Baca online “Fisiologi Manusia. Fisiologi manusia

Alexei Solodkov, Elena Sologub

Fisiologi manusia. Umum. Olahraga. Usia

Buku teks untuk institusi pendidikan tinggi budaya jasmani. edisi ke-7

Disetujui oleh Kementerian Federasi Rusia untuk Budaya Fisik dan Olahraga sebagai buku teks untuk lembaga pendidikan tinggi budaya fisik

Publikasi ini disiapkan di Departemen Fisiologi Universitas Negeri Nasional Budaya Fisik, Olahraga dan Kesehatan. P.F.Lesgafta, St

Peninjau:

V. I. Kuleshov, dokter kedokteran. sains, prof. (VmedA dinamai S.M. Kirov)

I.M.Kozlov, Doktor Biologi dan dokter ped. sains, prof. (NSU dinamai P.F. Lesgaft, St. Petersburg)

* * *

Aleksey Sergeevich Solodkov – Profesor Departemen Fisiologi Universitas Negeri Nasional Kebudayaan Fisik, Olahraga dan Kesehatan dinamai menurut namanya. P. F. Lesgafta (kepala departemen selama 25 tahun, 1986–2012).

Ilmuwan Kehormatan Federasi Rusia, Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan dan Seni Petrovsky, Pekerja Kehormatan Pendidikan Profesional Tinggi Federasi Rusia, Ketua bagian "Fisiologi Olahraga" dan anggota Dewan Masyarakat Fisiologis St. setelah. I.M.Sechenov.

Sologub Elena Borisovna – Doktor Ilmu Biologi, Profesor. Sejak 2002 ia tinggal di New York (AS).

Di Departemen Fisiologi Universitas Negeri Nasional Budaya Fisik, Olahraga dan Kesehatan. P.F. Lesgafta bekerja sejak 1956, dari 1986 hingga 2002 - sebagai profesor departemen. Dia terpilih sebagai akademisi Akademi Ilmu Kedokteran dan Teknik Rusia, Pekerja Kehormatan Pendidikan Tinggi di Rusia, anggota Dewan Perkumpulan Fisiolog, Biokimia, dan Farmakologi St. I.M.Sechenov.

Kata pengantar

Fisiologi manusia adalah landasan teori dari sejumlah disiplin praktis (kedokteran, psikologi, pedagogi, biomekanik, biokimia, dll). Tanpa memahami jalannya proses fisiologis yang normal dan konstanta yang menjadi cirinya, berbagai spesialis tidak dapat menilai dengan tepat keadaan fungsional tubuh manusia dan kinerjanya dalam berbagai kondisi operasi. Pengetahuan tentang mekanisme fisiologis pengaturan berbagai fungsi tubuh penting untuk memahami jalannya proses pemulihan selama dan setelah kerja otot yang intens.

Dengan mengungkap mekanisme dasar yang menjamin keberadaan seluruh organisme dan interaksinya dengan lingkungan, fisiologi memungkinkan untuk memperjelas dan mempelajari kondisi dan sifat perubahan aktivitas berbagai organ dan sistem dalam proses entogenesis manusia. Fisiologi adalah ilmu yang melakukan pendekatan sistem dalam studi dan analisis beragam hubungan intra dan antar sistem dari tubuh manusia yang kompleks dan reduksinya menjadi formasi fungsional tertentu dan gambaran teoretis yang terpadu.

Penting untuk ditekankan bahwa peneliti dalam negeri memainkan peran penting dalam pengembangan konsep fisiologis ilmiah modern. Pengetahuan tentang sejarah suatu ilmu merupakan prasyarat yang diperlukan untuk pemahaman yang benar tentang tempat, peran dan pentingnya disiplin ilmu dalam isi status sosial-politik masyarakat, pengaruhnya terhadap ilmu tersebut, serta pengaruh ilmu tersebut. dan perwakilannya dalam pembangunan masyarakat. Oleh karena itu, pertimbangan jalur historis perkembangan masing-masing bagian fisiologi, penyebutan perwakilannya yang paling menonjol dan analisis dasar ilmu pengetahuan alam yang menjadi dasar pembentukan konsep dan gagasan dasar disiplin ini, memungkinkan untuk menilai keadaan saat ini. subjek dan menentukan arah lebih lanjut yang menjanjikan.

Ilmu fisiologis di Rusia pada abad ke-18 hingga ke-19 diwakili oleh galaksi ilmuwan brilian - I. M. Sechenov, F. V. Ovsyannikov, A. Ya. Danilevsky, A. F. Samoilov, I. R. Tarkhanov, N. E. Vvedensky, dan lain-lain. penghargaan atas penciptaan arah baru tidak hanya di Rusia, tetapi juga dalam fisiologi dunia.

Fisiologi sebagai disiplin independen mulai diajarkan pada tahun 1738 di Universitas Akademik (kemudian St. Petersburg). Universitas Moskow, yang didirikan pada tahun 1755, juga memainkan peran penting dalam perkembangan fisiologi, di mana Departemen Fisiologi dibuka dalam strukturnya pada tahun 1776.

Pada tahun 1798, Akademi Medis-Bedah (Medis Militer) didirikan di St. Petersburg, yang memainkan peran luar biasa dalam perkembangan fisiologi manusia. Departemen Fisiologi yang dibentuk di bawahnya secara berturut-turut dipimpin oleh P. A. Zagorsky, D. M. Vellansky, N. M. Yakubovich, I. M. Sechenov, I. F. Tsion, F. V. Ovsyannikov, I. R. Tarkhanov, I. P. Pavlov, L. A. Orbeli, A. V. Lebedinsky, M.P. Brestkin dan perwakilan ilmu fisiologis terkemuka lainnya. Di balik setiap nama terdapat penemuan-penemuan dalam fisiologi yang memiliki signifikansi global.

