Резервы кардиореспираторной системы

Покой	Нагрузка
Резервы вентиляции легких
АВ=(ДО-ФМП)ЧД или ДО = 500 мл (300-800 мл) ЧД = 12 циклов/мин (8-20 циклов/мин) МОД = ДОЧД. 6л (4-6л)	Максимальная вентиляция легких (МВЛ): = 120 л/мин
Вдыхаемый воздух 21% О2 Выдыхаемый воздух 16% О2 21-16 = 5% потребляем
5%6л = 300 мл О2/мин*	5%*120 л/мин = 6000 мл О2
6000 мл/300 мл = 20 раз резерв
Резерв диффузионной способности легких
ДЛо2=Vo2/(P1-P2), Vo2 – поглощение О2/мин, Р1 – в альвеолах, Р2 – в крови. 20-25 мл/мин*мм рт.ст.	Диффузионная способность легких: ДЛо= 70 мл/мин*мм рт.ст. Увеличивается за счет снижения ФМП.
рО2 альв.возд. = 100 мм рт.ст. рО2 вен.крови = 40 мм рт.ст. Градиент давления О2 = 60 мм рт.ст.
60 мм рт.ст.*25 мл/мин = 1500 мл/мин	60 мм рт.ст.*70 мл/мин = 4200 мл/мин
Нам нужно 300 мл О2/мин
Резерв в покое: 5 раз	Резерв при нагрузке: 14 раз
Резервы кровоснабжения
Фракция выброса = СО/КДО100%. 50-60%.	80%.
УО = 70 мл (55-90 мл)	УО = 150 мл (120-200 мл)
ЧСС = 70 уд/мин	ЧСС = 200 уд/мин
МОК = УО*ЧСС. 5 л/мин (5-6 л/мин)	30 л/мин (20-30 л/мин)
Кислородная емкость артериальной крови: (Hb 1г связывает 1,34 мл О2). 150 г/л Hb * 1,34 = 200 мл О2/л КУК = 25-35%	Кислородная емкость артериальной крови выше за счет выхода крови из депо, повышения ее вязкости из-за потения. Около 220 мл О2/л КУК = 50-60%
Кислородная емкость венозной крови: 120 мл О2/л при КУК 35%	Кислородная емкость венозной крови: 100 мл О2/л при КУК 60%
Артерио-венозная разница: 80 мл О2 из 1 л крови ушло в ткани.	Артерио-венозная разница: 120 мл О2 из 1 л крови ушло в ткани.
АВРМОК = 805=400 мл О2/мин способна кровь доставить в ткани	АВРМОК = 12030=3600 мл О2/мин способна кровь доставить в ткани
Нам нужно 300 мл О2/мин. (400/300) Резерв в покое: 1,3 раза	Нам нужно 300 мл О2/мин (3600/300) Резерв при нагрузке: 12 раз

Выводы из расчетов:

1. вентиляция обеспечивает достаточную доставку О2 (у здорового человека), таким образом позволяет увеличивать потребление О2 и не является фактором, ограничивающим дальнейший прирост потребления О2.

2. диффузия также обеспечивает достаточную доставку О2 и не препятствует дальнейшему приросту потребления О2. В венозной крови еще остается О2 => еще можно ↑ потребление О2.

3. Нb у человека фиксирован => содержание в 1 мл О2 не сильно изменяется. Транспорт О2 ограничивается максимальным уровнем МОК (ограничивается физическими параметрами);

4. КУК также является важным для доставки О2.

Доставка О2 организму ограничивается МОК, т.к. МОК определяется УО и ЧСС, => он зависит прежде всего от возможностей сердца; возможности сердца в свою очередь зависят от коронарного кровотока. Коронарный кровоток может возрастать по сравнению с уровнем покоя в 4-5 раз. Максимальное потребление О2 характеризует возможности сердца и резервы коронарного кровотока (может использоваться как кардиологический показатель). Возрастание коронарного кровотока происходит при гипоксии (↓рО2), а для остальных сосудов характерна реакция на СО2. Аденозин – также мощный сосудорасширяющий фактор.

На ЭКГ оцениваются признаки достаточности кровоснабжения миокарда. При величинах VО2 ниже анаэробного порога физическая нагрузка может выполняться продолжительное время, выше ПАНО ее выполнение ограничивается рядом факторов. Чем меньше нагрузка, при которой появляются признаки ишемии миокарда, тем меньше резерв нагрузки у человека.

