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Alexeï Solodkov, Elena Sologub
Physiologie humaine. Général. Des sports. Âge

Manuel pour les établissements d'enseignement supérieur de culture physique

Edition 6, corrigée et augmentée

Approuvé par le ministère de la Fédération de Russie pour la culture physique et les sports comme manuel pour les établissements d'enseignement supérieur de culture physique

La publication a été préparée au Département de physiologie de l'Université nationale d'État de la culture physique, des sports et de la santé du nom de P.F. Lesgafta, Saint-Pétersbourg

Réviseurs :

DANS ET. Koulechov, médecin méd. sciences, prof. (VmedA du nom de SM Kirov)

EUX. Kozlov, docteur biol, et docteur péd. sciences, prof.

(NSU nommé d'après PF Lesgaft, Saint-Pétersbourg)

Avant-propos

La physiologie humaine est la base théorique d'un certain nombre de disciplines pratiques (médecine, psychologie, pédagogie, biomécanique, biochimie, etc.) Sans comprendre le déroulement normal des processus physiologiques et les constantes qui les caractérisent, divers spécialistes ne peuvent pas évaluer correctement l'état fonctionnel de l'organisme. corps humain et ses performances dans diverses conditions d'activités. La connaissance des mécanismes physiologiques de régulation des différentes fonctions de l'organisme est importante pour comprendre le déroulement des processus de récupération pendant et après un travail musculaire intense.

En révélant les mécanismes fondamentaux qui assurent l'existence d'un organisme intégral et son interaction avec l'environnement, la physiologie permet d'éclairer et d'étudier les conditions et la nature des modifications de l'activité des différents organes et systèmes au cours de l'ontogenèse humaine. La physiologie est une science qui effectue approche systémique dans l'étude et l'analyse des diverses relations intra- et intersystèmes d'un organisme humain complexe et leur réduction en formations fonctionnelles spécifiques et un tableau théorique unique.

Il est important de souligner que les chercheurs nationaux jouent un rôle important dans le développement de concepts physiologiques scientifiques modernes. La connaissance de l'histoire de toute science est une condition préalable nécessaire à une compréhension correcte de la place, du rôle et de la signification de la discipline dans le contenu du statut socio-politique de la société, de son influence sur cette science, ainsi que de l'influence de la science et ses représentants sur le développement de la société. Par conséquent, l'examen du chemin historique du développement de sections individuelles de la physiologie, la mention de ses représentants les plus éminents et l'analyse de la base scientifique naturelle sur laquelle les concepts et idées de base de cette discipline ont été formés, permettent d'évaluer l'état actuel état du sujet et déterminer ses autres directions prometteuses.

La science physiologique en Russie aux XVIII-XIX siècles est représentée par une galaxie de scientifiques brillants - I.M. Sechenov, F.V. Ovsyannikov, A.Ya. Danilevsky, AF. Samoïlov, I.R. Tarkhanov, N.E. Vvedensky et d'autres, mais seulement I.M. Sechenov et I.P. Pavlov est crédité d'avoir créé de nouvelles directions non seulement en russe mais aussi dans la physiologie mondiale.

La physiologie en tant que discipline indépendante a commencé à être enseignée en 1738 à l'Université académique (plus tard Saint-Pétersbourg). L'Université de Moscou, fondée en 1755, joue également un rôle important dans le développement de la physiologie, où en 1776 un département de physiologie a été ouvert dans sa composition.

En 1798, l'Académie médico-chirurgicale (médicale militaire) a été fondée à Saint-Pétersbourg, qui a joué un rôle exceptionnel dans le développement de la physiologie humaine. Le département de physiologie créé sous sa direction fut successivement dirigé par 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, député Brestkin et d'autres représentants éminents de la science physiologique. Derrière chaque nom nommé se cachent des découvertes en physiologie d'importance mondiale.

La physiologie a été incluse dans le programme de formation des universités d'éducation physique dès les premiers jours de leur organisation. Sur le P.F. créé. Lesgaft en 1896 aux cours supérieurs d'éducation physique ouvrit immédiatement un cabinet de physiologie, dont le premier chef fut l'académicien I.R. Tarkhanov. Les années suivantes, la physiologie y fut enseignée par 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 et autres.

Le développement rapide de la physiologie et l'accélération des progrès scientifiques et technologiques dans le pays ont conduit à l'émergence dans les années 30 du 20e siècle d'une nouvelle section indépendante de la physiologie humaine - la physiologie du sport, bien que des travaux individuels consacrés à l'étude du corps les fonctions pendant l'activité physique ont été publiées à la fin du XIXe siècle (Et (O. Rozanov, S. S. Gruzdev, Yu. V. Blazhevich, P. K. Gorbatchev, etc.). Dans le même temps, il convient de souligner que la recherche et l'enseignement systématiques de la physiologie du sport ont commencé dans notre pays plus tôt qu'à l'étranger et étaient plus ciblés. Soit dit en passant, nous notons que ce n'est qu'en 1989 que l'Assemblée générale de l'Union internationale des sciences physiologiques a décidé de créer une commission "Physiologie du sport" en son sein, bien que des commissions et sections similaires dans le système de l'Académie des sciences de l'URSS, l'URSS Académie des sciences médicales, la All-Union Physiological Society. IP Le Comité d'État de Pavlov pour les sports de l'URSS existait dans notre pays depuis les années 1960.

Les conditions théoriques préalables à l'émergence et au développement de la physiologie du sport ont été créées par les travaux fondamentaux d'I.M. Sechenov, I.P. Pavlova, N.E. Vvedensky, A.A. Ukhtomsky, I.S. Beritashvili, K.M. Bykov et autres. Cependant, l'étude systématique des fondements physiologiques de la culture physique et du sport a commencé bien plus tard. Un mérite particulièrement grand dans la création de cette branche de la physiologie appartient à L.A. Orbeli et son élève A.N. Krestovnikov, et il est inextricablement lié à la formation et au développement de l'Université de culture physique. P. F. Lesgaft et son département de physiologie - le premier département de ce type parmi les universités sportives du pays et du monde.

Après la création en 1919 du Département de physiologie à l'Institut d'éducation physique. P. F. Lesgaft enseigne cette matière réalisé par L.A. Orbeli, A.N. Krestovnikov, V.V. Vasilyeva, A.B. Gandelsman, E.K. Joukov, N.V. Zimkin, AS Mozzhukhin, E.B. Sologub, A.S. Solodkov et autres En 1938, A.N. Kreetovnikov a publié le premier dans notre pays et dans le monde "Manuel de physiologie" pour les instituts de culture physique, et en 1939 - la monographie "Physiologie du sport". Un rôle important dans le développement ultérieur de l'enseignement de la discipline a été joué par trois éditions du Textbook of Human Physiology, édité par N.V. Zimkine (1964, 1970, 1975).

La formation de la physiologie du sport était en grande partie due à la vaste conduite de la recherche fondamentale et appliquée sur le sujet. Le développement de toute science pose de plus en plus de nouveaux problèmes pratiques aux représentants de nombreuses spécialités, auxquels la théorie ne peut pas toujours et immédiatement donner une réponse univoque. Cependant, comme D. Crowcroft (1970) l'a noté avec esprit, "... la recherche scientifique a une caractéristique étrange : elle a l'habitude d'être tôt ou tard utile à quelqu'un ou à quelque chose." Une analyse du développement des domaines éducatifs et scientifiques de la physiologie du sport confirme clairement cette position.

Les exigences de la théorie et de la pratique de l'éducation physique et de l'entraînement exigent que la science physiologique révèle les caractéristiques du fonctionnement du corps, en tenant compte de l'âge des personnes et des schémas de leur adaptation à l'activité musculaire. Les principes scientifiques de l'éducation physique des enfants et des adolescents sont basés sur les schémas physiologiques de la croissance et du développement humains à différents stades de l'ontogenèse. Dans le processus d'éducation physique, il est nécessaire non seulement d'augmenter la condition motrice, mais également de former les propriétés et qualités psycho-physiologiques nécessaires d'une personne, assurant sa préparation au travail, à une activité vigoureuse dans les conditions du monde moderne.

La formation de divers organes et systèmes, qualités et habiletés motrices, leur amélioration dans le processus d'éducation physique peut réussir si l'utilisation scientifiquement fondée de divers moyens et méthodes de culture physique, ainsi que, si nécessaire, l'intensification ou la réduction des charges musculaires . Dans le même temps, il est nécessaire de prendre en compte l'âge, le sexe et les caractéristiques individuelles des enfants, des adolescents, des personnes d'âge mûr et des personnes âgées, ainsi que les capacités de réserve de leur corps à différents stades de développement individuel. La connaissance de ces schémas par des spécialistes protégera la pratique de l'éducation physique de l'utilisation de charges musculaires insuffisantes et excessives, dangereuses pour la santé des personnes.

À ce jour, d'importants documents factuels sur la physiologie du sport et de l'âge ont été accumulés, qui sont présentés dans les manuels et manuels pertinents. Cependant, ces dernières années, de nouvelles données sont apparues sur certaines sections du sujet qui n'étaient pas incluses dans les éditions précédentes. De plus, en raison du programme en constante évolution et complété, le contenu des sections de la discipline précédemment publiées ne correspond pas aux plans thématiques modernes, selon lesquels l'enseignement est dispensé dans les universités d'éducation physique en Russie. Compte tenu de ce qui précède, le manuel proposé contient des matériaux systématisés, complétés et, dans certains cas, nouveaux dans le cadre de l'information éducative et scientifique actuelle sur le sujet. Les sections correspondantes du manuel incluent également les résultats des propres recherches des auteurs.