Fisiologi dimasukkan dalam kurikulum universitas pendidikan jasmani sejak hari pertama organisasinya. Pada Kursus Tinggi Pendidikan Jasmani yang didirikan oleh P.F. Lesgaft pada tahun 1896, sebuah kantor fisiologi segera dibuka, direktur pertamanya adalah Akademisi I.R. Tarkhanov. Pada tahun-tahun berikutnya, fisiologi diajarkan di sini oleh N.P. Kravkov, A.A. Walter, P.P. Rostovtsev, V.Ya. Chagovets, A. G. Ginetsinsky, A. A. Ukhtomsky, L. A. Orbeli, I. S. Beritov, A. N. Krestovnikov, G. V. Folbort dan lain-lain.

Pesatnya perkembangan fisiologi dan percepatan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di negara ini menyebabkan munculnya bagian independen baru dari fisiologi manusia - fisiologi olahraga pada tahun 30-an abad ke-20, meskipun beberapa karya dikhususkan untuk mempelajari fungsi tubuh selama aktivitas fisik diterbitkan pada akhir abad ke-19 (I O. Rozanov, S. S. Gruzdev, Yu. V. Blazhevich, P. K. Gorbachev, dll.). Perlu ditekankan bahwa penelitian sistematis dan pengajaran fisiologi olahraga dimulai di negara kita lebih awal daripada di luar negeri, dan lebih tepat sasaran. Ngomong-ngomong, kami mencatat bahwa hanya pada tahun 1989 Majelis Umum Persatuan Ilmu Fisiologi Internasional memutuskan untuk membentuk komisi "Fisiologi Olahraga" di bawahnya, meskipun komisi dan bagian serupa ada dalam sistem Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, Uni Soviet Akademi Ilmu Kedokteran, Perkumpulan Fisiologis All-Union dinamai menurut namanya. I. P. Pavlova dari Komite Olahraga Negara Uni Soviet telah ada di negara kita sejak tahun 1960-an.

Prasyarat teoritis untuk munculnya dan pengembangan fisiologi olahraga diciptakan oleh karya-karya mendasar I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, N. E. Vvedensky, A. A. Ukhtomsky, I. S. Beritashvili, K. M. Bykov dan lain-lain. Namun, studi sistematis tentang dasar fisiologis budaya fisik dan olahraga dimulai jauh kemudian. Penghargaan yang sangat besar dalam penciptaan bagian fisiologi ini adalah milik L. A. Orbeli dan muridnya A. N. Krestovnikov, dan ini terkait erat dengan pembentukan dan pengembangan Universitas Budaya Fisik. PF Lesgaft dan departemen fisiologinya - departemen pertama di antara universitas pendidikan jasmani di negara dan di dunia.

Setelah pembentukan Departemen Fisiologi di Institut Pendidikan Jasmani pada tahun 1919. P. F. Lesgaft mengajar mata pelajaran ini dilakukan oleh L.A.Orbeli, A.N.Krestovnikov, V.V.Vasilieva, A.B.Gandelsman, E.K.Zhukov, N.V. negara dan di dunia untuk lembaga pendidikan jasmani, dan pada tahun 1939 – monografi “Fisiologi Olahraga”. Peran penting dalam pengembangan lebih lanjut pengajaran disiplin ini dimainkan oleh tiga edisi “Buku Teks Fisiologi Manusia” yang diedit oleh N.V. Zimkin (1964, 1970, 1975).

Perkembangan fisiologi olahraga sebagian besar disebabkan oleh penelitian fundamental dan terapan yang ekstensif mengenai subjek tersebut. Perkembangan ilmu pengetahuan apa pun menimbulkan semakin banyak masalah praktis baru bagi perwakilan dari banyak spesialisasi, yang mana teori tidak selalu dan segera memberikan jawaban yang jelas. Namun, seperti dicatat dengan jenaka oleh D. Crowcroft (1970), “...penelitian ilmiah mempunyai satu ciri yang aneh: cepat atau lambat, penelitian itu mempunyai kebiasaan berguna bagi seseorang atau sesuatu.” Analisis perkembangan bidang pendidikan dan keilmuan fisiologi olahraga dengan jelas menegaskan posisi ini.

Tuntutan teori dan praktek pendidikan jasmani dan pelatihan memerlukan ilmu fisiologis untuk mengungkap kekhasan fungsi tubuh, dengan mempertimbangkan usia orang dan pola adaptasinya terhadap aktivitas otot. Prinsip-prinsip ilmiah pendidikan jasmani anak-anak dan remaja didasarkan pada hukum fisiologis pertumbuhan dan perkembangan manusia pada berbagai tahap entogenesis. Dalam proses pendidikan jasmani, perlu tidak hanya untuk meningkatkan kesiapan motorik, tetapi juga untuk membentuk sifat dan kualitas psikofisiologis yang diperlukan seseorang, memastikan kesiapannya untuk bekerja dan aktivitas aktif di dunia modern.

Buku teks ini disiapkan sesuai dengan program baru di bidang fisiologi untuk universitas pendidikan jasmani dan persyaratan Standar Negara Pendidikan Profesi Tinggi.
Untuk sarjana, mahasiswa pascasarjana, peneliti, guru, pelatih dan dokter yang bekerja di bidang pendidikan jasmani.

