İnsan vücudu dinlenme halindeyken bile çok fazla enerji tüketir. Kas çalışması sırasında vücuttaki biyokimyasal süreçlerin dinamiği Damar sistemi ve kalbin durumu

Bu yazıda beynin kaç kaloriye, kasların ise ne kadar kaloriye ihtiyacı olduğu, bazal metabolizmanın nasıl hesaplandığı ve belirli bir aktivite için enerji harcamasının nasıl belirleneceği anlatılmaktadır. Biraz araştırmaya ve elde edilen gerçeklere bakalım.

Çok fazla önsöz ya da yaygara olmadan başlayacağım, ancak doğrudan araştırmaya, işaretlere ve gerçeklere geçeceğim :)

“Diğer” kemikleri, deriyi, bağırsakları ve bezleri içerir. Akciğerler metodolojik nedenlerden dolayı ölçülmedi ancak 200 kcal/kg (karaciğer ile hemen hemen aynı) olarak tahmin edildi.

Eğlenceli gerçek – Yağ hücreleri de kalori yakar. Evet, bu değer çok yüksek değil (yaklaşık 4,5 kcal/kg), ancak yağ hücrelerinin tamamen hareketsiz olduğunu varsaymak doğru değil. Adipositler üretir çok sayıda hormonlar (örneğin videoda bahsettiğim leptin) ve bu da enerji gerektirir.

Adiposit, salgı fonksiyonu:

Dinlenmede" %70-80 enerji tüketimi toplam vücut ağırlığının% 7'sinden fazlasını kaplamayan organlara (karaciğer, kalp, böbrekler, beyin) düşer. Aynı zamanda kaslar toplam vücut ağırlığının yaklaşık% 40'ını kaplayabilir, ancak aynı zamanda enerjinin% 22'sini "dinlenme" durumunda harcarlar ki bu bir şekilde yeterli değildir.

Organ ve doku kütlesinin, "dinlenme" durumunda vücudun enerji harcamasına oranının güzel bir örneği:

İşte ağırlığın nasıl değiştiğini gösteren ilginç bir çalışma daha bileşen bileşenleri vücut ağırlığında genel bir değişiklik olan vücut (yağ, kaslar, diğer organlar).

Bağlantı Açık çalışmak : Peters A, Bosy-Westphal A, Kubera B, Langemann D, Goele K, Later W, Heller M, Hubold C, Müller MJ. Obez insanlar diyet yaptığında beyin neden kilo vermiyor?Obes Gerçekleri. 2011;4(2):151-7. doi: 10.1159/000327676. Epub 2011 7 Nisan.

hemen söyleyeceğim Diyet beyin boyutunu etkilemez😉 Bir yetişkinin beyin kütlesi, kilo verirken veya alırken neredeyse hiç değişmeden kalır. Ancak kasların, yağların, böbreklerin ve karaciğerin kütlesi vücut ağırlığındaki değişikliklere bağlıdır.

Bakın kemiklerin ağırlığı ne kadar az! Yani bahane "Evet, sadece ağır bir kemiğim var!" işe yaramayacak :)

Şekline dönüştü bazal metabolik oran veya istirahat halindeki metabolizma kabaca şu düzeyde tahmin edilebilir: 1 kg vücut ağırlığı başına 22-24 kcal. Bütün bunlar oldukça bireyseldir ve belirli organların, dokuların ve aktif hücre kütlesinin boyutuna bağlıdır. Ancak ortalama olarak 22-24 kcal'dir (erkekler için biraz daha fazla, çünkü ortalama yağ dokusu yüzdesi biraz daha azdır ve kasları daha fazladır), yani 55 kg ağırlığındaki bir kadın için temel metabolizma yaklaşık 1265 kcal'dir. Ancak bu bir BASIC değişimidir, yani fiziksel aktivite minimum düzeydedir.

Fiziksel aktivite oranları (PAR) veya fiziksel aktivite katsayısı.

Muhtemelen bir saatlik yoğun koşunun 300-400 kcal olduğunu duymuşsunuzdur, ancak öğrendiğimiz gibi, temel metabolizma düzeyi belirli organların, dokuların büyüklüğüne, aktif hücre kütlesine ve dolayısıyla kalori tüketimine bağlıdır. aynı tür fiziksel aktivite. farklı insanlar farklı.

Aşağıdaki grafik fiziksel aktivite oranınızı (PAR) göstermektedir. Ne anlamı var, örneğin ağırlığımız 55 kg ve temel metabolizma hızımız (BMR) 1.265 kcal veya dakikada 0,87 kcal; bu da BMR'yi PAR ile çarpmamız gereken genel enerji harcama oranını hesaplamak anlamına geliyor. Belirli bir aktivitenin zamanı. Örneğin, günde 8 saat uyuyoruz (480 dakika * 0,87 BMR * 0,93 PAR = uyku başına 388 kcal), 2 saat yürüyoruz (120 dakika * 0,87 BMR * 3,9 PAR = 407 kcal), vb.

Bağlantı Açık çalışmak : Stefano Lazzer, Grace O'Malley, Michel Vermorel Obez Çocuk ve Ergenlerde Hareketsiz ve Fiziksel Aktivitelerin Metabolik ve Mekanik Maliyeti

Kimsenin tüm bunları hesaplaması pek mümkün değil; şahsen ben fiziksel aktiviteden kaynaklanan enerji tüketimini belirlemek için bir spor saati kullanıyorum, ancak temel metabolizmayı hesaplamak zor değil.

Son olarak ofiste çikolata ve bir avuç kurabiyeyle çay içmeyi sevenler için bilgi, zihinsel aktivitenin çok enerji tükettiğini söylüyorlar.

Ortalama beyin enerji tüketiminin göstergesi dakikada 0,23-0,25 kcal'dir.“Düşünce süreci” için beyin enerjisi harcamasındaki artış, 1% toplam enerji harcamasına dahil edilir ve maksimum enerji harcaması düzeyi beynin toplam enerji harcamasının %10'undan fazla değildir.