En 1998-2000 COMME. Solodkov et E.B. Sologub a publié trois manuels sur la physiologie générale, sportive et du développement, qui ont été largement demandés par les étudiants, approuvés par les enseignants et ont servi de base à la préparation d'un manuel moderne. Le manuel publié par eux en 2001 correspond au nouveau programme de la discipline, aux exigences de la norme d'État de l'enseignement professionnel supérieur de la Fédération de Russie et comprend trois parties - physiologie générale, sportive et de l'âge.

Malgré le grand tirage de la première édition (10 000 exemplaires), deux ans plus tard, le manuel était en rupture de stock. Par conséquent, après avoir apporté quelques corrections et ajouts, en 2005, le manuel a été republié dans la même édition. Cependant, à la fin de 2007, il était impossible de l'acheter n'importe où. Dans le même temps, de diverses régions de la Fédération de Russie et des pays de la CEI, le Département de physiologie reçoit régulièrement des propositions sur la nécessité de la prochaine réimpression du manuel. En outre, de nouveaux matériaux sont apparus à la disposition des auteurs qui répondent aux exigences du processus de Bologne pour les spécialistes de la culture physique et du sport.

La troisième édition préparée du manuel, en plus de prendre en compte et de mettre en œuvre les commentaires et suggestions individuels des lecteurs, comprend également deux nouveaux chapitres: «L'état fonctionnel des athlètes» et «L'influence du génome sur l'état fonctionnel, la performance et la santé des athlètes ». Pour le dernier chapitre, quelques matériaux ont été présentés par N.M. Koneva-Hanson, pour laquelle les auteurs sont sincèrement reconnaissants à Natalya Mikhailovna.

Tous les commentaires et suggestions sur la cinquième édition, visant à améliorer la qualité du manuel, seront acceptés par les auteurs avec gratitude.

Première partie
Physiologie générale

Tout coach et enseignant pour une activité professionnelle réussie doit connaître les fonctions du corps humain. Seule la prise en compte des caractéristiques de sa vie peut aider à gérer correctement la croissance et le développement du corps humain, à maintenir la santé des enfants et des adultes, à maintenir l'efficacité même dans la vieillesse, à utiliser rationnellement les charges musculaires dans le processus d'éducation physique et entrainement sportif.

1. Introduction. Histoire de la physiologie

La date de la formation de la physiologie moderne est 1628, lorsque le médecin et physiologiste anglais William Harvey publie les résultats de ses recherches sur la circulation sanguine chez les animaux.

Physiologie la science des fonctions et des mécanismes d'activité des cellules, des tissus, des organes, des systèmes et de l'ensemble de l'organisme dans son ensemble. La fonction physiologique est une manifestation de l'activité vitale de l'organisme, qui a une valeur adaptative.

La physiologie en tant que science est inextricablement liée à d'autres disciplines. Il s'appuie sur les connaissances en physique, biophysique et biomécanique, chimie et biochimie, biologie générale, génétique, histologie, cybernétique, anatomie. À son tour, la physiologie est à la base de la médecine, de la psychologie, de la pédagogie, de la sociologie, de la théorie et de la méthodologie de l'éducation physique. Dans le processus de développement de la science physiologique de physiologie générale différent parties privées : physiologie du travail, physiologie du sport, physiologie aérospatiale, physiologie du travail sous-marin, physiologie de l'âge, psychophysiologie, etc.

La physiologie générale est le fondement théorique de la physiologie du sport. Il décrit les principales régularités de l'activité du corps de personnes d'âges et de sexes différents, divers états fonctionnels, les mécanismes de fonctionnement des organes et systèmes individuels du corps et leur interaction. Son valeur pratique consiste en la justification scientifique des stades d'âge du développement du corps humain, des caractéristiques individuelles des individus, des mécanismes de manifestation de leurs capacités physiques et mentales, des caractéristiques de contrôle et de la capacité de contrôler l'état fonctionnel du corps. La physiologie révèle les conséquences des mauvaises habitudes chez l'homme, justifie les moyens de prévenir les troubles fonctionnels et de maintenir la santé. La connaissance de la physiologie aide l'enseignant et l'entraîneur dans les processus de sélection sportive et d'orientation sportive, dans la prédiction du succès de l'activité compétitive d'un athlète, dans la construction rationnelle du processus d'entraînement, dans la garantie de l'individualisation de l'activité physique et dans l'ouverture du possibilité d'utiliser les réserves fonctionnelles de l'organisme.

La physiologie est une science expérimentale. Les connaissances sur les fonctions et les mécanismes de l'activité corporelle sont basées sur des expériences menées sur des animaux, des observations en clinique, des examens de personnes en bonne santé dans diverses conditions expérimentales. Dans le même temps, par rapport à une personne en bonne santé, des méthodes sont nécessaires qui ne soient pas associées à des dommages à ses tissus et à la pénétration dans le corps - la soi-disant non invasif méthodes.

Sous une forme générale, la physiologie utilise trois méthodes méthodologiques de recherche : surveillance, ou la méthode de la boîte noire, expérience pointue et expérience chronique.

Les méthodes de recherche classiques ont été méthodes d'élimination et méthodes d'irritation parties individuelles ou organes entiers, principalement utilisés dans des expériences sur des animaux ou lors d'opérations en clinique. Ils ont donné une idée approximative des fonctions des organes et des tissus du corps enlevés ou irrités. À cet égard, une méthode progressive d'étude de l'organisme entier est devenue méthode du réflexe conditionnel, développé par I.P. Pavlov.

Dans les conditions modernes, le plus courant méthodes électro-physiologiques, permettant d'enregistrer des processus électriques sans modifier l'activité actuelle des organes étudiés et sans endommager les tissus tégumentaires - par exemple, électrocardiographie, électromyographie, électroencéphalographie (enregistrement de l'activité électrique du cœur, des muscles et du cerveau). Développement radiotélémétrie permet à ces enregistrements reçus d'être transmis sur des distances considérables, et informatique et programmes spéciaux fournir une analyse fine des données physiologiques. Utilisation de la photographie infrarouge (imagerie thermique) permet d'identifier les zones les plus chaudes ou les plus froides du corps observées au repos ou à la suite d'une activité. Avec l'aide de ce qu'on appelle tomodensitométrie, sans ouvrir le cerveau, on peut voir ses changements morphologiques et fonctionnels à différentes profondeurs. De nouvelles données sur le fonctionnement du cerveau et des parties individuelles du corps sont fournies par l'étude fluctuations magnétiques.

Les observations de l'activité vitale de l'organisme ont été faites depuis des temps immémoriaux. Aux XIV-XV siècles av. e. dans L'Egypte ancienne dans la fabrication des momies, les gens connaissaient bien les organes internes d'une personne. Dans la tombe du pharaon Unas, d'anciens instruments médicaux sont représentés. À La Chine ancienne jusqu'à 400 maladies ont été étonnamment subtilement distinguées uniquement par le pouls. Au IV-V siècle av. e. là, la doctrine des points fonctionnellement importants du corps a été développée, qui est actuellement devenue la base des développements modernes de la réflexologie et de l'acupuncture, la thérapie Su-Jok, testant l'état fonctionnel des muscles squelettiques de l'athlète par l'ampleur de la force du champ électrique de la peau en points bioélectriquement actifs au-dessus d'eux. Inde ancienne est devenu célèbre pour ses recettes spéciales à base de plantes, l'impact sur le corps des exercices de yoga et des exercices de respiration. À La Grèce ancienne les premières idées sur les fonctions du cerveau et du cœur ont été exprimées au 4ème-5ème siècle avant JC. e. Hippocrate (460-377 av. J.-C.) et Aristote (384-322 av. J.-C.), et dans Rome antique au IIe siècle av. e. - médecin Galien (201-131 av. J.-C.).

Comment la science expérimentale de la physiologie est née au XVIIe siècle, lorsque le médecin anglais W. Harvey découvrit les cercles de la circulation sanguine. Dans la même période, le scientifique français R. Descartes a introduit le concept de réflexe (réflexion), décrivant le chemin de l'information externe vers le cerveau et le chemin de retour de la réponse motrice. Les travaux du brillant scientifique russe M.V. Lomonosov et le physicien allemand G. Helmholtz sur la nature à trois composants de la vision des couleurs, le traité du tchèque G. Prochazka sur les fonctions du système nerveux et les observations de l'italien L. Galvani sur l'électricité animale dans les nerfs et les muscles ont été c'est noté XVIIIème siècle. À 19ème siècle se sont développées les idées du physiologiste anglais C. Sherrington sur les processus intégratifs du système nerveux, exposées dans sa célèbre monographie en 1906. Les premières études sur la fatigue ont été réalisées par l'italien A. Mosso. Trouvé des changements dans les potentiels constants de la peau pendant l'irritation chez l'homme I.R. Tarkhanov (phénomène Tarkhanov).

