«Модификационная изменчивость организма под влиянием физических упражнений»

XVII открытая научно-практическая конференция учащихся

города Лермонтова

Секция: Биология

«Модификационная изменчивость организма

под влиянием физических упражнений»

Лермонтов, 2021 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………

Глава 1. Понятие модификационной изменчивости ……………………..

1.1 Определение изменчивости и ее виды ……………….……………….

Глава 2. Влияние физической активности на организм человека ………

2.1 . Определение физической активности………………………………….

2.2. Влияние упражнений на организм человека ……………….………….

2.3. Диагностика состояния организма……………….…………………….

Глава 3. Практическая часть ……………….……………….……………….

3.1. Программа тренировок ………….………………………………..…….

3.2. Результаты спустя 2 года ……………….……………….………………

4. Выводы ……………………………………………………………..…….

5. Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ

Цель:

1.  Изучить модификационые изменения моего организма под действием физических упражнений.

Задачи:

• изучить материал данной темы по дополнительным литературным и Интернет-источникам;

• Провести эксперимент над своим телом при с помощью физических упражнений;

• Проанализировать практическую часть проекта и сделать выводы.

Гипотеза:  Если я систематически буду заниматься спортом, то я достигну желаемых результатов в физическом состоянии и внешнем виде своего тела.

Актуальность вопроса: В 9 классе на уроке биологии мы изучали тему: «Модификационная изменчивость». И я захотела провести наблюдения за своим телом. Решила выяснить, как физические упражнения повлияют на мой организм.

Физическая культура и спорт являются неотделимой частью культуры общества и каждого человека в отдельности. В настоящее время нельзя найти ни одной сферы человеческой деятельности, которая не была бы связана со спортом и физической культурой.

В последние годы все чаще упоминается о физической культуре не только как об автономном социальном факте, но и как об устойчивом качестве личности.

Исторически физическая культура формировалась под влиянием потребностей общества в физической подготовке молодого поколения и взрослого населения к труду. Вместе с тем, по мере эволюции систем воспитания и образования физическая культура становилась базовым видом культуры, которая формирует двигательные умения и навыки. Физическая культура должна сопровождать человека в течение всей его жизни.

Физической культурой и спортом в нашей стране занимаются всего 8-10% населения, в то же время в экономически развитых странах мира этот показатель достигает 40—60 %.

Значение физкультуры и спорта в жизни человека значительно увеличилось в последние десятилетия. Спорт и физкультура существенно влияют на состояние организма в целом, на психику и статус человека.

Глава 1. Понятие модификационной изменчивости.

1.1 Определение изменчивости и ее виды.

Модификационная изменчивость — это изменение фенотипа под действием условий окружающей среды, происходящее без изменения генотипа. Возникающие в этом случае изменения признаков называют модификациями. Они обусловлены прежде всего тем, что факторы среды способны влиять на характер проявления генов, т. е. на синтез соответствующих белков и (или) на работу данных белков. Следовательно, условия окружающей среды могут в определенной мере изменять интенсивность и ход протекания процессов обмена веществ в организме.

Принято различать ненаследственную (модификационную) и наследственную (генотипическую) изменчивость.

Глава 2. Влияние физической активности на организм человека

2.1 . Определение физической активности

Что такое физическая активность?

По определению Всемирной организации здравоохранения, физическая активность — это какое-либо движение тела, производимое скелетными мышцами, которое требует расхода энергии, включая активность во время работы, игр, выполнения домашней работы, поездок и рекреационных занятий.

Помимо физических упражнений, любые другие виды физической активности, осуществляемые во время отдыха, во время поездок в какие-либо места и обратно или во время работы также полезны для здоровья. Кроме того, улучшению здоровья способствует как умеренная, так и интенсивная физическая активность.

Основные факты

• Недостаточная физическая активность является одним из основных факторов риска смерти в мире.

• Недостаточная физическая активность является одним из основных факторов риска развития неинфекционных заболеваний (НИЗ), таких как сердечно-сосудистые заболевания, рак и диабет.

• Физическая активность имеет важные преимущества для здоровья и способствует профилактике НИЗ.

• Каждый четвертый взрослый человек в мире недостаточно активен.

• Более 80% подростков во всем мире испытывают недостаток физической активности.