"Beyin kan akışındaki ve glikoz alımındaki olaya bağlı değişiklikler, tipik bilişsel paradigmalardaki fizyolojik temelin %10'undan fazla değildir. Enerji kullanımındaki eş zamanlı değişiklikler %1 civarındadır"

Çalışmanın bağlantısı: Raichle, M. e., Ve Mintun, M. A. (2006). Beyin iş Ve beyin görüntüleme. Yıllık Gözden geçirmek ile ilgili Sinirbilim, 29, 449-476

Süper karmaşık problemleri çözmek için tüm iş günü boyunca (8 saat * 0,25 kcal * 60 dakika * 1,10) beynin aynı miktarda ihtiyaç duyduğu ortaya çıktı. 132 kcal ve bu da 1,5 muz kadar! 😉

İşte bir makale. Herkese iyi bir ruh hali, sağlık, harika bir figür ve süper verimli beyinler diliyorum!)

Enerji dönüşümü ve metabolizma aslında kümülatif bir süreçtir. Enerji harcamadan metabolizma mümkün olmadığından ve buna bağlı olarak tam metabolizma olmadan enerjinin dönüşümü imkansız olduğundan birbirleriyle yakından ilişkilidirler. Sonuçta enerji ortaya çıkamaz veya kaybolamaz; yalnızca değişir. Mekanik enerji termal enerjiye dönüştürülür veya tam tersi; belirli koşullar altında termal enerji mekanik enerjiye, elektrik enerjisi termal enerjiye vb. Sonuçta insan vücudu, termal enerji formundaki her türlü enerjiyi çevreye yönlendirir. Vücudun tükettiği enerji miktarının detaylı olarak anlaşılabilmesi için dış ortama giren ısı miktarının ölçülmesi gerekmektedir.

Termal enerjinin ölçü birimi kaloridir. Büyük bir kaloriye genellikle 1 litre suyun 1° (kilokalori başına) ısıtılması için harcanan ısı miktarı denir ve küçük bir kalori, kilokalori başına 1 ml suyun ısıtılması için harcanan ısı miktarıdır.

Mutlak dinlenme koşullarında kişi belirli miktarda enerji harcar. Bu tüketim, insan vücudunun normal işleyişiyle yakından ilişkili olan sürekli enerji tüketmesinden kaynaklanmaktadır. Canlı bir organizmanın kalp, solunum kasları, böbrekler, karaciğer ve diğer tüm doku ve organları tarafından büyük miktarda enerji tüketilir. Vücudun dinlenme halinde, aç karnına, yani yemekten yaklaşık 11-16 saat sonra ve 15-20° dış sıcaklıkta tükettiği enerji, vücudun ana metabolizmasıdır.

Sağlıklı bir yetişkinde meydana gelen bazal metabolizma, 1 saat boyunca 1 kg ağırlık başına ortalama 1 kilokaloridir.Bir kişinin ağırlığı 75 kg ise bazal metabolizma şu şekilde hesaplanır: 75 * 24 = 1.800 kilokalori. Bu, vücudun hayati fonksiyonlarının ve tüm organların tam olarak çalışmasının sağlanması için harcanan enerji miktarıdır. Vücudun bazal metabolizma hızı kişinin yaşına, cinsiyetine, kilosuna ve boyuna bağlıdır. Erkeklerde bazal metabolizma, aynı kilodaki kadınlara göre çok daha yüksektir (bu aynı zamanda vücudun yapısına da bağlıdır - ne kadar yağ veya kas kütlesi içerdiğine bağlı olarak).

Endokrin bezlerinin işleyişi bozulduğunda bazal metabolizmada bazı değişiklikler meydana gelir. Örneğin işlerin artması tiroid bezi bazal metabolizmanın artmasına neden olur.

Şiddetli aktivite sırasında enerji tüketimi.

Sağlıklı yetişkinlerin çoğunun bazal metabolizma hızı ortalama 1.800-2.100 kaloridir. Aktif kas aktivitesi ile enerji tüketimi çok hızlı bir şekilde artar: ve bu tür kas çalışması ne kadar zor olursa, kişi o kadar fazla enerji harcar. Tüketilen enerji miktarına bağlı olarak çeşitli mesleklerden insanlar birkaç gruba ayrılabilir.

• 1. grup. Önemli kas hareketleri gerektirmeyen oturarak yapılan işler: Kural olarak ofis çalışanları (kütüphaneci, ofis çalışanı, eczacı vb.) yaklaşık 2.250 - 2.450 büyük kalori harcar.
• 2. grup. Kas aktivitesi otururken (kuyumcu, öğretmen, resepsiyonist vb.) yaklaşık 2.650 - 2.850 kcal harcarlar.
• 3. grup. Küçük kas çalışmaları (doktor, postacı, DJ, garson) - yaklaşık 3.100 kcal.
• 4. grup. Çok yoğun kas çalışması (araba tamircisi, eğitmen, ressam, orkestra şefi) - yaklaşık 3.500 - 3.700 kcal.
• 5. grup. Fiziksel olarak sıkı çalışma ( profesyonel sporcu, mağaza çalışanı) - yaklaşık 4.100 kcal.
• 6. grup. Çok sıkı çalışma (madenci, duvarcı) - yaklaşık 5.100 kcal veya daha fazlası.

Zihinsel çalışmanın çok az miktarda enerji tükettiği dikkate alınmalıdır. Bu nedenle zihinsel çalışma çikolata yemek için bir neden değildir.

Çeşitli insan faaliyeti türleri için yaklaşık enerji maliyetleri

Enerji tüketiminizi bulmak için katsayıyı kilonuz ve fiziksel aktivite sürenizle çarpmanız gerekir.

Örneğin 70 kg ağırlığındaysanız ve 30 dakika boyunca yoğun aerobik yapıyorsanız.

Kullanacağınız: 7,4 * 30 / 60 * 70 = 258 kcal.

http://www.knowed.ru/index.php?name=pages&cat=20Fiziksel egzersiz, insan vücudunun tüm organlarında ve sistemlerinde derin bir yeniden yapılanmaya neden olur. Egzersizin özü, tekrarlanan çalışmanın veya diğer türlerin etkisi altında ortaya çıkan fizyolojik, biyokimyasal, morfolojik değişikliklerden oluşur.

Değişen yük altında aktivite ve vücuttaki fonksiyonel ve yapısal kaynakların tüketim ve restorasyon birliğini yansıtan aktivite.

Dolayısıyla dinlenme halindeki kondisyon göstergeleri şunları içerir:

1) merkezin durumundaki değişiklikler gergin sistem, sinir süreçlerinin hareketliliğinin artması, motor reaksiyonların gizli süresinin kısaltılması;

2) kas-iskelet sistemindeki değişiklikler;

3) solunum organlarının işlevinde, kan dolaşımında, kan bileşiminde vb. değişiklikler.