Dans le 19ème siècle œuvres du "père de la physiologie russe" EUX. Sechenov (1829-1905) a jeté les bases du développement de nombreux domaines de la physiologie - l'étude des gaz du sang, les processus de fatigue et de "repos actif", et surtout - la découverte en 1862 de l'inhibition du système nerveux central (" Sechenov inhibition") et le développement des fondements physiologiques des processus mentaux humains qui ont montré la nature réflexe des réactions comportementales humaines ("Réflexes du cerveau", 1863). Développement ultérieur des idées d'I.M. Sechenov a suivi deux voies. D'une part, l'étude des mécanismes subtils d'excitation et d'inhibition a été réalisée à l'Université de Saint-Pétersbourg C'EST À DIRE. Vvedenski (1852-1922). Il a créé l'idée de la labilité physiologique comme vitesse caractéristique de l'excitation et la doctrine de la parabiose comme réaction générale du tissu neuromusculaire à l'irritation. À l'avenir, cette direction a été poursuivie par son élève A.A. Oukhtomski (1875-1942), qui, étudiant les processus de coordination dans le système nerveux, découvrit le phénomène de la dominante (le foyer dominant d'excitation) et le rôle dans ces processus d'assimilation du rythme des stimuli. D'autre part, dans les conditions d'une expérience chronique sur un organisme entier IP Pavlov (1849-1936) a d'abord créé la doctrine des réflexes conditionnés et développé un nouveau chapitre de la physiologie - la physiologie de l'activité nerveuse supérieure. De plus, en 1904, pour ses travaux dans le domaine de la digestion, I.P. Pavlov, l'un des premiers scientifiques russes, a reçu le prix Nobel. Les fondements physiologiques du comportement humain, le rôle des réflexes combinés ont été développés V.M. Bekhterev.

Une contribution majeure au développement de la physiologie a été apportée par d'autres physiologistes russes exceptionnels: le fondateur de la physiologie évolutive et de l'adaptologie, l'académicien L.A. Orbeli ; qui a étudié les influences réflexes conditionnées du cortex sur les organes internes d'Acad. KM Bykov ; créateur de la doctrine du système fonctionnel acad. PC. Anokhin ; fondateur de l'électroencéphalographie russe acad. M.N. Livanov; développeur de physiologie spatiale - acad. VV Paria ; fondateur de la physiologie de l'activité N.A. Bernstein et bien d'autres.

Dans le domaine de la physiologie de l'activité musculaire, il convient de noter le fondateur de la physiologie nationale du sport - prof. UN. Krestovnikova (1885-1955), qui a écrit le premier manuel de physiologie humaine pour les universités d'éducation physique du pays (1938) et la première monographie sur la physiologie du sport (1939), ainsi que des scientifiques bien connus - prof. E.K. Joukova, V.S. Farfel, NV Zimkina, AS Mozzhukhin et bien d'autres, et parmi les scientifiques étrangers - P.O. Astranda, A. Hilla, R. Granita, R. Margaria et autres.

2. Lois générales de la physiologie et ses concepts de base

Les organismes vivants sont ce qu'on appelle systèmes ouverts (c'est-à-dire non fermées en elles-mêmes, mais inextricablement liées à l'environnement extérieur). Ils sont se composent de protéines et d'acides nucléiques et se caractérisent par leur capacité à s'autoréguler et à s'auto-reproduire. Les principales propriétés d'un organisme vivant sont le métabolisme, l'irritabilité (excitabilité), la mobilité, l'autoreproduction (reproduction, hérédité) et l'autorégulation (maintien de l'homéostasie, adaptabilité).

Le manuel a été préparé conformément au nouveau programme de physiologie pour les universités de culture physique et aux exigences de la norme nationale d'enseignement professionnel supérieur.
Pour les étudiants, doctorants, chercheurs, enseignants, formateurs et médecins oeuvrant dans le domaine de la culture physique.