2.2. Влияние упражнений на организм человека

Влияние спорта на организм человека

Каждый спортсмен знает, что физические нагрузки бывают двух видов: аэробные и анаэробные. У них разные механизмы, и они по-разному влияют на организм.

Аэробные упражнения – такие, главным источником энергии при выполнении которых является кислород. Это не очень интенсивные виды тренировок: ходьба, бег, плавание, танцы, занятия на велотренажерах и тому подобное. Во время таких занятий кислород успевает усвоиться организмом целиком.

Анаэробные упражнения – такие, в ходе которых основным источником энергии является не кислород, а окисленные вещества (переработанные жиры, гликогены, лактаты), содержащиеся в митохондриях мышц в качестве энергетических запасов. Такие резервы нужны на тот случай, когда на мышцы дается сильная нагрузка, и из-за этого кислород не успевает усвоиться целиком. Считается, что таких энергетических запасов хватает на 20 минут силовых тренировок.

Основная цель аэробных нагрузок – это укрепление сердечно-сосудистой и респираторной систем (кардиотренировки) и сжигание жиров (фитнес). Влияние анаэробных упражнений на организм человека заключается, в первую очередь, в наращивании мышечной массы.

Спорт – и физическое здоровье:

Спорт – это:

• Здоровая сердечно-сосудистая система. Спорт сокращает риск развития ишемических заболеваний в два раза, нормализует кровяное давление, активизирует кровоток. Существует даже отдельный вид тренировок, нацеленный на улучшение и восстановление работы сердца и сосудов, - кардиотренировки.

• Здоровая опорно-двигательная система. Физические нагрузки улучшают костную и хрящевую ткань. Из-за гиподинамии развивается хрупкость костей.

• Крепкие мышцы. Есть специальные виды тренировок, нацеленные на наращивание мышечной массы, но это не обязательно. Главное – поддерживать мускулы в здоровом тонусе, чтобы они не атрофировались и не зажимались в спазм. Физические нагрузки ускоряют поступление кислорода к мышцам, за счет чего улучшается клеточный метаболизм и липидный обмен.

• Здоровая дыхательная система. Спорт улучшает функцию дыхания и работу легких.

• Снижение риска онкологических заболеваний. Толстая кишка, лёгкие и молочные железы - раковые поражения именно этих органов можно предотвратить с помощью спорта и физической активности.

• Ускорение метаболизма. Обмен веществ – это набор химических реакций, благодаря которым организм живет. От него зависит поступление энергии в клетку и построение клеточных структур.

• Предотвращение и борьба с ожирением. Спорт сжигает жир. Это происходит благодаря быстрому метаболизму. Кроме того, кислород, усиленно поступающий в организм при занятиях спортом, разрушает жировые клетки путем окисления. Во время тренировок сжигаются калории.

• Укрепление иммунной системы. Физическая активность способствует вымыванию вредных микробов из носа и носоглотки. Также их размножение блокируется временным повышением температуры во время тренировки. Кроме того, физические упражнения ускоряют циркуляцию лимфы, поэтому иммунная система быстрее реагирует на вторжение бактерий и вирусов.

• Выведение за пределы организма продуктов переработки, токсинов и избытков воды.

• Жизненная энергия. Во время спорта происходит интенсивный приток кислорода во все части организма, в том числе к головному мозгу. Мозг начинает активней работать, настроение значительно улучшается, бодрость духа просто зашкаливает.

Спорт и психическое здоровье

Полвека назад ученые установили, что спорт позволяет бороться с негативными психическими состояниями. Был проведен эксперимент с двумя группами мужчин: одна тренировалась на протяжении полутора месяцев, а вторая вела малоподвижный образ жизни. К концу эксперимента оказалось, что первые были намного жизнерадостней, позитивней и почти никогда не пребывали в подавленном настроении и унынии. В то время как подопытные из второй группы почти все хандрили и были раздражены. В чем дело?

Спорт способствует выработке «гормонов радости» эндорфинов. Это химические соединения, сходные по структуре с опиатами. Они вырабатываются в нейронах головного мозга и приводят человека в состояние эйфории. Очень важный природный антидепрессант!

У людей, занимающихся спортом, гораздо реже: депрессия, стрессы, уныние, агрессия, тревожность, бессонница.

