Кровообращение у человека. Основы гемодинамики
Содержание
Введение
. Гемодинамика и основные принципы кровообращения
2. Основные гемодинамические величины у человека в покое и в условиях функциональных нагрузок
Заключение
Список литературы
Введение
Для учителя физической культуры, тренеров-преподавателей, инструкторов ЛФК, реабилитологов важно знать и правильно понимать то, как целенаправленно воздействовать на организм человека для повышения его здоровья. Целью данной работы является изучение кровообращения у человека, т. е. основных гемодинамических величин в покое и после физических нагрузок. Важно знать механизмы физиологической адаптации организма к физическим нагрузкам, особенно, изменения в кровеносной и сердечно-сосудистой системах. Задачей педагога является овладение современными теоретическими и практическими знаниями для достижения положительных, максимальных результатов в физической культуре и спорте, для воспитания здорового подрастающего поколения.
Начиная работу по описанию основных гемодинамических величин в покое и в условиях функциональных нагрузок, ознакомимся с основами гемодинамики и основными принципами кровообращения.
1. Гемодинамика и основные принципы кровообращения
Гемодинамика (haima haimatos) - движение крови по сосудам, возникающее вследствие разности гидростатического давления в различных участках кровеносной системы (разность давления обеспечивает непрерывный ток крови по сосудам, так как она постоянно стремится оттуда, где давление её выше, туда, где оно ниже), зависит от сопротивления току крови стенок сосудов (их радиуса и длины) и вязкости самой крови. Кровоток, или объём крови, протекающий за единицу времени через сосуды каждого из двух кругов кровообращения, прямо пропорционален давлению и обратно пропорционален сопротивлению.
О гемодинамике судят по минутному объему кровотока сердца (сердечному выбросу). Классическая гемодинамика рассматривает сердце как центральный двигатель, который гонит кровь в артерии, переправляя питательные вещества в районы, где происходит непрерывный обмен между кровью и тканями. Здоровое сильное сердце - это важное условие нормальной деятельности человеческого организма. Чем большее количество крови протекает через сосудистую систему за единицу времени, тем обильнее снабжение органов кислородом и питательными веществами, тем больше продуктов жизнедеятельности оттекает от тканей.
При физической работе потребность органов в кислороде возрастает. Сердечные сокращения усиливаются и учащаются. Такую работу может обеспечить сильная сердечная мышца, способная выбрасывать в кровяное русло большое количество крови. Потребление кислорода миокардом может максимально увеличиться в 4-5 раз по отношению к уровню покоя, достигая 1,0-1,5 л/мин. При регулярной мышечной работе особенно утолщается стенка левого желудочка, он увеличивает силу своих сокращений и выбрасывает при каждом из них в большой круг кровообращения значительно больше крови, чем при относительном покое организма. Увеличение снабжения органов кровью у тренированных людей происходит не столько за счёт учащения сердечных сокращений, сколько за счёт значительного возрастания их силы. При напряжённой мышечной работе сердечный выброс может увеличиться в 5-6 раз по отношению к уровню покоя и достигать 24л/мин у мужчин и 18 л/мин у женщин. Стенки сердца нетренированного человека значительно тоньше и сила их сокращений гораздо меньше. Пока такой человек находится в состоянии относительного покоя, работа его сердечной мышцы достаточна для снабжения кровью всех органов. Но когда нагрузка на организм возрастает, сила сокращений сердца может увеличиваться лишь в незначительной степени. Зато они становятся очень частыми. При напряжённой мышечной работе, например при продолжительном беге, сердце нетренированного человека может удвоить и даже утроить число сокращений в минуту. В сердечной мышце развивается утомление. Её сокращения становятся всё более слабыми, и количество крови, выбрасываемой в сосудистую систему, не в состоянии удовлетворить возросшие потребности организма. Перегрузка сердца ведёт к его ослаблению и может вызвать сердечное заболевание.
Кровь течёт по различным кровеносным сосудам с разной скоростью. Капиллярная сеть в нашем теле настолько разветвлена, что ширина всех этих тончайших сосудов вместе в 500 раз превышает просветы аорты. Вот почему скорость движения крови в капиллярах очень мала. Она равна примерно 0,5-1,2 мм в секунду. Благодаря этому кровь успевает отдавать клеткам тела кислород и питательные вещества, а также насыщаться продуктами жизнедеятельности клеток. Капилляры собираются в вены, и общая ширина кровяного русла постепенно уменьшается. Поэтому движение крови в венах по мере приближения к сердцу становится более быстрым. Просветы каждой из двух полых вен по величине близки к просвету аорты. Значит скорость тока крови в них вдвое меньше, чем в аорте. Вот почему в единицу времени к сердцу по обеим полым венам притекает столько же крови, сколько выбрасывается им в аорту.
Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод, что основными гемодинамическими компонентами организма являются кровь, сердце, сосуды, а основными характеристиками их работы являются состав крови, частота сердечных сокращений (ЧСС), систолический объём (СО), сердечный выброс (СВ), артериальное давление (АД) и другие.
гемодинамика кровообращение физический нагрузка
2. Основные гемодинамические величины у человека в покое и в условиях функциональных нагрузок
Основными показателями центральной гемодинамики являются минутный и ударный объёмы крови и периферическое сопротивление. Между минутным объёмом крови и периферическим сопротивлением всегда должно быть точное соответствие, от этого зависит нормальный уровень артериального давления. Важнейшим показателем состояния сердечно- сосудистой системы является частота сердечных сокращений. Систематическая нагрузка обуславливает ряд существенных изменений крови. Наиболее важными из них являются увеличение объёма крови и её плазмы, прирост концентрации эритроцитов и гемоглобина, повышение щелочного резерва крови. Эти изменения связаны с величиной максимального потребления кислорода, который в свою очередь характеризует мощность упражнений. Кроме мощности упражнения изменения всех гемодинамических величин связано со многими факторами: возрастом, полом и тренированностью человека, длиной дистанции, временем выполнения упражнения, эмоциональным состоянием и природными условиями. Степень изменения гемодинамических показателей зависит в значительной мере от их исходных величин в состоянии покоя.
Частота сердечных сокращений (ЧСС)
В спортивной медицине различают четыре фазы динамики частоты сердечной деятельности: мышечный покой, переходный процесс врабатывания, устойчивое состояние или относительно стабильная фаза и переходный процесс восстановления.
В естественных условиях клетки миокарда постоянно находятся в состоянии ритмического возбуждения. В задней стенке правого предсердия, вблизи вхождения в него верхней полой вены расположен сино- атриальный узел. По сравнению с другими частями проводящей системы сердца, он имеет более высокую частоту ритма возбуждения (около 70 импульсов в минуту). Возникающие в этом узле импульсы распространяются на предсердие и желудочки, стимулируя их. Поэтому синоатриальный узел называется водителем ритма первого порядка сердца. Он определяет частоту сердечных сокращений в покое.
ЧСС новорождённого составляет в покое 135-140 уд/мин, в 7 лет-85-90 уд/мин, в 14-15 лет приближается к данным взрослых и составляет 70-80 уд/мин. ЧСС покоя у молодых нетренированных мужчин около 60-70 уд/мин. У женщин она выше (около75уд/мин).
Какая бы не была ЧСС у данного человека, при нарастании тренированности она умеренно понижается, а при детренированности увеличивается. Физиологические изменения в организме, вызванные тренировкой выносливости, у женщин те же, что и у мужчин.
ЧСС в процессе врабатывания
Врабатывание, как начальная фаза рабочего периода, определяется только при аэробных нагрузках. Переход от состояния покоя к максимально быстрым движениям осуществляется со стороны локомоторного аппарата почти мгновенно, менее чем за 1 секунду. ЧСС также очень быстро реагирует на такое возмущение, её резкое учащение начинается через 1-2сек. ЧСС растёт быстрее, чем СВ и АД. Длительность переходного процесса врабатывания зависит от мощности физической нагрузки. Чем выше мощность, тем быстрее врабатывание. Чем больше тренируется человек, тем быстрее у него происходит врабатывание.
У нетренированного человека через несколько минут после начала напряжённой работы часто возникает особое состояние, называемое «мёртвой точкой» (иногда оно отмечается и у спортсменов). Чрезмерно интенсивное начало работы повышает вероятность появления этого состояния. Объективными признаками состояния «мёртвой точки» служат частое дыхание, высокая ЧСС и др.