AVANT-PROPOS ...... 3 Partie I. PHYSIOLOGIE GÉNÉRALE ...... 8 1. Introduction. Histoire de la physiologie ...... 8 1. 1. Le sujet de la physiologie, ses relations avec les autres sciences et son importance pour la culture physique et le sport ...... 8 1. 2. Méthodes de recherche physiologique ... ... 9 1 3. Brève histoire de la physiologie ...... 10 2. Lois générales de la physiologie et ses concepts de base ...... 12 2. 1. Principales caractéristiques fonctionnelles des tissus excitables ..... 12 2. 2. Régulation nerveuse et humorale des fonctions ...... 14 2. 3. Le mécanisme réflexe du système nerveux ...... 15 2. 4. L'homéostasie ...... 16 2 5. L'apparition de l'excitation et sa conduite .. .... 17 3. Système nerveux ...... 21 3. 1. Fonctions de base du système nerveux central ...... 21 3. 2. Fonctions de base et interactions des neurones ...... 21 3. 3. Caractéristiques de l'activité des centres nerveux ...... 25 3. 4. Coordination de l'activité du système nerveux central ...... 29 3. 5. Fonctions de la moelle épinière et des parties sous-corticales du cerveau ...... 33 3. 6. Système nerveux autonome ...... 39 3. 7. Système limbique ...... 43 3. 8. Fonctions du cortex cérébral ...... 43 4. Supérieur Activité nerveuse ...... 49 4. 1. Conditions de formation et variétés des réflexes conditionnés ...... 49 4. 2. Inhibition externe et interne des réflexes conditionnés ...... 52 4. 3 Stéréotype dynamique........ 52 4. 4. Types d'activité nerveuse supérieure, le premier et le deuxième système de signalisation...... 53 5. Système neuromusculaire...... 55 5. 1. Organisation fonctionnelle des muscles squelettiques.. .... 55 5. 2. Mécanismes de contraction et de relaxation de la fibre musculaire ...... 57 5. 3. Contraction simple et tétanique. Électromyogramme ...... 60 5. 4. Bases morphofonctionnelles de la force musculaire ...... 63 5. 5. Modes de travail musculaire ...... 67 5. 6. Énergie de contraction musculaire ... ... 68 6. ​​​​Mouvements volontaires...... 71 6. 1. Principes de base de l'organisation des mouvements...... 71 6. 2. Le rôle des différents services du système nerveux central dans la régulation des réactions posturales-toniques ...... 75 6. 3. Rôle des différents services du système nerveux central dans la régulation des mouvements ...... 77 6. 4. Systèmes moteurs descendants .... .. 81 7. Systèmes sensoriels ...... 83 7. 1. Plan général d'organisation et fonctions des systèmes sensoriels ...... 83 7. 2. Classification et mécanismes d'excitation des récepteurs ...... 84 7. 3. Propriétés des récepteurs ...... 86 7. 4. Codage des informations ...... 87 7. 5. Système sensoriel visuel ...... 88 7. 6. Système sensoriel auditif ...... 93 7. 7. Système sensoriel vestibulaire ...... 96 7. 8. Système sensoriel moteur ...... 99 7. 9. Systèmes sensoriels de la peau, des organes internes, du goût et sentir. ..... 102 7. 10. Traitement, interaction et signification des informations sensorielles...... 105 8. Sang...... 109 8. 1. Composition, volume et fonctions du sang.... .. 110 8. 2. Cellules sanguines...... 112 8. 3. Propriétés physiques et chimiques du plasma sanguin ...... 116 8. 4. Coagulation du sang et transfusion ...... 118 8 5 Régulation du système sanguin ...... 121 9. Circulation sanguine ...... 123 9. 1. Le cœur et ses propriétés physiologiques ...... 123 9. 2. Le mouvement du sang à travers les vaisseaux (hémodynamique) .. .... 128 9. 3. Régulation du système cardiovasculaire ...... 132 10. Respiration ...... 136 10. 1. Respiration externe ..... 136 10. 2. Les échanges gazeux dans les poumons et leur transport par le sang...... 139 10. 3. Régulation de la respiration...... 143 11. Digestion...... 145 11. 1 Caractéristiques générales des processus digestifs ...... 145 11. 2. Digestion dans diverses parties du tractus gastro-intestinal ...... 147 11. 3. Absorption des produits de la digestion des aliments ...... 153 12. Métabolisme et énergie ...... 155 12. 1. Métabolisme des protéines ...... 155 12. 2. Métabolisme des glucides ...... 15 6 12. 3. Métabolisme des lipides ...... 157 12. 4. Métabolisme de l'eau et des sels minéraux ...... 159 12. 5. Métabolisme énergétique ...... 160 12. 6. Régulation du métabolisme et énergie ...... 163 13. Excrétion ...... 165 13. 1. Caractéristiques générales des processus d'excrétion ...... 165 13. 2. Les reins et leurs fonctions ...... 165 13 3. Le processus de miction et sa régulation ...... 168 13. 4. Fonction homéostatique des reins ...... 170 13. 5. Miction et miction ...... 170 13. 6. Transpiration .. .... 171 14. Échange de chaleur ...... 173 14. 1. Température du corps humain et isothermie ...... 173 14. 2. Mécanismes de génération de chaleur ...... 174 14. 3. Mécanismes de transfert de chaleur ...... 176 14. 4. Régulation du transfert de chaleur ...... 177 15. Sécrétion interne ...... 178 15. 1. Caractéristiques générales du système endocrinien ...... 178 15. 2 Fonctions des glandes endocrines ...... 181 15. 3. Modifications des fonctions endocrines dans diverses conditions ...... 192 Partie II. PHYSIOLOGIE DU SPORT ...... 198 Section I. PHYSIOLOGIE GENERALE DU SPORT ...... 198 1. La physiologie du sport - une discipline éducative et scientifique ...... 199 1. 1. La physiologie du sport, son contenu et ses tâches ..... 199 1. 2. Le Département de physiologie et son rôle dans la formation et le développement de la physiologie du sport ...... 201 1. 3. L'état et les perspectives du développement de la physiologie du sport ... ... 206 2. Adaptation aux charges physiques et capacités de réserve de l'organisme ...... 210 2. 1. La dynamique des fonctions corporelles pendant l'adaptation et ses étapes ...... 211 2. 2. Caractéristiques physiologiques d'adaptation au stress physique. ..... 215 2. 3. Adaptation urgente et à long terme à l'activité physique ...... 217 2. 4. Système fonctionnel d'adaptation ...... 221 2. 5. Le concept de l'organisme réserves physiologiques ...... 224 3. États fonctionnels des athlètes ...... 226 3. 1. Caractéristiques générales des états fonctionnels ...... 226 3. 2. Modèles physiologiques de développement des états fonctionnels ...... 229 3. 3 Types d'états fonctionnels ...... 231 4. Modifications fonctionnelles du corps pendant l'effort physique ...... 237 4. 1. Modifications des fonctions de divers organes et systèmes du corps ...... 237 4. 2. Déplacements fonctionnels sous charges de puissance constante ...... 240 4. 3. Déplacements fonctionnels sous charges de puissance variable ...... 241 4 4. Valeur appliquée des changements fonctionnels pour évaluer la performance des athlètes ...... 243 5. Caractéristiques physiologiques de l'état du corps lors d'activités sportives ...... 244 5. 1. Le rôle des émotions dans activités sportives ...... 244 5. 2. États de pré-lancement iya ...... 247 5. 3. Échauffement et entraînement ...... 250 5. 4. État d'équilibre pendant les exercices cycliques ...... 252 5. 5. États particuliers du corps lors d'exercices acycliques, statiques et à puissance variable ...... 253 6. Performances physiques d'un athlète ...... 254 6. 1. Le concept de performance physique et les approches méthodologiques de sa définition ..... 255 6. 2. Principes et méthodes des tests de performance physique ...... 257 6. 3. La relation entre la performance physique et l'orientation du processus d'entraînement dans le sport ...... 262 6. 4. La performance physique réserves ...... 264 7. Fondements physiologiques de la fatigue du sportif ...... 269 7. 1. Définition et mécanismes physiologiques du développement de la fatigue ...... 269 7. 2. Facteurs de fatigue et l'état des fonctions corporelles ...... 273 7. 3. Caractéristiques de la fatigue dans divers types d'activité physique ...... 275 7. 4. Préfatigue, fatigue chronique et surmenage ...... 278 8 Caractéristiques physiologiques de la récupération ...... 281 8. 1. Caractéristiques générales des processus de récupération ...... 281 8. 2. Mécanismes physiologiques des processus de récupération ...... 283 8. 3. Schémas physiologiques des processus de récupération . ..... .. 285 8. 4. Mesures physiologiques pour augmenter l'efficacité de la récupération ...... 288 Section II. PHYSIOLOGIE PARTICULIERE DU SPORT ...... 291 9. Classification physiologique et caractéristiques des exercices physiques ...... 291 9. 1. Divers critères de classification des exercices. ..... 292 9. 2. Classification moderne des exercices physiques...... 293 9. 3. Caractéristiques physiologiques des postures sportives et des charges statiques ..... 294 9. 4. Caractéristiques physiologiques des exercices cycliques et mouvements acycliques ...... 298 9. 5. Caractéristiques physiologiques des mouvements non standard ...... 303 10. Mécanismes physiologiques et schémas de développement des qualités physiques ...... 305 10. 1. Formes de manifestation, mécanismes et réserves de développement de la force ...... 306 10. 2. Formes de manifestation, mécanismes et réserves de développement de la vitesse ...... 310 10. 3. Formes de manifestation, mécanismes et réserves de développement de l'endurance ...... 313 10. 4. Concept d'agilité et de flexibilité. Mécanismes et schémas de leur développement ...... 318 11. Mécanismes physiologiques et schémas de formation des habiletés motrices ...... 320 11. 1. Compétences motrices, habiletés et méthodes de leur étude ...... 320 11. 2 Mécanismes physiologiques de la formation des habiletés motrices...... 321 11. 3. Régularités physiologiques et étapes de la formation des habiletés motrices...... 324 11. 4. Bases physiologiques de l'amélioration des habiletés motrices.... .. 330 12. Bases physiologiques du développement de la condition physique ...... 333 12. 1. Caractéristiques physiologiques de l'entraînement et de l'état de forme physique ...... 334 12. 2. Test de la condition physique fonctionnelle des athlètes au repos ...... 336 12. 3. Tester l'aptitude fonctionnelle des athlètes sous des charges standard et maximales ...... 339 12. 4. Caractéristiques physiologiques du surentraînement et du surmenage ...... 343 13. Performances sportives dans des conditions environnementales spéciales ...... 346 13. 1. Influence de la température et de l'humidité l'air sur les performances sportives ...... 346 13. 2. Performances sportives dans des conditions de pression barométrique modifiée ...... 348 13. 3. Performances sportives dans des conditions climatiques changeantes ...... 353 13. 4 Modifications physiologiques du corps au cours de la natation...... 355 14. Bases physiologiques de l'entraînement sportif féminin...... 357 14. 1. Caractéristiques morphologiques et fonctionnelles du corps féminin...... 357 14 2. Modifications fonctionnelles du corps pendant l'entraînement...... 365 14. 3. L'influence du cycle biologique sur les performances des femmes...... 370 14. 4. Individualisation du processus d'entraînement, en tenant compte les phases du cycle biologique ...... 373 15. Caractéristiques physiologistes-génétiques de la sélection sportive ...... 375 15. 1. Approche physiologique et génétique des enjeux de la sélection sportive ...... 376 15. 2. Influences héréditaires sur les caractéristiques morpho-fonctionnelles et les qualités physiques d'une personne...... 378 15. 3. Prise en compte des caractéristiques physiologiques et génétiques d'une personne dans la sélection sportive...... 383 15. 4. L'intérêt d'un choix génétiquement adéquat et inadéquat d'activités sportives et de la dominance sensorimotrice...... 390 15. 5. L'utilisation de marqueurs génétiques pour rechercher des sportifs très entraînés et rapides...... 395 16. Influence du génome sur l'état fonctionnel, la performance et la santé des athlètes.. .... 398 16. 1. Stockage, transmission des informations héréditaires et décodage du génome ...... 398 16. 2. ADN génétique marqueurs dans le sport ...... 402 16. 3. Dopage génétique dans le sport .. .... 405 16. 4. Détection des dopages ...... 415 16. 5. Risque pour la santé ..... 417 17. Fondements physiologiques de la culture physique qui améliore la santé ...... 421 17. 1. Le rôle de la culture physique dans les conditions de la vie moderne ...... 422 17. 2. Hypokinésie, sédentarité et leur effet sur le corps humain ...... 4 25 17. 3. Les principales formes de culture physique améliorant la santé et leur influence sur l'état fonctionnel de l'organisme...... 428 Partie III. PHYSIOLOGIE DE L'ÂGE ...... 435 1. Modèles physiologiques généraux de croissance et de développement du corps humain ...... 435 1. Périodisation et hétérochronie du développement ...... 435 1. 2. Périodes sensibles . .. ... 438 1. 3. L'influence de l'hérédité et de l'environnement sur le développement du corps ...... 441 1. 4. Accélération d'époque et individuelle, âge biologique et passeport ...... 444 2. Caractéristiques physiologiques du corps des enfants d'âge préscolaire et primaire et leur adaptation à l'activité physique ...... 448 2. 1. Le développement du système nerveux central, de l'activité nerveuse supérieure et des systèmes sensoriels ..... 448 2. 2. Développement physique et système musculo-squelettique ...... 456 2. 3. Caractéristiques du sang, de la circulation et de la respiration ...... 457 2. 4. Caractéristiques de la digestion, du métabolisme et de l'énergie .. .... 461 2. 5. Caractéristiques de la thermorégulation, processus de sécrétion et activité des glandes endocrines ...... 462 2. 6. Caractéristiques physiologiques de l'adaptation des enfants d'âge préscolaire et primaire sur l'âge à l'activité physique ...... 466 3. Caractéristiques physiologiques du corps des enfants d'âge scolaire moyen et supérieur et leur adaptation au stress physique ...... 488 3. 1. Développement du système nerveux central , activité nerveuse supérieure et systèmes sensoriels ...... 489 3. 2. Développement physique et système musculo-squelettique ... ... 494 3. 3. Caractéristiques du sang, de la circulation et de la respiration...... 497 3. 4. Caractéristiques de la digestion, de l'excrétion et du système endocrinien...... 500 3. 5. Caractéristiques de la thermorégulation, du métabolisme et énergie ...... 506 3. 6. Caractéristiques physiologiques de l'adaptation des enfants d'âge scolaire moyen et supérieur à l'activité physique ...... 508 4. Caractéristiques physiologiques d'une leçon d'éducation physique à l'école ... ... 530 4. 1. Justification physiologique de la normalisation de l'activité physique chez les enfants d'âge scolaire ...... 530 4. 2. Modifications des fonctions du corps des écoliers lors des cours de culture physique .... .. 533 4. 3. Influence des cours de culture physique sur le développement physique, fonctionnel, la capacité de travail et l'état de santé des écoliers ...... 536 4. 4. Contrôle physiologique et pédagogique de l'éducation physique et critères physiologiques de restauration du corps des écoliers ...... 543 5. Caractéristiques physiologiques du corps des personnes d'âge mûr et âgé et leur adaptation au stress physique. ..... 548 5. 1. Vieillissement, espérance de vie, réactions adaptatives et réactivité de l'organisme ...... 549 5. 2. Caractéristiques liées à l'âge du système musculo-squelettique, des systèmes végétatif et sensoriel .... .. 553 5 3. Caractéristiques des systèmes de régulation liées à l'âge...... 557 5. 4. Caractéristiques physiologiques de l'adaptation des personnes d'âge mûr et des personnes âgées à l'activité physique...... 561 6. Caractéristiques physiologiques du traitement de l'information chez les athlètes d'âges différents..... 573 6. 1. Importance pour le sport des processus de traitement de l'information et de leurs caractéristiques liées à l'âge ...... 573 6. 2. Base physiologique des processus de perception , prise de décision et programmation des actions de riposte ...... 575 6. 3. La rapidité et l'efficacité de la réflexion tactique. Capacité cérébrale ...... 579 6. 4. Immunité au bruit des athlètes, ses caractéristiques d'âge ...... 582 7. Asymétries fonctionnelles des athlètes d'âges différents ...... 583 7. 1. Asymétries motrices chez l'homme, leurs caractéristiques d'âge ...... 583 7. 2. Asymétries sensorielles et mentales. Profil individuel d'asymétrie ...... 586 7. 3. Manifestation de l'asymétrie fonctionnelle chez les athlètes ...... 589 7. 4. Bases physiologiques de la gestion du processus d'entraînement, en tenant compte de l'asymétrie fonctionnelle ...... 593 8. Bases physiologiques caractéristiques typologiques individuelles des athlètes et leur développement dans l'ontogenèse...... 595 8. 1. Caractéristiques typologiques individuelles d'une personne...... 596 8. 2. Développement des caractéristiques typologiques dans l'ontogenèse . ..... 598 8. 3. Caractéristiques typologiques individuelles des athlètes et leur prise en compte dans le processus d'entraînement ...... 601 8. 4. Caractéristiques typologiques individuelles des biorythmes et leur impact sur la performance humaine ...... 604 CONCLUSION...... 609

