трудностей возможно только с помощью волевых усилий. Последние зависят от развития волевых качеств. Для успешного обучения хореографии и достижения высокого мастерства артист балета должен обладать хорошо развитыми волевыми качествами. Волевые качества артистов балета. Качеств воли много. Мы рассмотрим некоторые из них, имеющие для артистов балета большое значение. Целеустремленность проявляется в умении ставить перед собой определенные цели и неуклонно достигать их. Настойчивость — это способность длительно направлять свое поведение для достижения намеченной цели. Выдержка, или самообладание,— это тормозное качество воли. Оно проявляется в умении сдерживать физические действия и психические проявления, мешающие выполнению цели. Стойкость — это моральная и физическая выносливость в длительном преодолении трудностей. Она прояв-
ляется в сохранении духа и упорства при временных неудачах и в умении противостоять отрицательным влияниям других людей. Смелость вырабатывается на основе решительности, выдержки, настойчивости и целеустремленности. Все волевые качества взаимосвязаны. На основе одних волевых качеств образуются другие. Высокое развитие волевых качеств служит почвой для выработки дисциплинированности и организованности. Воля зависит от моральных качеств человека — чувства коллективизма, товарищества, советского патриотизма. Большое влияние на волю оказывают качества ума: глубина знаний, их разносторонность, самостоятельность ума, проявляющаяся в умении без посторонней помощи поставить перед собой определенную цель, и критичность ума.
ГЛАВА III 1 ОПОРНО ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ § 29. Опорно-двигательный аппарат (общие сведения) Система органов опоры и движения— опор но-д в и- гательный аппарат — это скелет, состоящий из костей и их соединений, и мышцы. Мышцы являются активной частью опорно-двигательного аппарата. Сокращения мышц приводят в движение кости скелета. С помощью мышц человек может долго находиться в неподвижности, удерживая часто очень сложные хореографические позы. Общее количество мышц у человека примерно 600. Они составляют у взрослого человека около 54% веса тела, а у детей — 24%. Скелет —пассивная часть опорно-двигательного аппарата. К нему прикрепляются мышцы. Он состоит из костей и хрящей. В скелете человека 206 костей. Из них 85 парных и 36 непарных. Они имеют разную форму и размеры. Кости мозгового черепа, таза, а также лопатки называются плоски ми, длинные кости конечностей — трубчатыми. Короткие кости по форме похожи на куб или шар, а смешанные имеют неправильную, часто очень сложную форму. Значение скелета. Скелет человека участвует в движениях тела и его частей. Он служит опорой при движениях тела и любых позах. Скелет защищает от повреждений центральную нервную систему и внутренние органы. Следовательно, он выполняет двигательную, опорную и защитную функции. Сравнение скелета человека и высших позвоночных животных. Скелет человека и высших позвоночных животных состоит из одинаковых отделов: черепа, позвоночника, грудной клетки, поясов конеч- ностей исвободных коиечн осте й. Наибольшее сходство имеется в строении скелета человека и человекоподобных обезьян. Это является доказательством животного происхождения человека и объясняется тем, что
человек и современные антропоиды происходят от общих животных предков. Отличия в строении скелета человека развились в результате перехода предков человека к прямохождению. По этой причине строение и форма всего скелета, отдельных костей, строение суставов и расположение мышечных групп у человека отличаются от животных. В связи с прямохождением руки еще у далеких предков людей перестали выполнять функцию опоры тела и высвободились для трудовой деятельности. Под влиянием труда у человека произошли большие изменения в строении руки. Рука превратилась в орган труда. Рукой человек делает жесты, сопровождающие речь, В хореографии движения рук придают выразительность танцу. Костная ткань. Кости состоят из твердой костной ткани (рис. 22). Клетки костной ткани (1) располагаются на расстоянии одна от другой и соединены многочисленными отростками (2). Основную массу костной ткани составляет межклеточное вещество. Из него состоят остеоны (3) и вставочные пластинки, расположенные между ними (4). Каждый остеон образован из нескольких костных пластинок, похожих на вставленные друг в друга цилиндры. Между костными пластинками находятся костные клетки. Межклеточное вещество содержит органические вещества и пропитано минеральными солями, придающими ему прочность. Костная ткань относится к группе соединительных тканей и выполняет опорную функцию. Строение трубчатой кости. Трубчатая кость (рис. 23), как и другие кости, покрыта надкостницей Sf Рис. 23
( 1), состоящей из плотной соединительной ткани Длин ная часть кости называется телом (2), утолщенный концы —эпифизами (3). Внутри'тела кости расположена полость (4). Тело кости состоит из компактного (плотного) костного вещества (5), эпифизы-из рыхло лежащих костных пластинок, образующих губчатое вещество кости (6). Пластинки располагаются по-разному. Это зависит от направления сил сжатия и растяжения, испытываемых данной частью скелета. С возрастом, а также по мере усложнения выполняемых движений расположение пластинок губчатого вещества изменяется. Через надкостницу в кость проникают кровеносные сосуды и нервы. Внутренний слой надкостницы состоит из костеобразующих клеток. За счет их размножения происходит рост кости в толщину и восстанавливается костная ткань при переломах костей. Полость тела кости и промежутки в губчатом веществе заполнены костным мозгом. В костях новорожденного ребенка содержится только красный костный мозг. Он служит кроветворным органом. В нем вырабатываются клетки крови. У взрослого человека в эпифизах трубчатых костей, а также в костях другой формы находится около 1500 см3 красного костного мозга. Полости тел трубчатых костей взрослого заполнены желтым костным мозгом, в котором много жировых клеток. Химический состав костей. Кости состоят из органических, неорганических (минеральных) веществ и воды. В детском и юношеском возрасте содержание органических веществ в костях превышает количество минеральных, в старости количество органических веществ уменьшается. В костях содержится основная масса минеральных веществ, имеющихся в организме. Избыток их откладывается в скелете. При недостатке минеральных веществ организм пополняет их из костей. Следовательно, скелет участвует в обмене минеральных веществ, происходящем в теле человека. Свойства костей. Кости обладают прочностью и эластичностью. Эластичность костей зависит от количества органических веществ. Поэтому у детей и молодых людей она больше, чем в старости. Если декальци- нировать кость, подержав ее некоторое время в растворе оо
кислоты, то все минеральные вещества удаляются. Такую кость можно завязать в узел. Прочность костей очень велика. Она в 5 раз выше, чем у железобетона. Если прокалить кость на огне, то разрушатся все органические вещества, а минеральные останутся. Такая кость сохраняет свою форму и расположение костных пластинок, но теряет эластичность, становится хрупкой. Прочность костям придают минеральные вещества. К старости кости человека становятся хрупкими, эластичность их уменьшается. Поэтому они больше подвержены переломам. Рост костей. На ранних стадиях развития зародыша человека его скелет состоит из соединительной ткани. Затем он становится хрящевым. Скелет новорожденного не целиком состоит из костной ткани. По мере роста ребенка хрящи скелета замещаются костной тканью и кости растут в длину и толщину. Некоторые кости не проходят хрящевой стадии, например кости черепа. Рост костей в толщину происходит за счет костеобра- зующих клеток надкостницы. Одновременно с этим рассасывается костная ткань на внутренней поверхности компактного вещества и увеличивается объем костной полости. В длину кость растет за счет хрящевых пластинок роста, расположенных между телом и эпифизами кости. Клетки хрящевых пластинок роста образуют костную ткань и тело кости удлиняется. Некоторые кости закладываются у зародыша человека из нескольких частей, впоследствии образуя одну кость. Так, полное окостенение тазовой кости происходит к 14—16 годам, а трубчатых — в 18—25 лет. Развитие скелета и рост прекращается у мужчин в 20—25 лет, а у женщин в 18—21 год.'В процессе развития скелета человека не весь хрящ замещается костной тканью. Хрящевыми у взрослого человека остаются концы ребер, часть скелета носа. Хрящом покрыты поверхности эпифизов костей. § 30. Строение скелета человека Череп. Череп человека (рис. 24) состоит главным образом из плоских костей (1). Многие кости черепа соединяются друг с другом с помощью зубчатых швов (2), Это самое прочное соединение костей в скелете человека.
Большинство костей черепа соединяются неподвижно Подвижна только нижняя челюсть (3) В черепе различают мозговую (5) и лицевую (4) части. У животных (горилла) лицевая часть черепа (рис 24, 25) больше мозговой. У человека увеличение объема головного мозга привело к изменению соотношения частей черепа. Мозговая часть черепа человека больше, чем лицевая. На протяжении жизни происходят возрастные изменения черепа. Череп новорожденного не полностью окостеневший. Между костями мозгового черепа имеются РОДНИЧКИ (рис. 26, 1) из соединительной ткани. Они чпжчательно зарастают на втором году жизни. ПослеЗО летнего возраста начинают зарастать швы черепа, л у людей старшего возраста его верхняя часть превращается в одну сплошную кость. Позвоночник. Позвоночник человека (рис. 27), состоит из 33—34 позвонков. В нем различают следующие отделы: шейный из 7 позвонков (1), грудной из 12 позвонков (2), поясничный из 5 позвонков (5), крестцовый из 5 позвонков (4) и копчиковый (5), состоящий из 4—5 позвонков. Крестцовые позвонки срастаются в крестец, копчиковые—в копчик. Позвоночник является опорой тела, защищает спинной мозг, обладает подвижностью и рессорными свойствами (пружинит). Он имеет 4 физиологических изгиба. Два из них обращены выпуклостью вперед — шейный и поясничный лордозы (6, 7), два других — грудной и крестцовый кифозы (8,9) — назад. Изгибы окончательно формируются к 18—20 годам. Позвонок (рис. 28) имеет массивное тело (1), дугу (2) и о т р о с т к и (3). Одни отростки служат для прикрепления мышц, например остистый (4), другие — для соединения позвонков друг с другом (суставные, 6) третьи —для соединения позвонков с ребрами (по- перечные, 7). Дуга и тело позвонка ограничивают позвоночное отверстие (5). Позвоночные отверстия всех позвонков образуют позвоночный к а- н а л, в котором лежит спинной мозг. Различия в строении, форме и размерах позвонков зависят от функции отделов позвоночника. Подвижность позвоночника. Между телами позвонков находятся хрящевые межпозвоночные диски (рис. 29, 1). Позвонки соединены друг с другом при
Рис. 25. s^' >~ Рис. 26. /< 7 ' ftii.«a ''«Лия rc;'//l 1 s tuni-ll' >.X!^^f V-i" t'VJ «< % Рис. 27.
помощи связок, суставов и межпозвоночных дисков. Такое соединение является прочным и допускает движения позвонков. Позвоночник участвует в движениях туловища и головы. Подвижность позвоночника во многом зависит от межпозвоночных дисков. Они упруги, эластичны и могут деформироваться при движениях позвонков (см. рис. 29). Кроме того, они могут слегка выступать в сторону, противоположную движению позвоночника при сгибании Рис. 28. Рис. 29, позвоночника (наклон вперед) хрящевые диски выступают назад, при наклоне влево — вправо. Наиболее подвижны шейный и поясничный отделы позвоночника. Менее подвижны верхний и нижний участки грудного отдела, а его средний отдел практически неподвижен. Грудная клетка. Грудная клетка (рис. 30) служит вместилещем и защитой внутренних органов, участвует в дыхательных движениях. Она состоит из грудного отдела позвоночного столба (1), грудины (2) и прикрепляющихся к ним 12 пар ребер (3). Грудина представляет собой плоскую кость удлиненной формы. Ребра. У каждой реберной кости передний конец хрящевой (4). I—VII пары ребер соединяются своими хрящевыми концами с грудиной; VIII, IX и X пары прикрепляются хрящевыми концами к хрящу ребра, лежащего выше (5). Ребра XI и XII пары спереди свободны (6). Задние концы ребер имеют головки, поверхности которых соединяются с грудными позвонками. Подвижность позвоночника и грудной клетки увеличивается в ходе занятий хореографией.
ff~ и Рис. 30. Рис. 3|.
Верхняя конечность. Скелет верхней конечности состоит из двух частей: пояса верхних конечностей или плечевого пояса, исвободной верхней конеч нос ти (руки). Пояс верхних конечностей образован двумя лопатками и двумя ключицами. Лопатка (рис. 31) располагается на задней поверхности туловища. Это плоская кость треугольной формы. Ее наружный угол (1) утолщен и имеет сусгавиуювпа- д и н у (2) для соединения с плечевой костью. На наружной поверхности лопатки находится ость (3), переходящая плечевой отрос ток (4). Рядом с ним имеет ся клювовидный отросток (5), к которому прикреп ляются мышцы. Ключица — трубчатая кость S-образной формы (рис. 32, 1). Одним концом она прикреплена к грудине, а другим — плечевому отростку лопатки. К плечевому поясу прикрепляются верхние конечности и многие мышцы. Он служит опорой для рук и учавствует в движениях рук, увеличивая из амплитуду. Наример, Поднятие руки вверх происходит в основном за счёт движения лопатки и ключицы. Скелет свободной верхней конечности состоит из трёх отделов — плеча, предплечья и кисти (рис. 32, 2, 3, 4). Плечо образовано плечевой костью (5), предплечье — лучевой и локтевой костями (6, 7). Кисть состоит из большого количества костей. В ней различают три отдела: запястье, образованное двумя рядами мелких косточек (8), пясть, включающую 5 костей (9), и фаланги пальцев (10). Первый палец имеет две, остальные — по три фаланги. Суставы руки: плечевой (11), локтевой (12), лучевой (13), межзапястный (14), запястно-пястный (15), пястно- фаланговые (16), межфаланговые (17). Рис. 32.
С помощью суставов кости верхней конечности соединяются с плечевым поясом и друг с другом. Большое количество суставов обеспечивает чрезвычайную подвижность руки. Нижняя "конечность. Нижняя конечность (рис. 33) _состоит из пояса нижних конечностей — таза (1) и свободной нижней конечности (ноги). Таз образован двумя тазовыми костями (2) и крестцом (3). Они прочно соединены и практически неподвижны. На каждой тазовой кости имеется углубление — вертлужная впадина, в которую входит головка бедренной кости нижней конечности. К тазу прикрепляются нижние конечности и мышцы, он принимает участие в движениях ног и является опорой для них. Кроме того, таз служит опорой и защитой для внутренних органов. Скелет нижней конечности состоит из трех отделов: бедра (4), голени (5) исто- и ы (6). Бедренная кость (7) — это самая крупная трубчатая кость скелета человека. Ее в ерхнийэпифиз имеет шаровидную головку (8)., которая отделяется от тела кости шейкой (9). На верхней части тела бедренной кости имеются два бугра: большой (Ю)ималый верте- л ы. Они соединены межвертельной линией (11), лежащей на передней части тела бедра. Бугры, шероховатости и гребни на рис зз. гостях являются местами при-
как и на руке, имеют по три. крепления мышц. Нижний эпифиз бедренной кости имеет два мыщелка (12, 13). Надколенная чашечка (14) находится на уровне нижнего эпифиза бедра и сочленяется с ним. Она защищает колеенный сустав и укеттичикяет ттттрхтп г.мптл одной из мышц бедра, в толще сухожилия которой находится К костям голени относятся большая (15) и малая (16) берцовые кости. Стопа (рис. 34) имеет три части: предплюсну (1), плюсну (2) и фаланги 2 - пальцев (3). Предплюсна состоит из таранной (4), пя- точной (5), кубовидной (6), ладьевидной (7) и трех клиновидных костей (8, 9, 10). Подобно пясти, плюсна стопы включает 5 плюсневых костей. Пальцы, 11 Рис. 34. а большой — две фаланги. Сходство строения стопы и кисти объясняется тем, что конечности человека развились из пятипалых конечностей наземных позвоночных животных. Но у человека функции стопы отличаются от функций кисти. Стопа выполняет функцию опоры. Поэтому в ее строении имеются существенные отличия. По сравнению с кистью пальцы стопы короче и менее подвижны. Плюсна стала мощнее и прочнее пясти. Кости запястья располагаются в одной плоскости, а кости предплюсны иначе: таранная кость столы лежит над пяточной. Кости стопы образуют продольный и поперечный своды, развившиеся в результате прямохождения. Своды стопы имеются только у человека. Продольный свод опирается на пяточную кость и головки I и V плюсневых костей. Поперечный проходит через головки рас- си
положенных дугой костей плюсны. Наружная часть продольного свода играет опорную, а внутренняя — рессорную роль. Высота «подъема» зависит от высоты внутренней части продольного свода. Своды улучшают рессорные свойства стопы, уменьшая толчки при передвижении тела. Суставы ноги (см. рис. 33): тазобедренный (17), коленный (18), голеностопный (19), суставы стопы (20), не только обеспечивают подвижность, но и участвуют в осуществлении опорной функции ноги. §31. Соединения костей Соединения костей друг с другом зависят от функций гостей скелета. Неподвижно соединены кости чере- па, малоподвижно — позвонки, В местах большой подвижности кости соединяются с помощью суставов. Сустав представляет собой прерывное соединение двух или нескольких костей, между которыми имеется щелевидное пространство. Строение сустава. Сустав (рис. 35) образуют суставные поверхности^) соединяющихся костей (2). Они покрыты очень гладким суставным хрящом. Сустав окружен соединительнотканной сумкой (3). Ее внутренний слой выделяет густую суставную жидкость. Между суставными поверхностями находится щелевид- ная полость сустава (4). Суставной хрящ и суставная жидкость трение суставных поверхностей при Суставные поверхности, как правило, test;< v.; V-*3$!j-V iVii(i',.:.-.^.;«?,V:-:-v;-::,.;S £ & \ ё:ц. ■ ■■■ ■■•:■:. -:J--, Рис. 35. резко уменьшают движении костей, соответствуют друг другу по форме: выпуклая поверхность одной кости входит во впадину другой. Они полностью прилегают одна к другой. Это достигается при помощи тонуса мышц, окружающих сустав, и «прилипания» костей благодаря суставной жидкости. Сустав окружен связкам и. Они могут находиться поверх суставной сумки, в ее толще и внутри сустава.
Связки укрепляют сустав и ограничивают его подвижность, допуская движения костей только в определенном направлении. Движения в суставах. Движения в суставах происходят в строго определенных направлениях и зависят от формы суставных поверхностей. Суставные поверхности разных костей похожи па геометрические тела: цилиндр, конус, шар и др. Эти геометрические тела имеют разное количество, вокруг которых могут вращаться. По форме суставных поверхностей различают суставы шаровидные, блоковидные, цилиндрические и др. Направления, в которых возможны движения костей, зависят от числа осей вращения суставов. Наибольшее их число у суставов шаровидных, так как через центр шаровидной головки можно провести бесконечное количество осей вращения. Но из них выделяют три главных взаимно перпендикулярных оси вращения (рис. 36, А). Это поперечная ось (1), вокруг которой происходит сгибание и разгибание, вертикальная (2), вокруг которой происходит супинация- вращение наружу и пронация —вращение внутрь. Третья ось — перед не-задняя — обозначена точкой. Вокруг нее происходит отведение и приведение. Чем больше осей вращения имеет сустав, тем он подвижней. Различают суставы трехосные, двухосные иодноосные. Плечевой сустав. Плечевой сустав (рис. 36, Б) шаровидный. Он образован округлой головкой плечевой кос- А б Рис. 36 (Л, Б, В).
ти (1) и суставной впадиной лопатки (2). Головка плеча лишь на 1/3 входит во впадину лопатки. Плечевой сустав трехосный. В нем возможны следующие движения: сгибание плеча (вперед) и разгибание (назад), отведение—приведение, супинация—пронация и круговое вращение. Все они имеют большой размах. Плечевой сустав — самый подвижный сустав тела человека. Тазобедренный сустав. Тазобедренный сустав (рис. 36, В) является разновидностью шаровидного. Его образуют шаровидная головка бедренной кости (3) и вертлужная впадина тазовой кости, край которой (4) виден на рисунке. По строению тазобедренный сустав сходен с плечевым, но площадь контакта костей в тазобедренном суставе больше, так как головка бедра глубже входит в суставную впадину. К краю вертлужной впадины прикрепляется хрящевая суставная губа, увеличивающая ее глубину. Движения в трехосном тазобедренном суставе те же, что н в плечевом, но происходят они с меньшим размахом из-за ограничителей подвижное ти. Уменьшают подвижность тазобедренного сустава сильно развитые связки, мощные мышцы, а также глубокая вертлужная впадина и большой вертел. Связочный аппарат тазобедренного сустава очень сильно развит. Самой мощной является подвздошно- бедренная связка. Она начинается от подвздошной части тазовой кости и прикрепляется к межвертельной линии бедра, закрывая сустав спереди. Ее толщина I см и она может удерживать груз в 350 кг. При разгибании бедра связка сильно натягивается, удерживая таз от наклона, а тело от падения, и ограничивает это движение. Мешает она также пронировл особенно супинировать бедро. Вследствие сильного развития мышц, окружающих сустав, их тонус очень велик, а при стоянии и движении они всегда напряжены. Мышцам, сушширующим бедро, противодействуют мышцы-пронаторы бедра. Кроме того, при движениях с тазобедренном суставе мышцам приходится преодолевать вес ноги --- примерно 7,5 кг. Все это уменьшает амплитуду движения в суставе. Глубокая вертлужная впадина создает большую площадь контакта костей в суставе, что уменьшает ампли- t\j. движений. При высоком отведении бедра
(рис. 37 А) большой вертел (1) упирается в хрящевую часть верхнего края вертлужной впадины (2) препятствуя дальнейшему движению. Выворотность и ее значение. Одной из основ классического танца и существенной его особенностью является выворотное, положение ног. Наличие, развитие и сохранение выворотности обязательны для артиста балета. Выворотность зависит, во-первых, от величины супинации бедра. На нее влияют глубина и направленность отверстий вертлужных впадин (рис. 37, Б). Природная выворотность имеется в том случае, когда вертлужные впадины неглубокие и их отверстия направлены наружу (слегка назад) (1 ). Глубокие и направленные вперед вертлужные впадины создают «закрытый таз» (2), т. е. полное отсутствие выворотности. Во-вторых, от способности супинировать голень в коленном суставе. К 10—12 годам бедренная кость скручивается вокруг продольной оси внутрь, а большая бер- човая — кнаружи. Скручивание большой берцовой кос- выражено в большей степени, чем бедренной. Этот процесс приводит к развороту носков стоп кнаружи и создает возможность супинировать голень. При «косолапости» носки обращены внутрь и выворотность «в колене» отсутствует. В-третьих, от развития мышц супинаторов бедра и способности расслаблять его пронаторы. Чем сильнее развиты мышцы, супинирующие бедро, тем больше выворотность «в бедрах». Но при сокращении мышц-супинаторов мышцы-пронаторы напрягаются и мешают держать бедро выворотно. Поэтому умение, сокращая супинаторы бедра, одновременно расслабить пронаторы увеличивает выворотность. Выворотное положение бедра (рис. 37, В) устраняет костный ограничитель высокого отведения ноги: большой вертел (1) уходит за край вертлужной впадины, не упирается в нее. Развитие и сохранение выворотности достигаются повседневной хореографической тренировкой. Она развивает супинаторы бедра, голени и стопы, увеличивает пластичность связочного аппарата и подвижность всех суставов тела. Умение расслаблять пронаторы бедра связано с выработкой условного торможения и требует волевых усилий.
Выворотное положение ног в балете вызвано анатомическими и эстетическими причинами. Устранение костного препятствия дают возможность очень высоко отводить ногу. Только при выворотном положении ног создается линия п рисунок классического танца, отвечающие законам эстетики. Рис. 37 (А, Б, В). Коленный сустав. Коленный сустав (рис. 38) образован суставными поверхностями бедренной (1), большой берцовой костей (2) надколенной чашечкой (3). Он укреплен множеством связок, лежащих снаружи и внутри коленного сустава. Суставные поверхности коленного сустава по форме не соответствуют друг друг) Несооветствие ликвидируется наружным и внутренним менисками (4), расположенными внутри сустава. Это два хряща полулуппон формы, образующие углубления для мыщелков (5) бедренной кости. Кроме того, мениски амортизируют толчки.
Движений в колейном суставе Зависят от формы суставных поверхностей, менисков и связочного аппарата. В полностью разогнутом положении коленный сустав действует как одноосный: вокруг поперечной оси в нем происходит сгибание и разгибание голени в том месте, где мениски соединяются с бедренной костью. В согнутом коленном суставе может происходить пронация и супинация голени. Эти движения осуществляются в месте соединения менисков с большой берцовой костью. Рис. 38. Травмы коленного сустава у артистов балета чаще сего происходят из-за неправильного выполнения движений, вызывающего нарушение работы связочного аппарата. Боковые связки (6) полностью разогнутого коленного сустава натянуты. Они укрепляют сустав. Сгибание ноги в коленном суставе ослабляет натяжение боковых связок. Они перестают укреплять сустав и допускают пронацию и супинацию голени. В этом случае к суставной поверхности большой берцовой кости прилегает не передняя, широкая, а задняя, узкая, часть мыщелков (7) бедренной кости. Контакт поверхностей уменьшается и создаются условия для скольжения суставных поверхностей костей. Следовательно, сгибание коленного сустава сильно ослабляет его и дает возможность увеличить размах вращательных движений. Травмы коленного сустава — растяжение связок или повреждение мениска. Чаще всего они возникают в момент резкого отведения или приве- Миловзорова М. С. *7
дения согнутой в колене и супинированной голени. Травма может произойти и на свободной, и на опорной ноге. Растяжение связок возникает из-за перенапряжения мышц и сопровождается постоянными болями Внутренний мениск может сдвинуться с места, если в момент приземления колено слегка согнуто. Тогда суставные поверхности костей могут скользнуть одна по другой вправо или влево. Произойдет небольшой вывих и сильно напряженная внутренняя боковая связка, волокна которой вплетены во внутренний мениск, оттянется в сторону, сдвинув его с места. Умение владеть мышцами ноги может ослабить травму: можно предотвратить подвывих сокращением мышц, но общее утомление или неумение контролировать работу мышц ноги не даст им сократиться вовремя. Это может привести к еще более серьезным травмам — разрыву мениска или обрыву части его. Сустав с поврежденным мениском ослабляется, связки его растягиваются. Любая травма мениска надолго прерывает занятия хореографией. Травмы колена опорной ноги возможны в случае резкого изменения направления движения туловища. Если при опоре на правую ногу туловище быстро повернута влево, произойдет пронация бедра при неподвижной голени. Если при этом опорная нога присогнута в колене, то возможен разрыв крестообразных связок (8), расположенных внутри сустава. Из сказанного ясно, что после любых движений, требующих усиленного вращения в коленном суставе (например, rond ge jamb en Г air), необходимо полное выпрямление (разгибание) колена для устранения перенапряжения боковых связок. Это требование хореогра- Рис. 39.