Eğitimli bir vücut, dinlenme sırasında eğitimsiz bir bedene göre daha az enerji harcar. Bazal metabolizma çalışmalarının gösterdiği gibi, dinlenme sırasında, sabahları aç karnına, eğitimli bir vücudun toplam enerji tüketimi, eğitimsiz bir vücudunkinden% 10 ve hatta% 15 daha düşüktür. Bu kısmen eğitimli bireylerin kaslarını eğitimsiz kişilere göre daha iyi gevşetmelerinden kaynaklanmaktadır.

Kalbin çalışmasında da benzer bir eğilim gözlenmektedir. Eğitimli bir kişide eğitimsiz bir kişiye kıyasla istirahat halindeki dakikadaki kan hacminin nispeten düşük seviyesi, düşük kalp atış hızından kaynaklanmaktadır. Düşük nabız (bradikardi), kondisyonun ana fizyolojik uydularından biridir. Uzun mesafe koşularında uzmanlaşmış sporcuların dinlenme kalp atış hızı özellikle düşüktür (40 atım/dakika veya daha az). Bu durum egzersiz yapmayan kişilerde neredeyse hiç görülmez. Onlar için en tipik kalp atış hızı yaklaşık 70 atım/dakikadır. Eğitimli bireylerde standart (test) yüklere verilen reaksiyonlar aşağıdaki özelliklerle karakterize edilir: 1) işin başlangıcında (eğitim süresi boyunca) fonksiyonel sistemlerin aktivitesinin tüm göstergeleri eğitimsiz bireylere göre daha yüksektir; 2) çalışma sırasında , fizyolojik değişikliklerin düzeyi daha az yüksektir; 3) iyileşme süresi önemli ölçüde daha kısadır. Aynısı ile

Antrenmanlı sporcular iş yerinde antrenmansız olanlara göre daha az enerji harcarlar. İlkinin oksijen talebi daha küçüktür, oksijen borcu da daha küçüktür, ancak çalışma sırasında nispeten büyük miktarda oksijen tüketilir. Sonuç olarak, aynı iş, aerobik süreçlerin daha büyük bir payına sahip olan eğitimli kişilerde ve anaerobik süreçler olan eğitimsiz kişilerde meydana gelir.

Aynı zamanda, aynı çalışma sırasında eğitimli olanların oksijen tüketimi, pulmoner ventilasyon ve solunum hızı göstergeleri eğitimsiz olanlara göre daha düşüktü.

Kardiyovasküler sistemin aktivitesinde de benzer değişiklikler gözlenir. Standart çalışma sırasında dakikadaki kan hacmi, kalp atış hızı ve sistolik kan basıncı, daha eğitimli kişilerde daha az oranda artar. Standart çalışmanın neden olduğu kan ve idrar kimyasındaki değişiklikler, kural olarak, daha eğitimli kişilerde, daha az eğitimli olanlara kıyasla daha az belirgindir. Birincisi için çalışmak, ikincisine göre vücudun daha az ısınmasına ve terlemesine neden olur.

Karakteristik farklılıklar kasların performansındadır. Elektromiyografik çalışmalar, eğitimli bireylerde kasların elektriksel aktivitesinin çok fazla artmadığını ortaya çıkarmıştır. eğitimsiz insanlarda olduğu gibi daha az sürer, en büyük çabanın olduğu anda yoğunlaşır, rahatlama dönemlerinde sıfıra düşer. Kasların ve sinir sisteminin daha yüksek uyarılabilirlik oranları, çeşitli analizörlerin işlevlerindeki yetersiz değişiklikler özellikle daha az eğitimli kişilerde belirgindir.

Araştırma sonuçları eğitimin etkilerine ilişkin iki önemli sonuca yol açmaktadır. Birincisi, eğitimli bir kuruluşun standart işleri eğitimsiz bir kuruluşa göre daha ekonomik olarak gerçekleştirmesidir. Eğitim vücutta bu tür adaptif değişikliklere neden olur ve bu da herkesin tasarruf etmesine neden olur. fizyolojik fonksiyonlar. Antrenman sürecinde vücut aynı işe daha ılımlı tepki verme yeteneği kazanır, fizyolojik sistemleri daha tutarlı ve koordineli hareket etmeye başlar ve enerji daha ekonomik harcanır. İkinci sonuç, eğitim geliştikçe aynı işin daha az yorucu hale gelmesidir.

Kendi zamanında ve kendi uzayında var olan fiziksel beden ya hareket halindedir ya da dinlenme halindedir. Bu çalışmanın konusu, vücut hareketi ve dinlenmesinin ayırt edilemeyen halleri ile vücut hareketi ve dinlenmesinin ayırt edilebilir hallerinin birbirleriyle olan ilişkileridir.

Mekaniğin temellerinin yaratıcısı büyük İtalyan fizikçi ve gökbilimci G. Galileo (1564-1642) eylemsizlik yasasını oluşturdu:

Burada Dünya, diğer cisimler tarafından etkilenmeyen ve dinlenme durumunu veya tekdüze doğrusal hareketi koruyan eylemsiz bir cisim olarak ele alındı. Eylemsiz cisimlerin ve sistemlerin özelliği, dinlenme durumunu veya tekdüze doğrusal hareketi sürdürdükleri Dünya ile ilişkileriydi.

Daha sonra, Dünya'nın kendi ekseni etrafında döndüğü ve Güneş etrafında yıllık bir devrim yaptığı kanıtlandığında, artık tüm diğer eylemsiz cisimler ve sistemler için eylemsiz bir referans çerçevesi olarak kabul edilemezdi. Galileo'nun eylemsizlik yasasının formülasyonu Dünya kavramını içermemeliydi.

Büyük İngiliz fizikçi, gökbilimci ve matematikçi, klasik mekaniğin kurucusu I. Newton (1642-1727), Galileo'nun eylemsizlik yasasının formülasyonunu güncelledi:

Atalet sistemlerinin özelliği Newton'un ikinci yasasına uymalarıydı.

Galileo-Newton eylemsizlik yasası, bir cismin hareketsizlik durumu ile hareket durumu arasındaki ayrımı ortaya koydu. farklı zamanlar Bir cismin varlığı: Bir anda cisim dinlenme halindedir, başka bir zamanda aynı cisim düzgün doğrusal hareket halindedir. Kısaca konuşursak, hareket dinlenme değildir, dinlenme hareket değildir.