KATA PENGANTAR...... 3 Bagian I. FISIOLOGI UMUM...... 8 1. Pendahuluan. Sejarah fisiologi...... 8 1. 1. Pokok bahasan fisiologi, hubungannya dengan ilmu-ilmu lain dan maknanya bagi kebudayaan jasmani dan olah raga...... 8 1. 2. Metode penelitian fisiologi.... .. 9 1 3. Sejarah singkat fisiologi...... 10 2. Prinsip umum fisiologi dan konsep dasarnya...... 12 2. 1. Ciri-ciri fungsional dasar jaringan yang dapat dirangsang...... 12 2. 2. Pengaturan fungsi saraf dan humoral...... 14 2. 3. Mekanisme refleks sistem saraf...... 15 2. 4. Homeostasis...... 16 2. 5 Terjadinya rangsangan dan pelaksanaannya.. .... 17 3. Sistem saraf...... 21 3. 1. Fungsi dasar sistem saraf pusat...... 21 3. 2. Fungsi dasar dan interaksi neuron...... 21 3. 3. Ciri-ciri aktivitas pusat saraf...... 25 3. 4. Koordinasi aktivitas sistem saraf pusat...... 29 3 5. Fungsi sumsum tulang belakang dan bagian subkortikal otak...... 33 3. 6. Sistem saraf otonom...... 39 3. 7. Sistem limbik...... 43 3. 8. Fungsi korteks serebral...... 43 4. Aktivitas saraf yang lebih tinggi...... 49 4. 1. Kondisi pembentukan dan jenis refleks terkondisi...... 49 4. 2. Eksternal dan penghambatan internal refleks terkondisi...... 52 4. 3. Stereotip dinamis...... 52 4. 4. Jenis aktivitas saraf yang lebih tinggi, sistem sinyal pertama dan kedua...... 53 5. Neuromuskular aparatus...... 55 5. 1. Organisasi fungsional otot rangka...... 55 5. 2. Mekanisme kontraksi dan relaksasi serat otot...... 57 5. 3. Tunggal dan tetanik kontraksi. Elektromiogram...... 60 5. 4. Basis morfofungsional kekuatan otot...... 63 5. 5. Cara kerja otot...... 67 5. 6. Energi kontraksi otot... ... 68 6. Gerakan sukarela...... 71 6. 1. Prinsip dasar pengorganisasian gerakan...... 71 6. 2. Peran berbagai bagian sistem saraf pusat dalam pengaturan reaksi postural-tonik...... 75 6. 3. Peran berbagai bagian sistem saraf pusat dalam pengaturan gerakan...... 77 6. 4. Sistem motorik menurun..... .81 7. Sistem sensorik...... 83 7. 1. Rencana umum organisasi dan fungsi sistem sensorik...... 83 7. 2. Klasifikasi dan mekanisme eksitasi reseptor...... 84 7. 3. Sifat reseptor...... 86 7. 4. Pengkodean informasi...... 87 7. 5. Sistem sensorik visual...... 88 7. 6. Sistem sensorik pendengaran. ..... 93 7. 7. Sistem sensorik vestibular...... 96 7. 8. Sistem sensorik motorik...... 99 7. 9. Sistem sensorik pada kulit, organ dalam, pengecapan dan penciuman . ..... 102 7. 10. Pemrosesan, interaksi dan pentingnya informasi sensorik...... 105 8. Darah...... 109 8. 1. Komposisi, volume dan fungsi darah.... .. 110 8. 2. Unsur pembentuk darah...... 112 8. 3. Sifat fisika-kimia plasma darah...... 116 8. 4. Pembekuan dan transfusi darah...... 118 8. 5 Pengaturan sistem darah...... 121 9. Peredaran darah...... 123 9. 1. Jantung dan sifat fisiologisnya...... 123 9. 2. Pergerakan darah melalui pembuluh darah (hemodinamik)... .... 128 9. 3. Pengaturan sistem kardiovaskular...... 132 10. Pernafasan...... 136 10. 1. Respirasi luar.... .. 136 10. 2. Pertukaran gas di paru-paru dan pengangkutannya melalui darah...... 139 10. 3. Pengaturan pernapasan...... 143 11. Pencernaan...... 145 11 1. Ciri-ciri umum proses pencernaan...... 145 11. 2. Pencernaan pada berbagai bagian saluran cerna...... 147 11. 3. Penyerapan hasil pencernaan makanan...... 153 12. Metabolisme dan energi...... 155 12. 1. Metabolisme protein...... 155 12. 2. Metabolisme karbohidrat...... 156 12. 3. Metabolisme lipid...... 157 12. 4. Pertukaran air dan garam mineral.... .. 159 12. 5. Pertukaran energi...... 160 12. 6. Pengaturan metabolisme dan energi...... 163 13. Ekskresi ...... 165 13. 1. Ciri-ciri umum proses ekskresi...... 165 13. 2. Ginjal dan fungsinya...... 165 13. 3. Proses pembentukan urin dan pengaturannya ...... 168 13. 4. Fungsi homeostatis ginjal..... 170 13. 5. Buang air kecil dan buang air kecil...... 170 13. 6. Berkeringat...... 171 14. Pertukaran panas...... 173 14. 1. Suhu tubuh manusia dan isotermia.. .... 173 14. 2. Mekanisme timbulnya panas...... 174 14. 3. Mekanisme perpindahan panas.. .... 176 14. 4. Pengaturan pertukaran panas...... 177 15. Sekresi internal.. .... 178 15. 1. Ciri-ciri umum sistem endokrin...... 178 15. 2. Fungsi kelenjar endokrin...... 181 15. 3. Perubahan fungsi endokrin dalam berbagai kondisi..... 192 Bagian II. FISIOLOGI OLAHRAGA...... 198 Bagian I. FISIOLOGI OLAHRAGA UMUM...... 198 1. Fisiologi olahraga - suatu disiplin ilmu pendidikan...... 199 1. 1. Fisiologi olahraga, isi dan tujuannya . ..... 199 1. 2. Jurusan Fisiologi dan Perannya dalam Pembentukan dan Pengembangan Fisiologi Olahraga...... 201 1. 3. Keadaan dan Prospek Perkembangan Fisiologi Olahraga.... ... 206 2. Adaptasi terhadap beban fisik dan kemampuan cadangan tubuh...... 210 2. 