фов вызвано анатомической необходимостью. Предупреждение травм коленного сустава заключается в правильном выполнении движений и комбинаций, связанных с вращением голени и приземлением на одну ногу. Голеностопный сустав. Голеностопный сустав (рис. 39) можно иначе назвать падтаранным. Он является блоковидным суставом. Этот сустав состоит из суставных поверхностей большой и малой берцовых костей (1, 2) и блоков идно- го выступа (3) таранной кости стопы. Блок таранной кости спереди шире, чем сзади. Он входит в «вилку», образованную берцовыми костями. Сустав укреплен связками, лежащими на его наружной и внутренней сторонах. Голеностопный и другие суставы, образованные суставными поверхностями трех костей, называют сложными. Движения в голеностопном суставе в основном происходят вокруг поперечной оси, проходящей через блок таранной кости. Это сгибание (в сторону подошвы) и разгибание (в сторону тыла). На рис. 33 показана стопа балерины в туфле в положении на пальцах, т. е. предельно согнутая. Сгибание может происходит в большей степени, чем разгибание, из-за того, что при разгибании стопы в «вилку» попадает широкая часть блока и движение прекращается. Пронация, супинация, отведение и приведение в голеностопном суставе очень незначительны и возможны только при согнутом положении стопы. Травмы голеностопного сустава — это растяжение или надрыв связок, реже разрыв связок и перелом лодыжек (рис. 39, 4). Когда в голеностопном суставе угол между стопой и голенью равен 90° (при стоянии на полной стопе), боковые движения костей и супинация в нем невозможны. Если стопа согнута и супинирована, то в «вилку» входит узкая часть блока. Поэтому появляется возможность для боковых и вращательных движений. Чаще всего происходит растяжение или разрыв передней таранно-малоберцовой связки, когда па согнутую супинированную стопу внезапно переносится тяжесть всего тела. Тогда говорят: «нога подвернулась». В некоторых случаях связки разрываются или так сильно оттягиваются, что отламывается часть наружной или внутренней лодыжки. Нередко при растяжении связок в те. чение нескольких часов можно ходить, но на следующий
день ходьба становится очень болезненной. Боли не прекращаются и в покое. Правильное выполнение движений исключает травмы голеностопного сустава. Суставы стопы. Кости стопы соединяются большим количеством суставов (см. рис. 39). Особенностью работы суставов предплюсны является их совместное функционирование при выполнении свойственных стопе движений. Таранно-пяточный и таранно-пяточно-ладьевидный суставы работают вместе. Поэтому их по функции объединяют в один подтаранный сустав. В нем происходит супинация (поднимается внутренний край и опускается наружный) и пронация (поднимается наружный и опускается внутренний край) стопы. Подтаранный и голеностопный суставы, функционируя вместе, образуют стопный сустав. В нем, как в шаровидном суставе, происходят сгибание—разгибание, пронация—супинация, отведение—приведение и круговое вращение стопы. Остальные суставы стопы, кроме суставов пальцев, малоподвижны и обеспечивают эластичность сводов и всей стопы. § 32. Мышцы Значение мышц. Являясь активной частью опорно-двигательного аппарата, мышцы приводят в движение части скелета и перемещают тело в пространстве. Они обеспечивают вертикальное положение тела человека и любую позу. Мышцы живота поддерживают и защищают внутренние органы, выполняя опорную функцию. Сокращения мышц играют очень важную роль в осуществлении дыхания и движения крови по кровеносным сосудам, в повышении обмена веществ, осознании позы и ориентировке тела в пространстве. Мышечные ткани. Мышцы состоят из мышечных тканей. Их три разновидности: гладкая, поперечнополосатая и сердечная. Основными свойствами мышечных тканей является возбудимость и сократимость. Возбудившись в ответ на раздражение, мышца сокращается — становится короче и толще, а затем расслабляется, принимая прежние размеры.
/^ пр. №1 ч / г V л — X Рис. О П Б). 4
Гладкая мышечная ткань (рис. 40, А) находится в стенках внутренних органов и кровеносных сосудов, в коже. Она состоит из волокон (1). Каждое волокно представляет собой клетку длиной от 15 до 500 микрон. Под оболочкой гладкомышечной клетки находится цитоплазма (2) и палочковидное ядро (3). Поперечнополосатая ная ткань (рис. 40, Б, В) составляет основную массу скелетных мышц, которые тоже называют поперечнополосатыми. Свое название она получила за то, что под микроскопом видна поперечная исчерченность ее клеток — волокон. Волокна поперечнополосатой мышечной ткани человека имеют длину от 1 до 45 мм, а в некоторых мышцах—12 см. Их диаметр от 9 до 150 микрон. Каждое волокно (4) покрыто оболочкой (5), В цитоплазме под оболочкой расположены продолговатые ядра (6),. митохондрии, глыбки гликогена. Вдоль всего волокна лежат многочисленные тонкие нити — миофибриллы (7). В каждой миофибрилле находится 2500протофибрилл — тончайших нитей, состоящих из белка. Более толстые протофибриллы образованы белком миозином, а более тонкие — белком акти- н о м. По всей длине протофибрилл чередуются темные и светлые участки. В соседних протофибриллах они расположены одинаково. Поэтому и образуется поперечная полосатость. У высших животных и человека скелетные мышцы состоят из волокон двух видов: красных и белых. В красных волокнах много цитоплазмы, сокращаются они медленней белых и меньше утомляются. Белые волокна содержат мало цитоплазмы. В скелетных мышцах ребенка много белых волокон. Этим объясняется подвижность и быстрая утомляемость детей. Физическая тренировка приводит к утолщению мышечных волокон. Это происходит за счет увеличения количества цитоплазмы и мио- фибрилл. Каждая скелетная мышца состоит из сотен или тысяч поперечнополосатых волокон, расположенных пучками. Между ними имеется рыхлая соединительная ткань. В > Рис. 40 (В). 101
Мышечная ткань сердца также поперечнополосатая, но ее волокна соединены перемычками. В ней больше цитоплазмы, а ядра находятся в центре волокон. Скелетная мускулатура. Скелетная мускулатура— это мышцы головы, туловища, конечностей, диафрагмы, глотки, гортани, языка и др. Строение мышцы. Мышца (рис. 41) снаружи покрыта тонкой соединительнотканной оболочкой (1). Мясистая часть мышцы — брюшко — состоит из пучков поперечнополосатых волокон. На рисунке показаны не пучки, а отдельные волокна. Одни из них начинаются и заканчиваются на кости (2), другие начинаются на кости, а заканчиваются сухожилием (3). Брюшко мышцы прикрепляется к костям (4) с помощью сухожилий (5). Конец мышцы, остающийся почти неподвижным при ее сокращении, называют головкой (6), перемещающийся конец мышцы — хвостом (или 'Прикреплением) (7). Сухожилия не только прикрепляют мышцы к костям, но и передают развитое мышцей напряжение на костный рычаг. Форма мышц разнообразна (рис. 42) и зависит от функции мышцы. У человека различают веретенообразные (1), перистые (2), двуперистые (3), д в у г л а - вые (4), двубрюшные (5) и другие мышцы. В каждой мышце имеются кровеносные сосуды и нервные волокна — чувствительные, двигательные и вегетативные. Сокращение мышц. Поперечнополосатые мышцы сокращаются быстрее гладких. Сокращение и расслабление скелетной мышцы человека происходит примерно за 0,05 секунды. Однако она быстро утомляется. Гладкая мышечная ткань сокращается медленно. Для того чтобы гладкая мышца сократилась и расслабилась,
нужно не менее 3 секунд. Гладкая мышца может долго находиться в сокращенном состоянии. Причиной, вызывающей сокращение мышц, является нервное возбуждение. При этом миофибриллы и вся мышца становится короче и толще. I ЩИ-!-1 ! / U 2 3 Рис. 42. iOJ Li-LU. LJ.IJ.1J 0_U ■ LIU 11J I I I 41 t I i l.t I 1.1 1 ГГП lillnilll II 111 I III T^/n43 £ Э С -^^^jjl И И ITTl 1,1 I I 1.1. И I I 1.1 lj / Z И f)i i'i i'< ii itrn mil i'iti i* [• J 3 С LjU.\A UUlLl.l I Ul 111UJ V. I'M in i Mii п nun I'm Рис. 43 (A, B), Миофибриллы разделены на участки с помощью опорных мембран (рис. 43, 1), к которым прикрепляются нити из актина (2). Между ними располагаются нити из миозина (3), имеющие выстпы (4). Пока мышца находится в состоянии покоя (рис. 43, А), нити из актина входят своими концами в промежутки между нитями из миозина. Под влиянием возбуждения нити актина скользят по направлению к середине участка и временно
выступами нитей миозина. При этом опорные мембраны сближаются, участок мио- фибриллы укорачивается (рис. 43, Б). При расслаблении мышцы происходит скольжение в обратном направлении. Нити актина и миозина разъединяются, онорные мембраны и вся миофибрилла возвращаются в исходное положение. Изолированная скелетная мышца может укоротиться на 1/3 и даже на 1/2 своей длины. В организме величина укорочения гораздо меньше. Устройство скелета не позволяет мышцам укорачиваться больше чем на 5—7% их длины, поэтому и возникает мышечный тонус, имеющийся и у полностью расслабленных мышц. В ответ на одно раздражение (импульс), если оно достаточной силы, мышца сокращается один раз, а затем расслабляется. Такие одиночные сокращения мышц можно наблюдать во время опытов в лаборатории. В живом организме большинство мышц находятся в сокращенном состоянии длительное время, так как из нервной системы к ним поступает множество импульсов. Такое сокращение мышц получило название длительного сокращения. Сокращениями поперечнополосатых скелетных мышц можно управлять. Например, можно усилием воли подавить тонические рефлексы. Гладкие мышцы сокращаются непроизвольно, независимо от сознания человека. Усилием воли нельзя заставить сократиться или расслабиться гладкие мышцы кровеносных сосудов или кожи. Сердечная мышца тоже сокращается непроизвольно. Сердце работает и во сне, и во время бодрствования. В организме одновременно сокращаются большие группы мышц. Например, при ходьбе работой свободной ноги управляют 50, а равновесие головы удерживают 20 мышц. Выпрямленную опорную ногу удерживают 15 мышц, расположенные вокруг тазобедренного сустава. Равновесие позвоночника удерживается почти 150 мышцами. Строго согласованная работа мышц осуществляется благодаря двусторонней связи между центральной нервной системой и мышцами. Работа мышц. Сокращаясь, мышцы сближают или отдаляют кости, передвигают тело или его части, удерживают их в определенном положении, поднимают или
держат груз, т.е. совершают работу. Она может быть динамической или статической. Динамичсскаяработа производится мышцами при выполнении любых движений. Статическая работа выполняется при сохранении позы тела, удержании его частей в определенном положении, удержании груза. Статическая работа утомляет скелетную мускулатуру больше, чем динамическая. Сила мышц. Совершая работу, мышцы напрягаются. Величина напряжения мышцы называется ее силой. Сила разных мышц неодинакова. Она зависит от числа мышечных волокон, степени возбуждения мышцы и угла её прикрепления. У разных мышц число волокон различно. Больше всего их в перистых и двуперистых мышцах. Чем больше волокон содержит мышца, тем большее напряжение она может развить, тем она сильнее. Сила мышцы зависит от её физиологического поперечника. Это мысленный разрез, проведенный через все ее волокна. Чем больше волокон в мышце, тем больше физиологический поперечник. Сильное возбуждение вызывает сокращение большего числа волокон мышцы. Мышца проявляет большую силу. Угол, под которым прикрепляется мышца к кости, может быть острым и тупым. Мышца развивает тем большее напряжение, чем дальше от сустава она прикреплена и чем больше угол её прикрепления. Производимая мышцами работа зависит от силы мышц (более сильная мышца может совершить большую работу), темпа сокращений мышцы и величины накрузки. Чем выше темп сокращений мышцы и больше груз или сопротивление, тем больше будет работа, совершённая мышцей. Но работоспособность мышц сохраняется дольше при средней величины темпа сокращений и нагрузки. При ритмичной работе утомление мышц развивается меделенней. Работая мышцы потребляют энергию. Она образуется в самих мышцах в результате распада углеводов и окисления других органических веществ. Часть этой энергии тратится на работу, производимую мышцами, часть выделяется в виде тепла. Для образования энергии необходимо поступление в мышцы органических веществ и кислорода, удаление из мышц угле-
кислоты и других веществ. Деятельность мышц вызывают или прекращают нервные импульсы. Следовательно, мышцы связаны со многими системами органов тела: нервной, дыхательной, пищеварительной, выделительной и системой органов кровообращения. У детей и подростков происходит увеличение массы скелетных мышц, увеличивается их сила. Но мышцы подростков отличаются от мышц взрослых некоторыми особенностями строения и функционирования. Так, мышцы детей почти в два раза эластичней, чем мышцы взрослых. Поэтому при сокращении они укорачиваются, а при растяжении удлиняются на большую величину. У детей мышцы прикрепляются к костям дальше от осей вращения суставов, вследствие чего они сокращаются с меньшей потерей силы, чем мышцы взрослого человека. Физическая тренировка влияет на работу, производимую мышцами. Она увеличивает объем и размеры мышц. Поэтому возрастает их сила, улучшаются сократительные свойства мышц и способность их к расслаблению. Хорошо развитые, тренированные мышцы производят работу с меньшим напряжением, чем слабые, малотренированные. Этим объясняется тот факт, что опытный танцовщик во время исполнения туров или фуэте «отдыхает», а неопытный сильно устает. Состояние мышц. В организме мышцы находятся в состояниях сокращения, расслабления и растя ж е н и я . Расслабленная мышца мягка, провисает, не сопротивляется давлению. Ее головка и хвост сближены. Сокращенная мышца тверда, сопротивляется давлению. Головка и хвост ее тоже сближены. Растянутая мышца длинней, чем расслабленная. Она плотнее расслабленной, но мягче сокращенной мышцы. Ее головка и хвост удалены друг от друга на наибольшее расстояние. Например, при сгибании руки в локтевом суставе мышцы-сгибатели будут сокращены, а разгибатели расслаблены или растянуты. Расслабление мышц имеет огромное значение для артистов балета. Уметь произвольно расслабить не участвующие в движении мышцы — значит снизить их тонус. Расслабление мышц — это активное торможение. Оно рефлекторно и вырабатывается постепенно. Поэтому умение произвольно расслаблять мышцы во время выполнения движений повышает способность выполнять сложные комбинации, а умение расслаблять мышцы
но время отдыха дает возможность быстро отдохнуть в перерыве между занятиями или репетициями. Закономерности расположения мышц. Мышцы сгибатели и разгибатели, отводящие и приводящие, супинаторы и пронаторы располагаются определенным образом по отношению к осям вращения суставов и участвуют в определенных движениях. Так, с наружной стороны передне-задней оси лежат отводящие, а с внутренней (со стороны туловища) — приводящие мышцы. По отношению к продольной оси супинаторы находятся снаружи, а пронаторы — внутри. Сгибатели лежат впереди, а разгибатели — позади поперечной оси вращения сустава. Костные рычаги. Мышцы приводят кости в движение, действуя на них, как на рычаги. Кости вращаются вокруг точки опоры под влиянием приложенных к ним сил. Этими силами в организме человека являются сила тяжести и тяга мышц. Рычагами первого рода (рычаги равновесия) являются череп, опирающийся на позвоночник, и таз, опирающийся на головки бедренных костей. Рычагом второго рода (рычаг силы) служит стопа на «полупальцах», опирающаяся на головки костей плюсны, Рычагом третьего рода (рычаг скорости) является разогнутая стопа, занесенная для ходьбы вперед, предплечье сгибающейся в локтевом суставе руки. Необходимо помнить, что мышцы и кости — это живые органы. Поэтому рычаги в механике и рычаги костные нельзя считать совершенно одинаковыми. § 33. Мышцы головы и шеи Мышцы головы по функциям делятся на жевательные и мимические. Первые приводят в движение нижнюю челюсть, вторые участвуют в мимике лица. Мышцы шеи (рис. 44, А, Б) удерживают голову в равновесии, участвуют в движениях головы и шеи. С их помощью осуществляются шейно-тонические рефлексы. Часть мышц шеи участвует в глотании и произнесении звуков и слов. Г р у д и и о-к л ю ч и ч н о-с осцевидная мышца (1) начинается на грудине и ключице, прикрепляется к черепу. При сокращении левой мышцы голова иакло- 107
няется влево, а лицо поворачивается вправо, при сокращении правой — наоборот. Одновременное сокращение обеих мышц позволяет закидывать голову назад. Ременная мышца шеи лежит глубже (2), покрывая широкой пластинкой шею сзади и прикрепляясь к черепу. Сокращение одной мышцы поворачивает голову в свою сторону, сокращение двух —закидывает голову назад. Еще глубже находятся длинные мышцы головы и шеи, вращающие голову. § 34. Мышцы спины, груди и живота Поверхностные мышцы спины. Поверхностные мышцы спины (см. рис. 44, Б) образуют рельеф спины. Они принимают участие в движениях плечевого пояса и руки. Трапециевидная мышца (3) капюшоном покрывает верхнюю часть спины. Лежит под кожей. Двигает лопатку. Широчайшая мышца спины (4) начинается от 6 нижних грудных позвонков, 3—4 нижних ребер, всех поясничных позвонков и костей таза. Прикрепляется на верхней трети плечевой кости. Пронирует плечо, опускает поднятую руку, разгибает и приводит опущенную руку. Подтягивает туловище к рукам, если руки закреплены на палке. Ромбовидная мышца (5) прикрепляется к остистым отросткам грудных позвонков и позвоночному краю лопатки. Поднимает и приводитА движение лопатку. Мышца, поднимающая лопатку, начинается на верхнем шейном позвонке и прикрепляется к внутреннему углу лопатки. Глубокие мышцы спины. Эти мышцы удерживают в равновесии позвоночник и голову. Выпрямитель позвоночника (рис. 45) начинается от крестца и остистых отростков поясничных позвонков и поднимается вверх до затылка, разделяясь на 3 мышцы. Его частями являются остистая мышца (1), длиннейшая мышца спины (2) и по двздошно-реберная мышца (3). Вращатели позвонков — короткие мышцы, лежат непосредственно на позвонках, соединяя их по два—три вместе. Глубокие мышцы спины участвуют в движениях позвоночника и туловища. Сокращаясь целиком па обеих
w щ 15 л ч д -9 22 23 к с p. J07 1 18 -20 21 13 23 30— 21 - 26 Д Pic. 44 (Л).
к стр. 107 -2 fj 15 -14 16- м — 25 —24 — 30 — —31 Б *ис+ 44 (£)
сторонах, выпрямитель позвоночника разгибает весь позвоночник. Сокращение этой мышцы на одной стороне наклоняет позвоночник в свою сторону. Сокращения от-, дельных частей мышцы вызывают движения частей позвоночника. Верхние отделы глубоких мышц спины принимают участие в движениях головы. Поверхностные мышцы груди. Они расположены в верхней части туловища спереди (см. рис. 44, А). Большая грудная мышца (6) лежит под кожей, покрывая большую часть грудной клетки спереди.Опускает, приводит руку, выбрасывает ее вперед. Если руки фиксированы на палке, подтягивает туловище вверх и вперед. В это же время поднимает ребра, участвуя в дыхании. Малая грудная мышца находится под большой грудной, над меж- еберными мышцами. Опускает лопатку и поднятую руку. Работает вместе с большой грудной мышцей. Глубокие мышцы груди — дыхательные мышцы (рис. 46, А). Наружные межрёберные мышцы ( 1 ) заполняют промежутки между рёбрами снаружи ночинаясь от бугорков рёбер и кончаясь у их хрящевой части. Их волокна расположены наискось сверху вниз по направлению к грудине. Внутренние межреберные мышцы (2) лежат в межреберьях изнутри. Их волокна направлены в обратную сторону. Межреберные мышцы участвуют во вдохе и выдохе. При осущест- Рис. 45.
влении вдоха большее участие принимают наружные а при выдохе — внутренние межреберные мышцы. Диафрагма (рис. 46, Б) имеет вид неправильного купола. Его вершина направлена в сторону грудной полости. В центре диафрагмы расположен сухожильный центр (1), через отверстия в диафрагме проходят, пищевод (2), кровеносные сосуды (3, 4) и нервы Рис. 46 (А, Б). Сокращаясь, диафрагма опускается и уплощается. Расслабляясь, она поднимается и ее купол выступает в грудную полость. Диафрагма под влиянием хореографической тренировки и занятий дыхательной гимнастикой становится больше по размеру, а ее мышечная часть лучше развивается. Диафрагма участвует и во вдохе, и в выдохе. Мышцы живота. Они представляют собой широкие пластины (см. рис. 44, Л, Б). В зависимости от направления мышечных волокон различают прямые, косые и поперечн ые мышцы живота. Прямая мышца живота (7) расположена сбоку от средней линии живота (8), имеет поперечные сухожильные перемычки. Она сгибает позвоночник и туловище. Наружная косая мышца живота (9). Сокращение одной мышцы вызывает поворот туловища
в противоположную сторону, сокращение двух мышц — сгиоание туловища. Опуская ребра, обе мышцы участвуют в выдохе. Внутренняя косая мышца живота находится под наружной. Одна мышца поворачивает туловище в свою сторону, обе — сгибают его. Поперечная мышца живота лежит под внутренней косой, она сближает ребра правой и левой стороны, участвуя в выдохе. Квадратная мышца поясницы находится внутри, на задней стенке брюшной полости. Она наклоняет позвоночник в свою сторону, тянет XII пару ребер вниз (при выдохе). Мышцы живота выполняют и общую функцию — создают брюшной пресс: надавливая на органы брюшной полости, они увеличивают внутрибрюшное давление. § 35. Мышцы плечевого пояса и мышцы, приводящие в движение верхнюю конечность Дельтовидная мышца (см. рис. 44, А, 10) начинается от ключицы и лопатки, прикрепляется к верхней части плечевой кости. Закрывает плечевой сустав сверху и с боков. Супинирует и отводит плечо. Подостная мышца (см. рис. 44, Б, 11) занимает заднюю поверхность лопатки под остью; она супинирует плечо. Н a floe т н а я мышца начинается над остью, прикрепляется к плечевой кости, срастаясь с сумкой плечевого сустава, супинирует плечо. Малая круглая мышца (12) прилегает снаружи к подостнои и тоже супинирует плечо. Большая круглая мышца (13) начинается от нижнего угла лопатки, прикрепляется вместе с широчайшей мышцей спины, функционируя одинаково с ней, пронирует плечо. Подлопаточная мышца находится под лопаткой — пронатор плеча. Мышцы верхней конечности. Мышцы, лежащие на плече, приводят в движение, предплечье, а мышцы предплечья—кисть (см. рис. 44, А, Б). Двуглавая мышцаплеча (14) начинается двумя головками от лопатки, прикрепляется к лучевой кости — сгибатель и супинатор предплечья. Клюво- плечевая мышца начинается от клювовидного отростка лопатки вместе с одной из головок двуглавой мышцы, прикрепляется к середине плеча на
его задней поверхости — сгибает плечо в плечевом суставе и приводит его. Плечевая мышца лежит на передней поверхности локтевого сустава. Начинается на середине плеча, прикрепляется к локтевой кости — сгибатель предплечья. Трехглаваям ышца плеча (15) находится па задней поверхности плечевой кости. Из трех ее головок одна начинается от лопатки, две — от плечевой кости. Прикрепляется мышца сухожилием к локтевой кости — разгибает предплечье в локтевом суставе. Мышцы предплечья и кисти многочисленны. Среди них есть сгибатели, разгибатели, иронаторы и супинаторы, отводящие и приводящие мышцы, обеспечивающие своими сокращениями все движения кисти и пальцев. § 36. Мышца таза Мышцы таза начинаются на костях тазового пояса и прикрепляются к бедренной кости. Они окружают со всех сторон тазобедренный сустав и обеспечивают все возможные в нем движения. Наружные мышцы таза. Наружные мышцы таза сильно развиты только у человека в связи с прямохож дением, они удерживают тело в вертикальном положении. Большая ягодичная мышца (см. рис. 44, Б, 16)находится под кожей, закрывает таз сзади. Разгибатель и супинатор бедра свободной ноги. При стояние на двух ногах разгибает таз и туловище. Средняя и малая ягодичные мышцы. Средняя ягодичная мышца (17) лежит под большой, а малая (рис. 47, А, Б, 1) — под средней, они отводят ногу, напримерв arabesque, наклоняют (отводят) таз в сторону опорной ноги. Глубже ягодичных мышц супинаторы бедра. Наружная запирательная мышца (2) прикрепляется к большому вертелу и тазовой кости (снаружи). Внутренняя запирательная мышца (3) находится внутри таза. Квадратная мышца бедра (4) закрывает тазобедренный сустав снизу и сзади, начинаясь от се далищного бугар тазовой кости и прикрепляяс к межрёберному гребню бедра.
Передние, мышцы таза. Покрывают тазовые кости изнутри. Это сгибатели бедра. Подвздошн о-п оясничная мышца начинается от последних грудных и верхних поясничных позвонков и от тазовой кости опускается внутрь таза, а затем выходит переднюю поверхность бедра и прикреп- Рис. 47. ляется к малому вертелу бедренной кости. Самый сильный сгибатель бедра — притягивает его к животу. Может супинировать бедро свободной ноги. При опоре на обе ноги сгибает туловище в пояснице. Грушевидная мышца (5) начинается внутри таза от крестца, прикрепляется к большому вертелу бедренной кости. § 37. Мышцы нижней конечности Мышцы бедра. Бедренная кость со всех сторон закрыта мышцами (см. рис 44, А, Б). Разгибатель голени — четырехглавая мышца бедр а (18) — имеет 4 головки. Одна из головок (19) — прямая мышца бедра —сгибает бедро в тазобедренном суставе и вы- Л Я—„ Л Я Г^
прямляет голень. Все 4 головки общим сухожилием в толще которого лежит надколенная чашечка, прикрепляются к большой берцовой кости. Это самая сильная мышца бедра. Сгибатель бедра и голени — портн яжная мышца (20)—самая длинная мышца тела (50 см). Действует па тазобедренный и коленный суставы, поэтому одновременно сгибает бедро и голень, при согнутом колене пронирует голень. Мышцы, приводящие бедро, лежат на его внутренней стороне. Нежная мышца (21) приводит бедро, может сгибать голень. Гребет ковая мышца (22) приводит бедро, вращает его и сгибает. Приводящие мышцы бедра (23) начинаются на костях таза, прикрепляются по внутренней поверхности бедра. Разгибатели бедра находятся на его задней поверхности. Двуглавая мышца бедра (24) разгибает бедро, сгибает и супинирует голень. Полусухожиль- н а я (25) разгибает бедро, сгибает и одновременно пронирует голень. Полуперепончатая (26) находится под полусухожильной и выполняет те же функции. Обе мышцы могут фиксировать таз. Мышцы голени. На голени мышцы расположены неравномерно (см. рис. 44, А, Б). Часть большой берцовой кости ими не закрыта. Всего на голени 11 мышц. Часть :ышц прикрепляется к костям предплюсны и плюсневым костям, оказывая действие на всю стопу, а другая часть прикрепляется к фалангам пальцев, приводя в движение пальцы ноги. Мышц-разгибателей на голени только три, а сгибателей — восемь. Большое количество лышц-сгибателей стопы и пальцев обеспечивает передвижение и поддержание вертикального положения тела человека. Передняя большеберцовая мышца (27) разгибает и супинирует стопу свободной ноги. На опор- логе сгибает голень в голеностопном суставе, гриближая ее к тылу стопы. Длинный разгибатель большого пальца начинается от середины малой берцовой кости, прикрепляется к большому пальцу. Мышца лежит глубоко. Разгибает большой палец и стопу. Сильно развита у балерин: в положении на пальцах она препятствует сгибанию I пальца, на который давит тяжесть всего тела. Удерживает свод стопы, супинирует стопу.