Galileo'nun görelilik ilkesi adı verilen başka bir yasa şöyle diyordu:

Bundan, bir bütün olarak Dünya'nın öteleme, düzgün ve doğrusal hareketinin, Dünya'nın içinde ve yüzeyinde meydana gelen fiziksel süreçler üzerinde herhangi bir etkisinin olmadığı sonucu çıktı; eylemsizlik sistemi içinde gerçekleştirilen hiçbir mekanik deney, bunun Dünya'nın yüzeyinde olup olmadığını belirleyemez. dinlenme veya düzgün ve doğrusal olarak hareket etme. Kısaca konuşursak, hareket dinlenmedir, barış harekettir.

Galileo'nun görelilik ilkesinin eylemsizlik yasasıyla çeliştiği, bunlardan birinin doğru, diğerinin yanlış olduğu görünebilir.

Aslında çelişki içeren şey eylemsizlik yasası ile görelilik ilkesi arasındaki ilişki değil, çelişki içeren hareketsizlik durumu ile hareket durumu arasındaki ilişkidir ve bu ilişkiyle yansıtılan ve ifade edilen ilişkidir. eylemsizlik yasası ve Galileo'nun görelilik ilkesi. Eylemsizlik yasası ve görelilik ilkesi, teorik mekaniği diyalektik alanına sokar.

Vücudun hareket durumu ve dinlenme durumu birleşmiştir, tüm işaretler aynıdır ve birbirinden ayırt edilemez. Öte yandan farklı özelliklere sahiptirler, ayırt edilebilir ve zıttırlar.

Karşıtların birliğinin analizi, yalnızca bedenin hareket durumunun dikkate alınmasını, yalnızca bedenin dinlenme durumunun dikkate alınmasını değil, aynı zamanda hareket durumunu bir dinlenme durumuna dönüştürme sürecinin ve hareket durumunun dikkate alınmasını da gerektirir. dinlenme durumundan hareket durumuna geçiş. Harmonik salınımlar gerçekleştiren bir sarkaç, bu tür bir değerlendirme için uygun bir cisim görevi görebilir. Bir sarkacın salınımları, iç kuvvetlerinin etkileşimi süreci olarak düşünülebilir: tekdüze ve zıt, birbirini belirleyen ve birbirini dışlayan, yani temsil eden Zıtların birliği.

Klasik mekanikte Newton'un temel yasalarının tam olarak sağlandığı eylemsiz sistemler ön planda, eylemsiz olmayan salınım sistemleri ise arka plandadır. Kuantum mekaniğinde eylemsiz olmayan salınımlı sistemler ön planda, eylemsiz sistemler ise arka plandadır. Bu nedenle kuantum mekaniğine başlangıçta dalga mekaniği deniyordu.

Ünlü Fransız fizikçi Louis de Broglie, 1924 yılında dalga-parçacık ikiliğinin evrenselliği hakkında bir hipotez ortaya attı. Daha önce, temel bir referans çerçevesi olmayan fotonların parçacık ve dalga özelliklerine sahip olduğu tespit edilmişti. Louis de Broglie'nin hipotezi, yalnızca fotonların değil, aynı zamanda temel referans sistemlerinin bulunduğu elektronların, nötronların, atomların ve moleküllerin de parçacık ve dalga özelliklerine sahip olduğunu ortaya koydu. Daha sonra de Broglie'nin hipotezi deneysel olarak doğrulandı ve güvenilir bir hipotezi temsil etmeye başladı. bilimsel teori. Buna rağmen dalga-parçacık ikiliğinin evrenselliği mikro dünya fiziği alanıyla sınırlıydı.

“Dalga mekaniğinin yorumlanması” makalesinde ( Fransızcadan tercüme edildi 6, 1956 sayılı “Felsefe Soruları” dergisinde yayınlandı.) Louis de Broglie şunu yazdı: "Camcığı, dalgaya dahil olan çok küçük bir yerel rahatsızlık olarak hayal etmeye çalıştım ve bu, cismi, aşamaları her zaman aşamalarla tutarlı olması gereken bir tür küçük saat olarak düşünmeme yol açtı. birleştikleri dalganın. Saat parçacığı frekansının davranışı ile ona eşlik eden dalganın frekansı arasındaki farkı incelerken, faz koordinasyonunun, doğrusal ve düzgün hareket eden parçacık üzerine, benim oluşturduğum düzlem monokromatik dalgaya göre çok özel bir hareket dayattığını fark ettim. onunla ilişki kurmak zorunda kaldım. "Modern fiziğin felsefi sorunları." Ed. IV. Kuznetsov ve M.E. Omelyanovsky, M., 1958, s. 80/.

De Broglie'nin düşünce deneyinde saat parçacığının hareketi, aralarındaki etkileşimde aktif rol oynayan bir dalga tarafından yönlendiriliyordu. Saat parçacığı dalgayla ikincil bir ilişki içerisindeydi, onda pasif bir rol oynuyordu, dalgayla aynı genel formdaydı, parçacık özelliklerini kaybetmiş ve dalga özellikleri kazanmıştı. Bu nedenle dalgada gözlemlenemez, lokalize edilemez ve anlaşılması zor hale geldi.

Her ne kadar de Broglie, dalganın içerdiği tanecik saatinin, dalganın belirli bir yerinde "çok küçük bir yerel rahatsızlık olarak" kendini ortaya çıkaracağını varsaymış ve beklemişse de, bu varsayımı ve beklentisi doğrulanmamıştır.

Dalga, kurbağa gibi, midesini genişleten ve vücudunun belirli bir yerinde gözlemlenebilir yerel bir rahatsızlık oluşturan cisimciği yemez. De Broglie, dalga denklemi ve parçacık saati denkleminin ikili çözümünü kullanarak dalgadaki parçacık aramak zorunda kaldı. Dalga fonksiyonunun değerleri de Broglie'ye, merkezinde çok küçük bir bölgede sonsuz değere sahip matematiksel bir tekilliğin bulunduğunu gösterdi. Kökeni bilinmiyordu ve anlamı da anlamsızdı. Bu nedenle yerini daha büyük bir sonlu değer almış ve parçacık-dalga teorisine ve çift çözüm teorisine dahil edilmemiştir.