1. Dinamika fungsi tubuh selama adaptasi dan tahapannya...... 211 2. 2. Ciri-ciri fisiologis tubuh adaptasi terhadap aktivitas fisik. ..... 215 2. 3. Adaptasi yang mendesak dan jangka panjang terhadap aktivitas fisik...... 217 2. 4. Sistem adaptasi fungsional...... 221 2. 5. Konsep cadangan fisiologis tubuh... ... 224 3. Keadaan fungsional atlet...... 226 3. 1. Ciri-ciri umum keadaan fungsional...... 226 3. 2. Pola fisiologis perkembangan keadaan fungsional ...... 229 3. 3 Jenis keadaan fungsional...... 231 4. Perubahan fungsional tubuh selama aktivitas fisik...... 237 4. 1. Perubahan fungsi berbagai organ dan sistem tubuh...... 237 4. 2. Pergeseran fungsional pada beban dengan daya konstan...... 240 4. 3. Pergeseran fungsional pada beban dengan daya variabel...... 241 4. 4 .Penerapan signifikansi perubahan fungsional untuk menilai kinerja atlet...... 243 5. Karakteristik fisiologis keadaan tubuh selama aktivitas olahraga...... 244 5. 1. Peran emosi selama aktivitas olahraga.. .... 244 5. 2. Keadaan sebelum memulai...... 247 5. 3. Pemanasan dan pemanasan...... 250 5. 4. Keadaan stabil selama latihan siklik... ... 252 5. 5. Keadaan khusus tubuh selama latihan kekuatan asiklik, statis dan variabel....... 253 6. Performa fisik seorang atlet...... 254 6. 1. Konsep kinerja fisik dan pendekatan metodologis terhadap definisinya...... 255 6. 2. Prinsip dan metode pengujian kinerja fisik...... 257 6. 3. Komunikasi kinerja fisik dengan fokus proses pelatihan dalam olahraga. ..... 262 6. 4. Cadangan performa fisik...... 264 7. Dasar fisiologis kelelahan pada atlet...... 269 7. 1. Pengertian dan mekanisme fisiologis perkembangan kelelahan... ... 269 7. 2. Faktor kelelahan dan keadaan fungsi tubuh...... 273 7. 3. Ciri-ciri kelelahan selama berbagai jenis aktivitas fisik...... 275 7. 4. Pra- kelelahan, kelelahan kronis dan kerja berlebihan...... 278 8. Ciri-ciri fisiologis proses pemulihan...... 281 8. 1. Ciri-ciri umum proses pemulihan...... 281 8. 2. Mekanisme fisiologis dari proses pemulihan... ... 283 8. 3. Pola fisiologis proses pemulihan...... 285 8. 4. Tindakan fisiologis untuk meningkatkan efisiensi pemulihan...... 288 Bagian II. FISIOLOGI OLAHRAGA SWASTA...... 291 9. Klasifikasi fisiologis dan ciri-ciri latihan jasmani...... 291 9. 1. Berbagai kriteria klasifikasi latihan. ..... 292 9. 2. Klasifikasi latihan fisik modern...... 293 9. 3. Ciri-ciri fisiologis pose olahraga dan beban statis....... 294 9. 4. Ciri-ciri fisiologis standar gerak siklik dan asiklik...... 298 9. 5. Ciri-ciri fisiologis gerak tidak baku...... 303 10. Mekanisme dan pola fisiologis perkembangan kualitas fisik...... 305 10. 1 .Bentuk perwujudan, mekanisme dan cadangan pengembangan kekuatan...... 306 10. 2. Bentuk perwujudan, mekanisme dan cadangan pengembangan kecepatan...... 310 10. 3. Bentuk perwujudan , mekanisme dan cadangan untuk pengembangan daya tahan...... 313 10. 4. Konsep kelincahan dan fleksibilitas. Mekanisme dan pola perkembangannya...... 318 11. Mekanisme fisiologis dan pola pembentukan keterampilan motorik...... 320 11. 1. Keterampilan motorik, keterampilan dan metode penelitiannya...... 320 11. 2 Mekanisme fisiologis pembentukan keterampilan motorik...... 321 11. 3. Pola fisiologis dan tahapan pembentukan keterampilan motorik...... 324 11. 4. Landasan fisiologis peningkatan keterampilan motorik ...... 330 12. Dasar-dasar fisiologis perkembangan kebugaran...... 333 12. 1. Ciri-ciri fisiologis latihan dan keadaan kebugaran...... 334 12. 2. Menguji kesiapan fungsional atlet pada istirahat...... 336 12. 3. Menguji kesiapsiagaan fungsional atlet pada beban standar dan beban ekstrim...... 339 12. 4. Ciri-ciri fisiologis overtraining dan overexertion...... 343 13. Prestasi olahraga dalam kondisi lingkungan khusus...... 346 13. 1. Pengaruh suhu dan kelembaban udara terhadap prestasi olahraga...... 346 13. 2. Prestasi olahraga dalam kondisi tekanan barometrik yang berubah.... .. 348 13. 3. Prestasi olahraga dalam kondisi iklim yang berubah..... 353 13. 4. Perubahan fisiologis tubuh saat berenang...... 355 14. Landasan fisiologis pelatihan olahraga bagi wanita.... .. 357 14. 1. Ciri-ciri morfofungsional tubuh wanita...... 357 14. 2. Perubahan fungsi tubuh selama latihan...... 365 14. 3. Pengaruh siklus biologis terhadap kinerja wanita...... 370 14. 4. Individualisasi proses pelatihan, dengan mempertimbangkan fase siklus biologis...... 373 15. Ciri-ciri fisiologis-genetik seleksi olahraga...... 375 15. 1. Pendekatan fisiologis-genetik terhadap masalah seleksi olahraga...... 376 15. 2. Pengaruh keturunan terhadap ciri-ciri morfo-fungsional dan kualitas fisik seseorang...... 378 15. 3. Memperhatikan ciri-ciri fisiologis dan genetik seseorang dalam pemilihan olahraga...... 