Éditeur : " Sport " (2015)

Alexeï Solodkov, Elena Sologub

Physiologie humaine. Général. Des sports. Âge

Manuel pour les établissements d'enseignement supérieur de culture physique. 7ème édition

Approuvé par le ministère de la Fédération de Russie pour la culture physique et les sports comme manuel pour les établissements d'enseignement supérieur de culture physique

La publication a été préparée au Département de physiologie de l'Université nationale d'État de la culture physique, des sports et de la santé. PF Lesgaft, Saint-Pétersbourg

Réviseurs :

V. I. Kuleshov, médecin méd. sciences, prof. (VmedA du nom de SM Kirov)

I. M. Kozlov, docteur en biol. et docteur pédiatre. sciences, prof. (NSU nommé d'après PF Lesgaft, Saint-Pétersbourg)

© Solodkov A.S., Sologub E.B., 2001, 2005, 2008, 2015, 2017

© Édition, Sport Publishing House LLC, 2017

Solodkov Aleksey Sergeevich - Professeur du Département de physiologie de l'Université nationale d'État de la culture physique, des sports et de la santé. P. F. Lesgaft (pendant 25 ans, chef du département 1986-2012).

Scientifique émérite de la Fédération de Russie, académicien de l'Académie des sciences et des arts Petrovsky, travailleur honoraire de l'enseignement professionnel supérieur de la Fédération de Russie, président de la section de physiologie du sport et membre du conseil d'administration de la Société de physiologie de Saint-Pétersbourg. I.M. Sechenov.

Sologub Elena Borisovna - Docteur en sciences biologiques, professeur. Depuis 2002 vit à New York (USA).

Au Département de physiologie de l'Université nationale d'État de la culture physique, des sports et de la santé. P. F. Lesgafta a travaillé depuis 1956, de 1986 à 2002 - en tant que professeur du département. Elle a été élue académicien de l'Académie russe des sciences médicales et techniques, travailleur honoraire de l'enseignement supérieur en Russie, membre du conseil d'administration de la Société des physiologistes, biochimistes et pharmacologues de Saint-Pétersbourg. I.M. Sechenov.

Avant-propos

La physiologie humaine est la base théorique d'un certain nombre de disciplines pratiques (médecine, psychologie, pédagogie, biomécanique, biochimie, etc.). Sans comprendre le cours normal des processus physiologiques et les constantes qui les caractérisent, divers spécialistes ne peuvent pas évaluer correctement l'état fonctionnel du corps humain et ses performances dans diverses conditions d'activité. La connaissance des mécanismes physiologiques de régulation des différentes fonctions de l'organisme est importante pour comprendre le déroulement des processus de récupération pendant et après un travail musculaire intense.

En révélant les mécanismes fondamentaux qui assurent l'existence d'un organisme intégral et son interaction avec l'environnement, la physiologie permet d'éclairer et d'étudier les conditions et la nature des modifications de l'activité des différents organes et systèmes au cours de l'ontogenèse humaine. La physiologie est une science qui effectue approche systémique dans l'étude et l'analyse des diverses relations intra- et intersystèmes d'un organisme humain complexe et leur réduction en formations fonctionnelles spécifiques et un tableau théorique unique.

Il est important de souligner que les chercheurs nationaux jouent un rôle important dans le développement de concepts physiologiques scientifiques modernes. La connaissance de l'histoire de toute science est une condition préalable nécessaire à une compréhension correcte de la place, du rôle et de la signification de la discipline dans le contenu du statut socio-politique de la société, de son influence sur cette science, ainsi que de l'influence de la science et ses représentants sur le développement de la société. Par conséquent, en considérant le chemin historique du développement de sections individuelles de la physiologie, en mentionnant ses représentants les plus éminents et en analysant la base des sciences naturelles sur laquelle les concepts et idées de base de cette discipline ont été formés, permettent d'évaluer l'état actuel du sujet et déterminer ses autres orientations prometteuses.

La science physiologique en Russie aux XVIII-XIX siècles est représentée par une galaxie de scientifiques brillants - I. M. Sechenov, F. V. Ovsyannikov, A. Ya. Danilevsky, A. F. Samoilov, I. R. Tarkhanov, N. E. Vvedensky et etc. Mais seuls I. M. Sechenov et I. P. Pavlov ont le mérite de créer de nouvelles directions non seulement en russe, mais aussi dans la physiologie mondiale.

La physiologie en tant que discipline indépendante a commencé à être enseignée en 1738 à l'Université académique (plus tard Saint-Pétersbourg). L'Université de Moscou, fondée en 1755, joue également un rôle important dans le développement de la physiologie, où en 1776 un département de physiologie a été ouvert dans sa composition.

En 1798, l'Académie médico-chirurgicale (médicale militaire) a été fondée à Saint-Pétersbourg, qui a joué un rôle exceptionnel dans le développement de la physiologie humaine. Le département de physiologie créé sous sa direction a été successivement dirigé par P. A. Zagorsky, D. M. Vellansky, N. M. Yakubovich, I. M. Sechenov, I. F. Zion, F. V. Ovsyannikov, I. R. Tarkhanov, I. P. Pavlov, L. A. Orbeli, A. V. Lebedinsky, M.P. Brestkin et d'autres représentants éminents de la science physiologique. Derrière chaque nom nommé se cachent des découvertes en physiologie d'importance mondiale.

La physiologie a été incluse dans le programme de formation des universités d'éducation physique dès les premiers jours de leur organisation. Aux cours supérieurs d'éducation physique créés par P.F. Lesgaft en 1896, un cabinet de physiologie fut immédiatement ouvert, dont le premier chef fut l'académicien I.R. Tarkhanov. Au cours des années suivantes, la physiologie a été enseignée ici par 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, etc.

Le développement rapide de la physiologie et l'accélération des progrès scientifiques et technologiques dans le pays ont conduit à l'émergence dans les années 30 du 20e siècle d'une nouvelle section indépendante de la physiologie humaine - la physiologie du sport, bien que des travaux individuels consacrés à l'étude du corps les fonctions pendant l'activité physique ont été publiées à la fin du 19ème siècle (Et O. Rozanov, S. S. Gruzdev, Yu. V. Blazhevich, P. K. Gorbachev, etc.). Dans le même temps, il convient de souligner que la recherche et l'enseignement systématiques de la physiologie du sport ont commencé dans notre pays plus tôt qu'à l'étranger et étaient plus ciblés. Soit dit en passant, nous notons que ce n'est qu'en 1989 que l'Assemblée générale de l'Union internationale des sciences physiologiques a décidé de créer une commission "Physiologie du sport" en son sein, bien que des commissions et sections similaires dans le système de l'Académie des sciences de l'URSS, l'URSS Académie des sciences médicales, la All-Union Physiological Society. I. P. Pavlov du Comité d'État pour les sports de l'URSS existait dans notre pays depuis les années 1960.

