АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Сердечно- сосудистая и дыхательная системы при физической нагрузке.

При физической нагрузке увеличивается сердечная деятельность, и потребностьорганизма в кислороде удовлетворяется полностью. Возрастание теплопродукции вработающих мышцах сопровождается увеличением теплоотдачи черезрасширяющиеся сосуды кожи и путем испарения пота.

уменьшению тонуса прекапиллярных артерий сокращающихся мышц, а затем " волнарасслабления" распространяется по мышечному слою сосудов вцентростремительном направлении со скоростью примерно 10 см/с (восходящаядилятация). Кровеносные сосуды расширяются вследствие недостатка кислорода дляпитания гладкомышечных клеток их стенки. Метаболиты и симпатическиехолинергические вазодилятаторы также способствуют расширению сосудовскелетных мышц. Развивается рабочая гиперемия. В других сосудистых областях (кроме сердца и головного мозга) происходит сужение кровеносных сосудов.

Увеличение кровотока при мышечной работе обеспечивается увеличениемсердечного выброса за счет роста частоты сердечных сокращений и систолическоговыброса (рис. 3).

Во время тяжелой работы ЧСС возрастает до максимума, величина которогонеодинакова у разных людей. Развивается псевдостационарное состояние, минутныйобъем крови при котором может быть недостаточным. При легкой работе и работесредней тяжести частота сердечных сокращений увеличивается и стабилизируется науровне, обеспечивающим потребности организма в кислороде (истиноестационарное состояние).

Рис. 3. Увеличение кровотока при мышечной работе обеспечивается увеличениемсердечного выброса за счет роста ЧСС и систолического выброса.

Обозначения: АД - систолическое артериальное давление; МОК - минутный объемкровообращения; ЧСС - частота сердечных сокращений; кровоток через работающиемышцы; VO₂ - потребление кислорода.

Одной из характеристик изменений, вызываемых работой, является периодвостановления - время, необходимое для возвращения частоты сердечныхсокращений к исходному уровню. После легкой работы частота сердечныхсокращений возвращается к исходному уровню в течение 3-5 мин, после тяжелойработы - востанавливается очень длительно, до нескольких часов.

Оценить требования, предъявляемые к сердечно- сосудистой системе конкретнымвидом работы, можно путем подсчета пульсовой суммы восстановления (рис. 4) Пульсовая сумма восстановления - общее количество сердечных сокращений,превышающих исходную сумму числа сердцебиений за период восстановления.Систолический объем сердца в начале работы возрастает лишь на 20-30% и послеэтого сохраняется на постоянном уровне. Дальнейший рост минутного объема кровипроисходит только за счет возрастания частоты сердцебиений, которая можетдостигать 200 в минуту и более. Минутный объём крови может увеличиваться в 5-6 раз и достигать 30 литров. Объем циркулирующей крови составляет в покое 75-80 мл на 1 кг массы тела. При физической нагрузке этот показатель увеличивается до 140-190 мл/кг, в 2-3 раза возрастает скорость кровотока.

Рис. 4. Изменение частоты пульса при легкой и тяжелой динамической работе.Затушеванными участками обозначена пульсовая сумма восстановления.

При динамической работе артериальное давление изменяется как функциявыполняемой работы. Систолическое давление увеличивается почтипропорционально выполняемой нагрузке, достигая показателей 220 mm. рт. ст. (29 кПа) при 220 Вт. мощности производимой работы.

Диастолическое давление изменяется незначительно, чаще снижается. Поэтомусреднее артериальное давление всегда повышается. В малом круге кровообращениядавление крови при динамической работе увеличивается незначительно.Выраженное его повышение является симптомом сердечной недостаточности (рис. 5).

Рис. 5. Изменения систолического (I) и диастолического (II) артериального давлениякак функция работы.

Потребление кислорода организмом при физической нагрузке возрастает навеличину, которая определяется тяжестью работы и коэффициентом полезногодействия (КПД) совершаемой работы. Коэффициент полезного действия представляет собой отношение величины затрат энергии на физическую работу квеличине общих энергозатрат организма. Чем ниже КПД, тем больше энергиирасходуется организмом на физическую работу, а эффективность последней меньше.

Рис. 6. Потребление кислорода во время легкой динамической работы припостоянной интенсивности (кислородный долг).

С началом работы потребность в кислороде увеличивается мгновенно, однако дляприспособления кровотока и аэробного обмена к новым условиям требуется 60-90 с. При легкой физической работе энергия, необходимая для сокращения мышц,образуется за счет анаэробных процессов только в начальном периоде работе, втечение которого происходит увеличение кровотока в мышце. После этого процессресинтезаАТФ переходит на аэробный путь. При тяжелой физической работе кмышцам доставляется кислорода меньше, чем требуется для обеспечения ихметаболизма, так как исчерпываются возможности увеличения транспорта кислородакровью. Ресинтез АТФ переходит на анаэробный путь, а в крови и мышцахнакапливаются его продукты в виде молочной кислоты. Таким образом, при тяжелойфизической работе образуется кислородный долг, представляющий собой разницумежду количеством кислорода, необходимого для обеспечения аэробного путиресинтеза АТФ, и количеством кислорода, доставляемым к работающей мышце (рис. 6). После завершения такой работы происходит " выплата" кислородного долга. Впоследнем выделяют два компонента. Один из них - быстрый, или алактатныйкомпонент кислородного долга ликвидируется в течение 2-3 минут после завершенияработы. Дополнительное количество потребляемого кислорода расходуется набыстрое восстановление фосфагенов мышц, восполнение кислорода в венознойкрови, насыщение миоглобина. Другой - медленный, или лактатный компоненткислородного долга ликвидируется за 30-60 и более минут после завершения работы.Дополнительное количество потребляемого кислорода расходуется в основном надоокисление избыточного количества молочной кислоты из крови и межтканевойжидкости, достигающего 15 ммоль/л по сравнению с 1 ммоль/л в покос.

Увеличенное потребление кислорода после завершения работы не прямо отражаетпроцессы его восполнения в организме - на этот процесс влияют и другие факторы:увеличение температуры тела, работа органов дыхания, изменение мышечноготонуса.

Таким образом, тот долг, который будет возвращен, по величине больше, чемвозникший во время самой работы. После легкой работы величина кислородногодолга достигает 4 литров, а после тяжелой - может доходить до 20 литров. Притяжелой работе величина кислородного долга нарастает до самого ее окончания.

Во время легкой работы минутный объем воздуха (MOB), так же, как и сердечныйвыброс, увеличивается пропорционально потреблению кислорода. Это увеличениеMOB возникает в результате изменений дыхательного объема и частоты дыхания.Пропорциональность между потреблением кислорода и MOB во время легкой работыкак полагают, контролируется мышечными рецепторами, подобно регуляторномумеханизму, изменяющему частоту сердечных сокращений.

При тяжелой физической работе образующаяся в мышцах молочная кислота, попадаяв кровь и вызывая метаболический ацидоз, служит дополнительным стимуляторомдыхания, что обусловливает нарастание MOB сверх величин, пропорциональныхуровню потребления кислорода работающими мышцами.

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 867 | Нарушение авторских прав