Признаки ишемии: (т.е. при их появлении нужно убрать нагрузку)

1. отклонение сегмента ST от изоэлектрической линии. SТ показывает конец деполяризации желудочков. В норме отклонение вверх или вниз не более 1мм.;

2. изменение зубцаТ (высокий, остроконечный, отрицательный). Он отражает процесс реполяризации миокарда.

Интегральные показатели резервов кардиореспираторной системы:

1. МПК – максимальная величина потребления О2, которую может достигнуть организм при увеличении интенсивности мышечной работы до предельной мощности. Международный эталон оценки резервов кардиореспираторной системы. У здорового человека МПК отражает резервы кровотока, т.е. главный лимитирующий фактор.

Методы определения МПК:

1) прямой метод. Исследуемому дают постепенно нарастающую нагрузку до максим. возможной и непрерывно регистрируемой нарастающей потребности О2. Потребление О2 и МОК в прямолинейной зависимости. УО зависит от мощности нагрузки. Феномен выравнивания – полное исчерпание резервов транспорта и утилизации О2. При ступенчатой повыш. нагрузки определяют момент резкого снижения прироста потребления О2 на единицу прибавляемой мощности. Если больше 25 Вт, то считают это пределом. Результат условно надёжный. Аппарат – газоспирометр 10 мин.

2) расчетный метод.

Формула Добельна: МПК = 1,29* √ (N/f-60)*e-0,00684*A л/мин.

N – мощность нагрузки

f – ЧСС при нагрузке

A – возраст

Формула Карлмана-Белоцерковского-Любиной

PWC170 – определение величина физической работоспособности.

МПК = 1,7* PWC170+1240 мл/мин

3) оценка МПК. Измеренный МПК сравнивают с должным (таблица Преварского) и заключают: 1 степень – более 21 – без ограничений, 2 степень – 14-21 – умеренные ограничения, 3 степень – 7-15 – значительные ограничения, 4 степень – менее 7 – нетрудоспособность.

2. Велоэргометрия (Тест PWC 170) – физ.работоспособность выражается в величине той мощ.нагрузки, при которой ЧСС = 170 уд/мин. У спортсменов 170-200 уд/мин – нагрузка, которая выводит ССС на предел оптимального функционирования. Между мощностью нагрузки и ЧСС линейная зависимость, поэтому до 170 можно не ждать, а только 2 нараст.нагрузки, а дальше по формуле. Тест на велоэргометре. М = 700-1100 кгм/мин. Ж = 450-750 кгм/мин.

1. ЧСС в покое сидя. 2. 5 мин нагрузки (N1), величина ее зависит от массы. 3. В последние 30 с – ЧСС (F1). 4. 3 мин отдых. 5. Нагрузка (N2) 5 мин, величина зависит от F1. 6. В последние 30 с – ЧСС (F2). 7. По формуле: PWC 170 = N1+(N2-N1)*(170-F1)/(F2-F1)

3. Порог анаэробного обмена (ПАНО) – интенсивность физической нагрузки, или уровень потребления О2, при котором развивается переход на анаэробный обмен и развивается ацидоз. Определяют по резкому изменению лактата, рН, буферных оснований, легочной вентиляции, дых.коэфф. Чем выше, тем выше работоспособность. Момент излома кривой отражает физическую нагрузку, соответственно ПАНО. Величину ПАНО выражают в мощности работы или в величине потребляемого О2.

4. Кислородный долг - та часть О2, которая потребляется после физической нагрузки сверхпотребления О2 в покое (за такой же временный интервал до нагрузки). Определяют по разнице содержания О2 в артериальной и венозной крови.

1 фракция – за счет снижения запасов О2 в вен.крови, тк.жид. и мышцах. 0,5-1 л. Гасится в первые секунды восстановления.

2 фракция – объем О2 на восстановление АТФ и креатинфосфата. 1-2 л. Гасится за 3-5 мин.

3 фракция – лактатная, объем О2 на окисление лактата и его солей. 15 л

Суммарно: 25-30 л.

Определяют площадь под кривой О2-время. М = 70-110 мл/кг, Ж 30-40% меньше.

5. Коэффициент утилизации кислорода (КУК).

6. Кислородный пульс – объем О₂, поглощаемый кровью в легких и доставляемый в ткани объемом крови, равным систолическому: , где V_О2- объем О₂, поглощаемый организмом за 1 мин;