ЧСС устойчивого состояния
В современной функциональной диагностике эта фаза ЧСС в ответ на физическую нагрузку имеет первостепенное значение. Наступление устойчивого состояния ЧСС можно определять с помощью прибора кардиотахографа визуально. Физиологический уровень ЧСС зависит от тренированности данного человека к выполняемой нагрузке. Чем выше тренированность, тем ниже у него ЧСС в фазе устойчивого состояния. Это самая важная закономерность при оценке адаптации к выполняемой физической нагрузке по ЧСС. Однако устойчивое состояние не является абсолютно устойчивым, так как при длительных нагрузках одной и той же большой мощности ЧСС увеличивается.
ЧСС в переходном процессе восстановления
Переходный процесс восстановления ЧСС начинается с момента прекращения нагрузки. После прекращения физической нагрузки ЧСС обычно начинает понижаться. Однако при кратковременных и интенсивных нагрузках она может повышаться и после них или по инерции, но не более 10 секунд. Но, чем выше адаптируемость человека к данной нагрузке, тем быстрее восстанавливается ЧСС. Это главная физиологическая закономерность переходного процесса восстановления.
Систолический объем крови (СОК)
СОК - это количество крови, выбрасываемое каждым из желудочков сердца при одном сокращении (одну систолу). Эта величина, вместе с минутным объёмом крови (МОК) и периферическим сопротивлением является основным показателем центральной гемодинамики. СОК характеризуется развитием неспецифических адаптивных реакций к стрессору (раздражителю) - (повышение уровня адреналина, уровня обмена веществ, формирующих гуморальный фон для адаптивных перестроек).
СОК в покое у нетренированных мужчин составляет в среднем 70-80мл/уд, у тренированных - 90 мл/уд, у выдающихся спортсменов - 100-120мл/уд.
Наибольшие значения СОК наблюдаются при максимальной аэробной нагрузке. СОК у нетренированных молодых мужчин не превышает 120-130мл, у тренированных - 150 мл/уд, тогда как у лучших представителей видов спорта, требующих проявления выносливости, он достигает 190-210мл.
По сравнению с мужчинами у женщин уменьшен объём сердца. Размеры полостей сердца у женщин в среднем меньше и меньше максимальный СОК. У нетренированных женщин он составляет около - 90 мл/уд, у выдающихся стайеров он достигает 140-150 мл/уд.
СОК левого и правого желудочков одинаков.
Минутный объем крови (МОК)
МОК - сердечный выброс прямо связан с систолическим объёмом и частотой сердечных сокращений и равен их произведению . Количественно он равен объёму крови, выбрасываемому каждым желудочком за 1 мин. Если учесть, что этот объём примерно одинаков, то можно утверждать, что объём крови, прокачиваемый каждую минуту левым сердцем через системную циркуляцию, равен объёму крови, прокачиваемой правым сердцем через лёгочную циркуляцию.
В покое МОК составляет 5,0-5,5 л, при физической работе увеличивается в 2-4 раза, у тренированных - в 6-7 раз. При заболеваниях, например при декомпенсированных пороках сердца или первичной гипертензии малого круга, МОК снижается до 2,5-1,5 л.
Заключение
Во-первых, занятия физической культурой и спортом оказывают положительное воздействие на организм человека.
Во-вторых, кровеносные сосуды в процессе физической тренировки становятся более эластичными, артериальное давление держится в пределах нормы. Кроме того, физические упражнения развивают двигательную мускулатуру и тем самым улучшают обмен газов между вдыхаемым воздухом и кислородом.
Физические упражнения являются средством профилактики недугов, в том числе сердечнососудистых, в развитии которых не последнюю роль играет нетренированность сердца современного человека, лишившего себя оптимальной двигательной активности.
В условиях нашего времени, с развитием сегодняшнего общества, с нашими ненатуральными продуктами, загрязненной окружающей средой, хотелось бы, чтобы не только единицы понимали проблему нехватки физического воспитания, спортивного духа, выносливости в подрастающем поколении, но и каждый из нас задумался об этом.
Может быть, тогда Россия опять станет здоровой, спортивной и сильной державой.
Список литературы
1.Залманов А.С. Тайная мудрость человеческого организма (Глубинная медицина).- Москва: Наука, 1966
2.Чоговадзе А.В., Бутченко Л.А. Спортивная медицина (Руководство для врачей).-М.:Медицина,1984
.Коца Я.М. Спортивная физиология: Учебник для институтов физической культуры.-М.: Физкультура и спорт,1986
.Джонсон П. Периферическое кровообращение, пер. с англ., М., 1982
.Судаков К.В. Функциональные системы организма. М., 1987
.Власов Ю.А. Онтогенез кровообращения человека.- Новосибирск, 1985