Ко всему прочему, спорт – это преодоление трудностей, а, значит, он воспитывает волевые качества: целеустремленность, настойчивость, смелость, решительность, самодисциплину. Особенным образом воздействуют на формирование личности командные виды спорта. Они развивают общительность, ответственность, инициативность. В таких играх, как баскетбол, волейбол, футбол, развивается боковое зрение. Это способствует тренировке более быстрого принятия решений. Человек становится более выносливым. Повышается его самооценка.

2.3. Диагностика состояния организма

Правила самоконтроля при занятиях физической культурой и спортом:

• Прежде чем начать самостоятельные занятия, выясните состояние своего здоровья, физического развития и определите уровень физической подготовленности.

• Тренировку обязательно начинайте с разминки, а по завершении используйте восстанавливающие процедуры (массаж, теплый душ, ванна).

• Помните, что эффективность тренировки будет наиболее высокой, если вы будете использовать физические упражнения совместно с закаливающими процедурами, соблюдать гигиенические условия, режим правильного питания.

• Старайтесь соблюдать физиологические принципы тренировки: Постепенное увеличение трудности упражнений, объема и интенсивности физических нагрузок, правильное чередование нагрузок и отдыха между упражнениями с учетом вашей тренированности и переносимости нагрузки.

• Помните, что результаты тренировок зависят от их регулярности, так как большие перерывы (4 – 5 дней и более) между занятиями снижают эффект предыдущих занятий.

• Не стремитесь к достижению высоких результатов в кратчайшие сроки. Спешка может привести к перегрузке организма и переутомлению.

• Физические нагрузки должны соответствовать вашим возможностям, поэтому их сложность повышайте постепенно, контролируя реакцию организма на них.

• Составляя план тренировки, включайте упражнения для развития всех двигательных качеств (быстроты, силы, гибкости, выносливости, скоростно-силовых и координационных качеств). Это позволит вам достичь успехов в избранном виде спорта.

• Если вы почувствовали усталость, то на следующих тренировках нагрузку надо снизить.

• Если вы почувствовали недомогание или какие-то отклонения в состоянии здоровья, переутомление, прекратите тренировки и посоветуйтесь с преподавателем физической культуры или врачом.

• Старайтесь проводить тренировки на свежем воздухе, привлекайте к тренировкам своих товарищей, членов семьи, родственников.

Глава 3. Практическая часть

3.1. Программа тренировок

Я уже два года посещаю тренажёрный зал 3 раза в неделю и занимаюсь по 1,5-2 часа. В основном я увлекаюсь силовыми тренировками. Мне очень нравится тренировать свою силу.

Программа тренировок состоит из нескольких этапов.

Разминка

Разминка – это важная часть подготовки своего организма к тренировке. При выполнении упражнений для разминки, повышается температура тела, разогревая мышцы, также увеличивается сердечный ритм, ускоряется процесс кровообращения, организм готов к занятиям. И так задания для разминки:

1. 10 минут на беговой дорожке со скоростью 6.5

2. Римский стул или скамейка .

3. Гиперэкстензия с блином в руках 15 кг

Основная часть

Основная часть - это самая важная часть тренировки, так как это самая длинная часть в занятии и именно в ней происходит укрепление и рост мышц. Занимает 70% всего занятия, иногда ее называют нагрузочной фазой. Потому что именно в ней поднимаются большие веса, конечно за это время величина нагрузки должна соответствующим образом меняться. Вот некоторые задания для основной части:

1. Сведение и разведение ног 54 кг

2. Ягодичные мостик в смите 100кг

3. Подъем гантелей на бицепс двумя способами . 7 кг каждая рука

4. Махи ногами по 24 кг каждая нога

5. Приседания со штангой 35 кг

6. Мертвая тяга 50 кг

Заминка

Заминка — это набор упражнений, выполняемый после тренировки для плавного перехода организма в спокойное состояние. Ряд восстанавливающих и успокаивающих упражнений, которые как раз не разогревают, а «охлаждают» организм после проделанной нагрузки. 

7. 45 минут на беговой дорожке

8. Растяжка

3.2. Результаты спустя 2 года

Я начала наблюдение над своим организмом 2 года назад.

Целью моего наблюдения было исследовать роль модификационной изменчивости на организм под влиянием на него физических упражнений.

Перед началом своих тренировок я произвела замеры тела:

Сначала у меня была отдышка даже при легком поднятии в горку. Я плохо спала, очень тяжело просыпалась и также не могла уснуть вечером. И испытывала дискомфорт в области желудочно-кишечного тракта.