Louis de Broglie'nin düşünce deneyinde elde edilen sonuç anlaşılamadığı ve teoriye dahil edilmediği için deneyde değişiklik ve eklemeler yaptım. Özellikle tanecikli saatin yerini, yürüteç tipi duvar saatinin sarkacı aldı. Ve dalgaya dahil olan sarkaç değil, sarkacın içine dahil olan dalgaydı. Ancak Louis de Broglie'nin düşünce deneyindeki bu değişiklikler, evrensel dalga-parçacık ikiliğinin atom ve moleküllerden oluşan tüm fiziksel cisimlere yayılmasıyla sonuçlandı.

Bir sarkacın gözlemlenen harmonik salınımlarını, doğrusal harmonik osilatörün bir parçacığının gözlemlenemeyen harmonik salınımlarıyla karşılaştırmak ve karşılaştırma yoluyla bunların bire bir yazışmalarını kurmak mümkündü. Elimde birçok sırrı açığa çıkaran harika bir paralellik var. Bunlar arasında doğrusal harmonik osilatörün sıfır enerji seviyesinin kökeninin sırrı ortaya çıktı. Sıfır seviyeli enerjinin, harmonik olarak titreşen bir parçacıkta bulunan ancak ona ait olmayan değişim enerjisi olduğu ortaya çıktı. Doğrusal harmonik osilatörün olduğu ortaya çıktı doğrusal olmayan Ve açık fiziksel sistem. Sarkacın, içinde hiçbir şeyin değişmediği veya gelişmediği muhafazakar bir kapalı salınım sistemi olmadığı da ortaya çıktı, ancak açık fiziksel sistem. Sarkaç ve dalganın etkileşiminin gözlemlenemeyen üçüncü bir dış kuvvete bağlı olarak var olduğu ortaya çıktı.

Sarkacın ve dalganın öz uzayı ve dış uzay, çok küçük bir bölge aracılığıyla iletilir; bu bölgenin merkezi aracılığıyla momentumun bir kısmı, salınım periyodunun başlangıcında dışarıdan tek bir formda sarkacın içine girer ve gelir. Dönem sonunda başka bir biçimde çıkar. Üstelik zamanın belirli bir anında dış uzaydan çıkan hareket miktarı periyodu bitiriyor, iç mekana giren hareket miktarı ise yeni bir periyodu başlatıyor.

Merkezinde sonsuz değere sahip matematiksel bir tekilliğin bulunduğu bu küçük bölge Louis de Broglie tarafından keşfedildi. Dalga fonksiyonunun sonsuz değeri, gözlemlenemeyen bir dış kuvvete ait momentumun iki kısmının iki yönlü hareketini gizlemiştir. Sarkaca dışarıdan giren hareket miktarı, tüm “ömrünü” sarkacın içinde geçirir.

Dönemin başından sonuna kadar “çocukluk”, “gençlik”, “gençlik”, “olgunluk”, “yaşlılık” ve “eksiklik” momentumunun sarkaçtan geçmesine neden olur. Dönemin sonunda eski momentum yeni bir momentumla değiştirilir. Değişim eyleminin tanımı yakın geleceğin meselesidir.

Şimdi sarkacın hareket durumu ile dinlenme durumu arasındaki ilişkiyi Galileo'nun görelilik ilkesine karşılık gelen en basit biçiminden başlayarak ele alacağız.

A). Birbirinden ayırt edilemeyen hareket ve dinlenme durumları, kendi zaman ve mekânında var olan ve birbirinden ayırt edilemeyen bir cisme aittir. Bu nedenle şunu varsayabiliriz:

• zamanda hareket eden bir cisim vardır,
• Doğrusal uzayda hareketli bir cisim vardır,
• Dinlenme halindeki bir cisim zamanda mevcuttur,
• Doğrusal uzayda hareketsiz bir cisim mevcuttur.

İÇİNDE). Bedenin durumları arasındaki ilişkinin biçiminin değişmesi ve gelişmesi, birbirinden ayırt edilemeyen hareket durumu ile dinlenme durumunun, bedenin zaman ve mekanda var olan ayırt edilebilir durumları haline gelmesine yol açar; bunlar, zamanla ilişkili olarak ayırt edilebilir hale gelir. birbirleriyle ve kendileriyle ilişkili olarak. Bir cismin belirli varoluş süresi, belirsiz zamanından farklıdır. Bir cismin belirli varoluş alanı, onun belirsiz uzayından farklıdır.

Sarkacın sağ üst pozisyondan alt pozisyondan sol üst pozisyona hareketi yarım periyotta gerçekleştirilir T zamanın belirli bir kesin değeri vardır. Belirsiz değişen uzay uzunluğu boyunca gerçekleştirilir. Belirli zaman, zamanın belirli bölünebilir anlarına bölünebilir ve belirsiz zaman, bölünmez “şimdilerden” oluşmaz /Aristoteles/.

Sağ üst konumda veya sol üst konumda duran bir sarkaç belirli bir uzunlukta mevcuttur L uzay belirsiz zaman. Belirli bir uzay uzunluğu bölünebilir parçalara bölünebilir, ancak belirsiz bir uzay uzunluğu bölünmez "buralardan" oluşmaz.

Bir sarkacın durumlarının işaretleri genelleştirilebilir ve şu şekilde ifade edilebilir: matematiksel cümle, aşağıdakilerden oluşur koşullar ve ondan sonra gelenlerden sonuçlar.

Cümle 1. Eğer bir cisim düzgün doğrusal hareket halindeyse, o zaman kendi belirli zamanında ve belirsiz doğrusal uzayında var olur.

Cümle 2 tam tersi. Bir cisim belirli bir zamanda ve belirsiz bir uzayda mevcutsa, o zaman düzgün doğrusal hareket halindedir.

Sarkacın gözlenen hareketi düzgün ve doğrusal değildir. Ancak bundan, sarkacın düzgün, doğrusal, gözlenemeyen bir harekette olmadığı sonucu çıkmaz. Sarkacın ve dalganın gözlemlenemeyen bir dış kuvvetten etkilenmesi mümkünse, sarkacın ve dalganın dış kuvvetin komutası altında düzgün doğrusal, gözlemlenemeyen hareketi de mümkündür.