Les conditions théoriques préalables à l'émergence et au développement de la physiologie du sport ont été créées par les travaux fondamentaux de I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, N. E. Vvedensky, A. A. Ukhtomsky, I. S. Beritashvili, K. M. Bykov et d'autres. Cependant, l'étude systématique des fondements physiologiques de la culture physique et du sport a commencé bien plus tard. Un mérite particulièrement grand dans la création de cette section de physiologie appartient à L. A. Orbeli et à son étudiant A. N. Krestovnikov, et il est inextricablement lié à la formation et au développement de l'Université de culture physique. P. F. Lesgaft et son département de physiologie - le premier département de ce type parmi les universités sportives du pays et du monde.

Après la création en 1919 du Département de physiologie à l'Institut d'éducation physique. P. F. Lesgaft enseigne cette matière réalisée par 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 et d'autres En 1938, A. N. Krestovnikov a publié le premier dans notre pays et dans le monde "Manuel de physiologie" pour les instituts de culture physique, et en 1939 - la monographie "Physiologie du sport". Un rôle important dans le développement ultérieur de l'enseignement de la discipline a été joué par trois éditions du Textbook of Human Physiology, édité par N. V. Zimkin (1964, 1970, 1975).

La formation de la physiologie du sport était en grande partie due à la vaste conduite de la recherche fondamentale et appliquée sur le sujet. Le développement de toute science pose de plus en plus de nouveaux problèmes pratiques aux représentants de nombreuses spécialités, auxquels la théorie ne peut pas toujours et immédiatement donner une réponse univoque. Cependant, comme D. Crowcroft (1970) l'a noté avec esprit, "... la recherche scientifique a une caractéristique étrange : elle a l'habitude d'être tôt ou tard utile à quelqu'un ou à quelque chose." Une analyse du développement des domaines éducatifs et scientifiques de la physiologie du sport confirme clairement cette position.

Les exigences de la théorie et de la pratique de l'éducation physique et de l'entraînement exigent que la science physiologique révèle les caractéristiques du fonctionnement du corps, en tenant compte de l'âge des personnes et des schémas de leur adaptation à l'activité musculaire. Les principes scientifiques de l'éducation physique des enfants et des adolescents sont basés sur les schémas physiologiques de la croissance et du développement humains à différents stades de l'ontogenèse. Dans le processus d'éducation physique, il est nécessaire non seulement d'augmenter la condition motrice, mais également de former les propriétés et qualités psycho-physiologiques nécessaires d'une personne, assurant sa préparation au travail, à une activité vigoureuse dans les conditions du monde moderne.

Le manuel a été préparé conformément au nouveau programme de physiologie pour les universités de culture physique et aux exigences de la norme nationale d'enseignement professionnel supérieur. Le manuel est destiné aux étudiants, étudiants diplômés, chercheurs, enseignants, formateurs et médecins travaillant dans le domaine de la culture physique.

MÉTHODES D'ÉTUDES PHYSIOLOGIQUES.
La physiologie est une science expérimentale. Les connaissances sur les fonctions et les mécanismes de l'activité corporelle sont basées sur des expériences menées sur des animaux, des observations en clinique, des examens de personnes en bonne santé dans diverses conditions expérimentales. Dans le même temps, par rapport à une personne en bonne santé, il faut des méthodes qui ne soient pas associées à des lésions de ses tissus et à une pénétration dans le corps - les méthodes dites non invasives.
Sous une forme générale, la physiologie utilise trois méthodes méthodologiques de recherche : l'observation ou la méthode de la "boîte noire", l'expérience aiguë et l'expérience chronique.

Les méthodes de recherche classiques étaient des méthodes d'élimination et des méthodes d'irritation de parties individuelles ou d'organes entiers, principalement utilisées dans des expériences sur des animaux ou lors d'opérations en clinique. Ils ont donné une idée approximative des fonctions des organes et des tissus du corps enlevés ou irrités. À cet égard, la méthode des réflexes conditionnés développée par IP Pavlov était une méthode progressive pour étudier l'ensemble de l'organisme.

Dans les conditions modernes, les plus courantes sont les méthodes électrophysiologiques qui permettent d'enregistrer les processus électriques sans modifier l'activité actuelle des organes étudiés et sans endommager les tissus tégumentaires - par exemple, l'électrocardiographie, l'électromyographie, l'électroencéphalographie (enregistrement de l'activité électrique du cœur, muscles et cerveau). Le développement de la radiotélémétrie permet de transmettre ces enregistrements reçus sur des distances considérables, et des technologies informatiques et des programmes spéciaux permettent une analyse fine des données physiologiques. L'utilisation de la photographie infrarouge (imagerie thermique) permet d'identifier les zones les plus chaudes ou les plus froides du corps observées au repos ou à la suite d'une activité. Avec l'aide de la soi-disant tomodensitométrie, sans ouvrir le cerveau, vous pouvez voir ses changements morphologiques et fonctionnels à différentes profondeurs. De nouvelles données sur le fonctionnement du cerveau et des différentes parties du corps sont fournies par l'étude des oscillations magnétiques.