Длинный разгибатель пальцев (28) начинается на верхней головке малой берцовой кости Прикрепляется сухожилиями ко всем пальцам. Разгибает пальцы н сгону. Как п длинный разгибатель большого пальца, отводит и пронирует стопу Сгибатели стопы — длиниаяи короткая мало- бе р ц о в ы е мышцы. Они сгибают стопу, отводят и ироннруют ее. У животных эти мышцы служат разгибателями стопы. Дл инн ы Ш сгибатель большого пальца и длинный сгибатель пальцев сгибают пальцы и стопу, укрепляют при стоянии продольный свод. Икроножная (29) икамбаловидная (30) мышцы образуют трехглавую мышцу голени. Она прикрепляется ахилловым сухожилием (3 1) к пяточному бугру. Это наиболее развитая мышца го- ленн. Она удерживает тело от падения вперед под действием силы тяжести, сгибает стопу и «перекатывает» ее с пятки на носок при ходьбе. Может приводить и супинировать стопу. Мышцы стопы располагаются на подошве и тыльной - гороне. Они производят движения пальцев и удерживают своды стопы. Мышцы антагонисты и синергисты. В зависимости от условий действия мышцы осуществляют разные движения. Так, подвздошно-поясничная мышца является сгибателем бедра свободной ноги, а при опоре на две нопг она сгибает туловище. Плечевая мышца в обычных условиях сгибает предплечье, но если оно фиксировано — сгибает плечо в локтевом суставе. Мышцы, выполняющие сходные функции, называют синергистами. Например, нежная, гребешковая и приводящие мышцы бедра приводят бедро. Двуглавая, и полуперепончатая и полусухожильная — разгибают его. Мышцы противоположного действия называют антагонистами. Как известно, выворотность зависит от сокращения мышц-супинаторов бедра и расслабления его пронато- ров Они являются антагонистами. Расслабленные пронаторы обладают тонусом. Чем сильней сократятся супинаторы, тем сильнее раздражаются рецепторы прона- торов и повышается их тонус. Пронаторы находятся в готовности к работе, но их слабое напряжение мешает супинаторам сократиться в полную силу. Поэтому ар-
тисту балета необходимо уметь произвольно расслаблять не участвующие в движении антагонисты работающих мышц, чтобы увеличить скорость и точность движении. Рефлекторное напряжение антагонистов играет не только отрицательную роль. При выполнении быстрых движений их тонус практически не противодействует работающим мышцам, он сказывается только при медленных движениях. Кроме того, напряжение антагонистов создает плавность при переходе от одних элементов движения или комбинации к другим. § 38. Движения головы и шеи Голова и шея могут совершать сгибание (наклон вперед), разгибание (наклон назад), отведение и приведение (наклоны влево и вправо), вращение (повороты влево и вправо). Голова движется либо вместе с шеей, либо самостоятельно. Это происходит потому, что шейный отдел позвоночника обладает большой гибкостью, а между I и II шейным позвонком могут происходить самостоятельные движения. Большая подвижность шейного отдела позвоночника объясняется его расчлененностью: при высоте около 13 см он содержит 7 некрупных позвонков и 6 высоких межпозвокочных дисков, Между I шейным позвонком и затылочной костью происходят приведение—отведение и сгибание—разгибание головы, между I и II шейным позвонком — повороты головы вправо и влево. Совместная работа этих суставов обеспечивает движение головы вокруг трех осей. Таким образом, совместные движения головы и шеи совершаются по отношению к туловищу, а самостоятельные движения головы — по отношению к шее. Эти сочетания движений головы и шеи придают выразительность поворотам головы. Движения головы в балете. Разнообразие природных движений головы и шеи использовано в хореографии. Кроме основной канонической постановки головы в положениях croisee, efface, ecarte и позах attitudes, arabesques, в балете существуют повороты, наклоны, повороты с наклонами и переводы головы. Например, производится прямой поворот головы с наклоном вперед («подглядывание») или с наклоном к плечу и т. д.
Как известно, изменение положения головы вызывает раздражение рецепторов шеи, глаз и вестибулярного аппарата. Это приводит к возникновению выпрямительных и других топических рефлексов. Поэтому правильные положения и движения головы в хореографии имеют очень большое значение для сохранения равновесия в танце, постановки корпуса и вращения тела. Неправильное держание головы изменяет постановку корпуса: сгибание или разгибание головы рефлекторно вызывает сгибание и разгибание позвоночника, что приводит к нарушению равновесия. Постоянное неправильное держание головы наклоненной вперед приводит к ослвблению мышц-разгибателей позвоночника, вследствие чего развивается сутулость. При этом изменяются естественные изгибы позвоночника и возникает чрезмерный кифоз в верхней части грудного отдела. Своевременное сгибание и разгибание головы имеет значение для длительности удержания поз и положений, при которых туловище наклонено. Если туловище согнуто, а голова преждевременно разгибается, то последует выпрямление туловища. Если при такой позе голову согнуть, то произойдет падение вперед. Когда поза требует разгибания туловища, то сгибание головы преждевременно выпрямит тело, а разгибание приведет к падению назад. Повороты головы сказываются и на вращении тела во время туров. При вращении тела вокруг продольной оси необходим строго прямой поворот головы, так как даже незначительльное ее отклонение вызывает нарушение равновесия. Требование, чтобы голова последней пришла в движение, по первой вернулась на место, имеет и эстетическое и физиологическое значение: взгляд остаётся устремленным па зрителя и сохраняется зрительный ориентир — «точка». Положения и движения головы и шеи зависят от положения и движений позвоночника. § 39. Движения позвоночника и туловища Особенности строения позвоночника. Or функций каждого отдела позвоночника зависят размеры, форма и массивность позвонков. Так, шейные позвонки в связи с двигательной функцией шейного отдела позвоночника имеют небольшие размеры. Грудные позвонки имеют
суставные поверхности и ямки для прикрепления ребер Остистые отростки грудных позвонков направлены вниз что уменьшает подвижность грудного отдела. Это связано с опорной и защитой функциями позвоночника и грудной клетки. Поясничные позвонки наиболее массивны. На них приходится большая часть веса тела. Позвонки крестца сильно изменены: образуя одну кость они придают прочность тазовому поясу; копчиковые позвонки утратили отростки и имеют округлую форму. Изгибы позвоночника улучшают его рессорные свойства. Они уменьшают сотрясения тела и мозга от толчков, возникающих при ходьбе, беге и прыжках. Кроме того, лордозы и кифозы помогают сохранять равновесие. Движения позвоночника. Различают следующие движения туловища и позвоночника: сгибание и разгибание в шейном, грудном и поясничном отделах; наклоны влево и вправо в шейном и поясничном отделах; повороты вокруг вертикальной оси и круговое вращение в поясничном отделе. Движения позвоночника связаны с самым высоким поднятием руки и ноги. Известно, что в высоком поднятии рук принимает участие плечевой пояс1. Но самого высокого поднятия одной руки нельзя произвести без одновременного наклона позвоночника. Так, при поднятии правой руки до предела позвоночник наклоняется влево и создается красивая «линия». Высокое (больше чем на 90°) поднятие одной ноги, например, в grand battement jete balance и др., можно осуществить, только изменяя положение туловища сгибая и разгибая его или наклоняя. Таким образом, движения нозвоночника и его положение связаны с положениями и движениями головы и конечностей. Значение положения таза. Для постановки корпуса артиста балета очень важную роль играет положение таза. Таз связан с позвоночником. Поэтому от его положения зависят изгибы позвоночника. Например, чем больше таз наклонён вперёд, тем глубже поясничный лордоз. 1 При высоко,м поднятии рук происходит изменение положения ло- пагки и ключицы. При этом суставная впадина лопатки поднимается кверху, а вместе с ней и плечевая кость. Это движение осуществляется с помощью трапециевидной, дельтовидной и надостной мышц.
Обычно таз наклонен слегка вперёд. Для правильной постановки корпуса и осанки артисту балета необходимо держать таз не слишком наклоненным ни вперед ни назад — веред нем положении. Сильный наклон таза назад выпрямляет все изгибы позвоночника. Поэтому спина становится плоской уменьшается гибкость позвоночника, особенно в поясничном отделе, ухудшаются его рессорные свойства Мышцы спины в этом случае быстро утомляются а поддержание равновесия тела требует огромной затраты сил. Сложные движения, положения и позы (attitudes arabesques) выполняются с большим трудом. Сильный наклон таза вперед, увеличивая поясничный лордоз, увеличивает и кривизну остальных изгибов позвоночника. Поэтому грудная клетка выпирает вперед и вверх, дыхание затрудняется. Увеличивается нагрузка на крест- цово-подвздошные соединения. Внешним проявлением неправильного держания таза является ненормальное (для балета) положение ягодиц, выпячивание живота и груди. Неправильное держание таза приводит к нарушению положения корпуса, а следовательно, и равновесия тела. Осанка. Осанка — это привычное положение тела, которое человек сохраняет при неподвижном стоянии и в движении. Она зависит от состояния позвоночника, положения головы, плеч и лопаток, наклона таза, формы и размеров живота, формы и положения конечностей и положения стоп. Осанка имеет физиологическое и эстетическое значение. Физиологическое значение осанки заключается в ее влиянии на положение, развитие, состояние и функции органов и систем организма. Правильная осанка оказывает положительное влияние на все органы и их функции, неправильная —затрудняет кровообращение и дыхание, ухудшает пищеварение и зрение, ослабляет систему органов опоры и движения. Неправильная осанка делает походку шаркающей, ухудшает координацию движений. Она создает плохое приземление после прыжков, вызывает плоскостопие и т. д. При правильной осанке у человека бодрое настроение и хорошая работоспособность. Неправильная осанка вызывает вялость подавленное настроение, снижает работоспособность. Она отрицательно влияет даже на психические свойства человека.
Эстетическое значение осанки. Осанка манера держать свое тело, индивидуальна. Правильная осанка придает телу человека стройность, грациозность подчеркивает его физическую красоту. Осанка артистов балета отличается от обычной правильной осанки рядом особенностей. Туловище и голова строго вертикальны. Тазобедренные и коленные суставы полностью разогнуты. Плечи слегка раскрыты и опущены, а лопатки притянуты к позвоночнику и ребрам. Мышцы живота и таза напряжены и подтянуты. Профессиональной осанкой артисты балета овладевают постепенно. Основу ее составляют двигательные условные рефлексы, связанные с держанием позвоночника, таза, головы и т. д. В закреплении профессиональной осанки огромную роль играет развитие мышц-разгибателей туловища, мышц живота, мышц приводящих лопатки к позвоночнику и удерживающих их около ребер, сгибателей бедра. Это достигается с помощью ежедневной хореографической тренировки. Профессиональная осанка необходима и для обучения, и для успешной творческой деятельности артистов балета. Она создает «апломб»—устойчивость в танце и помогает сохранять равновесие с наименьшей затратой энергии; создает условия для наилучшего проявления рессорных свойств позвоночника и стопы. Все это улучшает координацию движения в танце и позволяет организ- мулегче справляться с мышечной работой. Во время школьных занятий за партой, при чтении, письме и приеме пищи необходимо сохранять правильную позу. Это помогает избежать нарушений осанки и сохранить здоровье. § 40. Верхняя конечность в естественных условиях и в балете Функции руки. Рука человека является органом труда. Трудовая деятельность изменила строение всей руки и в особенности кисти. Руки стали короче ног, а ладонь расширилась, I палец удлинился. Запястно- пястный сустав большого пальца позволяет противопоставлять его остальным, отводить от указательного пальца и приводить к нему, а также совершать круговое вращение Появились собственные мышцы большого пальца, увеличились размах и разнообразие его движении, Про-
тивопоставление I пальца усилило хватательные движения кисти, являющиеся наряду со сгибанием пальцев основными при трудовых движениях, совершаемых кистью Кисть приобрела способность двигаться самостоятельно. Рука человека является органом осязания. С ее помощью человек ощупывает предметы и получает представление о характере их поверхности, форме, размг. Рука участвует всохраиеиииравновесия тела. Существенное значение имеют естественные движения рук, сопровождающие ходьбу и бег. Любое перемещение рук приводит к изменению положения центра тяжести тела. Поэтому движения рук помогают сохранять равновесие или, наоборот, нарушают его. Так, если встать на «полупальцы» и вытянуть руки вперед, то произойдет падение тела. При беге и ходьбе выбрасывание ноги вперед вызывает вращение туловища в противоположную сторону. Балансирующие движения рук в значительной степени устраняют это вращение, способствуя тем самым сохранителю равновесия. Движения руки. Движения руки очень разнообразны, координированы, четки и быстры. Они происходят не только в отдельных суставах. Чаще всего в движении участвует вся рука. Движения большого размаха связаны с подвижностью костей плечевого пояса и подвижностью позвоночника. В танце руки являются наиболее выразительной частью тела. Они дают форс при вращении, помогают держать равновесие. Поэтому необходимо правильно выполнять port de bras и держать руки при вращении тела. Соотношения движений рук. Естественные движения рук представляют собой безусловные двигательные рефлексы, выработавшиеся в связи с прямохождением и трудовой деятельностью. Обычно руки стремятся двигаться симметрично (обе сразу) и только во время ходьбы и бега они движутся поочередно. В танце движения рук не соответствуют их естественным соотношениям. Руки движутся чаще всего неодновременно и в разных направлениях. Их движения происходят в разных плоскостях, т. е. сразу в нескольких суставах. Обе руки могут выполнять разные движения. Поэтому для высокой техники исполнения и выразительности танца необходимо тщательно отрабатывать движения рук, являющиеся условнорефлекторнымн. Иными словами, движения рук в балете — это условные двига-
тельные рефлексы, приобретаемые в процессе обучения хореографии. Связь движений рук и ног. Движения рук у человека связаны с движениями ног: между движениями верхней и нижней конечности одной половины тела имеются определенные естественные соотношения. Однонаправленные движения конечностей одной половины тела не вызывают затруднений, например отведение правой руки и ноги, их сгибание, круговое вращение. Круговое движение ноги при неподвижной руке дается трудней, а разнонаправленные круговые движения руки и ноги выполняются с большим трудом. Происходит это потому, что между двигательными центрами руки и ноги в каждом полушарии головного мозга имеются прочные связи, обеспечивающие естественные совместные (однонаправленные) движения верхней и нижней конечностей. При занятиях хореографией приходится преодолевать эти естественные нервные связи и вырабатывать новые, необычные для организма. Поэтому так трудно овладеть совместными движениями рук и ног в балете. В связи с этим изучение pas с одновременным движением рук и ног начинается еще в младших классах, § 41. Нижняя конечность и ее работа в балете Функции ноги. Нога человека является органом опо- ры и передвижения. Она обладает рессорное т ь ю. Во время ходьбы и бега все три функции осуществляются одновременно: нога, служащая в данный момент опорной, выполняет опорную и рессорную, а свободная нога — функцию передвижения. Особенности строения нижней конечности. Особенности строения ноги выработались в процессе исторического развития человека в результате приспособления к передвижению и удержанию равновесия вертикально поставленного тела. У человека мышцы-разгибатели ноги развиты лучше сгибателей, супинаторы сильнее пронаторов. Суставы ноги укреплены мощными связками, колено выпрямлено и тазобедренные суставы широко расставлены. Ноги взрослого человека длиннее рук и составляют 107% от длины туловища. Нижняя конечность массивней, чем верхняя. Вес мышц обеих нижних конечностей составляет примерно 50% веса всей мускулатуры человека. Сильное развитие мышц ноги вызвано тем, что удержание ве- 1 ПП
са тела и передвижение его осуществляется только двумя конечностями. Однако, несмотря на сильное развитие ножных мышц, размах и разнообразие движений ноги меньше, чем у руки. Это связано с. выполнением опорной функции. Сильное развитие ягодичных мышц, четырехглавой мышцы бедра и трехглавой мышцы голени является специфической особенностью мускулатуры человека. Постоянное напряжение этих мышц противодействует силе тяжести, удерживая тело человека от падения. Роль суставов ноги в осуществлении опорной функции и поддержании равновесия тела очень велика. Движения в тазобедренных суставах влияют на положение туловища по отношению к ногам, так как таз, туловище, голова и верхние конечности балансируют на головках бедренных костей. В классическом танце при опоре на обе ноги таз фиксирован. Коленные суставы при стоянии удерживают тяжесть тела. В это время они разогнуты. Поэтому бедро и голень образуют мощную вертикальную колонну, на которую приходится тяжесть тела. Эта колонна закрепляется в неподвижном положении с помощью связок коленного сустава и напряжения мышц бедра. Голеностопные суставы передают через таранную кость тяжесть тела на стопу. В укреплении голеностопного сустава мышцы играют большую роль, чем связки. От состояния голеностопного сустава зависит расположение стопы и голени по отношению друг к другу. Состояние суставов ноги влияет на расположение ее отделов по отношению друг к другу и на положение туловища по отношению к ногам. Поэтому от суставов ноги зависят как опора, так и равновесие тела человека. Влияние положения отделов ноги на подвижность ее звеньев. Подвижность отделов ноги и всей нижней конечности в целом зависит от положения частей ноги и состояния се суставов. Так, степень супинации и пронации бедра связана с тем, опирается ли нога на всю стопу или находится на весу. В последнем случае вращение бедра уменьшается. Сгибание бедра (у малотренированных) зависит от положения голени: чем больше согнута голень, тем лучше сгибается бедро. Высокое сгибание бедра, требующееся в балете, возможно только при выворотном его положении. Положе- 123
ние голени влияет на разгибание бедра: чем больше голень разогнута, тем выше его разгибание. Соотношения в движениях ног. Основные движения ног — это движения, совершаемые при ходьбе и беге, когда ноги движутся поочередно. Попеременные движения ног являются естественными для организма человека. Эта особенность хорошо заметна в начале обучения хореографии. Когда вырабатывается умение при стоянии распределять тяжесть тела обязательно на обе ноги, то стоит одну ногу разогнуть, как другая стремится согнуться. Отличие работы ног в балете от их естественных движений. Для точного и верного выполнения движений в хореографии необходима особая постановка ног, значительно отличающаяся от обычной. Выворотность, выпрямленное напряженное колено (обязательное для опорной ноги, прыжков и «пальцев»), оттянутые носки нехарактерны при естественной работе ног. Движения ног в хореографии тоже отличаются от обычных, поэтому при овладении ими возникают трудности, так saute с продвижением, в котором обе ноги движутся одновременно и в одном направлении, является трудным для выполнения. Не менее трудны и одновременные разнонаправленные движения ног. Из-за выключения опорной функции вызывают затруднения любые движения ног во время взлета в воздух. Поэтому требуется длительное обучение артистов балета для выработки специальных хореографических навыков— условных двигательных рефлексов. В процессе изучения постановки и движений ног вырабатывается и условное торможение, без которого невозможно преодолеть естественное стремление, держать и передвигать ноги обычным образом. Сложность овладения положениями и движениями ног в хореографии объясняется отсутствием соответствующих нервных связей в коре полушарий голоного мозга из-за того, что положения и движения нижних конечностей в балете резко отличаются от естественных. Поэтому необходимо тщательно отрабатывать положения и движения ног с самого начала обучения хореографии. Работа стопы в естественных условиях и в балете. В естественных условиях стопа участвует в передвижении тела, в стоянии на одной или двух ногах. С помощью стопы тело отдаляется от плоскости опоры при
вставании на «полупальцы», а также происходит приземление свободной ноги. В хореографии, помимо этого, стопа движется в положении на «пальцах» и «полупальцах». Она выворотна, носок сильно оттянут. Ноги работают в определенных позициях. Хореографическая тренировка развивает гибкость и чувствительность стопы. Но при положении на «полупальцах» и «пальцах» изменяется осуществление опорной и рессорной функции стопы. ' Стопа укреплена большим количеством связок. Наиболее развита подошвенная связка стопы. Основную роль в удержании сводов, кроме мышц, играют собственные короткие мышцы стопы. Напряжением этих мышц и удерживаются своды стопы. На тыльной поверхности стопы находятся мышцы-разгибатели большого пальца и пальцев. У балерин они развиты очень сильно, так как в положении «на пальцах» удерживают пальцы вертикально. На подошвенной части стопы расположены сгибатели пальцев. Стопа удерживается в выворотном положении именно с помощью мышц. Поэтому для улучшения выворотности стопы необходимо развивать ее мышцы. В хореографии это происходит при- качественном выполнении bat- tement frappe, battement tendu, при ударе о пол и нажиме на пол. Выворотность стопы зависит от выворотности в коленном и тазобедренном суставах. Влияет на выворотность стопы и правильное положение всей ноги, зависящее от положения таза и позвоночника (постановка корпуса). При стоянии на всей стопе опора осуществляется на пяточный бугор и 'головки I и V плюсневых костей. Тя- есть тела распределяется на всю стопу. При стоянии на «полупальцах» голеностопный сустав согнут, плюсне- фаланговые суставы разогнуты. Опора происходит на головки плюсневых костей и подушечки пальцев, на которые и приходится вес тела. В положении на «пальцах» голеностопный сустав и вся стопа согнуты в наибольшей степени. Поэтому продольный свод отчетливо выражен, так как стопа сжата между плоскостью опоры и голеностопным суставом. Однако при этом резко уменьшаются рессорные свойства стопы, потому что она не может пружинить. Носок туфли обладает незначительной эластичностью и почти не в состоянии компенсировать уменьшение рессорности стопы.
Передвижение па «пальцах» сильно отличается от обычного. Прежде всего тело «опирается» только на концы 1, II и III пальцев. Поэтому осуществляется лишь опорная функция стопы, а функция передвижения тела проявиться не может. По этой причине перемещение тела происходит за счет движения в тазобедренных суставах, что уменьшает длину шага, усиливает работу мышц тазобедренного сустава, голени и всего тела. Основные профессиональные травмы стопы. У артистов балета часто наблюдаются травмы стопы. Особенно подвержена травмам стопа с высоким природным подъемом, длинным большим пальцем и слабым голеностопным суставом. При растяжении связок стопы боли ощущаются в то время, когда нога является опорной, и при прыжках. Если нога в воздухе — боли ослабевают. «Навал» на большой палец вызывает растяжение мышц. В этом случае боли ощущаются при движениях. Боли в области ахиллова сухожилия могут возникать по разным причинам, в том числе из-за плохого demi-plie при коротком ахилловом сухожилии и малой эластичности икроножной мышцы. Нередко наблюдается увеличение плюсне-фа- лангового сустава большого пальца, что происходит в результате «навала» на большой палец. При этом тяжесть тела переносится на внутренний свод стопы. Мышцы стопы ослабевают, а ее связки растягиваются. Развивается плоскостопие — опущение сводов стопы. Различают продольное и поперечное плоскостопие. При продольном плоскостопии опускается рессорная часть или весь продольный свод. При поперечном опускаются головки плюсневых костей, большой палец сдвигается в сторону и вызывает деформацию остальных пальцев и всей стопы. Любой вид плоскостопия вызывает боли и сильно снижает подвижность большого пальца и всей стопы. У артистов балета и спортсменов наблюдается функциональное плоскостопие, при котором суставы стопы сохраняют подвижность. В этом случае часто возможен хороший толчок при прыжке. Плоскостопие может образоваться при ношении обуви с каблуком выше 3,5 см или обуви, в которой пальцы сжаты, а пятка не полностью опирается па каблук. Кроме того, неправильная опора на наружную часть про-
дольного свода, если оолынои палец не опирается о пол, растягивает связки стопы. Из сказанного следует, что для предупреждения наиболее тяжелых травм стопы необходимо правильное ее положение без «навала» па большой палец. Не менее важным условием предупреждения травмы стопы является правильно подобранная по ноге специальная обувь. § 42. Центр тяжести Сила тяжести. На тело человека постоянно действует сила тяжести, т. е. сила земного притяжения. Сила тяжести— это вес тела. В состоянии покоя она никак не ощущается. При движениях ее воздействие становится более ощутимым потому, что приходится преодолевать вес всего тела или его частей. В дуэтном танце, при прыжках, турах в воздухе сила тяжести действует на тело танцовщика в наибольшей степени. Местом приложения силы тяжести служит центр тяжести тела. Центр тяжести. Центр тяжести тела человека располагается в брюшной полости — впереди позвоночника, на уровне крестца (от I до V крестцового позвонка). Его местоположение постоянно изменяется. В зависимости от фазы дыхания, смены положения тела и его частей центр тяжести перемещается. Кроме того, на положение центра тяжести влияет осанка, телосложение и развитие мускулатуры. У детей центр тяжести расположен ниже, чем у взрослых, у мужчин — выше, чем у женщин. Равновесие тела зависит от положения центра тяжести по отношению к площади опоры. Площадь опоры. Площадь опоры составляет поверхность, занимаемая обеими стопами и пространство между ними. При разных позициях ног она различна (рис. 48, А). Чем больше площадь опоры, тем легче сохранять равновесие тела. В положении на «полупальцах» площадь опоры уменьшается (рис. 48, Б), а в положении на «пальцах» становится наименьшей. В танце и при любых движениях тела центр тяжести перемещается. Он может приближаться к площади опоры и удаляться от нее, находиться над ее центром или у края и, наконец, выйти за пределы площади опоры. В случае, когда вертикальная линия, опущенная из центра тяжести, попадает в центр площади опоры, равнове- 127
сие легко сохраняется при любых позах и положениях тела. По мере приближения вертикали к краю площади опоры равновесие становится все более неустойчивым. При выходе ее за пределы площади опоры происходит падение тела. В ЩтШ о Рис. 48 (А, Б Сила тяжести играет важную роль в двигательной деятельности человека. Без умения ощущать и оценивать ее невозможно сохранение поз и равновесия тела. Хореографическая тренировка вырабатывает у артистов балета хорошо развитое ощущение положения тела и его частей в пространстве, т. е. способность чувствовать и оценивать силу тяжести. Возбуждая рецепторы кожи, мышц и вестибулярного аппарата, сила тяжести приводит к рефлекторному перераспределению тонуса мышц. Изменяя мышечные усилия для преодоления силы тяжести, танцовщик сохраняет равновесие и устойчивость тела. Равновесие при стоянии. Наиболее устойчивая поза тела — это стояние на двух ногах при опоре на всю стопу. Но вместе с тем это положение неустойчивого равновесия: тело совершает маятникообразные движения вправо—влево и вперед—назад. Как только произойдет
отклонение от нейтральной продольной оси тела — начинается падение. В этот момент напрягаются мышцы противоположной стороны тела (при качании вправо — левой, при качании назад —передней) и оно возвращается в прежнее положение. Но по инерции тело вновь перемещается за вертикальную линию — уже в другую сторону. Снопа начинается падение и напрягаются мышцы противоположной стороны тела и т. д. Изменения в равновесии при качаниях тела в стороны воспринимаются рецопторами кожи подошв стоп и двигательного анализатора. Качания вперед—назад вызывают возбуждение рецепторов мышц ног. Кроме того, при качаниях тела изменяются положения костей в суставах ноги. Важнейшую роль при этом играет голеностопный сустав. Любое изменение его суставного угла вызывает поток нервных импульсов от его рецепторов в центральную нервную систему. В ответ на эту информацию происходит рефлекторное изменение напряжения мышц. Роль анализаторов в сохранении равновесия. Любое движение требует равновесия тела. Анализаторы играют в его сохранении ведущую роль. Двигательный анализатор воспринимает напряжение мышц ног и размах движений в суставах, двигательный и осязательный вместе — соприкосновение с опорой и ее противодействие (реакция опоры). Осязательный анализатор показывает скорость перемещения тела, а вестибулярный—изменение скорости и направления движения, создает чувство поз. Зрительный анализатор дает ощущение полета, направления движения и его изменения и скорости. Равновесие в движении зависит и от степени развития свойств анализаторов и от согласованности в их работе. § 4S. Тренировка опорно-двигательного аппарата Общеизвестно, что занятия спортом улучшают, развивают строение и функции опорно двигательного аппарата. Хореографическая повседневная тренировка — это разнообразная двигательная деятельность. В этом ее сходстве) с тренировкой спортивной. Занятия хореографией увеличивают объем и силу мышц, улучшают их сократительные свойства, эластичность, растяжимость и т. д. 129
Но спортивная и хореографическая тренировка развивает не только мышцы. Деятельность мышц рефлекторна. Постоянное образование новых условных рефлексов (разучивание новых движений и комбинаций), включение в работу многих групп мышц тренирует центральную нервную систему. Хореографическая тренировка оказывает влияние на все физиологические функции организма, развивая и улучшая их. Несмотря на то что хореографическая тренировка всесторонне развивает организм, спорт может принести немалую пользу и артистам балета. Гимнастика, акробатика, фехтование, теннис и плавание помогают развить ловкость, гибкость, быстроту реакции. Эти виды спорта улучшают координацию движений и увеличивают силу мышц.