Her iki cümle de bir cismin belirli bir zaman ve belirsiz uzaydaki varlığıyla birebir örtüşen bir cismin düzgün doğrusal hareketi durumunu karakterize eder. Vücut ağırlığı R Bir süredir mevcut olan T , ağırlığın çarpımına eşit momentuma sahiptir R bir süre için T : p = RT.

Teklif 3. Bir cisim hareketsizse, süresiz olarak var olur.

Öneri 4, tam tersi. Bir cisim belirli bir doğrusal uzayda belirsiz bir süre boyunca mevcutsa, o zaman hareketsizdir.

Vücut ağırlığı R Belirli bir uzayın uzunluğunda bulunan cisim de aynı miktarda harekete sahiptir ancak tam tersi niteliktedir. Bir cismin sabit enerjisi ağırlığın çarpımına eşittir R uzunluk başına L : E = PL .

Sarkaç sabit ağırlığa sahiptir R , B ve onunla etkileşime giren dalga değişken bir ağırlığa sahiptir R Etki ve tepki eşitliği yasasına göre. Sarkaç, dinlenme ve ağırlıksızlık durumunda kararsız dengede, üst sağ veya sol konumdadır. Sarkacın maddesinde bulunan değişken ağırlık, değerini tek bir atom bile değiştirmez. Süperpozisyon ilkesine göre, bunların karşılıklı bozulma olmadan üst üste bindirilmesiyle sarkacın sabit ağırlığı, dalganın değişken ağırlığı tarafından adeta alttan desteklenir ve ağırlıksızlık özelliği kazanır.

En alt uç konumda, sarkaç dikey düzlemi sağdan sola veya soldan sağa son derece yüksek bir hızla geçer. Dalganın değişken ağırlığı, sabit ağırlığının üstüne bindirilir. Değişken ağırlık uygulanması sonucunda sabit ağırlık iki katına çıkar.

İLE). Hareket durumu ile dinlenme durumu arasındaki ilişkinin daha fazla değişmesi ve gelişmesi, farklılıklarının tam tersine dönüşmesine yol açar.

Vücut aşağıdakilere karşılık gelen bir hareket durumundan geçer: alt düzey ilişkinin, ilişkinin en yüksek gelişim düzeyine karşılık gelen bir dinlenme durumuna gelişmesi. Hareket halinden dinlenme durumuna geçiş, süre dolmadan mümkün değildir T hareket durumu.

Sırasında T dürtü tekrar tekrar daha az gelişmiş bir biçimden daha gelişmiş bir başka biçime geçer. Nabız şekilleri kesin bir sırayla birbirini takip eder. Ve yalnızca son dürtü biçimi, ilk enerji biçimine dönüşme yeteneğine sahiptir. İtkinin enerjiye dönüşümü anında gerçekleşmez, belirli bir anda değil, tüm dönem boyunca gerçekleşir. T İlk andan son ana kadar dalgalanmalar.

Başka bir deyişle, cismin dürtüsü ve hareket durumu var olduğu sürece, dürtüyü enerjiye dönüştürme süreci de aynı süre boyunca ve aynı süre boyunca bedenin enerjisi ve hareketsizlik durumu da vardır. vücut mevcuttur.

Darbe tersine çevrilmesine paralel RT enerjiye PL zaman tersine döndü T uzunluğunda L karşılıklı bozulma olmadan üst üste bindirilerek uzay. Bunun sonucunda uzay-zaman aralığı oluşur. Başlangıcı, uzay tarafından gölgelenmemiş, belirli zamanın “saf”ının sonudur. Onun sonu, zamanın gölgesinden arınmış, belirli bir doğrusal uzayın “saf” başlangıcıdır.

Dört matematiksel cümlenin her birinde, bir cismin belirli bir zamanı ve belirsiz bir uzayı ya da bir cismin belirli bir uzayı ve belirsiz bir zamanı arasında ayrılmaz bir çift vardır. Bu çiftler, herhangi bir fiziksel sistemin, sistemin zaman ve uzayının aynı anda belirli, kesin değerler aldığı hareket halinde veya dinlenme durumunda olamayacağını göstermektedir. Bu, herhangi bir fiziksel sistemin zaman ve uzayının birbiriyle ilişkisinin bir belirsizlikler ilişkisi olduğu anlamına gelir; bunun özel durumlarından biri, 1927'de W. Heisenberg tarafından keşfedilen belirsizlik ilkesidir. Sistemin eylemsizlik merkezinin koordinatı doğrusal uzayı, zaman boyutundaki momentum ise zamanı temsil etmektedir.

Newton'un evrensel çekim yasası, yerçekimi kuvvetini şu nicelik olarak tanımlar: mesafeye bağlıdır yani etkileşim halindeki cisimler arasındaki boşluğun uzunluğu ve zamana bağlı değildir. Neden? Sorunun cevabı 3. cümlenin bulunmasına yardımcı olur. Etkileşen cisimler dinlenme halindeyken birbirlerinden belli bir mesafede bulunurlar. Dinlenme halindeki bedenler mevcut belirli bir doğrusal uzayda Belirsiz zaman kesin ve kesin bir anlamı yoktur. Yer çekimi kuvveti belirsiz bir zamana bağlı olamaz. Aynı sebepten dolayı, elektrik yükleri arasındaki etkileşimin kuvveti Coulomb kanunu tarafından mesafeye bağlı olan ve zamana bağlı olmayan bir miktar olarak tanımlanmaktadır. Dinlenme halindeki elektrik yükleri mevcuttur belirli bir doğrusal uzayda Belirsiz zaman.

Elektrodinamiğin temel denklemleri - Maxwell denklemleri - elektrik ve manyetik alanların girdaplarının şu şekilde belirlendiği anlamına gelir: zamana göre türevler ve uzayın uzunluğuna bağlı değildir. Neden?

Hareketli girdaplar Elektrik alanı, manyetik alanın zamana göre türeviyle belirlenir ve manyetik alan, türeviyle belirlenir. zamanla elektrik alanından. Elektrik ve manyetik girdaplar belirli bir süre için mevcuttur Belirli bir uzunluğu olmayan belirsiz bir uzayda.

Uzun menzilli eylem kavramının onaylanmasının temeli, eterin girdap benzeri bir hareketinin varlığıdır. kesin zaman ve belirsiz uzay ve kısa menzilli etkileşim ilkesinin ifade edilmesinin temeli, hareketsiz durumdaki etkileşimli cisimlerin varlığıdır. belirli doğrusal uzay Belirsiz zaman.