383 15. 4. Arti pilihan aktivitas olahraga dan dominasi sensorimotor yang memadai dan tidak memadai secara genetik...... 390 15. 5. Penggunaan penanda genetik untuk mencari atlet yang terlatih dengan baik dan cepat...... 395 16 .Pengaruh genom pada keadaan fungsional, kinerja dan kesehatan atlet.. .... 398 16. 1. Penyimpanan, transmisi informasi herediter dan penguraian genom...... 398 16. 2. Penanda DNA genetik dalam olahraga.... 402 16. 3. Doping genetik dalam olahraga.. .... 405 16. 4. Deteksi doping...... 415 16. 5. Risiko terhadap kesehatan...... 417 17. Landasan fisiologis budaya jasmani yang meningkatkan kesehatan...... 421 17. 1. Peran budaya jasmani dalam kondisi kehidupan modern...... 422 17. 2. Hipokinesia, ketidakaktifan fisik dan pengaruhnya pada tubuh manusia...... 425 17. 3. Bentuk-bentuk utama budaya jasmani yang meningkatkan kesehatan dan pengaruhnya terhadap keadaan fungsional tubuh...... 428 Bagian III. FISIOLOGI USIA...... 435 1. Pola fisiologis umum pertumbuhan dan perkembangan tubuh manusia...... 435 1. 1. Periodisasi dan heterokronisitas perkembangan...... 435 1. 2. Sensitif periode... ... 438 1. 3. Pengaruh keturunan dan lingkungan terhadap perkembangan tubuh...... 441 1. 4. Akselerasi zaman dan individu, usia biologis dan paspor...... 444 2. Ciri-ciri fisiologis tubuh anak prasekolah dan usia sekolah dasar serta adaptasinya terhadap aktivitas fisik...... 448 2. 1. Perkembangan sistem saraf pusat, aktivitas saraf yang lebih tinggi, dan sistem sensorik..... .448 2. 2. Perkembangan fisik dan sistem muskuloskeletal...... 456 2. 3. Ciri-ciri darah, sirkulasi dan pernafasan...... 457 2. 4. Ciri-ciri pencernaan, metabolisme dan energi.. .... 461 2. 5. Ciri-ciri termoregulasi, proses sekresi dan aktivitas kelenjar endokrin...... 462 2. 6. Ciri-ciri fisiologis adaptasi anak usia prasekolah dan sekolah dasar terhadap aktivitas fisik... ... 466 3. Ciri-ciri fisiologis tubuh anak SMP dan SMA serta adaptasinya terhadap aktivitas fisik...... 488 3. 1. Perkembangan sistem saraf pusat, aktivitas saraf yang lebih tinggi, dan sistem sensorik. ..... 489 3. 2. Perkembangan fisik dan sistem muskuloskeletal... ... 494 3. 3. Ciri-ciri darah, sirkulasi dan pernapasan...... 497 3. 4. Ciri-ciri pencernaan, ekskresi dan sistem endokrin...... 500 3. 5. Ciri-ciri termoregulasi, metabolisme dan energi...... 506 3. 6. Ciri-ciri fisiologis adaptasi anak usia sekolah menengah pertama dan atas terhadap aktivitas jasmani...... 508 4. Ciri-ciri fisiologis pelajaran pendidikan jasmani di sekolah.... .. 530 4. 1. Alasan fisiologis penjatahan aktivitas fisik anak usia sekolah...... 530 4. 2. Perubahan fungsi tubuh anak sekolah selama pelajaran pendidikan jasmani...... 533 4. 3 .Pengaruh kelas pendidikan jasmani terhadap jasmani, perkembangan fungsional, kinerja dan keadaan kesehatan anak sekolah...... 536 4. 4. Kontrol fisiologis dan pedagogis atas kelas pendidikan jasmani dan kriteria fisiologis pemulihan tubuh anak sekolah. ..... 543 5. Ciri-ciri fisiologis tubuh orang dewasa dan lanjut usia serta adaptasinya terhadap aktivitas fisik...... 548 5. 1. Penuaan, harapan hidup, reaksi adaptif dan reaktivitas tubuh... ... 549 5. 2. Karakteristik sistem muskuloskeletal, sistem otonom dan sensorik yang berkaitan dengan usia..... 553 5. 3. Karakteristik sistem pengaturan yang berkaitan dengan usia...... 557 5. 4. Fisiologis ciri-ciri adaptasi orang dewasa dan lanjut usia terhadap aktivitas fisik.... 561 6. Ciri-ciri fisiologis pengolahan informasi pada atlet dari berbagai usia..... 573 6. 1. Pentingnya proses pengolahan informasi untuk olahraga dan usianya -karakteristik terkait...... 573 6. 2. Landasan fisiologis dari proses persepsi, pengambilan keputusan dan pemrograman respons...... 575 6 3. Kecepatan dan efisiensi berpikir taktis. Bandwidth otak...... 579 6. 4. Kekebalan kebisingan atlet, karakteristiknya yang berkaitan dengan usia...... 582 7. Asimetri fungsional atlet dari berbagai usia...... 583 7. 1. Asimetri motorik pada manusia, ciri-ciri usianya...... 583 7. 2. Asimetri sensorik dan mental. Profil asimetri individu...... 586 7. 3. Perwujudan asimetri fungsional pada atlet...... 589 7. 4. Landasan fisiologis manajemen proses latihan dengan mempertimbangkan asimetri fungsional...... 593 8 .Dasar fisiologis ciri-ciri tipologi individu atlet dan perkembangannya dalam entogenesis...... 595 8. 1. Ciri-ciri tipologi individu seseorang...... 596 8. 2. Perkembangan ciri-ciri tipologi dalam entogenesis. ..... 598 8. 3. Karakteristik tipologi individu atlet dan pertimbangannya dalam proses latihan...... 601 8. 4. Karakteristik tipologi individu bioritme dan pengaruhnya terhadap performa manusia...... 604 KESIMPULAN...... 609