ГЛАВА IV ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ § 44. Двигательные навыки Физиологическая сущность хореографической тренировки. Любая физическая тренировка, в том числе хореографическая, оказывает влияние на весь организм, совершенствует функционирование всех систем органов и все взаимосвязи между ними. Этим достигается высокая работоспособность. Наибольшее влияние хореографическая тренировка оказывает на опорно-двигательный аппарат и непосредственно связанные с ним функции организма, совершенствуя двигательную деятельность. Движения-рефлексы. И. М. Сеченов и И. П. Павлов установили, что любое движение человека представляет собой рефлекс. Непроизвольное отдергивание руки от горячего предмета и дыхательные движения, ходьба и танец — все это двигательные рефлексы различной сложности. Во время двигательной деятельности в коре головного мозга возникают временные связи между нейронами центральных частей двигательного и других анализаторов. В результате взаимодействия возбуждений, поступающих от рецепторов двигательного анализатора и от внутренних органов, изменяется деятельность сердечнососудистой, пищеварительной, дыхательной и других вегетативных систем. Это позволяет организму тонко приспосабливаться к мышечной работе и изменяющимся условиям внешней среды. Кроме того, во время танца в кору головного мозга танцовщика поступают возбуждения от разных рецепторов. Мышечное чувство позволяет ему точно соразмерять свои движения, зрительные и слуховые ощущения дают возможность следить за музыкой, расстоянием и направлением движений и т. д. Таким образом, взаимодействие возбуждений, поступа-
ющих в кору головного мозга от рецепторов двигательного и других анализаторов, играет большую роль в двигательной деятельности. Движения человека возникают в ответ на зрительные, слуховые и другие раздражители. Двигательные навыки. В течение жизни человек постоянно учится различным движениям: сперва ребенок учится ходить, затем бегать, прыгать, писать, шить и т. д. В зависимости от конкретных условий быта и рода занятий людей движения, которым они научаются, различны. У артистов балета и футболиста их число и качество различны. Трудовые, спортивные или иные движения называют двигательными навыками. Хореографическая тренировка — это длительный процесс выработки большого числа все усложняющихся двигательных навыков. Все позы, положения, движения и их комбинации — это новые для организма двигательные навыки, которые постепенно приобретают артисты балета. Образование двигательных навыков. Образование двигательного навыка представляет собой выработку цепи условных двигательных рефлексов. При выполнении любого движения в соответствующие зоны и центры коры полушарий головного мозга поступают сигналы от различных рецепторов. Они несут информацию о работающих и неработающих органах. В коре полушарий головного мозга возникает несколько очагов возбуждения (управляющих работающими органами) и одновременно создаются очаги торможения. Пока выполняется каждый элемент движения, происходит поочередная смена деятельности различных групп мышц. Поэтому сочетание очагов возбуждения и торможения изменяется. При повторении движения п коре головного мозга образуются временные связи. К тому времени, когда движение выучено, в коре головного мозга закрепляется определенная последовательность возбудительно-тормозных процессов — вырабатывается динамический стереотип данного двигательного навыка. Внешне это проявляется в правильном и точном выполнении движения. Каждый динамический стереотип включает в себя рефлексы, регулирующие дыхание, кровообращение, обмен веществ и т. д.
Образованию динамического стереотипа каждого двигательного навыка способствуют условные раздражители Они могут быть очень разнообразными: словесные объяснения и замечания учителя, зрительные — вид зала, класса, наблюдение за собой в зеркале, вестибулярные изменение положения частей тела и т. д. При этом большое значение приобретают сигналы от рецепторов двигательного анализатора. Многократно повторяясь, эти импульсы сами становятся сигналами- раздражителями для мышц и других систем органов. Поэтому стоит принять определенное положение или позу, как дальше движения «польются» сами собой. Кора головного мозга обладает способностью образовать множество новых двигательных стереотипов (так как каждое новое па — новый двигательный стереотип) и переделывать старые. Но такая переделка представляет значительный труд для нервной системы. Каждый артист балета знает из собственного опыта, как трудно переучивать даже самое несложное движение Поэтому следует сразу же добиваться прав, го выполнения любого движения, не надеясь на то, что потом можно будет легко его поправить. Этапы образования двигательного навыка. Любо] танцевалному движению приходится учиться и на его овладение требуется некоторое время. Значит двигательный навык вырабатывается не сразу, а постепенно. Условно различают 3 этапа в образовании динамического стереотипа любого двигательного навыка. Они отличаются друг от друга по степени развития временных связей, а внешне — степенью разученности и чистоты выполнения движения. 1-й этап. В двигательной зоне коры наблюдается ш и- рокое распространен ие возбуждения. Потому движение выполняется неточно, неряшливо, сопровождается большим количеством побочных движений. Еще нет согласованности кровообращения, дыхания и других систем органов с деятельностью двигательного аппарата. Этот этап особенно заметен на первых порах обучения и в самом начале оевоения совершенно незнакомых движений. 2-й этап. Развив ается условное торможение и, прежде всего дифференцировочное. Этому способствуют словесные раздражители —объяснения и поправки, сделанные учителем. Одобрительные замечания
подкрепляют правильно выполняемые элементы и движения, а неодобрительые — угашают неправильные. Возбуждение сосредоточивается только в определенных участках чувствительно-двигательной зоны. Это приводит к тому, что движения становятся более точными и согласованными. Именно на втором этапе и начинает закрепляться динамический стереотип. Но он еще непрочен. Следовательно, непрочен и двигательный навык. Поэтому координация движений на этом этапе может нарушаться. 3-й этап. В результате многократных повторений движения и указаний педагога происходит окончательное закрепление системы временных связей, входящих в динамический стереотип данного двигательного навыка. Одновременно с этим становится согласованной работа внутренних органов и двигательного аппарата. Внешне это проявляется в точности выполняемых движений и легкости их выполнения. Следовательно, в ходе тренировки временные связи совершенствуются, что приводит к правильной координации движений. Это достигается и развитием диффе- ренцировочного торможения, при котором «лишние» мышцы уже не включаются в работу, бессознательного самоконтроля (обратная связь), вносящего поправки в движение по ходу его выполнения. Залогом успешного формирования любого двигательного навыка является сознательный контроль за выполнением движений. Кроме того, необходимо учитывать, что двигательные навыки положительно и отрицательно влияют друг на друга. Если, например, ученик научится правильно переносить тяжесть тела с одной ноги на другую, то он сможет в дальнейшем правильно и без потери равновесия прыгать. Если не будет выработано правильное demi-plie и pile, то пс. будет устойчивости на середине, и т. д. § 45. Автоматизация движений и внимание Автоматизация движений. Первоначально, выполняя даже простейшую комбинацию движений, ученик сосредоточенно следит за порядком ее элементов. Но по мере образования динамического стереотипа отдельные элементы движения перестают осознаваться, т. е. выпол-
Причина автоматизации движений была вскрыта И. П. Павловым. Движения автоматизируются потому, что упрочиваются временные связи, т. е. двигательные навыки осуществляются рефлекторно. Если двигательный навык доведен до автоматизма в процессе подготовки к ответственному выступлению, то он дольше сохраняется не разрушаясь. Следовательно, чем больше ответственных выступлений, тем дольше выученное будет сохраняться. По окончании комбинации, которая во многом проделывалась автоматично, артист балета может проанализировать и те детали, которые во время исполнения он не осознавал. Это доказывает, что вся комбинация в целом осознается исполнителем. Автоматизация и внимание. И. П. Павлов считал, что осознание движения связано с очагами возбуждения в коре головного мозга. В таком возбужденном участке временные связи легче образуются и легче разрушаются. При сосредоточивании внимания на одном элементе движения подвижный очаг возбуждения перемещается в участок коры, где образовались временные связи, лежащие в основе этого движения. Поэтому, разучивая движение, отрабатывая технику движения, надо обращать внимание на каждый его элемент. Тогда в коре головного мозга создаются наилучшие условия для образования и совершенствования условных рефлексов и убыстряется формирование двигательного навыка. Концентрирование внимания на ошибках по тем же причинам создает условия для быстрого их исправления. Во время контрольного урока, спектакля, экзамена необходимо заострять внимание на всем движении в целом и главных его деталях, но ни в коем случае не на его элементах, так как это приводит к снижению качества исполнения из-за нарушения автоматизации двигательного навыка. Мастера балета обладают чистотой движений, легкостью, воздушностью их исполнения, возможными лишь при высокой автоматизации нервных процессов. Но не следует думать, что автоматизация движений является самоцелью, что только к этому надо стремиться, так как излишнее увлечение автоматизированными движениями может лишить танцовщика одухотворенности и привести к ремесленническому исполнению. Высокая автоматизация целесообразна только при хорошо развитой способности к пере ключению.
Танцовщик понимает сущность выполняемых движений через ощущения, получаемые им от собственных движений. Поэтому, чем большее число движений и комбинаций освоено, тем лучше развит двигательный анализатор. Это сильно расширяет возможности организма переключаться с одной мышечной деятельности на другую. Даже самый несложный танец состоит из нескольких комбинаций движений, и танцовщик должен мгновенно переключаться с одного движения на другое, меняя размер шага, ритм, скорость, меняя сами движения и т. д. Переключения же трудны для нервной системы. Поэтому надо добиваться автоматизма переключе ний, так как только в этом случае получится не старательное выполнение комбинаций движений, а танец. Переключение внимания в процессе тренировки, да и в ответственные моменты тоже совершенствует мастерство и помогает сохранить силы. § 46. Физиологическая характеристика двигательных качеств Двигательные качества. Выполнение отдельных балетных движений и сам танец требуют определенной силы, быстроты, выносливости, ловкости и гибкости. Без их развития невозможно совершенствование техники и качества движений. Сила, быстрота, выносливость и ловкость называются двигательными качествам и. Гибкость же двигательным качеством не является, так как обусловлена в основном анатомическими особенностями суставов и связок, а не физиологическими процессами, связанными с выполнением движений. На развитие двигательных качеств влияют прежде всего регулирующая функция центральной нервной системы и изменения в физиологических процессах, возникающие в ходе постояной физической и хореографической тренировки. Следует помнить, что существует прямая связь между двигательными и волевыми качествами человека. Без целеустремленности, выдержки, настойчивости невозможно добиться нужной силы, быстроты, выносливости и т. .
Сила. Сила — это способность преодолевать сопротивление или противодействовать ему з а счет мышечного напряжения. Она требуется при любой двигательной деятельности. Необходима она и танцовщику. Сила проявляется вдииамических и статических усилиях (любое танцевальное движение происходит за счет динамических усилий. Длительное сохранение позы — статическое усилие). Но она проявляется не только сама по себе. Сила сочетается с другими двигательными качествами, например со скоростью. Поэтому различают собственно силовые, скоростно-силовые и иные динамические усилия. Они проявляются при любой двигательной деятельности, но в разной степени. Сила мышц зависит от их физиологического п оперечника. Последний увеличивается под влиянием постоянной физической тренировки за счет утолщения мышечных волокон. На мышечную силу влияют сократительные свойства мышц, зависящие от сократительных белков, количество которых от тренировки возрастает. Кроме того, сила зависит от скорости сокращения мышц, числа мышц, развивающих усилие, и от напряжения мышц-антагонистов. При любом нарастании ускорения сила мышц увеличивается за счет скорости, а при поднятии тяжести — за счет напряжения. Необходимо развивать силу всех групп мышц, иначе слабые мышцы не смогут противодействовать своим антагонистам. Хореографическая тренировка, как и любая физическая тренировка, развивает силу многих групп мышц. В спорте существуют специальные упражнения для развития силы — это упражнения с отягощениями. В балете им аналогичны все движения, при которых преодолевается тяжесть тела и его частей, а также движения и положения, когда надо преодолевать механические силы — удерживать равновесие. Любые упражнения с большой скоростью движении и множественные повторения движений тоже увеличивают силу мышц, однако большая скорость и многократные повторения быстро вызывают утомление и поэтому тренируют не столько силу, сколько другое двигательное качество — выносливость. А силу как таковую развивают
упражнения с умеренной скоростью и средним числом повторений. Упражнения на развитие силы надо чередовать с упражнениями на расслабление мышц и развитие гибкости, потому что они являются отдыхом от силовых упражнений. Сохранение выворотности, ее развитие, удержание поз и равновесия, прыжки требуют значительного напряжения мышц тела. Поэтому необходимо обращать серьезное внимание на развитие силы мышц. Особенно важно это для статических нагрузок. Сила мышц хорошо поддается тренировке и становится наибольшей к 20—25 годам. Если тренировка продолжается, то она сохраняется приблизительно на одном уровне до 30-летнего возраста, после чего при отсутствии специальной тренировки уменьшается. Быстрота — это способность производить движения за минимально короткое время. Проявляется быстрота в скорости отдельного движения, количестве движений, выполняемых за единицу времени (темп танца), и во времени двигательной реакции. Под последним понимают время, которое проходит от сигнала к действию до самого действия. Чем меньше время двигательной реакции, тем больше скорость. Быстрота зависит прежде всего от подвижности нервных процессов, так как именно ею определяется быстрая смена сокращений и расслаблений мышц и скорость мышечных сокращений. На быстроту влияют свойства самих мышц и согласованность функционирования мышц и внутренних органов. Следует учитывать, что увеличить быстроту можно с помощью волевых усилий. Хореографическая тренировка дает все возможности для развития быстроты, необходимой для танца. Постоянные повторения движений с предельной или близкой к ней скоростью увеличивают скорость движений, а смена ритма и темна в танце тренирует время двигательной реакции. Быстрота связана с выносливостью и силой. Поэтому все упражнения на развитие силы и выносливости (повторные движения и максимальные скорости) увеличивают быстроту. Наибольшего развития быстрота достигает к 13—15 годам. Позже она увеличивается только в результате упорной специальной тренировки. Чтобы быстрота не
перестала развиваться, упражнения на скорость движений необходимо чередовать с упражнениями на время двигательной реакции. Выносливость. Это способность кдлительно- му сохранению работоспособности, т. е. способность противостоять утомлению при двигательной деятельности. Она зависит от работоспособности центральной нервной системы. Каждый орган работает, пока получает импульсы из центральной нервной системы. Как только их ритм уменьшается, орган начинает утомляться. Значит, первопричиной утомления органов является утомление, развивающееся в центральной нервной системе. Зависит выносливость от работоспособности систем внутренних органов. Поэтому, увеличивай работоспособность всех систем организма, мы увеличиваем общую его выносливость. Различают общую и специальную выносливость. Под общей выносливостью понимают способность к умеренной динамической работе, в которой участвует весь мышечный аппарат. Специальная выносливость — спортивная, производственная, сильно отличаются друг от друга. Так спортсмен-прыгун более вынослив в выполнении прыжков, чем в беге, а классический танцовщик больше утомляется от народно-сценического танца, чем характерный танцор. Специальная выносливость сочетает в себе несколько двигательных качеств: скоростная — быстроту и выносливость, координационная — ловкость и выносливость, силовая — силу, быстроту и выносливость. Специальная выносливость развивается одновременно с общей. Для развития общей выносливости нужны непрерывные упражнения умеренной мощности и большой продолжительности, вовлекающие в работу все группы мышц и системы органов. Большое значение для развития выносливости имеют не только сами упражнения, но и продолжительность работы — девяностоминутный урок по специальности, постепенное и постоянное увеличение нагрузки, малые интервалы отдыха. Все это помогает организму переносить большое напряжение в периоды усиленных репетиций и концертов в течение сезона, при исполнении главной партии в спектакле, когда утомление сильно нарастает, а интервалы отдыха очень короткие.
Ириемы тренировки любого специального вида выносливости таковы: на начальном этане увеличивают число повторении движений, затем повышают интенсивность работы. Позже чередуют оба приема и лишь затем дают предельные нагрузки. Разумеется, интервалы отдыха между упражнениями на выносливость должны быть большими, чем при тренировке других двигательных качеств. Выносливость, как и сила, максимально развита у танцовщиков 20—30 лет. Естественно, что обучение и творчечкая деятельность артистов балета невозможны без сочетания общей и специальной выносливости. Многолетняя ежедневная хореографическая тренировка хорошо их развивает. Вся система обучения в хореографических училищах приводит к очень высокому уровню общей и специальной выносливости. Гибкость. Это неотъемлемое качество артистов балета является свойствомопорн о-д вигательного аппарата. Воспитанники хореографических училищ обладают большой природной гибкостью, увеличенной за счет повседневной балетной тренировки. Но и среди них есть такие, гибкость которых надо развивать. Развитие гибкости происходит в основном за счет упражнений на растягивания. Они увеличивают подвижность всех звеньев опорно-двигательного аппарата. Артисту балета для высокой техники исполнения необходима высокоразвитая гибкость позвоночника и суставов конечностей, так как именно они участвуют в движениях с большой амплитудой. Гибкость зависит от подвижности отдельных суставов и от подвижности их по отношению друг к Другу, от пфераспределения тонуса мышц и соотношения в работе мышц. Размах движения в любом суставе зависит от его строения и от формы, строения и расположения суставной сумки. Так, широкая тонкая сумка не мешает движениям в плечевом суставе, сумка тазобедренного сустава очень прочна и плотно обхватывет сустав, уменьшая размах движений. На гибкость суставов влияет расположение и растяжимость связок, сухожилий и мышц, окружающих сустав. Например, короткие мышцы могут препятствовать выполнению сгибания и разгибания па 180°. Это пас-
сивная недостаточность: особенности строения мышц не разрешают использовать подвижность сустава. Для устранения пассивной недостаточности используют активные упражнения на растяжение (сам человек их выполняет) и пассивные упражнения у палки, увеличивающие эластичность связок и сухожилий. Нередко невозможно использовать подвижность сустава из-за малой силы мышц — это активная недос- таточность. Следовательно, увеличение силы мышц помогает развивать гибкость суставов. Развитие силы мышц необходимо не только для устранения активной недостаточности, но и для того, чтобы избежать ослабления суставов вследствие их большой гибкости. Встречающееся (особенно у девочек) переразгибание локтевых и коленных суставов происходит из-за их ослабления в малой силы мышц. Развивая гибкость, полезно сочетать упражнения на растяжения с силовыми. Амплитуда движений берется большая, но не вызывающая болевых ощущений, количество повторений такое, при котором можно сохранить данный размах движений. При частом выполнении этих специальных упражнений гибкость увеличивается быстро. Специальные исследования показали, что ежедневные занятия дают лучший результат, чем занятия через день. Наилучший результат наблюдается при выполнении растяжек дважды в день (при общем одинаковом числе тренировок). Гибкость зависит и от растяжимости мышц. Как и все упругие тела, мышцы обладают значительной растяжимостью, а после прекращения действия растягивающей силы мышца восстанавливает свою первоначальную длину. Особенностью мышц является непостоянство их растяжимости: в отличие от других упругих тел растяжимость их может изменяться (увеличиваться). На этом основана тренировка растяжимости мышц. В результате упражнений на растяжения создается период повышенной растяжимости мышц, но длится он примерно 10 минут. Поэтому для выработки хорошей растяжимости необходимы ежедневные тренировки в течение длительного времени. «Разогретые» мышцы растяжимы в большей степени, чем «холодные». Значит, упражнения на растяжку целесообразны только в конце занятия. 141
Влияет на гибкость и сила мышц-антагонистов. У более сильных людей гибкость суставов большая именно из-за того, что сильные мышцы лучше растягивают свои антагонисты. Силовые упражнения тоже можно использовать для развития гибкости, потому что при сокращении каждая группа мышц рефлекторно расслабляет и растягивает свои антагонисты. Гибкость вырабатывают в течение долгого времени упорными тренировками. Ее легче сохранить, чем выработать. С возрастом подвижность в суставах уменьшается, сопротивление мышц растягиванию увеличивается, т. е. гибкость снижается. Хореографическая тренировка во время учебы и работы в театре поддерживает гибкость на нужном уровне. Это позволяет в период расцвета способностей и двигательных качеств почти не заниматься специальными упражнениями. Но ко времени возрастного уменьшения гибкости следует вновь усиленно тренироваться, чтобы не снизить технику движений. Ловкость и координация движений. Ловкость — одно из наиболее важных двигательных качеств, необходимых артисту балета. Без ловкости нельзя усвоить ни одного танцевального движения. Она позволяет избежать травм при выполнении сложных движений. Ловкость проявляется в усвоении новых движений и комбинаций, умении быстро переключиться с одного движения на другое и с одного темпа и ритма на другой. Иными словами, ловкость — это высокоразвитая координация движений. Каждый новый элемент, усложняющий уже заученное движение, развивает ловкость. Здесь она проявляется в способности осваивать новые движения, а сам танец и подготовка к нему (репетиции) тренируют ловкость как способность переключаться. Значит, чем больше новых движений разучено, чем богаче танцевальный репертуар, тем выше ловкость. И, конечно, лучшим способом развития ловкости танцовщика является сама хореографическая тренировка. В отдельных случаях следует применять для форсированного развития ловкости специальные приемы гимнастики и элементы акробатики. В основе ловкости лежат координационные свойства нервной системы и ее пластичность. Установлено, что
у подростка 12—13 лет нервная система обладает очень большой пластичностью. Это позволяет легко усваивать новые движения. В этом возрасте все больше проявляется процесс торможения, приводящий к улучшению координации движений. Поэтому наилучшие возможности для развития ловкости имеются в детском и юношеском возрасте. Для того чтобы выполнить любое движение, например написать букву, необходима определенная сила и точность, т. е. требуется согласование движений — координация. Каждая поза, кроме спокойного лежания, тоже требует координации. При этом необходимо одни группы мышц напрягать, а другие расслаблять, сокращать мышцы с определенной скоростью и силой, переходить от одного элемента движения к другому и т. д. При выполнении координированных движений и принятии поз в двигательных центрах головного и спинного мозга происходит перераспределение участков возбуждения и торможения. Это приводит к рефлекторному изменению и перераспределению тонуса мышц. Перераспределение тонуса мышц является физиологической основой координации движений. Огромную роль в выполнении сложных координированных движений играют анализаторы: двигательный, зрительный, слуховой, вестибулярный и осязательный (рецепторы давления в коже). В зависимости от того, какое движение выполняется, роль этих анализаторов различна. Существуют и такие движения, которые можно совершать без участия одного из них. Но ни одного движения нельзя выполнить без двигательного анализатора. Управление движениями собственного тела происходит прежде всего при помощи ощущений, вызванных именно этими движениями. Эти ощущения называют «мышечно-суставным чувством». Обычно это чувство неясно осознается и его трудно выразить словами. Но артисты балета в процессе учебы и работы так совершенствуют свою двигательную деятельность и работу анализаторов, что мастера сцены могут весьма полно и четко рассказать об ощущениях при движении. Любой танцовщик знает, как зрительный анализатор помогает сохранять позу и избегать потери равновесия при вращении. «Точка» пыполняет роль зрительного
ориентира при статических позах и вращении. Задержка взгляда в определенной точке создает ощущение изменения направления при качаниях тела. Это рефлекторно приводит к усилению напряжения мышц ног, что делает позу или вращение устойчивым. Согласованность движений в хореографии можно разделить на простые и сложные координации: Простые координации: 1. Одновременные и однонаправленные движения рук. 2. Поочередные движения ног. 3. Одновременные и однонаправленные движения руки и ноги, одной половины тела. Сложные координации: 1. Одновременные разнонаправленные движения рук. 2. Одновременные однонаправленные движении ног. 3. Выворотное положение ног. 4. Движения ног при полете в воздухе. 5. Одновременные движения всех конечностей. 6. Переключение, с однонаправленных на разнонаправленные движения и с одного темпа на другой. Каждое танцевальное движение требует управления движениями частей тела. Для того чтобы это делать профессионально, нужно научится ощущать свои движения в пространстве и времени. Столь необходимое танцовщику обостренное чувство равновесия, «мышечное чувство», восприятие времени, пространства, темпа и ритма, нужные для ощущения собственного тела в движении, осуществляются только при совместной согласованной и совершенствованной работе многих анализаторов. Как известно, между опорно-двигательным аппаратом и нервной системой осуществляется двусторонняя связь. Четкое осуществление такой связи происходит при помощи мозжечка. Например, при сгибании ноги вперед двигательные центры коры полушарий посылают импульсы к подвздошно-поясничной и прямой мышцам бедра, мышцам, фиксирующим коленный сустав, производящим подошвенное сгибание стопы и т. д. В то же мгновение от этих мышц импульсы направляются к мозжечку. В ответ на это мозжечок посылает сигналы ко всем мышцам тела и к работающим. За 0,002 секунды они достигают мышц и изменяют их тонус. Поэтому
импульсы от коры головного мозга приходят в уже подготовленные мышцы. Мозжечок не только подготавливает мышцы тонически. Он контролирует точность выполнения каждого элемента движения. Л так как импульсы от него и к нему движутся быстрее импульсов, идущих в кору и из коры, то поправки, вносимые мозжечком, осуществляются мгновенно. Происходит перераспределение тонуса мышц н движение выполняется правильно. Так, если сгибание ноги вперед начинается не от вытянутого носка, то сейчас же будет внесена поправка. Л после этого в мозговую кору двинутся импульсы, сообщающие о том, что движение, наконец, выполнено правильно. Головной мозг контролирует точность координации движений. Но некоторые обстоятельства препятствуют этому: после напряженной длительной физической и умственной работы, при общей физической слабости, подавленном или излишне радостном состоянии точность координации снижается. § 47. Физиологические состояния организма, возникающие при активной двигательной деятельности Хореографическая двигательная деятельность во многом отличается от спортивной. Положения и движения тела в балете иные, чем в спорте. Например, в спорте не встречается передвижение на «пальцах» и на предельно супинированных ногах. Но, несмотря на это, и спорт, и хореография имеют много общего. Это прежде всего то, что подготовка и творческая деятельность артистов балета и спортсменов заключается в активной двигательной деятельности Она состоит из учебных тренировочных занятий и показа достижений. У учащихся хореографических училищ и артистов балета это ежедневные занятия в классе, контрольные уроки, репетиции, просмотры, экзамены и спектакли, а у спортсменов — тренировки и соревнования. Следовательно, возможно распространение учения об особых состояниях организма при активной спортивной деятельности и на двигательную деятельность артистов балета. Предстартовые состояния. За некоторое время до начала спектакля, репетиции, перед уроком возникают предстартовые состояния. В нервной системе \*у
в это время изменяется возбудимость нейронов, подвижность и сила нервных процессов. Изменения затрагивают и внутренние органы: меняется возбудимость скелетных мышц, легочная вентиляция. Обмен веществ повышается, увеличивается образование тепловой энергии и т. д. Физиологическая сущность предстартовых состояний заключается в изменении функций центральной нервной системы, влекущих за собой изменение функций двигательного аппарата и внутренних органов. Биологический смысл этих изменений состоит в подготовке организма к предстоящей деятельности, повышении его работоспособности. Предстартовые состояния — это эмоции (переживания), проявляющиеся при ожидании усиленной двигательной деятельности. Они образуются так же, как условные рефлексы. На предстартовые состояния влияет окружающая обстановка, физиологическое состояние организма, уровень развития двигательных навыков, тип нервной системы, волевые качества танцовщика. В том случае, когда все обстоятельства, влияющие на предстартовые эмоции благоприятны, создается «боевая готовность». Она повышает работоспособность. Нередко возникает состояние излишней возбужденности— «предстартовая лихорадка». В таких случаях в центральной нервной системе возбуждение преобладает над тормозными процессами. Это отрицательно сказывается на работоспособности и точности выполнения движений, так как излишнее возбуждение в центральной нервной системе резко ухудшает диффе- ренцировки. Если же в центральной нервной системе преобладает торможение, то возникает состояние «предстартовой апатии» (вялость). Как правило, это наблюдается у малоподготовленных, нетвердо знающих движения или же в случае долгого ожидания выступления. Состояние «предстартовой апатии» в подавляющем большинстве случаев приводит к резкому снижению работоспособности и результатов. Однако отрицательно влияющие предстартовые состояния можно преодолеть. Артист балета должен уметь владеть собой и сознательно создавать настроение, помогающее управлять предстартовыми реакциями.