Başka sorular sorup bunlara cevap bulmaya çalışmak da mümkün olacaktır. Ancak kendi başlarına görünmelerini beklemek daha iyidir. O zaman bunların cevapları kendiliğinden ortaya çıkacaktır.

Elea'lı Zeno'nun ünlü aporia'sı, doğrudan hareket durumu ve vücudun dinlenme durumuyla ilgilidir.

Eleatic Zeno'nun çıkmazında hareket ve dinlenme ilişkisi makalesine bakın

Genel olarak vücudun fonksiyonel durumunun güvenilir bir göstergesinin ağırlıklı olarak kardiyovasküler tepkinin doğası olduğu kabul edilir ve solunum sistemleri fiziksel aktivite için. Dersler sırasında öz kontrol sırasında fiziksel egzersiz kalp atış hızı, kan basıncı ve bazı solunum parametrelerinin gözlemleri kullanılır.

Kalp atış hızı, bir dakikadaki kalp kasılmalarının sayısıdır. Bu, kendi başınıza elde edilmesi oldukça basit olan kalp kası çalışmasının en kolay ölçülen göstergesidir. Ölçüm için en yaygın noktalar insan vücudundaki dört noktadır: radyal arterin üzerindeki bilek yüzeyinde, temporal arterin üzerindeki şakakta, karotid arterin üzerindeki boyunda ve göğüste, doğrudan kalp bölgesinde. . Kalp atış hızını belirlemek için parmaklar belirtilen noktalara yerleştirilir, böylece temas derecesi parmakların arterin nabzını hissetmesine izin verir (Şekil 8.2).

Herkes dinlenme kalp atış hızını bilmelidir. Bunu yapmak için en az 4-5 dakika dinlenmeniz ve ardından herhangi bir zaman aralığında (10 saniyeden 1 dakikaya kadar) kalp atışı sayısını saymanız gerekir. Kalp atış hızı yük altında ölçülürse, birkaç saniye içinde nabız sayısı ne kadar hızlı kaydedilirse, bu gösterge o kadar doğru olacaktır. Zaten yükün durdurulmasından 30 saniye sonra kalp atış hızı hızla iyileşmeye başlar ve önemli ölçüde düşer. Bu nedenle spor uygulamalarında, yükü 6 saniyede, aşırı durumlarda 10 saniyede durdurduktan sonra nabız sayısını hemen sayarlar ve elde edilen sayıyı sırasıyla 10 veya 6 ile çarparlar.Nispeten yakın zamanda kalp atış hızı monitörleri tanıtıldı spor antrenmanı - kalp atış hızını durmadan otomatik olarak kaydeden cihazlar.

Pirinç. 8.2.

İnsanların kalp atış hızları kişiden kişiye değişir. Dinlenme halinde, sağlıklı, antrenmansız kişilerde 60-80 atım/dakika aralığında, sporcularda ise 45-55 atım/dakika ve daha düşüktür. Vücudun dikey pozisyonunda kalp atış hızı, yatay pozisyona göre daha yüksektir ve aynı zamanda günlük dalgalanmalara (biyoritimler) de tabidir. Uyku sırasında bu gösterge 3-7 atım azalır, yemekten sonra organlara kan akışındaki artış nedeniyle artar. karın boşluğu. Ortam sıcaklığındaki artış aynı zamanda kalp atış hızının da artmasına neden olur.

Ancak vücudun normal durumunda ve sabah dinlenmede fiziksel efordan sonra iyi bir iyileşme durumunda, bu gösterge neredeyse sabit olmalıdır. Önceki ölçümlerle karşılaştırıldığında kalp atış hızındaki keskin bir artış veya azalma genellikle hastalık veya yorgunluğun bir sonucudur. Üstelik kalp kasılmalarının dakikadaki sıklığı kadar, bu kasılmaların ritmi de önemlidir. Nabız, 1 dakika boyunca her 10 saniyede bir nabız sayısının birden fazla farklılık göstermemesi koşuluyla ritmik olarak kabul edilebilir. Farklılıklar 2-3 nabız ise, kalp fonksiyonunun aritmik olduğu düşünülmelidir. Kalp atış ritminde kalıcı sapmalar varsa mutlaka doktora başvurulmalıdır.

Fiziksel aktivite, küçük bile olsa, nabız artışına neden olur. Egzersiz sırasındaki maksimum kalp atış hızı da kişiye özeldir ve 175-215 atım/dakika arasında değişir. Eğitim düzeyi genellikle burada belirleyici bir rol oynar. Döngüsel sporlardaki yüksek nitelikli sporcular, yük altında en yüksek kalp atış hızlarına sahiptir. Yoğunluk seviyesini ayarlayın fiziksel aktivite aşağıdaki aralıklara dayalı olarak kalp atış hızına göre mümkündür: 100-130 atım/dakika - orta şiddette; 130-150 atım/dak - ortalama yoğunluk; 150-170 atım/dak - ortalamanın üzerinde yoğunluk; 170-200 atım/dak - yüksek veya aşırı yoğunluk.

Kontrol için nabzın yüke nasıl tepki verdiği ve durduktan sonra ne kadar hızlı normale döndüğü önemlidir. Hemen hemen her türlü fiziksel aktivite durdurulduktan sonra en geç 10 dakika içinde kalp atış hızı yaklaşık olarak başlangıç ​​seviyesinde (2-4 atım/dakika farkla) olmalıdır. Eğer bu olmazsa, bu, ya bu yükün aşırı olduğu ya da öğrencinin performansının, kontrol yükünün başlamasından önceki önceki derslerden sonra iyileşmediği anlamına gelir.

Atardamar basıncı. Kan basıncını ölçmek için bir tonometre ve bir fonendoskop kullanılır. Tonometre şunları içerir: şişirilebilir bir lastik manşet, bir cıva veya membran manometresi. Genellikle, atardamar basıncı oturma veya yatma pozisyonunda deneğin omzundan ölçülür.