Penerbit: "Olahraga" (2015)

Penulis Alexander Sergeevich Solodkov

Alexei Solodkov, Elena Sologub

Fisiologi manusia. Umum. Olahraga. Usia

Buku teks untuk institusi pendidikan tinggi budaya jasmani

Edisi ke-6, direvisi dan diperluas

Disetujui oleh Kementerian Federasi Rusia untuk Budaya Fisik dan Olahraga sebagai buku teks untuk lembaga pendidikan tinggi budaya fisik

Publikasi ini disiapkan di Departemen Fisiologi Universitas Negeri Nasional Kebudayaan Jasmani, Olahraga dan Kesehatan dinamai P.F. Lesgafta, St

Peninjau:

DALAM DAN. Kuleshov, dokter kedokteran. sains, prof. (VmedA dinamai S.M. Kirov)

MEREKA. Kozlov, dokter biol, dan dokter ped. sains, prof.

(NSU dinamai P.F. Lesgaft, St. Petersburg)

Kata pengantar

Fisiologi manusia adalah landasan teori dari sejumlah disiplin ilmu praktis (kedokteran, psikologi, pedagogi, biomekanik, biokimia, dll.) Tanpa memahami jalannya proses fisiologis normal dan konstanta yang menjadi cirinya, berbagai spesialis tidak dapat menilai dengan tepat keadaan fungsional manusia. tubuh manusia dan kinerjanya dalam berbagai kondisi aktivitas. Pengetahuan tentang mekanisme fisiologis pengaturan berbagai fungsi tubuh penting untuk memahami jalannya proses pemulihan selama dan setelah kerja otot yang intens.

Dengan mengungkap mekanisme dasar yang menjamin keberadaan seluruh organisme dan interaksinya dengan lingkungan, fisiologi memungkinkan untuk memperjelas dan mempelajari kondisi dan sifat perubahan aktivitas berbagai organ dan sistem dalam proses entogenesis manusia. Fisiologi adalah ilmu yang melakukan pendekatan sistem dalam studi dan analisis beragam hubungan intra dan antar sistem dari tubuh manusia yang kompleks dan reduksinya menjadi formasi fungsional tertentu dan gambaran teoretis yang terpadu.

Penting untuk ditekankan bahwa peneliti dalam negeri memainkan peran penting dalam pengembangan konsep fisiologis ilmiah modern. Pengetahuan tentang sejarah suatu ilmu merupakan prasyarat yang diperlukan untuk pemahaman yang benar tentang tempat, peran dan pentingnya disiplin ilmu dalam isi status sosial-politik masyarakat, pengaruhnya terhadap ilmu tersebut, serta pengaruh ilmu tersebut. dan perwakilannya dalam pembangunan masyarakat. Oleh karena itu, pertimbangan jalur historis perkembangan masing-masing bagian fisiologi, penyebutan perwakilannya yang paling menonjol dan analisis dasar ilmu pengetahuan alam di mana konsep dan gagasan dasar disiplin ini dibentuk, memungkinkan untuk menilai keadaan saat ini. subjek dan menentukan arah lebih lanjut yang menjanjikan.

Ilmu fisiologis di Rusia pada abad ke-18 hingga ke-19 diwakili oleh sekelompok ilmuwan brilian - I.M. Sechenov, F.V. Ovsyannikov, A.Ya. Danilevsky, A.F. Samoilov, I.R. Tarkhanov, N.E. Vvedensky dan lainnya Tetapi hanya I.M. Sechenov dan I.P. Pavlov dikreditkan dengan menciptakan arah baru tidak hanya dalam bahasa Rusia, tetapi juga dalam fisiologi dunia.

Fisiologi sebagai disiplin independen mulai diajarkan pada tahun 1738 di Universitas Akademik (kemudian St. Petersburg). Universitas Moskow, yang didirikan pada tahun 1755, juga memainkan peran penting dalam perkembangan fisiologi, di mana Departemen Fisiologi dibuka dalam strukturnya pada tahun 1776.

Pada tahun 1798, Akademi Medis-Bedah (Medis Militer) didirikan di St. Petersburg, yang memainkan peran luar biasa dalam perkembangan fisiologi manusia. Departemen Fisiologi yang dibentuk di bawahnya berturut-turut dipimpin oleh P.A. Zagorsky, D.M. Vellansky, N.M. Yakubovich, I.M. Sechenov, I.F. Sion, F.V. Ovsyannikov, I.R. Tarkhanov, I.P. Pavlov, L.A. Orbeli, A.V. Lebedinsky, M.P. Brestkin dan perwakilan ilmu fisiologis terkemuka lainnya. Di balik setiap nama terdapat penemuan-penemuan dalam fisiologi yang memiliki signifikansi global.