Разогревание. Один Из действенных способов управления предстартовыми состояниями — разогревание Оно равнозначно спортивной разминке. «Боевая готовность» является наилучшим предстартовым состоянием, но она не может в полной мере мобилизовать весь организм и подготовить его к предстоящей работе. Поэтому разогревание необходимо. Только оно приводит нервную систему, мышцы и вегетативные органы в нужное состояние. Спортивная разминка состоит из двух частей: общей и специальной. Общая создает наилучшую возбудимость нервной системы и мышц, повышает деятельность внутренних органов и обмен веществ, т. е. подготавливает к работе весь организм. Специальная — готовит к деятельности те части двигательного аппарата, которые будут выполнять предстоящую работу. Поэтому правильное разогревание должно обеспечить разогрев всех мышц, а не только мышц ног. Это помогает предупредить развитие утомления. Помимо этого, общее разогревание увеличивает растяжимость и работоспособность работающих и не работающих мышц. Следует всегда помнить о том, что разогревание не должно вызывать или утомления, ни излишнего возбуждения. Поэтому для каждого танцовщика оно будет индивидуальным. Врабатывание. После разогревания системы органов и отдельные органы лишь постепенно включаются в работу. Происходит врабатывание. Первым повышается уровень деятельности опорно-двигательного аппарата. Позже и остальные системы органов повышают интенсивность своей работы и создается почти одинаковый уровень деятельности всех систем организма. В конечном итоге повышается работоспособность. Период врабатывания у более тренированных короче, чем у недостаточно тренированных. При выполнении сложных координации и интенсивных движений он удлиняется. При увеличении темпа движений в ходе танца организму приходится перестраивать (увеличивать) уровень деятельности систем органов. Это вызывает повое врабатывание, т. е. новое приспособление к изменившимся условиям двигательной деятельности. Но оно происходит быстрее, так как осуществляется на б аде уже усилившихся физиологических процессов.
Утомление. Как бы хорошо не был подготовлен организм к работе, ни один вид мышечной работы не может продолжаться бесконечно. И при продолжительной двигательной деятельности, и при длящейся несколько секунд обязательно наступает временное снижение работоспособности — утомление. Основной причиной, вызывающей утомление, является торможение, возникающее в центральной нервной системе, а не утомление самой мышцы. Очень высокий темп движений, кислородная недостаточность, длительное повторение и монотонность движений способствуют развитию торможения в центральной нервной системе, т. е. возникновению утомления. Танец — это очень сложный вид двигательной деятельности. Быстро сменяющиеся раздражители (музыка, реакция зрителей и др.), большая точность движений, движения с большими скоростями и силовые приемы (в дуэтном танце) быстро утомляют центральную нервную систему. В ней развивается торможение, охраняющее нейроны от истощения. Но кроме импульсов, посылаемых по двигательным нервам, центральная нервная система посылает сигналы к мышцам и железам внутренней секреции по вегетативным нервам. Эти сигналы приводят к изменению обмена веществ в мышцах — рефлектор но и с. помощью гормонов. Поэтому работоспособность мышц увеличивается. Большое влияние на работоспособность оказывает эмоциональное состояние танцовщика. Положительные эмоции, интерес к выполняемой работе и понимание ее цели непременно увеличивают работоспособность, снижая утомление. Известно множество примеров, как в состоянии эмоционального подъема можно совершить работу, в обычных условиях невыполнимую. Работоспособность (возможность противостоять развивающемуся утомлению) в значительной мере зависит от того, насколько тренированным является организм. Высокая тренированность проявляется в выработанной в ходе хореографической подготовки способности долго не утомляться от танца. Она достигается только улучшением качества выполнения занятий. Большой вред приносят себе танцовщики, применяющие искусственные способы поднятия работоспособности. Постоянно при-
меняя крепкий кофе и иные средства, они расшатывают нервную систему. Восстановительные процессы. По окончании физической работы в организме наминаются процессы восстановления. Производя мышечную работу, организм затрачивает энергию и запасы ее уменьшаются. Количество белков и других веществ сокращается, в тканях накапливаются продукты распада. Функции систем органов и обмен веществ значительно повышаются. Образуется кислородная недостаточность. Восстановительные процессы пополняют недостаток кислорода тканях, ликвидируют утомление, и перед концом периода восстановления работоспособность становится выше, чем была к началу работы. Так утомление приводит к повышению работоспособности. Восстановление частично начинается еще в период работы. Мышечные группы, участвующие в движениях, работают попеременно. Это происходит во время танца постоянно: деятельность мышц изменяется в зависимости от ритмического рисунка танца и характера движений. Таким образом, еще во время физической работы отдельные группы мышц находятся в состоянии активного отдыха, т. е. отдыхают во время деятельности от той работы, которая вызвала утомление. Продолжительность восстановительного периода колеблется в зависимости от возраста, тренированности и самой работы. Но у менее тренированных этот период всегда больше, чем у хорошо тренированных. Можно ускорить восстановительные процессы с помощью душа, массажа, приема чая, шоколада, какао. Эти раздражители умеренной силы мягко действуют на нервную систему, повышая ее возбудимость. Помогает сократить период восстановления и хорошее настроение, но проявление бурной радости задерживает процессы восстановления из-за сильного развития возбуждения. Тренированность и перетренированность. При систематических качественных занятиях у артистов балета возникают физиологические изменения, создающие большую работоспособность всего организма в целом. Изменяются функции всех систем органон, начиная от опорно-двигательного аппарата, нервной системы и кончая системой органов выделения. В зависимости от вида двигательной деятельности изменения будут различными. Установлено, что у хоро-
шо тренированных спортсменов наблюдается большая сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов, уменьшенные запасы жира, урежение частоты сокращении сердца. Но у представителей разных видов спорта, например у футболистов и лыжников, нервные процессы протекают различно. Так, для футболистов характерна подвижность нервных процессов, а для лыжников — их уравновешенность. Высокая работоспособность организма, выработанная в ходе хореографической тренировки, называется тре- н и р о в а н ностью. На развитие тренированности влияют систематичность занятий п постепенное нарастание нагрузки. Большие перерывы в тренировке угашают условные рефлексы и на последующих уроках приходится их восстанавливать вновь. Это снижает результативность занятий. Нарастание нагрузки складывается из постоянно увеличивающегося объема работы, постепенного увеличения темпа движений и уменьшения перерывов между нагрузками. Известно, что для повышения работоспособности и выносливости нужны максимальные нагрузки. Но и в этом случае постепенность играет значительную роль. Не менее важны для развития тренированности и повторные нагрузки. В сочетании с максимальными они способствуют росту тренированности. Любая физическая тренировка сопровождается утомлением. При нарушении режима занятий, чрезмерных нагрузках и недостаточных интервалах между ними утомление накапливается, суммируется Возникает перетренированность. Физиологически перетренированность представляет собой нарушение функций центральной нервной системы. Внешне, на ранних этапах развития, перетренированность проявляется в нежелании заниматься, повышенной раздражительности или вялости, длительном засыпании и чутком сне. К ранним признакам перетренированности относится резкое снижение веса тела и ухудшение техники движений. Заметив у себя эти изменения, артист балета не должен относиться к ним безразлично. Он обязан сам проанализировать причины, вызвавшие раннюю стадию хронического утомления, и сделать все, зависящее от него, чтобы их устранить. Далеко зашедшая перетренированность сопровождается длительной бессонницей и учащением пульса,
серьезными изменениями в деятельности сердца, печени, повышением (иногда понижением — у подростков) артериального давления, снижением аппетита, необычной утомляемостью и резкой одышкой. В подобных случаях следует обращаться к врачу, а не заниматься самолечением. Нарушение общего режима работы и отдыха, неполноценный сон при авральных занятиях общеобразовательными предметами, неправильное питание (при неумелых попытках девочек похудеть), слишком раннее начало занятий после болезни могут вызвать хроническое утомление. Для повышения работоспособности и борьбы с переутомлением очень важна полноценная пища, содержащая вещества, необходимые организму для нормального выполнения больших физических нагрузок. Очень большое значение для ликвидации хронического утомления имеет увеличенный (по назначению врача) прием витаминов С и Bj Они необходимы для нормальной работы мышц. Витамин С принимает участие в окислительно-восстановительных процессах и обмене белков в организме. Витамин В х способствует передаче возбуждения с нерва на мышцу и участвует в превращениях углеводов в тканях. Сахар увеличивает работоспособность при мышечной работе большой длительности. Вещества, содержащиеся в чае, усиливают процесс возбуждения, повышают обмен веществ и поэтому улучшают сократительные свойства мышц. Для восстановления работоспособности особенно нужна богатая белком пища, но не любая. В молоке, печени, овсяной каше и пшеничном хлебе содержатся белки, необходимые для деятельности мышц и нормальной работы печени как во время физической нагрузки, так и после нее — в восстановительном периоде. Рекомендуется употреблять растительное масло, так как содержащиеся в нем вещества в теле человека не могут образоваться. Активный отдых. Поздние стадии перетренированности требуют полного отдыха. На ранних стадиях можно уменьшить физическую нагрузку и этого будет достаточно, чтобы усилить протекание процессов восстановления. 151
Как отдыхать после обычных ежедневных уроков танца и репетиций? На первый взгляд кажется, что у воспитанников хореографических училищ, кроме обеденного перерыва, существенного отдыха нет. Ведь специальные уроки сменяются общеобразовательными, а перемены уходят на переодевание, переходы из залов в классы и т. д. На самом деле это не так. Различают два вида отдыха: пассивный и активный. Пассивный — это полный покой. Активный отдых представляет собой отдых от деятельности, вызвавшей утомление. Долгое время господствовало мнение, что быстро восстановить работоспособность можно только при полном покое организма. И. М. Сеченов, исследуя рабочие движения человека, опроверг это представление. Он сравнил быстроту восстановления работоспособности утомленной правой руки при полном покое и в случае, когда правая рука отдыхала, а левая работала. Оказалось, что во втором случае работоспособность восстанавливается быстрей. Происходит это потому, что обратный поток импульсов, идущий от левой руки в центральную нервную систему, возбуждает утомленные (заторможенные) нервные клетки, управляющие работой уставшей руки. И восстановление происходит быстрее. Значит, под влиянием нервных импульсов от неутомленных органов работоспособность утомленных участков мозга восстанавливается быстрее. При полном покое в центральную нервную систему импульсы, возбуждающие заторможенные нервные клетки, не поступают. Вот почему активный отдых более эффективен, чем полный покой. Нам уже известно, что процессы восстановления функций организма начинаются частично еще во время физической работы. Это касается самих мышц. Значит, смена движений приводит к тому, что каждое следующее движение позволяет мышцам (точнее нервной системе) отдохнуть от предыдущего. Другой формой активного отдыха является переключение с одного вида деятельности на другой. Так, переключение с активной двигательной деятельности на занятия, например, математикой тоже представляет собой активный отдых.
разную Деятельность — физическую, умственную, занятия музыкой и т. д., активно отдыхает. После очень напряженной или длительной физической работы необходим пассивный отдых. Самоконтроль. В спорте очень большое значение имеет самоконтроль. Как правило, у артистов балета он не применяется. Однако рекомендуется вести дневник самоконтроля, в котором отмечают следующие данные: самочувствие, сон, аппетит, жажда, вес, пульс и др. Самоконтроль ни в коем случае не заменяет врачебного контроля, а является лишь дополнением к нему. С помощью дневника самоконтроля артист балета и наблюдающий его врач могут следить за состоянием здоровья, работоспособностью, развитием физических качеств. Артистам балета необходимо знать физиологические основы двигательной деятельности. Твердое усвоение элементарных знаний о физиологических процессах, протекающих в организме при занятиях хореографией, поможет сознательно вырабатывать высокую работоспособность, избегать излишнего утомления, сохранять достигнутую координацию движений и улучшать технику движений.
ГЛ Л В Л V КРОВЬ И КРОВООБРАЩЕНИЕ § 48. Внутренняя среда организма Тканям и клеткам организма необходимы кислород, питательные вещества. Клетки нуждаются в удалении продуктов распада. Но вещества проходят через клеточные мембраны лишь в виде растворов, поэтому клетки могут существовать только в жидкой среде. Внутренняя жидкая среда организма является посредником между тканями и внешней средой. С ее помощью вещества, полученные организмом из внешней среды, попадают в клетки, а продукты распада, образовавшиеся в клетках, удаляются через органы выделения во внешнюю среду. Внутренней средой организма у человека служат тканевая жидкость, лимфа и кровь. Тканевая жидкость. Между клетками тканей имеются очень узкие промежутки. Они заполнены тканевой жидкостью. В нее проникают вещества из капилляров. Ей же отдают клетки углекислый газ и другие отработанные продукты. Из тканевой жидкости эти вещества диффундируют в клетки или в кровеносные сосуды. Лимфа. Лимфой называется та часть тканевой жидкости, которая оттекает от органов по особым (лимфатическим) сосудам в кровь. Состав лимфы отличается от состава тканевой жидкости. Скорость движения тканевой жидкости и лимфы очень невелика: от 270 до 300 мм в минуту. Кровь, лимфа и тканевая жидкость находятся в постоянном движении. Их химический состав относительно постоянен. Любое болезненное изменение состава крови сразу сказывается на составе тканевой жидкости и изменяет условия существования клеток. Поэтому постоянство внутренней среды имеет громадное значение для организма. Оно создает относительно постоянные условия для нормального существования клеток тела человека, обеспечивая его жизнедеятельность.
§ 49. Функции крови Кровь постоянно движется по замкнутой системе кровеносных сосудов. Являясь главной составной частью внутренней жидкой среды организма, кровь выполняет многие функции. Транспортная функция крови. Кровь транспортирует питательные вещества. Образовавшись в кишечнике при пищеварении, они поступают в кровь, а из крови проникают в тканевую жидкость и затем используются клетками. Продукты распада и излишки воды из организма выносятся также кровью. В процессе жизнедеятельности в клетках образуются вещества ненужные, а иногда и вредные для организма. Из клеток они поступают в тканевую жидкость, а затем в кровь. Кровь приносит их к потовым железам кожи и почкам. Излишки воды удаляются и через легкие. Кровь осуществляет связь между органами. В нее выделяются гормоны (железами внутренней секреции) и некоторые другие вещества, оказывающие влияние на работу многих органов. Кровь разносит их по телу. Дыхательная функция крови. Перенос кислорода из легких к клеткам и углекислого газа от тканей к органам дыхания происходит с помощью красных клеток крови — эритроцитов (см. рис. 53). Проходя через капилляры органов, кровь поглощает углекислый газ и отдает тканям кислород. В капиллярах легких она отдает углекислый газ и насыщается кислородом. Защитная функция крови. Кровь защищает организм от ядовитых веществ и бактерий. Попав в кровь, ядовитые вещества обезвреживаются с помощью особых защитных веществ крови. Бактерии уничтожаются лейкоцитами—одним из видов клеток крови (см. рис. 52). Теплорегуляционная функция крови. Кровь участвует в поддержании нормальной температуры тела, распространяя тепло от органов, вырабатывающих его, к органам, быстро охлаждающимся, например от мышц к коже. § 50. Значение крови и кровообращения Из краткого обзора функций крови становится ясно, что она очень важна для существования организма. Это обстоятельство было замечено еще в глубокой древ- 155
ности. Люди многократно убеждались в том, что большая потеря крови приводит к смерти, У взрослого человека количество крови составляет 5—6 л. Потеря даже одной трети этого количества создает угрозу жизни человека. Для нормальной жизнедеятельности организма важны не только общее количество крови и постоянство ее состава, важна и циркуляция крови (кровообращение). В обычных условиях не вся кровь циркулирует в кровяном русле. Часть ее (4%) находится в кровяных депо (хранилищах): печени, селезенке и коже, и при необходимости поступает в кровеносные сосуды. Общая длина кровеносных сосудов, включая капилляры, составляет более 100 000 км. У человека один кругооборот крови совершается за 23—24 секунды. Постоянное движение крови обеспечивает осуществление ее разнообразных функций. Поэтому любое нарушение кровообращения (ранение, заболевание кровеносных сосудов, тесная обувь yt стягивающая одежда) оказывают неблагоприятное влияние на организм, § 51. Состав крови Кровь является жидкой соединительной тканью. Она состоит из плазмы — межклеточного вещества (60% объема) и кровяных клеток (40% объема). От других тканей кровь отличается тем, что в ней самой клетки не размножаются. Взятая у человека кровь через 3—4 минуты свертывается. Если же сразу добавить в нее лимоннокислый натрий или другие вещества, препятствующие свертыванию, то такая кровь (консервированная), отстоявшись, разделяется на два четко разграниченных слоя (рис. 49). Верхний желтоватый полупрозрачный слой — жидкая плазма крови (1). Ниже расположится темно-красный осадок (2). Он состоит из клеток крови. Плазма крови. Плазма представляет собой неклеточное вещество, в котором находятся клетки крови. Плазма крови на 90—92% состоит из воды. Остальные 8— 10% составляют органические вещества и минеральные соли. Минеральные соли содержат натрий, кальций и другие элементы. Органические вещества плазмы — это белки, глюкоза, органические кислоты и т. д, Их в плазме больше, чем солей.
к стр. f50 **i 4 i Рнс. 49. ■с- -^ к стр 158 ->'* 1 *•>'■■ .. нс. 50.
к стр. 158 Рис. 51. к стр. 160 Рис. 53. / г
Плазма крови принимает участие в свертывании крови, так как именно в ней содержатся белок и соли, необходимые для свертывания. Она транспортирует белки, глюкозу, гормоны и другие вещества. От нее зависит поступление воды и солей из крови в ткани и из тканой в кровь. Антитела. Плазма содержит особые вещества анти- тела. Они вырабатываются в тканях различных органов в ответ на внедрение в организм возбудителей аболеваний — бактерий или вирусов. Антитела уничтожают или обезвреживают болезнетворные бактерии, вирусы и образованные ими яды — токсины. При заболевании скарлатиной в организме образуются антитела, действующие губительно именно на микробов — возбудителей этой болезни. Постепенно накапливаясь в плазме крови, антитела уничтожают заразное начало — инфекцию. В дальнейшем антитела не исчезают. В зависимости от того, какие заболевания перенес человек, в его крови накапливаются соответствующие антитела. Иммунитет. Человек не обязательно заболевает, если болезнетворные микробы проникли в его организм. Невосприимчивость к инфекционным заболеваниям называется иммунитетом. Иммунитет, образовавшийся в результате перенесенной болезни или переданный родителями детям по наследству, называется естественным. Он бывает п риобретен н ы м (в результате перенесенного заболевания) и врожденным (переданным по наследству). Естественный иммунитет к тем или иным заболеваниям имеется не у всех людей. Современная медицина располагает мощными средствами, позволяющими создавать иммунитет искусственно, с помощью прививок. Предупредительные прививки защищают детей от дифтерии, брюшного тифа, дизентерии и Других опасных инфекционных болезней. В организм вводят вакцину, содержащую ослабленных или убитых возбудителей болезни или их обезвреженный яд. Такие токсины и микробы вызывают не заболевание, а образование антител в организме. Лечебные сыворотки вводят не для предупреждения (профилактики) болезней, а для их лечения. Сыворотки содержат готовые антитела. У больного с их помощью
быстро создается запас антител, уничтожающих инфекцию. Например, применение противодифтерийной сыворотки ликвидировало смертность детей от дифтерии. А прежде, когда этой сыворотки еще не было, из каждых 100 заболевших дифтерией, умирали 60 и более человек. Иммунитет, создаваемый прививками и лечебными сыворотками, называют искусственным. § 52. Клетки крови Лейкоциты. Эти клетки крови имеют бесцветную цитоплазму. Их название означает белые клетки. Они находятся в плазме кропи и в лимфе. У человека несколько видов лейкоцитов (рис. 50). Они отличаются Друг от Рис. 52. друга строением ядра и размерами. Поперечник лейкоцитов от 8 до 20 микрон. У здорового взрослого человека в 1 мм3 крови 6—8 тысяч лейкоцитов. Значение этих клеток крови очень велико. Они защищают организм, уничтожая бактерии. Вместе с антителами лейкоциты играют большую роль в создании иммунитета. Двигаясь как амебы, лейкоциты самостоятельно перемещаются внутри кровеносных сосудов и даже выходят через их стенки в ткани (рис. 51). Лейкоциты ликвидируют отмершие клетки в тканях, участвуют в обмене веществ. Если в организм попадают бактерии, то на них сейчас же нападают полчища лейкоцитов, пожирая и пере-
варивая их (рис. 52). Это явление было открыто выдающимся русским биологом И. И. Мечниковым в 1883 г. За способность переваривать захваченные клетки и частицы он назвал лейкоциты фагоцитами — клетками- пожирателями, а само явление — фагоцитозом. Созданное И. И. Мечниковым учение о фагоцитозе положило начало изучению , / защитной функции кро- * г; ви. "'■'^Y^''?v. -' ■ - ' В ранки на коже ^ %**■■" ■ ^ всегда попадают мик- ''*"*■' * ^ робы. В пораженном ,, ■ tv ^ участке ткани крове- ■-V >*;'r%Ji '.,: носные сосуды расши- v'V ряются и увеличивает- tty .■/" ся приток крови. Воз- W никает покраснение, ^ "х V*" - припухлость, темпе- /"Ч в '?;-Ъ ■**': ратура в этом участке "■/.. I повышается. Начи- V;-: '■• ' *:. ;: * нается воспале- \ л>' ? ние — защитная ре- X* _-:- акция организма. В том случае, если лей- ■:. ' • $? ,... , л, коциты захватили и переварили всех мик- тт тт .. 5- г г- И. И. Мечников. рооов, организм быстро справляется с инфекцией. Если же микроорганизмов слишком много, то лейкоциты массами гибнут от их воздействия. Погибшие лейкоциты образуют гной. Выполняя защитную функцию, лейкоциты погибают в больших количествах. Поэтому их запасы постоянно пополняются. Лейкоциты образуются в красном костном мозге, селезенке, миндалинах и лимфатических узлах. Живут лейкоциты недолго — не больше 12 дней. Эритроциты. Эритроциты — красные клетки крови. Их в крови человека больше, чем лейкоцитов. В 1 мм3 крови находится 4,5—5 млн. эритроцитов. Эритроциты очень мелки. Их диаметр у человека равен 7 микронам, а толщина до 2,5 микрона. Это клет-
ки, не имеющие ядра. Благодаря отсутствию ядра в эритроцитах содержится большее количество гемоглобина. Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска и окрашены в красный цвет (рис. 53). В центре эритроцит тоньше, а по краям толще, поэтому его края темнее середины. Красная окраска эритроцита зависит от содержащегося в нем красящего вещества крови — гемоглобин а. В одном эритроците содержится 265 млн. молекул гемоглобина. Эритроциты с помощью гемоглобина выполняют основную— дыхательную — функцию крови. В капиллярах легких гемоглобин вступает в непрочное химическое соединение с кислородом, образуя вещество ярко-красного цвета. Поэтому направляющаяся к органам артериальная кровь алая. В капиллярах тканей кислород легко отщепляется от гемоглобина. К гемоглобину присоединяется углекислота. Соединение гемоглобина с углекислотой имеет вишнево-красную окраску. Поэтому оттекающая от органов венозная кровь всегда темней артериальной. В легких венозная кровь отдает углекислоту и вновь насыщается кислородом. Малый круг кровообращения кровь проходит за 4—5 секунд, большой — за 19—20 секунд. Эритроциты существуют около 130 дней. Ежедневно вместо погибших эритроцитов в кровяное русло выбрасывается 300 млрд. новых. Они образуются в красном костном мозге. Погибшие эритроциты разрушаются в селезенке и печени. Двояковогнутые диски — эритроциты имеют большую поверхность, чем шарообразные клетки. Их количество считается равным 25 триллионам. Поэтому общая поверхность эритроцитов у человека в 1500 раз больше поверхности его тела. Это создает наилучшие возможности для осуществления дыхательной функции — присоединения и переноса больших количеств кислорода и углекислого газа. Изучение строения и функций эритроцитов подтверждает общебиологический закон о тесной взаимосвязи строения и функций. Все особенности строения эритроцитов зависят от функций, выполняемых ими. Малокровие. Любое уменьшение количества гемоглобина в результате заболевании или ранения болезненно сказывается на состоянии организма в целом. Заболевания, приводящие к понижению содержания гемоглобина п кропи, называют малокровием.