Спустя 2 года я имею следующие антропометрические показатели. (см. таблицу)

Проанализировав полученные данные, можно сделать выводы:

Занимаясь спортом я изучала свои организм. Первое время было тяжело, болели мышцы. Спустя время, тело адаптируется, формируется тренировочный эффект. Я почувствовала прилив сил, меньше болею простудными заболеваниями, масса тела уменьшилась, увеличилась мышечная масса тела, пропала отдышка, больше энергии, будто бы у меня открылось второе дыхание. 

Вывод:

Модификационнная изменчивость – это ненаследственная изменчивость, которая связана с изменениями фенотипа из-за влияния условий существования и не связана с изменениями генотипа.

Она играет важную роль в жизни организмов, предоставляя им приспособление к изменчивым условиям. Максимальная степень модификации зависит от интенсивности и продолжительности определенного фактора на организм, в нашем случае физические упражнения.

Практическая значимость проекта:

Данный материал можно использовать на уроках биологии, при изучении темы: Виды изменчивости и модификационная изменчивость.

Подтверждение гипотезы: в результате систематических тренировок, я достигла желаемого результата: кожа гладкая и подтянутая, мышцы выносливые и рельефные, массовая доля жира в организме уменьшилась, чувствуется легкость во всем теле.

Библиографический список:

1.Физическая культура и физическая подготовка: Учебник / Под ред. В.Я. Кикотя, И.С. Барчукова. - М.: Юнити, 2016. - 431 c.
2. Баженова, Е.А. Английский язык для направления "Физическая культура" / Е.А. Баженова. - М.: Academia, 2018. - 192 c.
3. Бароненко, В.А. Здоровье и физическая культура студента: Учебное пособие / В.А. Бароненко, Л. А. Рапопорт. - М.: Альфа-М, 2017. - 352 c.

4.Анатомия силовых упражнений для мужчин и женщин. - М.: Харвест, 2010. - 784 c.
5.. Аутогенная тренировка по Владимиру Леви. - М.: ВКТ, АСТ, 2009. - 593 c.
6. Бородкин, Владимир Внутренние рассветы. Техника психического равновесия. Психофизическая тренировка на каждый день / Владимир Бородкин. - М.: Издатель Л. А. Филимонова, 2002. - 288 c.

7. https://ru.wikipedia.org/wiki/Модификационная_изменчивость

8. https://studarium.ru/article/129

9. https://uchitel.pro/ненаследственная-модификационная-и/

Приложение 1

Комплекс упражнений

Римский стул

Прежде чем разбирать подъемы туловища и скручивания на римском стуле или скамье, рассмотрим несколько вариантов тренажеров, которые встречаются в спортивных залах. Это позволит не теряться, увидев в своем фитнес-клубе «непохожий» агрегат.

Рис.1 Римский стул

• Независимо от того, на каком тренажере вы выполняете упражнение, техника движения должна быть следующей:

1. Займите исходное положение на скамье. Ваши ноги должны быть зафиксированы, а мышцы живота напряжены. Расслабления пресса не происходит на протяжении всего выполнения упражнения. Поясница должна быть максимально прямой, то есть фактически прижата к скамье в исходном положении. Далее, если вы делаете скручивания, поясница остается максимально прижатой. Если же выполняете подъемы, поясница отрывается от скамьи, но прогиба в поясничном отделе при этом не появляется. Выполняя упражнение на тренажере с двумя валиками (для голеней и коленей), соблюдать это правило достаточно легко, так как бедра согнуты. В случае скамьи с упором только для голеней – держать поясницу вплотную к скамье будут мешать ягодицы. Поэтому при выполнении упражнения спину на скамью вы полностью не опускаете. То есть позвоночник все время немного скруглен. Если вы качаете пресс на тренажере для гиперэкстензии, опоры у поясницы вообще нет, положение корпуса контролируется исключительно силой ваших мышц.

2. Руки можете скрестить на груди или убрать за голову (так делать тяжелее).

3. На выдохе поднимите корпус. При выполнении скручиваний от скамьи отрываются только лопатки. Делая подъемы, поднимайте весь корпус на 30–60 градусов выше параллели с полом. Проще говоря – примерно вполовину ниже, чем до вертикального положения туловища.

4. Медленно и подконтрольно, не расслабляя пресс и не прогибая спину, вернитесь в исходное положение.