Fisiologi dimasukkan dalam kurikulum universitas pendidikan jasmani sejak hari pertama organisasinya. Tentang dibuat oleh P.F. Lesgaft pada tahun 1896 segera membuka kabinet fisiologi di Perguruan Tinggi Pendidikan Fisika, yang dipimpin pertama oleh Akademisi I.R. Tarkhanov. Pada tahun-tahun berikutnya, fisiologi diajarkan di sini oleh N.P. Kravkov, A.A. Walter, PP. Rostovtsev, V.Ya. Chagovets, A.G. Ginetsinsky, A.A. Ukhtomsky, L.A. Orbeli, I.S. Beritov, A.N. Krestovnikov, G.V. Folbort dkk.

Pesatnya perkembangan fisiologi dan percepatan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di negara ini menyebabkan munculnya bagian independen baru dari fisiologi manusia - fisiologi olahraga pada tahun 30-an abad ke-20, meskipun beberapa karya dikhususkan untuk mempelajari fungsi tubuh selama aktivitas fisik diterbitkan pada akhir abad ke-19 (I O. Rozanov, S.S. Gruzdev, Yu.V. Blazhevich, P.K. Gorbachev, dll.). Perlu ditekankan bahwa penelitian sistematis dan pengajaran fisiologi olahraga dimulai di negara kita lebih awal daripada di luar negeri, dan lebih tepat sasaran. Ngomong-ngomong, kami mencatat bahwa hanya pada tahun 1989 Majelis Umum Persatuan Ilmu Fisiologi Internasional memutuskan untuk membentuk komisi "Fisiologi Olahraga" di bawahnya, meskipun komisi dan bagian serupa ada dalam sistem Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet, Uni Soviet Akademi Ilmu Kedokteran, Perkumpulan Fisiologis All-Union dinamai menurut namanya. AKU P. Komite Olahraga Negara Pavlov Uni Soviet telah ada di negara kita sejak tahun 1960-an.

Prasyarat teoretis bagi kemunculan dan perkembangan fisiologi olahraga diciptakan oleh karya-karya mendasar I.M. Sechenova, I.P. Pavlova, N.E. Vvedensky, A.A. Ukhtomsky, I.S.Beritashvili, K.M. Bykov dan lainnya. Namun, studi sistematis tentang dasar fisiologis budaya fisik dan olahraga dimulai jauh kemudian. Penghargaan yang sangat besar atas penciptaan bagian fisiologi ini adalah milik L.A. Orbeli dan muridnya A.N. Krestovnikov, dan ini terkait erat dengan pembentukan dan pengembangan Universitas Budaya Fisik. P.F. Lesgaft dan Departemen Fisiologinya - departemen pertama di antara universitas pendidikan jasmani di negara dan di dunia.

Setelah pembentukan Departemen Fisiologi di Institut Pendidikan Jasmani pada tahun 1919. P.F. Lesgaft, mata pelajaran ini diajarkan oleh L.A. Orbeli, A.N. Krestovnikov, V.V. Vasilyeva, A.B. Gandelsman, E.K. Zhukov, N.V. Zimkin, A.S. Mozzhukhin, E.B. Sologub, A.S. Solodkov dan lainnya Pada tahun 1938 A.N. Kreetovnikov menerbitkan “Buku Teks Fisiologi” pertama di negara kita dan di dunia untuk lembaga pendidikan jasmani, dan pada tahun 1939, monografi “Fisiologi Olahraga”. Peran penting dalam pengembangan lebih lanjut pengajaran disiplin ini dimainkan oleh tiga edisi “Buku Teks Fisiologi Manusia” yang diedit oleh N.V. Zimkina (1964, 1970, 1975).

Pembentukan berbagai organ dan sistem, kualitas dan keterampilan motorik, peningkatannya dalam proses pendidikan jasmani dapat berhasil asalkan berbagai cara dan metode budaya jasmani digunakan secara ilmiah, serta jika perlu untuk mengintensifkan atau mengurangi. beban otot. Dalam hal ini perlu diperhatikan usia, jenis kelamin dan karakteristik individu anak-anak, remaja, orang dewasa dan lanjut usia, serta kemampuan cadangan tubuhnya pada berbagai tahap perkembangan individu. Pengetahuan para ahli tentang pola-pola tersebut akan melindungi praktik pendidikan jasmani dari penggunaan beban otot yang tidak mencukupi dan berlebihan yang berbahaya bagi kesehatan masyarakat.

Hingga saat ini, materi faktual yang signifikan tentang olahraga dan fisiologi terkait usia telah dikumpulkan, disajikan dalam buku teks dan alat bantu pengajaran yang relevan. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, data baru telah muncul mengenai beberapa bagian subjek yang tidak disertakan dalam publikasi sebelumnya. Selain itu, karena kurikulum yang terus berubah dan ditambah, isi bagian disiplin ilmu yang diterbitkan sebelumnya tidak sesuai dengan rencana tematik modern yang menurutnya pengajaran dilakukan di universitas pendidikan jasmani di Rusia. Mempertimbangkan hal di atas, buku teks yang diusulkan berisi materi yang disistematisasikan, ditambah dan, dalam beberapa kasus, baru dalam kerangka informasi pendidikan dan ilmiah saat ini tentang subjek tersebut. Bagian terkait dari buku teks ini juga memuat hasil penelitian penulis sendiri.