При малокровии из-за недостаточного снабжения организма кислородом наблюдается бледность, вялость и упадок сил. У воспитанников хореографических училищ иногда развивается малокровие. Нередко причиной его является недостаток железа, получаемого организмом с пищенй. Поэтому неправильное питание, намеренное уменьшение количества пищи при больших физических нагрузках может привести к малокровию. Для успешного лечения малокровия необходимо точно установить причину, вызвавшую заболевание. Это может сделать только врач. Кровяные пластинки. Кровяные пластинки — тромбоциты — округлые и бесцветные. Они втрое меньше эритроцитов. Тромбоциты человека не имеют ядра. Тромбоциты выполняют защитную функцию. При любом, даже незначительном, ранении кровь сперва обильно льётся из повреждённых кровеносных сосудов, а затем образуется сгусток — тромб, закупоривающий рану, и кровотечение прекращается. Тромб образуется из белков плазмы крови под влиянием веществ, содержащихся в тромбоцитах. § 53. Строение органов кровообращения Органы кровообращения. Органы кровообращения (рис. 54) у человека и млекопитающих животных — это сердце (1) и замкнутая система кровеносных сосудов, включающая артерии (2), вены (3) и капилляры (4). Капилляры отсутствуют только в ногтях, волосах, твердой ткани зубов, в хрусталике и роговице глаза, эпителии и некоторых хрящах. Кровь движется по кровеносным сосудам главным пбразом за счет работы сердца. Сокращаясь, сердце выбрасывает порцию крови в артерии, при расслаблении сердца в него вливается кровь из вен. Сердце является вентральным органом кровообращения. Оно выполняет роль нагнетательного насоса, перегоняющего кровь, создающего определенную скорость её движения и давление крови в сосудах. Круги кровообращения. Сердце человека состоит из двух половин — правой и левой. В каждой из них имеются две камеры — предсердие и желудочек. Из левого желудочка (5) артериальная кровь выталкивается в крупнейшую (по диаметру) артерию — аорту (6). Оттуда по артериям кровь разносится по всему телу. Из мелких артерии она попадает в капилляры, имеющие микроскопическую величину. В капил-
ц Л* € %^>* J*v лч^ 12 / 10 I * v и» ^ Рис. 54.
лярах артериальная кровь насыщается углекислотой и превращается в венозную. Отсюда по мелким, а затем по все более крупным венам кровь попадает в верх- п ю ю (7) и н и ж н ю ю (8) полые вен ы, через которые возвращается в правое предсерд ие (9). Этот путь крови называют большим кругом к р о - в о о б р ащ е н и я. Из правого предсердия венозная кровь попадает в прав ыиж ел удочек (10), а из него через кровеносный сосуд — легочный ствол (11)—направляется в легкие (12). Здесь совершается превращение венозной крови в артериальную. А затем по четырем легочным венам (13) она возвращается в левое предсердие (14). Путь крови из правого желудочка в левое предсердие называется малым, или легочным, к р у- гом кровообращения. Кровеносные сосуды. Крупные кровеносные сосуды (аорта, полые вены, легочный ствол) служат только для передвижения крови. С помощью мелких артерий и вен происходит перераспределение -крови в органах. В капиллярах стенки которых состоят из одного слоя клеток, осуществляется диффузия веществ, растворенных в крови. От функций кровеносных сосудов зависят их свойства и строение. Стенки артерий плотны и упруги. Это помогает им выдерживать большое давление и позволяет растягиваться. В венах давление крови меньше. Поэтому их стенки тоньше и не столь упруги Во многих венах имеются клапаны. Они не допускают обратного тока крови. В полых венах клапаны отсутствуют. В стенках кровеносных сосудов находятся чувствительные и двигательные нервные волокна. По первым возбуждение приходит в головной мозг, неся информацию о давлении крови и ее составе. По вторым передаются двигательные импульсы от мозга, что приводит к изменению просвета сосудов. В стенках артерий и вен имеются очень тонкие со с о с у д о в, по которым происходит кровоснабжение самих кровеносных сосудов. Число капилляров в органах очень велико Чем большую работу совершает орган, тем гуще в ном капиллярная сеть. В 1 мм2 сердечной мышцы капилляров в два раза больше, чем в 1 мм2 скелетных мышц В покоящихся органах открыта лишь 1/10 часть их капилляров. Только при усиленном функционировании открывается
вся капиллярная сеть работающего органа. Очень малый диаметр капилляров не мешает кровообращению, а наоборот, улучшает условия осуществления дыхательной функции. Поэтому каждая капля крови приобретает огромную поверхность, на которой осуществляется диффузия газов. Так, 1 мм3 крови растекается по капиллярам, поверхность которых составляет почти 7000 см2. § 54. Сравнение строения органов кровообращения человека и позвоночных животных У всех позвоночных, начиная от рыб и кончая человеком, система органов кровообращения имеет сходные черты, Все эти живые существа имеют сердце, аорту, вены и капилляры. Но в ходе исторического развития животного мира происходило изменение строения и функций системы органов кровообращения (рис. 55). У рыб один круг кровообращения и двухкамерное сердце, через которое течет венозная кровь. Превращение ее в артериальную происходит в жябрах. У амфибий сердце трехкамерное и два круга Рис. 55. кровообращения. В сердце венозная и артериальная кровь смешиваются, и поэтому к органам поступает кровь, не очень богатая кислородом. Рептилии имеют неполную перегородку в желудочке сердца. А у птиц и млекопитающих сердце четырехкамерное, его правая и левая половины полностью изолированы друг от друга и смешения крови не происходит. В ходе эволюции позвоночных животных сначала сердце (у рыб) было венозным. Выход позвоночных на сушу и переход к дыханию атмосферным воздухом привел к возникновению сердца промежуточного типа со смешанной кровью. Позже — у птиц и млекопитаю- 77
щих—правая половина сердца стала венозной, а левая — артериальной Эти изменении в строении сердца привели к тому, что органы стали снабжаться только артериальной кровью. Поэтому произошло усиление уровня обмена веществ, появились животные с постоянной температурой тела. Это обстоятельство помогло млекопитающим стать господствующими в животном мире. § 55. Строение сердца Строение и расположение сердца. Сердце человека расположено на 2/3 в левой и на 1/3 в правой половине грудной полости за грудной костью (рис. 56). Такое расположение сердца присуще только человеку и связано с вертикальным положением тела. Рентгенологические исследования показали, что сердце по величине равно кисти, сложенной в кулак. Размеры сердца зависят от возраста, веса и физического развития ■ человека. Большое влияние на величину серд- оказывает род труда, часть сердца, называется ос- - суженная — верхушкой. Сердце покрыто околосердечной сумкой, состоящей из двух листков (слоев). Между ними находится полость, заполненная жидкостью. Жидкость уменьшает трение при биениях сердца, а околосердечная сумка закрепляет сердце в одном положении. В сердце человека четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Стенки камер сердца состоят из трех слоев. Средний слой образован сердечной мышцей. Его толщина зависит от функций отделов сердца. Предсердия совершают меньшую работу, перемещая кровь на очень небольшое расстояние — в желудочки. Поэтому их мышечные стенки не столь мощны, как стенки желудочков, выталкивающих кровь в круги кровообращения. Особенно развита мышечная стенка левого желудочка, совершающего самую большую работу продвигает кровь по всему большому кругу кровообращения, преодолевая огромное сопротивление. Рис. 56. Верхняя, расширенная, нованием, а нижняя
Особенности сердечной мышцы. Поперечнополосатые волокна сердечной мышцы (рис. 57) связаны друг с другом цитоплазматическими перемычками (У) и образуют сложное переплетение. Поэтому сокращаются не отдельные волокна, а крупные участки сердечной мышцы. Сокращение мышечных слоев предсердий и желудочков происходит независимо друг от друга. Рис. 57. Клапаны сердца. Циркуляция крови в организме совершается в определенном направлении. Это обеспечивается наличием клапанов в сердце. Между желудочками и предсердиями в каждой половине сердца имеются отверстия, через которые кровь перемещается из предсердий в желудочки. Эти отверстия закрыты клапанами (рис. 58), состоящими из створок (1). От каждой створки отходят сухожильные нити (2), прикрепляющиеся к внутренней поверхности желудочков (3), Когда кровь продвигается из предсердий в желудочки, створки отгибаются вниз и плотно прилегают к их стенкам. При сокращении желудочка напор крови заставляет створки плотно смыкаться. При этом сухожильные нити натягиваются и не дают створкам прогнуться в сторону предсердий. Так створчатыоклаиаиы препятствуют обратному току крови в самом сердце.
имеются резцы, клыки, малые коренные и большие коренные зубы. Зубы состоят из особого вещества денти- н а, являющегося видоизменением костной ткани. Снаружи зубы покрыты эмалью. Смена молочных зубов постоянными начинается с 6— 7 лет и заканчивается к 15 годам. Но последний большой коренной зуб —зуб «мудрости» — порой прорезывается только в 25—30 лет, а у 12—16% людей он совсем не появляется. У ископаемых людей зуб «мудрости» был хорошо развит, а у современных он меньше и быстро разрушается. Большое значение имеет систематический уход за зубами и полостью рта. Для удаления остатков пищи после еды рот следует полоскать, а зубы чистить утром и вечером. Слюнные железы вырабатывают секрет — слюну. Этих желез три пары: околоушные, подчелюстные, подъязычные. Кроме трех пар крупных, есть множество мелких слизистых слюнных желез, разбросанных по всей ротовой полости. Секрет слюнных желез—слюна — не только смачивает пищу, но и участвует в ее химическом изменении. Слюна на 95—98% состоит из воды. Ее остальная часть — это органические и неорганические вещества. Реакция слюны слабощелочная. В состав слюны входит белковое вещество муцин, обусловливающее слизистую консистенцию слюны. Обволакивая пищу, слюна делает пищевой ком скользким и этим облегчает проглатывание. В слюне содержатся два фермента: мальтаза и птиалин. Они переваривают углеводы, превращая их в глюкозу. Но в ротовой полости пища находится короткое время и расщепление углеводов не успевает закончиться. Действие ферментов слюны заканчивается в желудке через 30—40 минут после попадания в него пищи, когда щелочная слюна будет нейтрализована желудочным соком, имеющим кислую реакцию. За сутки у человека выделяется от 600 до 1500 мл слюны. Но ее количество и состав различны в зависимости от того, какая пища потребляется и каковы ее физические и химические свойства. На сухую пищу выделяется более жидкая слюна. Кислая пища увеличивает количество слюны. Само жевание возбуждает секрецию слюны.
Поэтому чем тщательней пережевывается пища, тем больше слюны выделяется. Слюноотделение и его регуляция были изучены И. 'П. Павловым и его учениками. Рефлекторное выдз- ление слюны может быть безусловным и условным. В первом случае пищевые вещества, попав в рот, раздражают вкусовые и некоторые другие рецепторы. От них возбуждение передается в продолговатый мозг, где расположен слюноотделительный центр. Оттуда по центробежным нервам импульсы проходят к слюнным железам. Но выделение слюны происходит и при виде и запахе пищи, а у человека и при разговоре о ней. В этом случае слюноотделение условнорефлекторио и дуги рефлексов замыкаются в коре головного мозга. Вырабатывающиеся в течение жизни условные слюноотделительные рефлексы подготавливают организм к принятию пищи, так как деятельность слюнных желез начинается заблаговременно. Эти же закономерности лежат в основе сокоотделения в других отделах пищеварительного тракта. Поэтому вся система органов пищеварения находится заранее в готовности перерабатывать пищу. Глотка. Глотка является верхней частью пищеварительного тракта. Она представляет собой трубку, на уровне VI—VII шейного позвонка переходящую в пищевод. В стенках глотки находятся мышцы. В глотку открываются отверстия евстахиевых труб и отверстия, ведущие в носовую полость. Через глотку проглоченная пища проходит в пищевод. Пищевод. Пищевод — трубка длиной около 24 см. Сокращения мышц пищевода за 6—8 секунд продвигают пищевой комок в желудок. В пищеводе секреции пищеварительных соков не происходит. Желудок. Желудок по форме напоминает химическую реторту. Его емкость достигает 1—2 л. Он лежит под диафрагмой в левом подреберье. Место соединения желудка с пищеводом называется входом в желудок, а граница между желудком и кишечником — выходом. Стенки желудка имеют мышечный слой. Сокращения мышц вызывают волнообразные движения — перистальтику желудка. Благодаря ей пища передвигается от входа к выходу из желудка. В слизистой оболочке желудка находятся многочисленные железки. Число их у взрослого человека дости-
гает 40 млн. Эти железки выделяют ферменты, соляную кислоту и слизь, образующие желудочный сок. Главным ферментом желудочного сока является пепсин. Он расщепляет белки на промежуточные вещества, которые затем подвергаются дальнейшей переработке в кишечнике. Пепсин действует только в кислой среде. Ее создает соляная кислота, содержащаяся в желудочном соке в количестве от 0,3 до 0,5%. Кроме того, соляная кислота, убивая бактерии, обеззараживает содержимое желудка. Другие ферменты желудочного сока действуют на белок и жиры молока, начиная их переваривание. И, наконец, углеводы продолжают некоторое время перевариваться в желудке под влиянием птиалина слюны. Ферментов, расщепляющих углеводы, в желудочном соке не содержится. Регуляция сокоотделения в желудке происходит рефлекторным и гуморальным путями и проходит в две фазы. Начинается она условно- и безусловнорефлекторным сокоотделением на вид и запах пищи, раздражения рецепторов ротовой полости и механическое раздражение рецепторов желудка. Желудочный сок, выделяющийся условнорефлекторно до приема пищи, очень богат ферментами и поэтому обладает сильным переваривающим действием. И. П. Павлов называл его «аппетитным» или «запальным». Он выделяется при чувстве аппетита и служит непременным условием нормального пищеварения. Через 15—20 минут после начала еды наступает вторая, гуморальная, фаза сокоотделения. Поступившие в кровь при переваривании пищи в желудке и кишечнике промежуточные продукты расщепления белков, экстрактивные вещества та мясных бульонов и овощных супов, пряности усиливают секрецию желудочного сока. Но жирная пища тормозит ее. В желудке пища задерживается на многие часы. По мере превращения в полужидкую или жидкую кашицу она порциями проходит в кишечник. Тонкий кишечник. От выхода желудка начинается тонкий кишечник. Это наиболее длинная часть пищеварительного тракта—до 5 м. Тонкий кишечник состоит из двенадцатиперстной, тощей и подвздошной кишок. Две- надцатиперстная кишка короткая — 25—30 см (рис. 65,1). В нее открываются выводные протоки (2)
крупных пищеварительных желез—печени (3) и поджелудочной железы (4). Тощая и подвздошная кишки образуют многочисленные петли в брюшной полости. Мышцы тонкого кишечника вызывают перистальтику, благодаря которой его содержимое перемешивается и передвигается. Слизистая оболочка тонкого кишечника образует складки. Поверхность слизистой оболочки покрыта вор- Рис. 65. синками (рис. 66). Каждая ворсинка высотой до 1 мм диаметр ее 0,1 мм. Больше всего ворсинок в двенадцатиперстной кишке (около 40 на 1 мм2). Считают, что у человека более 4 млн. ворсинок. Ворсинки служат для всасывания переваренных растворимых веществ. Благодаря складкам слизистой оболочки всасывающая поверхность тонкого кишечника в 3 раза больше общей поверхности тела человека. В середине ворсинки проходт лимфатический сосуд (1), в ней ветвятся капилляры (2) и нервы. В стенке ворсинки расположены гладкие мышечные волокна. Пока происходит пищеварение, они сокращаются несколько раз в минуту и ворсинка при этом укорачивается, а содержимое лимфатического сосуда выталкивается при каждом сокращении в кровоток и лимфу. В периоды между сокращениями в ворсинке скапливаются всосавшиеся через эпителий ее стенок (3) вещества. 191
В углублениях между ворсинками находятся железистые клетки, выделяющие кишечный сок. По всей длине тонкого кишечника разбросаны скопления лимфо- идной ткани, играющей защитную роль. Поджелудочная железа расположена позади желудка. Длина её 20 см, вес 70 70-80 г. Это железа смешанной Рис. 66. секреции. Ее клетки вырабатывают секрет двух видов, в. Один из них — поджелудочный сок — через проток выделяется в двенадцатиперстную кишку (внешняя секреция). Он содержит ферменты, расщепляющие белки, жиры и углеводы. Второй секрет содержит и нсулин и другие гормоны и из секреторных клеток попадает непосредственно в кровь (внутренняя секреция). Печень. Печень — это самая крупная железа, ее вес у человека достигает 1500 г. Печень лежит под диафрагмой, занимая правое подреберье. Но нижней поверхно-
сти печени расположен желчный пузырь (см. рис. 65, 5). Печень состоит из железистых клеток, образующих дольки. Между ними лежат прослойки из соединительной ткани, в которых проходят лимфатические и кровеносные сосуды, а также нервы и мелкие желчные проток и. В отличие от других органов в печень, кроме артериальной, притекает и венозная кровь, оттекающая по венам от желудочно-кишечного тракта. Здесь обезвреживаются ядовитые продукты распада белков, а также ядовитые вещества, образовавшиеся в толстом кишечнике в результате жизнедеятельности микробов. Так печень осуществляет свою барьерную (защитную) функцию. Печень участвует в пищеварении, выделяя из железистых клеток желчь — жидкость желто-бурого цвета. Через печеночный проток она вытекает в желчный пузырь, где скапливается, пока пищеварения не происходит. При пищеварении, когда очередная порция пищи поступает в двенадцатиперстную кишку, желчь изливается в нее рефлекторно. В желчи ферменты отсутствуют и она не расщепляет пищевых веществ. Но желчь усиливает действие пищеварительных ферментов и в особенности фермента, расщепляющего жиры. Она эмульгирует жиры, т. е. разбивает их на мельчайшие капельки. В виде эмульсии они легче перевариваются. Кроме того, желчь усиливает перистальтику кишечника и отделение поджелудочного сока. За сутки у человека выделяется от 700 до 1200 мл желчи.