Выполняйте упражнение по 20–30 раз в 3–4 подхода. Последние повторы должны даваться вам максимально тяжело. Однако, не допускайте такой усталости мышц, которая заставит вас нарушить технику.

Гиперэкстензия*

• На скамью ложатся вниз лицом, а ноги в области голеней фиксируют на специальных площадках.

• Тело выпрямляют, скрещивая руки перед грудью, принимая тем самым начальную позицию.

• Спину держат прямой и выдыхают, медленно опускаясь вниз до возможного максимума.

• Опускание корпуса должно приходиться на вдыхание воздуха, чтобы и спинные нижние, и бицепс бедренных мышц растягивались.

• Начинают подниматься вверх, выдыхая. Должно четко ощущаться то, как все мышечные группы, на которое направлено упражнение сокращаются.

• Этот порядок действий сохраняют в каждом повторе.

• 

Рис,2 Гиперэкстензия

Сведение и разведение ног

• Исходное положение

В отличие от разведения, которое может выполняться стоя, это упражнение всегда делается из исходного положения сидя на тренажере, спина прижата к спинке машины;

Если в зале только машина для сведения и разведения, следует переставить подушки тренажера так, чтобы они смотрели одна к другой, и развести «педали» на доступную для себя ширину, а затем зафиксировать их фиксаторами;

После этого нужно поместить толчковую ногу в педаль тренажера так, чтобы сгиб коленного сустава касался подушки, сесть на скамью, и закинуть вторую ногу;

Теперь достаточно начать сводить ноги

• Движение

Спина касается спинки скамьи так, чтобы положение было устойчивым;

За счет работы приводящих мышц бедра ноги сводятся перед собой;

Работа идет до касания, в полную амплитуду;

С выдохом ноги возвращаются в исходное положение;

Выполняется нужное количество повторов, на время отдыха тренажер лучше покинуть, чтобы избежать перерастяжения мышц и связок

• Ошибки

Толчки бедер руками;

Быстрая низкоамплитудная работа;

Недостаточно полное сведение;

Искривление спины в грудном отделе;

Слишком сильный прогиб в поясничном отделе;

Смещение таза вперед по подушке тренажера

Рис,3 Сведение и разведение ног

Ягодичный мостик

Исходное положение

• Нужно установить подставку для стоп так, чтобы сгибание в тазобедренных суставах обеспечивало полное опускание таза, и растяжение ягодичных мышц. Удобно подбирать высоту степ-платформы под себя при помочи регулировки высоты. Но иногда приходится подкладывать блины и другие опоры;

• Скамью под лопатки нужно расположить так, чтобы положение корпуса было стабильным, тело не скользило;

• Стопы должны полностью стоять на опоре, лопатки – лежать на опоре;

• Освободите гриф машины Смита, расположив его на сгибе бедра

Движение

• Опустите таз вниз, как если бы вы приседали, но тянулись при этом ягодицами к полу;

• За счет сокращения ягодичных мышц и хорошего упора в стопы, вытолкните таз вверх;

• В верхнем положении спина полностью параллельна полу;

• Выдох осуществляется на подъеме;

• Движение за счет одного лишь разгибания в тазобедренном суставе;

• Гриф нужно удерживать руками, чтобы он не вращался вокруг своей оси, и не цеплялся страховочной опорой;

• Работайте плавно и медленно, выполняя выдох на усилии.

Рис.4 Ягодичный мостик

Подъем гантелей на бицепс двумя способами

Ставим ноги на ширине плеч, выпрямляем корпус, расправляем плечи. Удерживаем гантели параллельным хватом по бокам около пояса. Упражнение выполняется в две фазы. Сначала на выдохе сгибаем руки, одновременно поворачивая кисти и предплечья внешними сторонами вперед. В пиковой точке снаряды должны оказаться на уровне плеч. Делаем маленькую паузу и на вдохе возвращаем верхние конечности в исходную позицию. Во второй фазе делаем сгибания рук параллельным хватом, не разворачивая предплечья. Выполняйте сгибания рук двумя способами, чередуя их между собой. Два сгибания – это одно повторение. Избегайте раскачивания, поскольку инерция компенсирует часть полезного напряжения на бицепсы. Именно они являются целевой группой в процессе тренировки.

Сколько выполнять: 8-12 повторений, повторите в 2 подхода.

Приложение 2