Pada tahun 1998–2000 SEBAGAI. Solodkov dan E.B. Sologub menerbitkan tiga buku teks tentang fisiologi umum, olahraga dan perkembangan, yang banyak diminati oleh siswa, disetujui oleh para guru dan menjadi dasar penyusunan buku teks modern. Buku teks yang mereka terbitkan pada tahun 2001 sesuai dengan program disiplin baru, persyaratan Standar Negara Pendidikan Profesional Tinggi Federasi Rusia dan mencakup tiga bagian - fisiologi umum, olahraga dan usia.

Meski peredaran edisi pertama banyak (10 ribu eksemplar), dua tahun kemudian buku teks tersebut tidak tersedia di toko-toko. Oleh karena itu, setelah dilakukan beberapa koreksi dan penambahan, pada tahun 2005 buku ajar ini diterbitkan kembali pada edisi yang sama. Namun, pada akhir tahun 2007 ternyata tidak mungkin untuk membelinya di mana pun. Pada saat yang sama, Departemen Fisiologi secara teratur menerima proposal dari berbagai wilayah di Federasi Rusia dan negara-negara CIS tentang perlunya edisi ulang buku teks berikutnya. Selain itu, penulis memiliki beberapa materi baru yang memenuhi persyaratan Proses Bologna untuk spesialis di bidang pendidikan jasmani dan olahraga.

Buku teks edisi ketiga yang disiapkan, bersama dengan mempertimbangkan dan menerapkan komentar dan saran individu dari pembaca, juga mencakup dua bab baru: “Keadaan fungsional atlet” dan “Pengaruh genom pada keadaan fungsional, kinerja dan kesehatan atlet. atlet.” Untuk bab terakhir, beberapa materi disampaikan oleh N.M., profesor Departemen Biologi di St. John's University di New York. Konevoy-Hanson, yang penulisnya dengan tulus berterima kasih kepada Natalya Mikhailovna.

Segala kritik dan saran mengenai edisi kelima yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas buku teks, akan diterima dengan penuh syukur oleh penulis.

Bagian I

Fisiologi umum

Agar aktivitas profesional berhasil, setiap pelatih dan guru memerlukan pengetahuan tentang fungsi tubuh manusia. Hanya dengan mempertimbangkan kekhasan aktivitas vitalnya dapat membantu mengelola pertumbuhan dan perkembangan tubuh manusia dengan baik, menjaga kesehatan anak-anak dan orang dewasa, menjaga kinerja bahkan di usia tua, dan menggunakan beban otot secara rasional dalam proses pendidikan jasmani. dan pelatihan olahraga.

1. Perkenalan. Sejarah fisiologi

Tanggal terbentuknya fisiologi modern adalah tahun 1628, ketika dokter dan ahli fisiologi Inggris William Harvey mempublikasikan hasil penelitiannya tentang peredaran darah pada hewan.

Fisiologi ilmu tentang fungsi dan mekanisme aktivitas sel, jaringan, organ, sistem dan keseluruhan organisme secara keseluruhan. Fungsi fisiologis merupakan perwujudan aktivitas vital organisme yang mempunyai makna adaptif.

1.1. Mata kuliah fisiologi, hubungannya dengan ilmu-ilmu lain dan signifikansinya bagi budaya jasmani dan olahraga

Fisiologi sebagai ilmu tidak dapat dipisahkan dengan disiplin ilmu lainnya. Hal ini didasarkan pada pengetahuan fisika, biofisika dan biomekanik, kimia dan biokimia, biologi umum, genetika, histologi, sibernetika, anatomi. Pada gilirannya, fisiologi adalah dasar kedokteran, psikologi, pedagogi, sosiologi, teori dan metode pendidikan jasmani. Dalam proses perkembangan ilmu fisiologi dari fisiologi umum bermacam-macam bagian pribadi: fisiologi persalinan, fisiologi...

Buku teks untuk institusi pendidikan tinggi budaya jasmani. edisi ke-7

Disetujui oleh Kementerian Federasi Rusia untuk Budaya Fisik dan Olahraga sebagai buku teks untuk lembaga pendidikan tinggi budaya fisik

Publikasi ini disiapkan di Departemen Fisiologi Universitas Negeri Nasional Budaya Fisik, Olahraga dan Kesehatan. P.F.Lesgafta, St

Peninjau:

V. I. Kuleshov, dokter kedokteran. sains, prof. (VmedA dinamai S.M. Kirov)

I.M.Kozlov, Doktor Biologi dan dokter ped. sains, prof. (NSU dinamai P.F. Lesgaft, St. Petersburg)

Sologub Elena Borisovna – Doktor Ilmu Biologi, Profesor. Sejak 2002 ia tinggal di New York (AS).

Kata pengantar

Penting untuk ditekankan bahwa peneliti dalam negeri memainkan peran penting dalam pengembangan konsep fisiologis ilmiah modern. Pengetahuan tentang sejarah suatu ilmu merupakan prasyarat yang diperlukan untuk pemahaman yang benar tentang tempat, peran dan pentingnya disiplin ilmu dalam isi status sosial-politik masyarakat, pengaruhnya terhadap ilmu tersebut, serta pengaruh ilmu tersebut. dan perwakilannya dalam pembangunan masyarakat. Oleh karena itu, pertimbangan jalur historis perkembangan masing-masing bagian fisiologi, penyebutan perwakilannya yang paling menonjol dan analisis dasar ilmu pengetahuan alam di mana konsep dan gagasan dasar disiplin ini dibentuk, memungkinkan untuk menilai keadaan saat ini. subjek dan menentukan arah lebih lanjut yang menjanjikan.

Penerbit: "Olahraga" (2015)