вследствие перистальтики она перемешивается с пищеварительными соками и разжижается. Всасывание. Переваренная пища всасывается ворсинками тонкого кишечника. Всасывание является жизненно важным процессом. В результате его питательные вещества из пищеварительного тракта попадают в кровь, а она приносит их к клеткам. (Всасывание осуществляется с помощью фильтрации, диффузии и других протекающих одновременно процессов. Оно происходит избирательно: одни вещества проходят через клеточную оболочку, другие — нет. Всасывание— это сложный физиологический процесс перехода питательных веществ из пищеварительного тракта в кровь и лимфу. Тонкий кишечник является отделом пищеварительного тракта, приспособленным к всасыванию. Именно в нем всасываются основные питательные вещества. Однако процесс всасывания возможен и в других органах пищеварения. Всасывание алкоголя происходит в желудке, тут же начинается всасывание воды. За сутки вместе с пищей и различными пищеварительными соками в органы пищеварения попадает около 6—7 л жидкости, а с непереваренными остатками пищи выделяется 150 мл. Остальная вода всасывается в основном в толстом кишечнике. Продукты расщепления углеводов, белков и растворы минеральных солей всасываются непосредственно в кровь. Попав в клетки, они с помощью ферментов превращаются в гликоген и белки, свойственные телу человека. Переваренные жиры еще в стенках ворсинок превращаются в человеческий жир. Он переходит в лимфу и кровь. Аппендикс — остаток длинной
слепой кишки животных предков. В пищеварении аппендикс не участвует. В толстые кишки поступают остатки непереваренной пищи, вода и клетчатка. В слизистой оболочке толстого кишечника нет ворсинок, а в кишечном соке его нет ферментов, зато в толстом кишечнике много слизи, облегчающей продвижение содержимого. Под действием бактерий в толстых кишках происходит расщепление клетчатки и ничтожных остатков переваренных веществ. В этом отделе кишечника всасывается основное количество воды. Непереваренные остатки пищи выводятся наружу через последний отдел пищеварительного тракта — пря- мую кишку. § 65. Химический состав и калорийность пищи Практически любые продукты питания содержат все вещества, в которых нуждается организм. Но количество их в разных продуктах различно. Поэтому пища должна быть разнообразной. Ценность пищи определяется содержанием в ней основных питательных веществ, минеральных солей и витаминов. Кроме того, ценность пищи зависит от калорийности, т. е. от количества килокалорий, которые могут образоваться при ее окислении. Так, 1 г белка или углеводов дает примерно 4 ккал, а 1 г жира — около 9 ккал (табл 2). Углеводы. Основной источник энергии в обычном среднем рационе человека — углеводы. Это различные сахара и крахмал. Особенно много углеводов тратит человек при физической работе. Взрослый человек, не занимающийся физическим трудом, должен потреблять около 450 г углеводов в день, а при тяжелой физической работе 600—630 г. Треть этого количества должна быть в виде сахара. Он быстро всасывается. Однако сразу больше 80—100 г сахара съедать нельзя, так как он вредно действует на кровеносные сосуды, а излишки его, не используясь, выводятся через почки. Кроме Сахаров и крахмала, источником энергии в организме могут служить близкие к ним вещества — лимонная кислота, содержащаяся в лимонах, и яблочная , находящаяся в помидорах и в яблоках. Белки. Белки используются организмом прежде всего для построения клеток. И только не использованные их
Таблица 21 Химический состав и калорийность наиболее употребительных пищевых продуктов (не для заучивания) Продукты Содержание усвояемых Ееществ в 100 г белки жиры углеводы в г витамины в мг В минеральные вещества в мг Са К ккал Белковые Молоко, кефир, простокваша Сметана I сорта Творог жирный » нежирный Сыр советский Молоко сгущенное с сахаром Сыр плав!енньш Мороженое сливочное Говядина I "категории » II категории Свинина нежирная » жирная Баранина 1 категории Телятина Куры Мясо тушено- Ветчин^ Колеса лю ительская чайная краковская 8 3,0 2,1 11 14 21 6 19 3, 15 18 14 13 14 17 17 15 14 12 10 13 2 4 3,5 28 19 OJl 30 8,3 18 4 20 36 16 0,5 12 33 26 11 35 4, 3 3 3, 2, 53, 2 18 0,2 0,05 0.30 0,05 0,05 5 5 5 5 — - 0,22 0,03 0,01 — . — 0,01 0,06 . — 0,06 0,06 0,08 0.8Q 0,13 0,15 0,08 0,02 0,53 0,33 1.0 о 2,5 120,0 86,0 140,0 164,0 700,0 316,0 663,0 137,0 8,0 9,0 8,0 8,0 7,0 5,0 16,0 22,0 8,0 7,0 7,0 9,0 127,0 | 91,0 109,0 238,0 259,0 246,0 225,0 216,0 224,0 2,0 254,0 219,0 213,0 213,0 257,0
Сое CK»i Г „^ я тгл 1 1ТНЧСС ^ая Я\ а [ь 10 J r) У.теводистые г Г 0,5 0. 42, 46. 19 и9 ■lb, О .4 70,1 7> SO, ■1 1 О •>0,0 70S 9 4 0. 50 (У — 0,04 0.14 0.Г) 0,А 0,1- 0,10 —■ — — — 0,50 0.10 — 0 /0 0.53 0 Г 0,07 — i - 7,0 — 31,0 — — — 43,0 — 29 0 — 29,0 — 21.0 - 20.0 - 23,0 — 29 0 -г — - 34,0 — 55,0 — 41.0 — 2Q.0 1.4 С* 0 2 1 157.0 — 7 0 7 - 0 — 1 С 206,0 198,0 — 116,0 24J С 163,0 — 100,0 — юз з — ldL,0 - 116.0 ги,0 Vb.l ЮЫ.С 20 1 42^ С 205 ^ iij 120—230 150 204 230 .70 -40 40 424 431 6 - ■ S3 ■> 10 10 м 9 '0 О-1 1
Продолжениетабл 2 Продукты Тянучки Шоколад молочный Конфеты шоколадные Халва аратисоьая Варенье земляничное Жиры Содержание jciiohpvi x чшст! i НО i белки жиры V! Л( - во ад в г витамины в mi мич р -льные веществ в мг А 13 d М-»С1г> пиво ное топ ое Шг иг с » * * п п* т< i --ш Л П |" О Т " IP Г К Вит 14иtiсодерж ие i.po * кгы К # 1 2,6 5,8 3,6 14,1 0.3 8,6 37,0 35,6 28,6 0,4 — 1,7 — 0,4 — 78,5 93, 85,3 93,8 77,1 93,8 75,2 47,0 53,0 45,1 71.2 0.5 0,4 0,60 0.60 175,0 487.0 10,0 74.0 - I и т а м ь J о С, Р, А, солен кальция C.it hj > 0,05 9,0 I,. 1.0 2,1 1.3 __ — — \2 1,5 1,7 7,6 0,0.3 — 0,07 0,05 124,0 U.0 12,0 1,0 ■« о '6,0 16,0 34,0 ■ 148,0 lil.O 12b,0 1*) 0 400 568 563 309 294 734 869 802 г70 ,20 "2 27 23 _3 -6
Л> к зелены ft » репчатый Огурцы свежие » с icie Свекла То» n>i красные г аг \р Jj3 Л~ Я р гг г-пс С ^ аа » к Н 'А Р I Г ли а чг *е I Г 1 "1 1 1 о,/ 0.7 1,1 0,5 2,4 1, 0.4 Поставщи и и.' о,: о,з и о,. 1 О 6 о 0,7 1 1 7 4,1 9,2 2,9 1,3 ю. 4,0 2,0 2,1 8Г> 6,0 0,03 Он 1ы — 0,01 2 0 5,0 2,о — — 0,02 0,03 — 0,02 0,С5 0,0* — 1 0,02 48,0 8,4 4,7 — я.о +* ,7,0 7,2 3,6 64.0 I 32,0 22,0 22 0 22,0 *10.0 6П.0 55,0 3,0 — 153,0 141,0 — 155,0 150 0 573,0 138, \ 33,0 21 48 15 8 47 18 19 14 38 мннов С и Р 11,5 — 10,5 16,7 У,-» 10 о q,2 9,2 12,0 10,7 0, О п г — 0,1 Оеды — 0,7 — П1 I \* 0 0J 1,14 '.0 1 .1, 0,02 0,0Г 0,02 0,05 — 0,0? 0,02 0,0 0,(. '\0 о, — 4,9 6,2 3,6 2,7 rJ-*,0 °~,о "\ь ' 0fn ,о,и U." \ 1, — — 16,0 19,0 17 0 15,0 ^.0 >,о 19 i 20.0 ".0 * ft -^ 0 "Л1 '.( — Р6.0 Г3,0 193,0 гг ,о ,о 4" *) К 7 1' ,1 V УЬ i 1 М — — — 41. — 4 70 ( 14 S 41 И 7 * > -1 'Л
остатки идут на выработку энергии. Минимальное количество белков, необходимое в сутки взрослому человеку, составляет 60—80 г. Но наилучшая, оптимальная, норма белков выше. Взрослым людям, у которых закончился рост, требуется в сутки около 100 —118 г белка. В зависимости от физических нагрузок оптимальное количество белка возрастает до 140 г. Жиры. Жир играет и роль материала для построения клеток и роль источника энергии. Потребность в жирах зависит от физических нагрузок. Обычно достаточно 50—60 г жира в сутки. Активная физическая работа сопровождается большими затратами энергии и окислением значительных количеств жира. Поэтому потребность в нем увеличивается до 100 и даже до 160 г жира в сутки. Прием более значительных количеств жира нецелесообразен. Жиры, масла важны еще и потому, что содержат витамины. Витамины. Витамины — это органические соединения, присутствующие в пище в ничтожно малых количествах и абсолютно необходимые для жизни. Их открыли в XX веке. Витамины не служат источником энергии и не являются материалом для построения клеток. Они регулируют нормальное протекание физиологических процессов. Но витамины в организме человека почти не вырабатываются. Мы получаем их с пищей. Потребность в витаминах исчисляется миллиграммами или даже их долями. Отсутствие в пище хотя бы одного из необходимых витаминов приводит к заболеванию — авитаминозу. Витамины обозначают буквами латинского алфавита. Витамин А— витамин роста. При авитаминозе А задерживается рост, ухудшается зрение, кожа делается шершавой, понижается сопротивляемость организма. Особенно витамин А требуется детям. Он содержится в сливочном и топленом масле, яичном желтке, молоке, рыбьем жире, печени, почках. Вещество, из которого образуется витамин А в организме человека (каротин), имеется в овощах и фруктах красного цвета: моркови, абрикосах, помидорах, красном перце. Потребность в витамине А равна 1,5 мг в сутки. Он скапливается в печени и почках. Витамин Вг участвует в процессах, обеспечивающих нормальную деятельность центральной нервной системы, и в проведении нервного возбуждения. Юношам и
Девушкам требуется 2,5 мг витамина Вг в сутки. Необходимо включать в ежедневный рацион продукты, содержащие витамин В} неполированный рис, говяжью печень, грецкие орехи, яичный желток. (Витамин В2 необходим для нормального протекания обмена веществ и кроветворения, для работы центральной нервной системы. В сутки его нужно 3 мг, а детям до 12 лет меньше. Артистам балета и спортсменам витамина В2 требуется больше —3,5 мг. Он содержится в печени, сердце, молоке, сыре, яйцах, цветной капусте, помидорах и шпинате. Витамин С — аскорбиновая кислота. Она играет большую роль в окислительно-восстановительных процессах. Отсутствие витамина С в пище приводит к тяжелой болезни цинге. От нее прежде страдали мореплаватели, путешественники и жители Севера (из-за отсутствия свежих фруктов и овощей). В настоящее время тяжелые формы цинги очень редки. Но недостаток витамина С человек ощущает и зимой, и весной, так как его содержание в продуктах питания к этому времени значительно уменьшается. В сутки необходимо в среднем 50 мг аскорбиновой кислоты. Возникновению цинги способствует отсуствие в пище витамина Р. Аскорбиновая кислота и витамин Р содержатся в лимонах, апельсинах, моркови, черной смородине, луке, укропе, перце и т. д. Особенно богаты этими витаминами ягоды шиповника, хвоя сосны и пихты. Свежими овощами, отварами хвои, шиповника, синтезированными витаминами лечат цингу. Витамин D содержится в молоке, сливочном масле, яйцах, печени трески. У человека он образуется в коже под влиянием ультрафиолетовых лучей. Отсутствие витамина D вызывает у детей заболевание — рахит. У больных рахитом детей искривляются кости ног, изменяется форма грудной клетки. У них долго не прорезываются зубы и т. д. Отсутствие витамина D нарушает обмен солей кальция и фосфора. Детям требуется в сутки 0,01—0,02 мг витамина D. Из-за снижения количества витаминов в пищевых продуктах в зимне-весенний период артистам балета полезно пользоваться в это время патентованными поливитаминами. Они выпускаются в виде драже и содержат несколько наиболее важных витаминов. Количество драже, нужное, для приема, указано на упаковке.
Если человек получает с пищей достаточное количество витаминов, то он не нуждается в витаминных препаратах. Следует помнить, что витамины приносят пользу только в количестве, необходимом организму. Особенности питания детей и подростков. Во время роста и развития в организме детей и подростков образуется огромное количество клеток. На построение живого вещества, из которого они состоят, требуется много белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов и воды. В то же время дети и подростки очень подвижны. Поэтому у них затраты энергии весьма велики. Например, дети в возрасте от 11 до 14 лет расходуют в сутки на 1 кг веса тела от 2400 до 2600 ккал. У воспитанников хореографических училищ затраты энергии еще более высокие, так как хореографическая тренировка увеличивает двигательную деятельность. Пища детей и подростков должна полностью удовлетворять потребности организма, Она обязательно должна быть полноценной. Полноценная пища содержит необходимое количество всех веществ, она калорийна и разнообразна. Полноденное питание необходимо для нормального роста, развития организма и для сохранения здоровья. § 66. Некоторые особенности пи'ганпя артистов балета Пищу необходимо принимать в одни и те же часы. Это очень важное условие сохранения здоровья и работоспособности для любого человека. Питание артистов балета имеет свои особенности (табл. 3). Артистам балета необходимо питаться 4 ; ле увеличивая общего количества пищи, потребляемой за день. Трехразовое питание для них малопригодно из-за больших перерывов в снабжении организма питательными веществами и долго длящегося чувства голода. К тому же обильная и даже не очень обильная пища в этом случае вызывает чувство сонливости, так как кровь оттекает к пищеварительному тракту. Шестиразовое питание тоже неприемлимо, ибо в этом случае исчезает аппетит. 4—5 разовое питание приводит к наиболее полному использованию пищи организмом и предупреждает отложения жира.
Таблица 3 Потребность в питательных веществах для воспитанников хореографических училищ в количестве килокалорий в сутки Возраст в годах 10—11 12—14 15—16 17—19 Белки в г всего 100 120 125 в том числе растительных 55,0 65,0 80,0 80,0 Жиры в г всего 84,0 96,0 100,0 100,0 н том числе растительных 10,0 15,0 15—20,0 15—20,0 Углеводы в г 350 455 525 560 Количество ккал 2 650 3 250 3 600 3 750 Для четырехразового питания установлено следующее распределение калорийности пищи: за завтраком 30—35%, за обедом 30—35%, за полдником 5%, за ужином 25—30%. Таким образом, завтрак должен быть плотным. Абсолютно недопустимо полное отсутствие завтрака или замена его чашкой кофе, что практикуют многие танцовщики. Кроме головных болей и мышечной слабости, эта дурная привычка вызывает и другие вредные для организма последствия. Отсутствие углеводов в составе завтрака недопустимо. Столь же вредна обильная еда перед сном, лишающая отдыха многие органы, а человека — нормального сна". Нельзя заниматься хореографией с наполненным желудком. Интенсивная мышечная деятельность угнетает секрецию пищеварительных соков и двигательную деятельность органов пищеварения. Мышечная работа вызывает отток крови от пищеварительных органов. В результате затрудняется их работа ухудшается двигательная деятельность. Поэтому рекомендуется принимать пищу примерно за 2 часа до мышечной работы, а после нее — через 30-40минут, когда организм уже немного отдохнет. Будущие артисты обязаны сами, на научной основе регулировать свои пищевые рационы, следя за соответствием калорийности пищи энерготратам организма. Так, в период летних и зимних каникул, во время вынужденного пребывания в постели калорийность пищи рекомендуется уменьшить на 20%. Это поможет сохранить рабочую форму и не располнеть. Многие воспитанницы хореографических училищ,
борясь с полнотой, обрекают себя на изнурительное голодание. Незнание наушных основ питания мешает им выбрать правильную диету. Они теряют силы, здоровье, но редко добиваются положительного результата. Нельзя полностью исключить из меню супы. Неправильно переносить съедание супа на ужин или разделять Во времени первое и второе блюдо. При отсутствии второго блюда выделившийся желудочный сок раздражает стенки желудка, вызывая их воспаление. Так же недопустимо полностью устранять из питания углеводосодержащие продукты. Углеводы совершенно необходимы растущему организму, особенно при занятиях хореографией. Поэтому следует ограничиваться лишь необходимым количеством углеводистых продуктов питания, избегая в первую очередь макаронных и кондитерских изделий. Совершенно не употреблять пшеничного хлеба тоже не рекомендуется, так как пшеница содержит вещества, улучшающие сократительные свойства мышечных волокон. Нередко желающие сбавить вес впадают в другую крайность, употребляя длительное время только белковую пищу. Однако надо помнить, что белки, в особенности для растущего организма, служат не столько источником энергии, сколько строительным материалом. Животные и растительные белки, отличаясь по составу, не равноценны как пластический материал. Поэтому, не зная их химического состава, можно создать резкое нарушение обмена веществ. Кроме того, отсутствие углеводов и витаминов в белковой диете тоже не способствует сохранению здоровья и работоспособности, так как пища является неполноценной. Неправильные диеты, приводя к задержке роста и развития организма, снижают сопротивляемость к инфекционным заболеваниям, создают условия для развития хронических заболеваний пищеварительного тракта и авитаминозов. Всегда надо иметь в виду, что калорийность пищ. го рациона не должна превышать энерготрат. Ежедневный излишек в 200 ккал позволяет откладывать в резерв 20 г жира, что дает в год прибавку в весе от 3 до 7 кг. В последнее время физиологи считают, что лучше немного недоедать. Однако любое намеренное снижение веса за счет пищи необходимо проводить по совету и под наблюдением врача.
ГЛАВА VIII ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ § 67. Превращения веществ в организме Белки. Белки — это основа жизни. Из них построена цитоплазма, из них состоят ферменты. Миозин и актин, гемоглобин и антитела, ДНК и РНК белковой природы. Строение белков очень сложно. Они состоят из а м и- нокислот. Кроме того, в состав их молекул входят фосфорная кислота, углеводные и другие группы атомов. В настоящее время известно 20 аминокислот, из которых и состоят все белки животных и растений. Белки отличаются друг от друга числом и видом аминокислот. Животные и растительные белки в пищеварительном тракте человека расщепляются на аминокислоты. Всасываясь, аминокислоты кровью доставляются в клетки тканей. Здесь из аминокислот под действием ферментов синтезируются белки, свойственные тканям человеческого тела. Для синтезирования белков необходимо наличие определенных аминокислот. Но в одних белках, поступающих с пищей, имеются все необходимые человеку аминокислоты, а в других не все. Организм человека может сам синтезировать некоторые аминокислоты или заменять их другими. Но 10 аминокислот он образовать не в состоянии. Их должен непременно получать с пищей. Эти кислоты называются незаменимыми. Белки, содержащие все необходимые аминокислоты, называют полноценны ми. Остальные белки — неполноценные. Полноценными являются белки молока, сыра, мяса, рыбы, яиц, картофеля, бобовых. Синтезом белков в клетках управляет ДНК. Он осуществляется на поверхности рибосом с помощью РНК. В организме человека белки почти не откладываются в запас. Излишки аминокислот в клетках печени превращаются в углеводы — глюкозу и гликоге или в резервный жир. Поэтому артистам балета слишком
больших количеств белков в пище нужно избегать. Но и намеренное голодание, когда вследствие больших энерготрат организм, израсходовав запасы углеводов и жира, начинает тратить резервы белка, очень вредно. Это тратятся белки цитоплазмы клеток. Углеводы. Для организма углеводы являются выгодным энергетическим материалом. На их окисление тратится мало кислорода, потому что в молекулах углеводов он имеется в большем количестве, чем в других питательных веществах. Перевариваясь, углеводы превращаются в глюкозу, которая всасывается в кровь. Уровень сахара (глюкозы) в крови относительно постоянен, что очень важно для работы центральной нервной системы. Поэтому в организме имеются механизмы, поддерживающие постоянство сахара в крови. Одним из них является образование животного крахмала— гликогена — из излишков глюкозы, поступающих в печень. Гликоген откладывается в клетках печени (около 300 г) ив мышцах. Физическая работа увеличивает потребление энергии, основным источником которой являются углеводы. И резервггый гликоген в печени расщепляется на глюкозу, поступая по мере надобности в кровь. Длительная напряженная работа снижает количество сахара в крови, что вызывает утомление. Рекомендуется принимать сахар или сладкое питье не позлее чем за 2 часа до начала физической работы, чтобы он успел отложиться в виде гликогена в печени, или за 5—10 минут до начала работы, тогда глюкоза будет еще в крови. Скопившийся в мышцах гликоген не расходуется на общие нужды организма. Он тратится на образование энергии для мышечного сокращения. Запасы гликогена во время работы мышц уменьшаются очень незначительно, потому что глюкоза постоянно поступает с кровью. Глюкоза входит в состав цитоплазмы. В клетках же происходит процесс окисления глюкозы и образование энергии: С6Н1206 + 602 = 6Н20 + 6C02 + Q Жиры. Под действием ферментов животные и растительные жиры в кишечнике расщепляются на глицерин ижирные кисло ты. Из них в стенках ворошок 206
образуется жир, свойственный телу человека. Синтезированный жир из лимфы попадает в кровь и транспортируется к клеткам. Он входит в состав клеточных мембран, цитоплазмы и ядер. Жироподобные вещества содержатся в нервных клетках и участвуют в их функционировании. Жир является богатым источником энергии. После использования жира на нужды организма все оставшееся его количество откладывается в запас. Жир скапливается в подкожной клетчатке, сальнике, вокруг почек, в печени, мышцах и др. В дальнейшем для выработки энергии организм в первую очередь расходует этот резервный жир. Полное исключение жира из питания не мешает ему откладываться в запас. Это происходит потому, что основным источником жира служат углеводы. Жир синтезируется из них и из белков. Следовательно, процессы превращения основных питательных веществ в организме взаимосвязаны. Вода. Не являясь питательным веществом и источить ком энергии, вода имеет очень большое значение для организма. В теле взрослого человека около 65%, а в организме ребенка около 80% воды. Человек при полном отсутствии пищи, получая воду, может прожить 40—45 дней, а при отсутствии воды — только 4—5 дней. Вода является растворителем минеральных и органических веществ в организме. Она создает необходимые условия для процессов обмена, так как химические превращения, всасывание, синтез вещества в клетках протекают именно в растворах. Вода является составной частью плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости. Многие химические реакции расщепления веществ происходят а присутствии воды и с присоединением молекул воды. Кроме этого, вода является составной частью клеток. Так, в костях содержится около 20% воды; в печени, мозге, сердце, коже, мышцах — 70—80%; пцевари- тельных соках и других жидкостях организма — до 99%. Вода участвует в снижении температуры тела. При усиленной мышечной нагрузке и повышении температуры воздуха она испаряется с поверхности кожи, охлаждая организм и не допуская перегрева. В сутки человеку требуется 2000—2500 мл воды. В это количество входит вода, получаемая с пищей, и
вода, образующаяся в организме. Поэтому можно ограничивать питьевой режим, учитывая, что вода в количестве 300—400 мл непременно образуется в результате обмена веществ. Минеральные соли. В состав тела человека входят многие химические элементы (табл. 4). Т аблица 4 Содержание некоторых химических элементов в теле человека (не для заучивания) Элемент Кальций Фосфор Калий Сера Хлор Натрий Магний Железо Йод Содержание в % от веса тела 1,5 1,0 0,35 0,25 0,15 0,15 0,05 0,004 0,00004 Микроэлементы Медь Марганец Цинк Фтор Кремний Мышьяк Алюминий Свинец Литий Содержание в % от веса тела Незначительное В организме они присутствуют главным образом в виде солей и некоторых кислот. Минеральные соли необходимы для построения клеток, так как входят в состав цитоплазмы. Они находятся в плазме крови, участвуя в переносе газов. Минеральные вещества создают условия для действия гормонов и ферментов, являются катализаторами. Соли, в состав которых входят кальций, фосфор, магний, содержатся в костной ткани. Железо находится в гемоглобине. Кальций участвует в свертывании крови. Полноценная пища содержит достаточное количество минеральных солей, кроме хлористого натрия. Поэтому пищу солят. § 68. Обмен веществ и энергии Ассимиляция и диссимиляция. Химические превращения веществ в организме являются частью сложнейшего процесса, называемого обменом веществ. Из окружающей среды человек получав аелород. питательные вещества, воду, минеральные соли и витамины. В окружающую среду он выделяет углекислый газ, некоторое количество влаги, минеральных солей,
органических веществ. В процессе обмена веществ человек получаст энергию, аккумулированную в продуктах животного и растительного происхождения, и отдает тепловую энергию в окружающее пространство. Так постоянно происходит обмен веществ и энергии с окружающей средой, посредством которого человек включается в общий круговорот веществ в природе. Обмен веществами между организмом и окружающей средой — необходимое условие существования живых организмов. Усвоение, накопление веществ и энергии называется ассимиляцией. В ходе ассимиляции питательных и других веществ образуются белки, жиры, гликоген, строятся новые клетки. Образовавшиеся в процессе ассимиляции вещества подвергаются сложным химическим изменениям и при этом высвобождается энергия. Этот процесс называется диссимиляцией. Химические реакции, высвобождающие энергию, осуществляются в митохондриях клеток. Процессы ассимиляции и диссимиляции не только протекают одновременно. Энергия, необходимая для переваривания пищи, переноса питательных веществ и их накопления (ассимиляции), образуется в результате диссимиляции. Значит, ассимиляция зависит от диссимиляции и тесно связана с ней. Ассимиляция и диссимиляция— единый процесс, протекающий постоянно в клетках и во всем организм процесс обмена веществ и энергии. Обмен веществ с окружающей средой является не только условием существования организмов, но и их основным, отличительным свойством. Ф. Энгельс писал: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка» 1. Процессы обмена веществ полностью подчиняются закону сохранения массы и энергии. Специально поставленные с этой целью исследования показали, что количество энергии, образованной в организме, равно запасу потенциальной энергии, полученной вместе с пищей. Вес 1 Ф Энгельс. Диалектика природы. М., Политиздат, 1969, С. 204-265.
поступающих в организм и выделяющихся из него веществ одинаков. Но необходимо учитывать прибавку или потерю веса. Изменение обмена веществ при физических нагрузках Из общего обмена веществ 40—50% осуществляется в скелетной мускулатуре. Любая мышечная деятельность увеличивает обмен веществ в мышцах. При спокойном сидении по сравнению со спокойным лежанием он возрастает на 12%. Стояние увеличивает обмен веществ на 20%, а бег — на 400%. Причем хорошо тренированный к данному виду мышечной работы человек тратит на ее выполнение меньше энергии, чем новичок. Объясняется это тем, что исключается функционирование «лишних» мышц, изменяется величина дыхания и кровообращения. Кроме этого, изменяются и химические процессы в сами мышцах. Регуляция обмена веществ и энергии. Обмен веществ и энергии осуществляется и регулируется с помощью нервной системы и через гормоны л- зующиеся в железах внутренней секреции. На рис. 67 показаны важнейшие из этих желез: гипофиз (1), щитовидная железа (2), Вилочковая железа (3), надпочечники (4), поджелудочная желе- з а (5), половые желез ы (6). В регуляции и осуществлении обмена веществ участг- вуют разные отделы нервной системы. И.шсиоиня оомсна веществ и энергии, приспосабливающие его к потребностям организма, происходят под влиянием коры полушарий. Так, у тренированных спортсменов на стадионе и в спортивном зале газообмен повышается задолго до Re 67*
начала соревнований. Повышение обмена наблюдается и у болельщиков, несмотря па то что они только зрительно участвуют в происходящем. Ясно, что здесь имеет место рефлекторная регуляция обмена веществ и энергии. В продолговатом мозге находятся нервные центры, влияющие на обмен белков и углеводов. Вегетативная нервная система непосредственно и через гормоны повышает или понижает обмен веществ в органах. Симпатические импульсы вызывают превращение резервного гликогена печени в глюкозу, а парасимпатические— превращение глюкозы в гликоген. При двигательной деятельности вегетативная нервная система восстанавливает работоспособность мышц, изменяет газообмен и поддерживает температуру тела на определенном уровне. Гормоны желез внутренней секреции регулируют обмен белков, жиров и углеводов. Гормон поджелудочной железы инсулин стимулирует отложение гликогена в печени и образование жира из углеводов. Гормон надпочечников адреналин в обычных условиях в небольших количествах циркулирует в крови. Мышечная работа или сигналы, предвещающие ее, а также эмоциональное возбуждение вызывают усиленное поступление адреналина в кровь. Как и центральная нервная система, адреналин вызывает возбуждение симпатической нервной системы, и они совместно воздействуют на обмен веществ. В частности, мобилизация гликогена печени для поддержания уровня сахара в крови при мышечной работе осуществляется именно при помощи адренало- симпатической системы. § 69. Продукты распада Образование и выделение продуктов распада. Обмен веществ в организме заканчивается образованием продуктов распада. Они вырабатываются в клетках в результате тканевого обмена. К ним относятся углекислый газ, вода, органические вещества (например, молочная кислота), минеральные вещества — соли, железо и другие металлы. Организм освобождается от них через органы выделения. Помимо конечных продуктов, из организма выводятся выщества, образовавшиеся при разрушении отмирающих клеток, и чужеродные соединения, попавшие вместе с пищей. Все остальные
вщества, кроме газообразных, выделяются из организма в растворенном виде. Поэтому основная по весу масса выделений — вода. Органы выделения. Органами выделения служат почки, кожа и легкие. Через легкие выделяются углекислый газ и пары воды. Кожа выводит из организма вещества с помощью пота и жира. Потовые железы, их около 2,5 млн., рефлекторно отделяют пот. В сутки у человека образуется около 1 л пота. Он выделяется постоянно и моментально испаряется. В состав пота входят вода, мочевина, аммиак, поваренная соль и другие вещества. Сальные железы тоже расположены в коже. Они выделяют около 20 г жира в день. Небольшое количество веществ выделяется через кишечник. Но основную роль в выделении веществ из организма играют почки. Через них удаляются все конечные продукты обмена, кроме углекислого газа. Через почки за сутки проходит около 1000 л крови. Из нее в почках образуется моча. Она почти на 98% состоит из воды, в которой растворены мочевина и другие конечные продукты тканевого обмена, а также некоторые вещества, всасываемые из кишечника, и соли. В сутки человек выделяет через почки 1—2 л мочи. Значение органов выделения. Выделение продуктов распада является последним этапом обмена белков, жиров и углеводов, очень важным для нормального функционирования и существования организма. Конечные и другие выделяемые продукты и некоторые вещества, введенные с лекарствами, накапливаясь в тканях, могут отравить организм. Через органы выделения они выводятся из организма. Главная функция органов выделения состоит в поддержании относительного постоянства внутренней среды организма, без которою невозможна жизнь. Поэтому любое нарушение выделительных процессов, особенно выделительной функции почек, приводит к тяжелым заболеваниям. Влияние мышечной работы на процессы выделения. Мышечная работа вызывает изменение деятельности органов выделения. Так, напряженная долговременная физическая работа может вызывать выделение из организма с мочой белка и сахара, чего обычно не происходить. Но после отдыха эти явления исчезают. 010
Мышечная работа изменяет и количество выводимой из организма воды. Кратковременная интенсивная физическая нагрузка увеличивает выделение воды через почки, а длительная — уменьшает его. Вместе с тем при любой физической работе увеличивается выделение воды через потовые железы. Занятия хореографией сопровождаются увеличением потоотделения. В подавляющем большинстве случаев сильное потоотделение наблюдается у малотренированных артистов балета, учащихся младших классов хореографических училищ и у тех, кто не уделяет должного внимания дыхательной гимнастике. У них даже привычный ежедневный станок вызывает обильное отделение пота. С физиологической точки зрения слишком обильное выделение пота является вредным для организма. Потеря воды сопровождается потерей солей, что нарушает постоянство внутренней среды. Поэтому рабочим горячих цехов, спортсменам и артистам балета рекомендуется употреблять для питья слегка подсоленную воду (5 г соли на 1 л воды). § 70. Гигиена кожи, одежды и обуви Применение грима, морилок, париков и увеличенное потоотделение требуют от артистов балета усиленного внимания к гигиене кожи, одежды и обуви. Гигиена кожи. Кожа выполняет разнообразные функции: от защитной до выделительной. Поэтому уход за ней должен быть самый тщательный. Загрязненная кожа является хорошей средой для питания и размножения бактерий. Поэтому ссадины, потертости и лопнувшие водяные мозоли могут привести к воспалению. Чистота кожи помогает сохранять ее бактерицидные свойства, упругость и эластичность. Ежедневный душ после занятий и регулярное мытье должны стать для артистов балета обязательными в любых обстоятельствах и условиях. Благотворное влияние на свойства кожи и общее самочувствие оказывает мытье в бане. Полезно, в меру, пользоваться парением для регулирования веса тела, так как при этом удаляются излишки воды из организма. В местах постоянного давления возникают утолщения кожи — мозоли. У артистов балета они образуются на ногах. Мозоли необходимо лечить, иначе они будут мешать занятиям. Небольшие загрубе- ния кожи подошв следует удалять пемзой после распаривания ног. но ни в коем случае не срезать бритвой. Грязь под ногтями содержит яйца гельминтоз и болезнетворные бактерии. Поэтому уход за ногтями должен бьпь тщательным. На руках ногти следует обрезать округло, а на ногах — прямо, во избежание их врастания.