Kan basıncını doğru bir şekilde belirlemek için manşonu kalp seviyesine yerleştirmek gerekir (hidrostatik basıncın etkisini dışlamak için). Fonendoskop dirsek bölgesinde daha aşağıya uygulanır. Sistolik ve diyastolik kan basıncı karakteristik seslerle değerlendirilir. Manşondaki basınç beklenen sistolik basıncı aştığında brakiyal arter tamamen sıkıştırılır ve içindeki kan akışı durur. Manşondaki basıncı yavaşça azaltmak için el ampulünün valfi yavaş yavaş açılmalıdır. Sistolik basınç manşetteki basıncı aştığında kan, her nabız atışına eşlik eden kısa, keskin tonlarla arterin sıkıştırılmış alanına doğru zorlanır. İlk ses anında basınç göstergesinin okuması, muayene edilen hastanın sistolik basıncına karşılık gelir. Diyastolik kan basıncı, seslerin kesildiği manşetteki basınca eşittir.

Bir kişinin kontrol yükünün kan basıncı, yaşına, genetik faktörlere ve çevresel etkilere bağlıdır. Alman fizyologların elde ettiği istatistiklere göre genç sağlıklı insanlarda sistolik basınç değerlerinin dağılım eğrisinin zirvesi 120 mm Hg'de ortaya çıkıyor. Art., diyastolik - 80 mm Hg'ye kadar. Sanat. Çoğu insan için sistolik basınç 100 ila 150 mmHg arasında değişir. Art., diyastolik - 60 ila 90 mm Hg arası. Sanat.

Fiziksel aktivite sırasında maksimum kan basıncı artar. Sporcularda 200-250 mmHg'ye ulaşabilir. Sanat. ve daha yüksek, minimum kan basıncı 50 mm Hg'ye düşer. Sanat. ve aşağıda. Antrenmanı durdurduktan sonra birkaç dakika içinde basınç okumalarının geri kazanılması, bu yükün vücut tarafından iyi bir şekilde tolere edildiğini gösterir.

Fonksiyonel testler. Fiziksel egzersiz yapanların fonksiyonel durumunun teşhisi çeşitli fonksiyonel testler (testler) kullanılarak gerçekleştirilir. Herhangi bir işlevsel test için, ilk önce dinlenme halindeki belirli bir sistemi karakterize eden ilk veriler belirlenir, ardından bu göstergelerin verileri test edilen yüke maruz kaldıktan hemen sonra ve son olarak iyileşme döneminde belirlenir.

Durum kardiyovasküler sistemler s ve yüke uyum yeteneği, 20 çömelme ile fonksiyonel bir test (Martinet testi) kullanılarak değerlendirilebilir. Dinlenme kalp atış hızı hesaplanır. Daha sonra 30 saniyede 20 derin ve tek tip squat yapılır (ayaklar omuz genişliğinde açık, çömelirken kollarınızı öne doğru uzatın, ayağa kalkarken indirin), ilk 10 saniyedeki kalp atış hızı hesaplanır. Bundan sonra kalp atış hızının başlangıç ​​seviyesindeki artış yüzdesi belirlenir. Kalp atış hızı %50'den az arttığında, kardiyovasküler sistemin durumu iyi, %50-75 oranında tatmin edici, %75'ten fazla ise yetersiz olarak değerlendirilir.

Squat sonrası kalp atış hızının orijinal seviyesine dönmesi için geçen süre, kardiyovasküler sistemin kondisyon derecesi hakkında çok önemli bilgiler sağlar. Bu süreyi belirlemek için squat sonrası 10 saniyelik aralıklarla kalp atış hızının sayılmasına, orijinal seviyeye dönene kadar devam edilir. 60 saniyeden kısa süre "mükemmel", 60 ila 90 saniye arası - "iyi", 90 ila 120 saniye - "tatmin edici" ve 120 saniyeden fazla - "zayıf" derecelendirmesi verir.

Kalp atış hızı göstergelerini kullanan ortostatik bir test aşağıdaki gibi gerçekleştirilir. Ölçümden önce en az 5-6 dakika sessizce uzanmanız, ardından yatar pozisyonda ve 1 dakika sonra ayakta dururken kalp atış hızınızı ölçmeniz gerekir. Normal, nabız sayısında 10-12 atım/dakikalık bir artış, tatmin edici - 20 atım/dakika'ya kadar ve 20 atım/dakikanın üzerinde - yetersiz. İkinci durumda, vücut, artık yorgunluğun eşlik ettiği önerilen yükle baş edemez.

Solunum ve kardiyovasküler sistemlerin durumunu belirlemek için vücudun iç ortamının oksijene doyurulma yeteneği, solunum hızı göstergeleri, Stange ve Genchi testleri kullanılır.

Solunum hızı - 1 dakikadaki nefes sayısı. Hareketiyle tanınabilir göğüs. Sağlıklı bireylerde ortalama solunum hızı 16-18 kez/dakika, sporcularda ise 8-12 kez/dakikadır. Maksimum yük koşulları altında solunum hızı 40-60 kez/dakikaya yükselir.

Stange testi (nefes alırken nefesinizi tutmak). Otururken 5 dakika dinlendikten sonra maksimumun %80-90'ını içinize çekin ve nefesinizi tutun. Nefesin tutulduğu andan durana kadar geçen süre not edilir. Ortalama gösterge, eğitimsiz kişiler için inhalasyon sırasında nefesi 40-50 saniye, eğitimli kişiler için - 60-90 saniye veya daha fazla tutma yeteneğidir. Antrenman arttıkça nefesi tutma süresi artar, azaldıkça veya antrenman yapılmadığında ise azalır. Hastalık veya fazla çalışma durumunda ego süresi önemli miktarda azalır - 30-35 saniyeye kadar.

Genchi testi (nefes verirken nefesi tutmak) Stange testiyle aynı şekilde yapılır, yalnızca nefes tamamen verildikten sonra nefes tutulur. Burada ortalama gösterge, eğitimsiz insanlar için 25-30 saniye, eğitimli insanlar için - 40-60 saniye veya daha fazla nefes verirken nefesinizi tutma yeteneğidir.

Böylece, vücudun kardiyovasküler ve solunum sistemlerinin objektif göstergelerine dayanarak, yürütülen eğitim programlarının etkinliği ve yüklerin kişinin yeteneklerine uygunluğu değerlendirilebilir. Artan antrenmanla birlikte dinlenme kalp atış hızı ve solunum hızı azalır ve fiziksel aktivitenin kesilmesinden sonraki iyileşme süresi de azalır. Kişinin refahının düşük öznel değerlendirmesi aynı zamanda vücudun durumundaki bir bozulmanın sinyali olarak da hizmet edebilir ve yorgunluk belirtilerine işaret edebilir.