TENEUR
Préface 3
Partie I PHYSIOLOGIE GÉNÉRALE 7
1. Introduction. Histoire de la physiologie 7
1.1. Le sujet de la physiologie, son lien avec les autres sciences et son importance pour la culture physique et le sport 7
1.2. Méthodes de recherche physiologique 8
1.3. Une brève histoire de la physiologie 9
2. Lois générales de la physiologie et ses concepts de base 10
2.1. Principales caractéristiques fonctionnelles des tissus excitables 11
2.2. Régulation nerveuse et humorale des fonctions 12
2.3. Mécanisme réflexe du système nerveux 13
2.4. Homéostasie 14
2.5. L'émergence de l'excitation et son déroulement 15
3. Système nerveux 18
3.1. Fonctions de base du système nerveux central 18
3.2. Fonctions de base et interactions des neurones 19
3.3. Caractéristiques de l'activité des centres nerveux 22
3.4. Coordination CNS 26
3.5. Fonctions de la moelle épinière et des parties sous-corticales du cerveau 30
3.6. Système nerveux autonome 35
3.7. Système limbique 38
3.8. Fonctions du cortex cérébral 39
4. Activité nerveuse supérieure 44
4. 1. Conditions de formation et variétés des réflexes conditionnés 44
4.2. Inhibition externe et interne des réflexes conditionnés 47
4.3. Stéréotype dynamique 48
4.4 Types d'activité nerveuse supérieure, système de signalisation I et II 48
5. Appareil neuromusculaire 50
5.1. Organisation fonctionnelle des muscles squelettiques 50
5.2. Mécanismes de contraction et de relaxation de la fibre musculaire 52
5.3. Contraction solitaire et tétanique. Électromyogramme 54
5.4. Bases morphofonctionnelles de la force musculaire 57
5.5. 60 modes musculaires
5.6. Énergie de contraction musculaire 62
6. Mouvements volontaires 64
6.1. Principes de base de l'organisation des mouvements 64
6.2. Le rôle de diverses parties du SNC dans la régulation des réactions posturales-toniques 67
6.3. Le rôle de diverses parties du système nerveux central dans la régulation des mouvements 70
6.4. Systèmes moteurs descendants 73
7. Systèmes de capteurs 75
7.1. Plan général d'organisation et de fonctionnement des systèmes sensoriels 75
7.2. Classification et mécanismes d'excitation des récepteurs 76
7.3. Propriétés du récepteur 77
7.4. Encodage des informations 79
7.5. Système sensoriel visuel 80
7.6. Système sensoriel auditif 85
7.7. Système sensoriel vestibulaire 87
7.8. Système sensoriel moteur 90
7.9. Systèmes sensoriels de la peau, des organes internes, du goût et de l'odorat 93
7.10. Traitement, interaction et signification des informations sensorielles 95
8. Sang 99
8.1. Composition, volume et fonctions du sang 100
8.2. Éléments formés du sang 101
8.3. Propriétés physiques et chimiques du plasma sanguin 105
8.4. Coagulation du sang et transfusion 107
8.5. Régulation du système sanguin 110
9. Circulation sanguine 111
9.1. Le cœur et ses propriétés physiologiques 111
9.2. Le mouvement du sang dans les vaisseaux (hémodynamique) 116
9.3. Régulation du système cardiovasculaire 120
10. Souffle 123
10.1. Respiration externe 124
10.2. Les échanges gazeux dans les poumons et leur transport dans le sang 126
10.3. Régulation de la respiration 129
11. Digestion 131
11.1. Caractéristiques générales des processus digestifs 131
11.2. Digestion dans diverses parties du tractus gastro-intestinal 133
11.3. Absorption des produits de la digestion des aliments 139
12. Métabolisme et énergie 140
12.1. Métabolisme des protéines 140
12.2. Métabolisme des glucides 141
12.3. Métabolisme lipidique 142
12.4. Échange d'eau et de sels minéraux 143
12.5. Échange d'énergie 145
12.6. Régulation du métabolisme et de l'énergie 147
13. Sélection 149
13.1. Caractéristiques générales des processus excréteurs 149
13.2. Les reins et leurs fonctions 149
13.3. Le processus de la miction et sa régulation 151
13.4. Fonction homéostatique des reins 153
13.5. Miction et miction 154
13.6. Transpiration 154
14. Échange de chaleur 156
14.1. Température du corps humain et isothermie 156
14.2. Mécanismes de génération de chaleur 157
14.3. Mécanismes de transfert de chaleur 158
14.4. Régulation des échanges thermiques 159
15. Sécrétion interne 160
15.1. Caractéristiques générales du système endocrinien 160
15.2. Fonctions des glandes endocrines 163
15.3. Modifications des fonctions endocriniennes dans diverses conditions 173
Partie II PHYSIOLOGIE DU SPORT 178
Rubrique PHYSIOLOGIE GENERALE DU SPORT 178
1. Physiologie du sport - discipline pédagogique et scientifique 179
1.1. Physiologie du sport, son contenu et ses tâches 179
1.2. Département de physiologie, SPbGAFKim. P. F. Lesgaft et son rôle dans la formation et le développement de la physiologie du sport 181
1.3. Etat et perspectives du développement de la physiologie du sport 185
2. Adaptation aux charges physiques et capacités de réserve du corps 188
2.1. Dynamique des fonctions corporelles pendant l'adaptation et ses étapes 189
2.2. Caractéristiques physiologiques de l'adaptation à l'activité physique 193
2.3. Adaptation urgente et durable à l'activité physique 195
2.4. Système d'adaptation fonctionnelle 198
2.5. Le concept des réserves physiologiques du corps, leurs caractéristiques et leur classification 201
3. Modifications fonctionnelles de l'organisme pendant l'activité physique 203
3.1. Modifications des fonctions de divers organes et systèmes du corps 203
3.2. Déplacements fonctionnels sous charges à puissance constante 205
3.3. Déplacements fonctionnels pour charges à puissance variable 206
3.4. Valeur appliquée des changements fonctionnels pour évaluer la performance des athlètes 208
4. Caractéristiques physiologiques de l'état du corps lors d'activités sportives 209
4.1. Le rôle des émotions dans les activités sportives 209
4.2. États de pré-lancement 213
4.3. Échauffement et actionnement 215
4.4. État d'équilibre pendant les exercices cycliques 217
4.5. États particuliers du corps lors d'exercices acycliques, statiques et à puissance variable 218
5. Performance physique d'un athlète 219
5.1. Le concept de performance physique et les approches méthodologiques de sa définition 220
5.2. Principes et méthodes des tests de performance physique 221
5.3. Le lien entre la performance physique et l'orientation du processus d'entraînement dans le sport 227
5.4. Réserves de performance physique 228
6. Bases physiologiques de la fatigue des sportifs 233
6.1. Définition et mécanismes physiologiques du développement de la fatigue 233
6.2. Facteurs de fatigue et état des fonctions organiques 236
6.3. Caractéristiques de la fatigue lors de divers types d'activité physique 239
6.4. Préfatigue, fatigue chronique et surmenage 241
7. Caractéristiques physiologiques des processus de récupération 243
7.1. Caractéristiques générales des procédés de valorisation 244
7.2. Mécanismes physiologiques des processus de récupération 246
7.3. Régularités physiologiques des processus de récupération 248
7.4. Mesures physiologiques pour augmenter l'efficacité de la récupération 250
Section II PHYSIOLOGIE SPÉCIALE DU SPORT 253
8. Classification physiologique et caractéristiques des exercices physiques 253
8.1. Différents critères de classement des exercices 253
8.2. Classification moderne des exercices physiques 254
8.3. Caractéristiques physiologiques des postures sportives et charges statiques 256
8.4. Caractéristiques physiologiques des mouvements cycliques et acycliques standards 259
8.5. Caractéristiques physiologiques des mouvements non standard 263
9. Mécanismes physiologiques et schémas de développement des qualités physiques 266
9.1. Formes de manifestation, mécanismes, réserves pour le développement de la force 266
9.2. Formes de manifestation, mécanismes et réserves de développement de la vitesse 270
9.3. Formes de manifestation, mécanismes et réserves de développement de l'endurance 273
9.4. Le concept de dextérité et de flexibilité; mécanismes et schémas de leur développement 278
10. Mécanismes physiologiques et schémas de formation des habiletés motrices 279
10.1. Motricité, habiletés et méthodes de leurs recherches 279
110.2. Mécanismes physiologiques de la formation des habiletés motrices 280
10.3. Régularités physiologiques et stades de formation des habiletés motrices 283
10.4. Base physiologique pour améliorer la motricité 289
11. Base physiologique pour le développement de la condition physique 292
11.1. Caractéristiques physiologiques de l'entraînement et état de forme 292
11.2. Tester la condition physique fonctionnelle des athlètes au repos 294
11.3. Tester l'aptitude fonctionnelle des athlètes sous des charges standard et ultimes 297
11.4. Caractéristiques physiologiques du surentraînement et du surmenage 300
12. Performances sportives dans des conditions environnementales particulières 303
12.1. Influence de la température et de l'humidité de l'air sur les performances sportives 303
12.2. Performances sportives dans des conditions de pression barométrique modifiée 305
12.3. Performances sportives dans des conditions climatiques changeantes 309
12.4. Modifications physiologiques du corps pendant la natation 310
13. Base physiologique de l'entraînement sportif féminin 313
13.1. Caractéristiques morphofonctionnelles du corps féminin 313
13.2. Modifications des fonctions corporelles pendant l'entraînement 320
13.3. L'influence du cycle biologique sur les performances des femmes 324
13.4. Individualisation du processus d'entraînement, en tenant compte des phases du cycle biologique 327
14. Caractéristiques physiologiques et génétiques de la sélection sportive 329
14.1. Approche physiologique et génétique des enjeux de la sélection sportive 330
14.2. Influences héréditaires sur les caractéristiques morphofonctionnelles et les qualités physiques d'une personne 332
14.3. Prise en compte des caractéristiques physiologiques et génétiques d'une personne dans la sélection sportive 336
14.4. Importance du choix génétiquement adéquat et inadéquat de la spécialisation sportive, du style d'activité compétitive et de la dominance sensorimotrice 343
14.5. Utiliser des marqueurs génétiques pour trouver des athlètes hautement et rapidement entraînés 347
15. Bases physiologiques de la culture physique améliorant la santé 350
15.1. Le rôle de la culture physique dans la vie moderne 350
15.2. Hypokinésie, hypodynamie et leur influence sur le corps humain 353
15.3. Stress neuropsychique, monotonie d'activité et leur impact sur le corps humain 355
15.4. Les principales formes de culture physique améliorant la santé et leur influence sur l'état fonctionnel de l'organisme.358
PARTIE III PHYSIOLOGIE DE L'ÂGE 364
1. Modèles physiologiques généraux de croissance et de développement du corps humain 364
1.1. Périodisation et hétérochronie du développement 364
1.2. Périodes sensibles 366
1.3. Influence de l'hérédité et de l'environnement sur le développement de l'organisme 369
1.4. Époque d'accélération et âge individuel, biologique et passeport 371
2. Caractéristiques physiologiques de l'organisme des enfants d'âge préscolaire et primaire et leur adaptation à l'activité physique 375
2.1. Développement du système nerveux central, de l'activité nerveuse supérieure et des systèmes sensoriels 375
2.2. Développement physique et système musculo-squelettique 382
2.3. Caractéristiques du sang, de la circulation et de la respiration 383
2.4. Caractéristiques de la digestion, du métabolisme et de l'énergie 386
2.5. Caractéristiques de la thermorégulation, des processus d'excrétion et de l'activité des glandes endocrines 388
2.6. Caractéristiques physiologiques de l'adaptation des enfants d'âge préscolaire et primaire à l'activité physique.391
3. Caractéristiques physiologiques du corps des enfants d'âge scolaire moyen et supérieur et leur adaptation à l'activité physique 411
3.1. Développement du système nerveux central, de l'activité nerveuse supérieure et des systèmes sensoriels 411
3.2. Développement physique et système musculo-squelettique 416
3.3. Caractéristiques du sang, de la circulation, de la respiration 419
3.4. Caractéristiques de la digestion, de l'excrétion et du système endocrinien 422
3.5. Caractéristiques de la thermorégulation, du métabolisme et de l'énergie 427
3.6. Caractéristiques physiologiques de l'adaptation des enfants d'âge scolaire moyen et supérieur à l'activité physique 429
4. Caractéristiques physiologiques d'un cours d'éducation physique à l'école 448
4.1. Justification physiologique de la normalisation de l'activité physique chez les enfants d'âge scolaire 449
4.2. Changements dans les fonctions du corps des écoliers à la leçon de culture physique 451
4.3. Influence des cours de culture physique sur le développement physique, fonctionnel, la capacité de travail des écoliers et leur état de santé 453
4.4. Contrôle physiologique et pédagogique des cours de culture physique et critères physiologiques de restauration du corps des écoliers 460
5. Caractéristiques physiologiques du corps des personnes d'âge mûr et de la vieillesse et leur adaptation à l'activité physique 465
5.1. Vieillissement, espérance de vie, réactions adaptatives et réactivité de l'organisme 465
5.2. Caractéristiques d'âge du système musculo-squelettique, des systèmes végétatif et sensoriel 468
5.3. Caractéristiques d'ancienneté des systèmes de réglementation 473
5.4. Caractéristiques physiologiques de l'adaptation des personnes d'âge mûr et âgées à l'activité physique 476
6. Caractéristiques physiologiques du traitement de l'information chez les athlètes d'âges différents 487
6.1. Importance des processus de traitement de l'information pour le sport et leurs caractéristiques d'âge 487
6.2. Base physiologique des processus de perception, de prise de décision et de programmation des actions de réponse 489
6.3. La rapidité et l'efficacité de la pensée tactique. Bande passante cérébrale 492
6.4. Immunité au bruit des athlètes, son âge est de 495
7. Asymétries fonctionnelles des athlètes d'âges différents 496
7.1. Asymétries motrices chez l'homme, leurs caractéristiques d'âge 496
7.2. Asymétries sensorielles et mentales. Profil individuel d'asymétrie 498
7.3. Manifestation de l'asymétrie fonctionnelle chez les athlètes 501
7.4. Bases physiologiques de la gestion du processus d'entraînement avec prise en compte de l'asymétrie fonctionnelle 505
8. Bases physiologiques des caractéristiques typologiques individuelles des athlètes et de leur évolution dans l'ontogenèse.507
8.1. Caractéristiques typologiques individuelles d'une personne 508
8.2. Développement des caractéristiques typologiques de l'ontogénie 510
8.3. Caractéristiques typologiques individuelles des athlètes et leur prise en compte dans le processus d'entraînement 512
8.4. Caractéristiques typologiques individuelles des biorythmes et leur influence sur les performances humaines 515
Conclusion 520.