Требования, предъявляемые к одежде. Одежда должна быть легкой, удобного покроя и не слишком теплой, хорошо пропускать воздух' и впитывать влагу, не стеснять движений и не раздражать кожу. Воздухопроницаемые ткани не препятствуют выделительной функции кожи, гигроскопичные —хорошо впитывают влагу, выделяемую телом. За день белье и одежда становятся влажными, на них оседает пыль. Поэтому дома обязательно следует переодеваться, а на ночь надевать ночное белье. Рабочую одежду и дневное белье надо проветривать. Одеждой для специальных занятий не надо пользоваться для других целей. Любую одежду нужно часто стирать и чистить, следить за ее опрятностью. Пользоваться чужим бельем пи в коем случае не следует. Требования, предъявляемые к обуви. Обувь для повседневной носки нужно выбирать, исходя из особенностей строения стопы. Слишком узкая обувь затрудняет кровообращение и зимой в ней холодно. Слишком широкая обувь натирает ноги, затрудняет передвижение. Детям и подросткам особенно важно следить за тем, чтобы обувь поддерживала свод стопы. Поэтому нельзя в качестве домашней пользоваться спортивной обувью — «чешками»: они провоцируют плоскостопие. Теплые ботинки, сапожки, резиновые сапоги предназначены только для улицы. В помещении носить их нельзя, так как в такой обуви ноги перегреваются. Это может привести к ослаблению голеностопных суставов. Специальная обувь для артиста балета должна подбираться по ноге. За ней нужно тщательно ухаживать, не допуская загрязнения. Не следует пользоваться туфлями другого человека во избежание грибкового заболевания кожи ног. Время от времени полезно дезинфицировать туфли, протирая их 40% раствором формалина. Немаловажным является для девушек вопрос об обуви на высоких каблуках. В такой обуви труднее держать равновесие, и не только мышцы ног, но и другие мышцы тела выполняют большую работу, что вызывает ненужное утомление. Кроме того, при этом изменяется правильное положение тела и позвоночника, смещаются внутренние органы. Неблагоприятно сказывается это и на сгопе. Поэтому балеринам постояннное ношение обуви на высоких каблуках противопоказано. Ее можно использовать только как гг— ■ -ную. Ежедневная обувь должна быть на среднем каблуке высотой 3-5 см. § 71. Теплорегуляция Теплообразование. Конечным результатом обмена энергии является теплообразование. Тепловая энергия постоянно образуется в теле человека в различных органах, но главным образом в мышцах. Температура тела у человека постоянная. Нормальной считается измеренная в подмышечной впадине температура, если она равна от 36,5 до 37°. Температура ниже 24° и выше 43° для человека смертельна. Постоянство температуры тела имеет огромное значение для
протекания жизненных процессов. Ферменты, с помощью которых происходят физиологические процессы, способны действовать только при определенных температурах. Это можно проверить с помощью опыта со слюной' В 3 пробирки наливают по 2—3 мл крахмального клейстера и добавляют в каждую такое же количество слюны, предварительно вдвое разбавленной водой и отфильтрованной через вату. Затем ставят по 1 пробирке в стаканчики с холодной водой, водой, нагретой до температуры 38 и 90°. Через 15—20 минут можно увидеть, что только в пробирке, нагретой до 38°, крахмальный клейстер стал прозрачным. В ней под действием птиалина слюны крахмал превратился в сахар, так как температура 37—38° для птиалина оптимальная. В других пробирках крахмал не изменился. Физические нагрузки увеличивают образование тепла в мышцах. Так, по сравнению с покоем обычная ходьба увеличивает его на 60—80%. Временное повышение температуры тела в результате физической работы может достичь 38° и выше, но вредным для организма оно не является, так как проходит по окончании работы. Теплоотдача. Организм постоянно отдает тепло во внешнюю среду. Отдача тепла происходит с поверхности кожи конвекцией и теплоизлучением. При испарении пота происходит поглощение тепла (0,58 ккал на 1 мл). Через кожу в общей сложности отдается 70—80% всего тепла. Кроме того, теплоотдача осуществляется при испарении воды с поверхности дыхательных путей и альвеол. С выдыхаемым воздухом тоже уходит тепло. Теплоотдача с помощью испарения при температуре воздуха ниже 15° С уменьшается, а при температуре выше 25° увеличивается. Во время мышечной работы теплоотдача осуществляется главным образом за счет испарения. Повышение температуры воздуха вызывает снижение уровня обмена веществ. Организм вырабатывает меньше энергии и теплообразование уменьшается. Понижение температуры воздуха увеличивает интенсивность обмена веществ, что ведет к увеличению теплообразования. У человека и высших животных образуются условные рефлексы, с помощью которых обмен веществ, теплообразование и теплоотдача могут резко изменяться. Таким
образом, с помощью изменений теплообразования и теплоотдачи температура тела человека поддерживается на постоянном уровне. Процессы регулирования теплообразования и теплоотдачи называются теплорегу- л я ц и е й . Она осуществляется с помощью центральной нервной системы и гуморальным путем. Роль одежды в теплорегуляции. В поддержании постоянства температуры тела большое значение имеет одежда. В пространстве между телом человека и одеждой создаются довольно постоянные условия для испарения влаги и теплоотдачи. Иными словами, создается устойчивый микроклимат, сильно отличающийся от условий окружающей среды. Одежда уменьшает теплоотдачу или не препятствует ей. Зимняя одежда «согревает», потому что холодный наружный воздух, задерживаясь в порах ткани, согревается и не раздражает холодовые рецепторы кожи. Шерстяная одежда богата порами и достаточно воздухопроницаема, она не мешает отдаче тепла испарением. Однако излишне теплая одежда, вызывающая неприятные ощущения в теплое время года, вредна и зимой. Ношение слишком теплой одежды недопустимо. Оно ведет к нарушению выделительной функции кожи, понижению обмена веществ и снижению уровня образования энергии, приводит к излишнему разогреванию организма. Летняя одежда не должна препятствовать отдаче тепла. Вместе с тем она должна быть воздухопроницаемой. При соблюдении этих условий с помощью одежды происходит теплорегуляция и поддерживается постоянная температура тела. Но в зависимости от приобретенных в течение жизни свойств разные люди по-разному чувствительны к смене температур. Если ребенка кутали с раннего детства, то будучи взрослым он будет мерзнуть и простуживаться при самых незначительных изменениях температуры воздуха. К сожалению, среди артистов балета, в особенности у балерин, — это распространенное явление. А между тем частые переодевания, прохлада на сцене, разъезды требуют закалки организма. Простудные заболевания плохо отражаются на самочувствии и работоспособности. Их можно избежать, если надлежащим образом отнестись к закаливанию своего тела.
§ 72. Закаливание организма Процесс закаливания представляет собой постепенное приспособление организма к холоду, жаре, движениям воздуха, в результате чего организм безболезненно переносит резкие смены температур. Начинать закаливание лучше летом и строго выполнять два условия: закаливаться надо постепенно и систематично. Способы закаливания, дозировка воздушных и солнечных ванн зависят от состояния здоровья. Поэтому, приступая к закаливанию, нужно посоветоваться с врачом и регулярно ему показываться. Артист балета по рекомендации врача должен выбрать для себя методы закаливания, соответствующие состоянию здоровья и доступные в условиях его быта, занятий и работы, и настойчиво закалять себя. Закаливание с помощью солнца, воздуха и воды благотворно влияет на жизненные функции организма, увеличивая работоспособность, улучшая здоровье и сохраняя его на долгие годы. Мощными средствами закаливания, доступными и зимой, являются прохладные обтирания, душ и ножные ванны. Незнание физиологических механизмов закаливания породило широко распространенное мнение о том, что эти процедуры обязательно вызывают насморк, а следовательно, опасны для здоровья. Однако специально поставленные исследования доказывают обратное. Многократное воздействие холода и тепла вызывает привыкание к ним, так как образуются и закрепляются условные рефлексы на определенные температурные раздражители. Эти рефлексы изменяют реакции организма, приспосабливая его к воздействию тепла или холода. Закаливание повышает сопротивляемость организма простудным заболеваниям. Наибольшим воздействием обладает душ. Принимать его лучше с утра, после зарядки, при температуре окружающего воздуха не ниже 17—20°. Температура воды должна быть 30—35°. Продолжительность одного сеанса не больше одной минуты. Через некоторое время можно постепенно снижать температуру воды и увеличивать время до двух минут. По достижении хорошей закаленности можно чередовать два-три раза в течение трехминутного сеанса душ с температурой 30—35° и 15—20°.
Обтирание начинают водой температурой около 30° постепенно снижая ее до 15° и ниже. Губкой или отжатым полотенцем сначала обтирают шею, грудь, руки и спину. Затем досуха вытирают и растирают кожу до покраснения. После этого обтирают живот, поясницу и, наконец, ноги. Все движения при обтирании, вытирании и растирании кожи делают по направлению к сердцу, следя за тем, чтобы вся процедура продолжалась не больше 5 минут. Ножные ванны продолжаются 15 минут. Вначале температура воды не должна вызывать неприятных ощущений. Постепенно ее снижают до 12°. После ванны обязательно надо вытирать и растирать ноги грубым полотенцем. Ножные ванны можно делать вечером. Тогда они снимают усталость ног.
ГЛАВА ГХ РАЗВИТИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОРГАНИЗМА § 73. Зародышевое развитие Важнейшей особенностью живых организмов являет ся размножение. Оно обеспечивает продолжение существования каждого вида живых существ. Функции размножения у высших позвоночных животных и человека осуществляется системой органов размножения. Семенники и яичники. Половые клетки, с помощью которых происходит размножение у человека, созревают в половых железах: у женщин это яичники, а у мужчин—семенники. Семенники и яичники представляют собой железы смешанной секреции. Яичники лежат в брюшной полости. Они имеют округлую форму, величиной с миндальный орех. В них созревают яйцеклетки. В семенниках вырабатываются сперматозоиды. Но, кроме половых клеток, половые железы секретируют в кровь гормоны, оказывающие разнообразное влияние на организм человека. Так, именно от них зависит разница форм тела, характерная для мужчин и женщин, развитие или отсутствие бороды или усов, низкий мужской или высокий женский голос. Половые гормоны влияют на обмен веществ, психику и нервные процессы. Половые клетки. Яйцеклетка (рис. 68, А) человекя состоит из цитоплазмы (1), и ядра (2). Это крупная клетка, диаметр ее достигает 0,2 мм, так как в ней имеется запас органических веществ, необходимых для питания зародыша в начале его развития. Самостоятельным движением яйцеклетка не обладает. Сперматозоиды, как и яйцеклетки, состоят из цитоплазмы и ядра. Но сперматозоиды много мельче. Основную массу сперматозоида (рис. 68,Б) составляет головка (1), где помещается ядро. Цитоплазма сконцентрирована в удлиненном выросте—хвосте (2). Общая длина сперматозоида равна 7 микронам.
Оплодотворение. Созревшая в яичнике яйцеклетка попадает в один из двух яйцеводов в зависимости от того, в каком —правом или левом — яичнике она образовалась. Оплодотворение происходит в верхнем отделе яйцевода, куда сперматозоиды продвигаются со скоростью около 3 мм в секунду. Самостоятельное движение сперматозоидов осуществляется с помошью хвоста. В результате слияния яйцеклетки и сперматозоида образуется одна клетка с общей цитоплазмой и ядром. Благодаря сокращениям стенок яйцевода оплодотворенная яйцеклетка спускается по яйцеводу в матку. Уменьшение и удвоение числа хромосом. Клетки тела человека имеют в ядре 46 хромосом. Но в процессе созревания половых клеток каждая из них долится таким образом, что в дочерних клетках содержится вдвое уменьшенное число хромосом. Следовательно, в зрелых яйцеклетках и сперматозоидах находится по 23 хромосомы. При оплодотворении из ядер мужской и женской половых клеток возникает новое ядро. В нем содержатся 23 отцовские и 23 материнские хромосомы, т. е. при оп-
лодотворении происходит удвоение числа хромосом. Их становится 46, как и во всех клетках тела человека. Они образуют 23 пары хромосом, отличающиеся одна от другой формой, размером и т. д. При первом дроблении оплодотворенного яйца на 2 клетки число хромосом снова удваивается. Прежде считали, что хромосомы расщепляются в длину пополам. Оказалось, что этот процесс неизмеримо сложнее: каждая хромосома сама воспроизводит из веществ, имеющихся в клетке, вторую, точно такую же. В результате этого воспроизведения получается 46 пар, т. е. два набора по 46 хромосом. Каждый из них получает одна из дочерних клеток. И у всех клеток развивающегося зародыша, а затем ребенка и взрослого будет по 46 хромосом (см. рис. 3, Б). Хромосомы и гены. Число хромосом у каждого вида живых организмов постоянно. Хромосома состоит из белка и молекул ДНК. Последние имеют очень сложное строение. Считают, что молекулы ДНК располагаются в хромосоме по ее длине и группы из нескольких молекул образуют пучки. В последние годы выяснилось, что именно ДНК хромосом является веществом наследственности. С ее помощью синтезируются белки, свойственные тканям тела человека, передаются потомкам черты сходства во внешнем облике и внутреннем строении. Поэтому дети похожи на родителей, а строение тела и тканей у всех людей одинаково. Отдельные участки молекул ДНК, ответственные за передачу по наследству, т. е. за сохранение у потомков различных признаков, называют генами. Величина генов различна. Считают, что ген занимает одну десятитысячную всей хромосомы. Процесс удвоения числа хромосом при оплодотворении имеет очень большее значение в передаче наследственных признаков. Получая равное количество хромосом от сперматозоида и яйцеклетки, оплодотворенное яйцо снабжается одинаковым количеством материнского и и отцовского вещества наследственности — ДНК. Иными словами, клетки зародыша в равной степени обладают отцовскими и материнскими генами. Но чаще всего ребенок в большей степени похож на одного из родителей. Происходит это не из-за нарушения в передаче числа хромосом, а вследствие того, что гены одного из роди телей маскируют проявление признаков, связанных
с соответствующим геном, полученным от другого родителя. Развитие зародыша человека. Начавшаяся дробиться оплодотворённая яйцеклетка спускается по яйцеводу в Рис. 69. матку, где и происходит дальнейшее развитие зароды- fa. Постепенно число клеток зародыша увеличивается и они начинают отличаться друг от друга. Из них образуется три слоя — три зародыше- вых листка (рис. 69). Из клеток наружного зародышевого листка (1) ']| образуются нервная си- Ц/'| стема, органы чувств и покровный эпителий. Средний зародышевый листок (2) дает начало органам опорно-двигательной системы, кровообращения, размножения и соединительной ткани. Из внутреннего зародышевого листка (3) развиваются органы пнщева- ния и легкие. В матке зародыш покрывается несколькими оболоч- к а м и (рис. 70). На одной из них, с брюшной стороны зародыша, образуются пальцеобразные выросты —вор- синки (1). Они врастают в ткань матки (2). Эти вор- Рис. 70.
Позднее жабры исчезают,а жаберные щели зарастают. Сердце тоже претерпевает изменения. Из двухкамерного оно становится трехкамерным, так как предсердие делится перегородкой на две части. А еще позднее сердце приобретает четырехкамерное строение. Все эти особенности, сходные со строением тела позвоночных животных, имеются у зародыша человека до 4—5 недель. В течение этого времени зародыш человека почти неотличим от зародышей животных. И если сперва он имеет сходство с зародышами рыб, то позже появляются особенности, свойственные амфибиям и рептилиям. Позднее всего проявляются черты строения млекопитающего и в последнюю очередь приматов (рис. 73). На шестом-седьмом месяце развития человеческий зародыш (1) больше всего похож на зародыша человекообразных обезьян — гориллы (2) и шимпанзе (3). Его тело почти сплошь покрыто волосами, которые к рождению исчезают. Пропорции тела зародыша в это время ближе к таковым у обезьян, чем у людей. Сходство с зародышами антропоидов сохраняется наибольшее время. В процессе развития зародыша общие признаки, присущие типам и классам животных, проявляются раньше, чем особенности рода и вида. Эта закономерность является общей в развитии зародышей позвоночных животных и получила название биогенетического за- кона. 1 ъ
Таблица 5 Возрастные периоды развития человека № п/п 1 2 3 4 Наззакие периода Младенческий Ясельный Дошкольный Школьный Младший школьный возраст Подростковый возраст Юнош .ский возраст Возраст До года От ] года до 3 лет » 3 » 7 » » 7 » 18 » » 7 » И » » 12 » 15 » » 16 » 18 » № п/п 5 6 7 8 Название периода Молодой возраст Средний возраст: I группа II » Ш » Старший возраст: I группа 11 группа Долгожители от 90 лет и старше Возраст мужчины 19—30 лет 31—40 » 41—50 > 51—60 » 61—74 года 75—90 лет женщины 19—25 лет 26—35 » 36—45 » 46—55 » 56—70 * 71—90 *-
Сходство на ранних стадиях развития зародыша человека и животных объясняется тем, что человек прошел сложный путь исторического развития, продолжавшийся миллионы лет. Этот путь в основных чертах отражается в развитии человеческого зародыша. Так, добытые наукой факты о происхождении человека от животных опровергают религиозные представления о создании человека богом. § 74. Послезародышевое развитие человека По окончании внутриутробного периода развития зародыш становится способным существовать вне организма матери. Но развитие организма не заканчивается. У человека различают определенные возрастные периоды (табл. 5). Возрастные периоды выделены на основании различии в строении органов, систем и развития функций организма. Переход от одного возрастного периода к другому во многом зависит от функций скелетной мускулатуры — от изменений ее тонуса и сокращений. Деятельность скелетной мускулатуры взаимосвязана с деятельностью многих систем органов. Поэтому изменение функций скелетной мускулатуры вызывает изменения в строении и функциях нервной системы, скелета и самих мышц, а также органов кровообращения, дыхания, пищеварения и др. Изменение функций скелетных мышц приводит к изменению обмена веществ в организме. А это в свою очередь вызывает возрастные изменения роста и развития всего организма человека и отдельных его органов. Их рост и развитие происходят неравномерно, так как в первую очередь усиленно растут и развиваются мышцы и органы, которые больше функционируют. В младенческом возрасте развитие системы органов пищеварения еще не закончено и поэтому ребенок должен питаться только молоком матери. Другую пишу он еще не в состоянии переварить. Нервная система тоже продолжает развиваться. Появляются зачатки речи и мышления, образуется множество условных рефлексов, Продолжается развитие и окостенение скелет:., появляются изгибы позвоночника и т. д. Деятельность мышц вызывает движенья частей тела. К концу младенческого периода проявляется торможение, возникает тонус скелетной мускулатуры. Ребенок может сидеть, стоять и совершать
движения для перемещения тела в пространстве. В течение всего младенческого периода рост преобладает над развитием. К началу ясельного периода дети уже стоят и начинают самостоятельно ходить. Это изменение деятельности скелетных мышц вызывает развитие функций головного мозга. Ребенок начинает овладевать устной речью. Увеличиваются размеры легких, сердца и других органов. Появляются молочные зубы, перестраивается пищеварительная система, Изменяется строение скелета и скелетной мускулатуры. Но как и в младенческом возрасте скелетные мышцы участвуют не только в движениях и сохранении поз. Когда организм ребенка находится в покое, его скелетные мышцы напряжены: они вырабатывают тепловую энергию для поддержания постоянной температуры тела. К концу ясельного периода дети начинают бегать. В ясельном периоде рост несколько замедляется, а развитие усиливается. Дошкольный период характеризуется ускорением темпа роста. Главным в это время является овладение движениями и речью. В состоянии покоя скелетная мускулатура полностью расслабляется и в теплопроизводстве не участвует. Развивается торможение. Уровень обмена веществ снижается. В младшем школьном возрасте вновь происходит изменение двигательной деятельности. Обучение простейшим видам труда и' начало обучения в школе приводят к образованию множества двигательных навыков. Поэтому быстро развиваются мышцы кистей и начинают вырабатываться мелкие точные их движения. Нейроны головного мозга почти заканчивают свое развитие. Совершенствующееся торможение развивает координацию точных движений. Молочные зубы начинают заменяться постоянными, продолжается перестройка пищеварительного аппарата. Увеличивается приспособляемость и сопротивляемость организма. Развитие опережает рост. Для подросткового и юношеского возраста5 характерны очень серьезные изменения функций желез внутренней секреции. Скелетные мышцы усиленно растут и развиваются. Поэтому нарастает мышечная масса, увеличиваются показатели силы и другие физические- качества. Функции двигательного аппарата почти достигают раз-
вития, свойственного взрослым. Вырабатывается высокая координация движений. Закапчивается формирование двигательной зоны коры головного мозга. Увеличивается возбудимость нервной системы. Рост и развитие резко ускоряются. Рост заканчивается в основном у девушек к 16—17 годам, у юношей — к 18—19, по до 22—25 лет продолжается очень медленное увеличение роста. Развитие заканчивается в возрасте 20—22 лет. На рост и развитие человека влияют условия труда, питание и воспитание. На них сказывается влияние климата, режима дня и перенесенных заболеваний. Особенно сильно влияет на рост, развитие и умственную деятельность человека активная двигательная деятельность.
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Глава I. Обзор строения и функций организма ... 6 § 1. Обзор строения организма • 6 § 2. Клеточное строение тела человека 10 § 3. Ткани }л § 4. Рефлекс. Нервные процессы - 16 Глава П. Нервная система 18 § 5. Значение нервной системы 18 § 6. Нервная ткань 19 § 7. Рефлекторная дуга 20 § 8. Обзор строения нервной системы 25 § 9. Спинной мозг 27 § 10. Головной мозг 30 § 11. Полушария головного мозга • 33 § 12. Мышечный тонус и тонические рефлексы .... 37 § 13. Вегетативная нервная система .... 41 § 14. Учение И. П. Павлова об анализаторах 43 § 15. Зрительный анализатор 44 § 16. Слуховой анализатор 47 § 17. Вестибулярный аппарат 50 § 18. Кожный, вкусовой и обонятельный анализаторы . . 52 § 19. Двигательный анализатор .... 54 § 20. Значение анализаторов для двигательной деятельности артистов балета • . 55 деятельности . 5 8 § 22. Основатели теории высшей нервной деятельности — И. М. Сеченов и И. П. Павлов 60 § 23. Образование условных рефлексов ... .63 § 24. Поведение животных . . , . .66 § 25. Торможение условных рефлексов . . 68 § 26. Особенности высшей неявной деятельности человека 72 § 27. Типы нервной деятельности ... 75 § 28. Волевые качества артистов балета . . 78 Глава III. Опорно-двигательный аппарат 81 § 29. Опорно-двигательный аппарат (общие сведения) . 81 § 30. Строение скелета человека . . 84 § 3 1. Соединения костей ... 92 §32. Мышцы . . 100 § 33. Мышцы головы и шеи . . ... 107 § 34. Мышцы спины, груди и живота 108 § 35. Мышцы плечевого пояса и мышцы, приводящие в движение верхнюю конечность, . . . , 111 j )i Мышцы таза , , , 1 м
§ 3 7. Мышцы нижней конечности 113 § 38. Движения головы и шеи 116 § 39. Движения позвоночника и туловища 117 § 40. Верхняя конечность в естественных условиях и в ба- - лете 12 0 § 41. Нижняя конечность и ее работа в балете . . 122 § 42. Центр тяжести 127 § 43. Тренировка опорно-двигательного аппарата-. . . 129 Глава IV. Физиологические основы двигательной деятельности 131 § 44. Двигательные навыки 131 § 45. Автоматизация движений и внимание . 134 § 46. Физиологическая характеристика двигательных качеств 136 § 47. Физиологические состояния организма, возникающие при двигательной деятельности 145 Глава V. Кровь и кровообращение 154 § 48. Внутренняя среда организма 154 § 49. Функции крови 155 § 50. Значение крови и кровообращения 155 § 51. Состав крови 156 § 52. Клетки крови . 158 § 53. Строение органов кровообращения 161 § 54. Сравнение строения органов кровообращения человека и позвоночных животных 163 § 55. Строение сердца 164 § 56. Работа сердца . 166 § 57. Регуляция сердечной деятельности 168 Глава VI. Дыхание . 171 § 58. Значение дыхания 171 § 59. Строение органов дыхания 171 § 60. Внешнее и внутреннее дыхание 176 § 61. Регуляция дыхания 179 § 62. Дыхание и движения ... 181 Глава VII. Пища и пищеварение 185 § 63. Значение пищи и пищеварения 186 § 64. Обзор строения и функций органов пищеварения § 65. Химический состав и калорийность пищи § 66. Некоторые особенности питания артистов балета . . 195 Глава VIII. Обмен веществ и энерпЛ 205 § 67. Превращения веществ в организмл § 68. Обмен веществ и энергии 208 § 69. Продукты распада 211 § 70. Гигиена кожи, одежды и обуви - . . . JI3 § 71. Теплорегуляция ... 214 § 72. Закаливание организма ... ... Глава IX, Развитие человеческого организма 219 § 73. Зародышевое развитие 219 § 74. Послезпродышевое развитие 227