Manuel pour les établissements d'enseignement supérieur de culture physique. 7ème édition

Approuvé par le ministère de la Fédération de Russie pour la culture physique et les sports comme manuel pour les établissements d'enseignement supérieur de culture physique

La publication a été préparée au Département de physiologie de l'Université nationale d'État de la culture physique, des sports et de la santé. PF Lesgaft, Saint-Pétersbourg

Réviseurs :

V. I. Kuleshov, médecin méd. sciences, prof. (VmedA du nom de SM Kirov)

I. M. Kozlov, docteur en biol. et docteur pédiatre. sciences, prof. (NSU nommé d'après PF Lesgaft, Saint-Pétersbourg)

© Solodkov A.S., Sologub E.B., 2001, 2005, 2008, 2015, 2017

© Édition, Sport Publishing House LLC, 2017

Solodkov Aleksey Sergeevich - Professeur du Département de physiologie de l'Université nationale d'État de la culture physique, des sports et de la santé. P. F. Lesgaft (pendant 25 ans, chef du département 1986-2012).

Scientifique émérite de la Fédération de Russie, académicien de l'Académie des sciences et des arts Petrovsky, travailleur honoraire de l'enseignement professionnel supérieur de la Fédération de Russie, président de la section de physiologie du sport et membre du conseil d'administration de la Société de physiologie de Saint-Pétersbourg. I.M. Sechenov.

Sologub Elena Borisovna - Docteur en sciences biologiques, professeur. Depuis 2002 vit à New York (USA).

Au Département de physiologie de l'Université nationale d'État de la culture physique, des sports et de la santé. P. F. Lesgafta a travaillé depuis 1956, de 1986 à 2002 - en tant que professeur du département. Elle a été élue académicien de l'Académie russe des sciences médicales et techniques, travailleur honoraire de l'enseignement supérieur en Russie, membre du conseil d'administration de la Société des physiologistes, biochimistes et pharmacologues de Saint-Pétersbourg. I.M. Sechenov.

La physiologie humaine est la base théorique d'un certain nombre de disciplines pratiques (médecine, psychologie, pédagogie, biomécanique, biochimie, etc.). Sans comprendre le cours normal des processus physiologiques et les constantes qui les caractérisent, divers spécialistes ne peuvent pas évaluer correctement l'état fonctionnel du corps humain et ses performances dans diverses conditions d'activité. La connaissance des mécanismes physiologiques de régulation des différentes fonctions de l'organisme est importante pour comprendre le déroulement des processus de récupération pendant et après un travail musculaire intense.

En révélant les mécanismes fondamentaux qui assurent l'existence d'un organisme intégral et son interaction avec l'environnement, la physiologie permet d'éclairer et d'étudier les conditions et la nature des modifications de l'activité des différents organes et systèmes au cours de l'ontogenèse humaine. La physiologie est une science qui effectue approche systémique dans l'étude et l'analyse des diverses relations intra- et intersystèmes d'un organisme humain complexe et leur réduction en formations fonctionnelles spécifiques et un tableau théorique unique.

Il est important de souligner que les chercheurs nationaux jouent un rôle important dans le développement de concepts physiologiques scientifiques modernes. La connaissance de l'histoire de toute science est une condition préalable nécessaire à une compréhension correcte de la place, du rôle et de la signification de la discipline dans le contenu du statut socio-politique de la société, de son influence sur cette science, ainsi que de l'influence de la science et ses représentants sur le développement de la société. Par conséquent, en considérant le chemin historique du développement de sections individuelles de la physiologie, en mentionnant ses représentants les plus éminents et en analysant la base des sciences naturelles sur laquelle les concepts et idées de base de cette discipline ont été formés, permettent d'évaluer l'état actuel du sujet et déterminer ses autres orientations prometteuses.

La science physiologique en Russie aux XVIII-XIX siècles est représentée par une galaxie de scientifiques brillants - I. M. Sechenov, F. V. Ovsyannikov, A. Ya. Danilevsky, A. F. Samoilov, I. R. Tarkhanov, N. E. Vvedensky et etc. Mais seuls I. M. Sechenov et I. P. Pavlov ont le mérite de créer de nouvelles directions non seulement en russe, mais aussi dans la physiologie mondiale.

La physiologie en tant que discipline indépendante a commencé à être enseignée en 1738 à l'Université académique (plus tard Saint-Pétersbourg). L'Université de Moscou, fondée en 1755, joue également un rôle important dans le développement de la physiologie, où en 1776 un département de physiologie a été ouvert dans sa composition.

En 1798, l'Académie médico-chirurgicale (médicale militaire) a été fondée à Saint-Pétersbourg, qui a joué un rôle exceptionnel dans le développement de la physiologie humaine. Le département de physiologie créé sous sa direction a été successivement dirigé par P. A. Zagorsky, D. M. Vellansky, N. M. Yakubovich, I. M. Sechenov, I. F. Zion, F. V. Ovsyannikov, I. R. Tarkhanov, I. P. Pavlov, L. A. Orbeli, A. V. Lebedinsky, M.P. Brestkin et d'autres représentants éminents de la science physiologique. Derrière chaque nom nommé se cachent des découvertes en physiologie d'importance mondiale.

La physiologie a été incluse dans le programme de formation des universités d'éducation physique dès les premiers jours de leur organisation. Aux cours supérieurs d'éducation physique créés par P.F. Lesgaft en 1896, un cabinet de physiologie fut immédiatement ouvert, dont le premier chef fut l'académicien I.R. Tarkhanov. Au cours des années suivantes, la physiologie a été enseignée ici par 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, etc.

Le développement rapide de la physiologie et l'accélération des progrès scientifiques et technologiques dans le pays ont conduit à l'émergence dans les années 30 du 20e siècle d'une nouvelle section indépendante de la physiologie humaine - la physiologie du sport, bien que des travaux individuels consacrés à l'étude du corps les fonctions pendant l'activité physique ont été publiées à la fin du 19ème siècle (Et O. Rozanov, S. S. Gruzdev, Yu. V. Blazhevich, P. K. Gorbachev, etc.). Dans le même temps, il convient de souligner que la recherche et l'enseignement systématiques de la physiologie du sport ont commencé dans notre pays plus tôt qu'à l'étranger et étaient plus ciblés. Soit dit en passant, nous notons que ce n'est qu'en 1989 que l'Assemblée générale de l'Union internationale des sciences physiologiques a décidé de créer une commission "Physiologie du sport" en son sein, bien que des commissions et sections similaires dans le système de l'Académie des sciences de l'URSS, l'URSS Académie des sciences médicales, la All-Union Physiological Society. I. P. Pavlov du Comité d'État pour les sports de l'URSS existait dans notre pays depuis les années 1960.

Les conditions théoriques préalables à l'émergence et au développement de la physiologie du sport ont été créées par les travaux fondamentaux de I. M. Sechenov, I. P. Pavlov, N. E. Vvedensky, A. A. Ukhtomsky, I. S. Beritashvili, K. M. Bykov et d'autres. Cependant, l'étude systématique des fondements physiologiques de la culture physique et du sport a commencé bien plus tard. Un mérite particulièrement grand dans la création de cette section de physiologie appartient à L. A. Orbeli et à son étudiant A. N. Krestovnikov, et il est inextricablement lié à la formation et au développement de l'Université de culture physique. P. F. Lesgaft et son département de physiologie - le premier département de ce type parmi les universités sportives du pays et du monde.

Après la création en 1919 du Département de physiologie à l'Institut d'éducation physique. P. F. Lesgaft enseigne cette matière réalisée par 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 et d'autres En 1938, A. N. Krestovnikov a publié le premier dans notre pays et dans le monde "Manuel de physiologie" pour les instituts de culture physique, et en 1939 - la monographie "Physiologie du sport". Un rôle important dans le développement ultérieur de l'enseignement de la discipline a été joué par trois éditions du Textbook of Human Physiology, édité par N.V. Zimkin (1964, 1970, 1975).