Вопрос 3. Общая схема и физиология кровообращения, возрастные особенности

К системе кровообращения относятся сердце, выполняющее роль насоса, и сосуды, по которым циркулирует кровь. Кровь, выбрасываемая сердцем, по артериям, их разветвлениям (артериолам) и капиллярам поступает к тканям и органам, затем по мел­ким венам (венулам) и крупным венам возвращается к сердцу. Таким образом, благодаря кровообращению ко всем органам и тканям поступают кислород, питательные вещества, соли, гормо­ны, вода и выводятся из организма продукты обмена.

Сосудистая система состоит из двух кругов кровообращения — большого и малого. Большой круг кровообращения начинается от левого желудоч­ка сердца, откуда кровь поступает в аорту. Из аорты путь арте­риальной крови продолжается по артериям, которые по мере уда­ления от сердца ветвятся и самые мелкие из них распадаются на капилляры, которые густой сетью пронизывают весь организм. Через тонкие стенки капилляров кровь отдает питательные ве­щества и кислород в тканевую жидкость, а продукты жизнедея­тельности клеток из тканевой жидкости поступают в кровь. Из ка­пилляров кровь поступает в мелкие вены, которые, сливаясь, об­разуют более крупные вены и впадают в верхнюю и нижнюю полые вены. Верхняя и нижняя полые вены приносят венозную кровь в правое предсердие, где заканчивается большой круг кро­вообращения.

Малый круг кровообращения начинается от правого желудоч­ка сердца легочной артерией. Венозная кровь по легочной арте­рии приносится к капиллярам легких. В легких происходит обмен газов между венозной кровью капилляров и воздухом в альвеолах легких. От легких по четырем легочным венам уже артериальная кровь возвращается в левое предсердие. В левом предсердии за­канчивается малый круг кровообращения. Из левого предсердия кровь попадает в левый желудочек, откуда начинается большой круг кровообращения.

С системой кровообращения тесно связана лимфатическая си­стема. Она служит для оттока жидкости из тканей, в отличие от кровеносной системы, создающей как приток, так и отток жидкости. Лимфатическая система начинается с сети замкнутых капилляров, которые переходят в лимфатические сосуды, впадаю­щие в левый и правый лимфатические протоки, а оттуда в крупные вены. На пути к венам лимфа, протекающая из разных органов и тканей, проходит через лимфатические узлы, выполняющие роль биологических фильтров, защищающих организм от инородных тел и инфекций.

Строение и функционирование сердца. Сердце пред­ставляет собой полый мышечный орган, расположенный слева в грудной клетке, размер и масса которого изменяется с возрастом. Сердце разделено на четыре камеры (два предсердия и два желудочка). Клапаны сердца обеспечивают движение крови только в од­ном направлении: из предсердий в желудочки, а из желудочков в артерии. Масса сердца у мужчин 220-300 г и 180-220 г у женщин. Размер сердца и его масса изменяются с возрастом. У детей сердце относительно больше, чем у взрослых. Его масса составляет примерно 0,63-0,80% массы тела, а у взрослого человека – 0,48-0,52%. Наиболее интенсивно растет сердце на первом году жизни: к 8 месяцам масса сердца увеличивается вдвое, к 3 годам утраивается, к 5 годам увеличивается в 4 раза, а в 16 лет – в 11 раз.

Масса сердца у мальчиков в первые годы жизни больше, чем у девочек. В 12-13 лет наступает период усиленного роста сердца у девочек, и его масса становится больше, чем у мальчиков. К 16 годам сердце девочек вновь начинает отставать в массе от сердца мальчиков.

На границе между левым желудочком и выходящей из него аортой и между правым желудочком и легочной артерией имеются полулунные клапаны. Основную массу стенки сердца составляет мощная мышца — миокард, состоящий из особого ро­да поперечнополосатой мышечной ткани. Основная масса сердечной мышцы представлена типичными для сердца волокнами, которые обеспечивают сокращение отделов сердца. Их основная функция — сократимость. Кроме того, в сердечной мышце имеются атипиче­ские волокна. С деятельностью атипических волокон связано возникновение возбуждения в сердце и проведение его от предсер­дий к желудочкам. Эти волокна образуют проводящую систему сердца.

Сердце сокращается ритмично: сокращения отделов сердца чередуются с их расслаблением. Сокращение отде­лов сердца называют систолой, а расслабление — диастолой. Период, охватывающий одно сокращение и расслабление сердца, называют сердечным циклом. В состоянии относительного по­коя сердечный цикл продолжается около 0,8с.

Частота сердечных сокращений обычно измеряется по пуль­су, поскольку каждый выброс крови в сосуды приводит к изме­нению их кровенаполнения, растяжению сосудистой стенки, что ощущается в виде толчка. В норме у взрослого человека частота сердечных сокращений — 75 раз в 1 мин. У новорожденного она значительно выше—140 в 1 мин. Количество крови, выбрасываемое желудочком за одно со­кращение, называют ударным, или систолическим объемом. Количество крови, выбрасываемое в аорту сердцем новорожденного при одном сокращении, всего 2,5 см³. К первому году оно увеличивается в 4 раза, к 7 годам – в 9 раз, а к 12 годам – в 16,4 раза. У лю­дей нетренированных минутный объем крови увеличивается в основном за счет учащения сердечных сокращений. Таким образом, сердце нетренированных людей работает менее эко­номично и быстрее изнашивается.

Еще одним важным показателем сердечно-сосудистой системы является артериальное давление. Оно представляет собой переменное давление, под которым кровь находится в кровеносном сосуде. Величина давления определяется работой сердца, количеством крови, поступающим в сосудистую систему, интенсивностью ее оттока на периферию, сопротивлением стенок сосудов, вязкостью крови, эластичностью сосудов. Наиболее высокое давление – в аорте. По мере продвижения крови по сосудам давление ее снижается. Наиболее заметно снижается давление в артериолах и капиллярах. Во время систолы желудочков кровь с силой выбрасывается в аорту, давление крови при этом наибольшее. Это наивысшее давление называют систолическим. В фазе диастолы (расслабления) сердца артериальное давление понижается и становится диастолическим.

В плечевой артерии человека систолическое давление составляет 110-125 мм рт. ст., а диастолическое – 60-85 мм рт. ст. У детей кровяное давление значительно ниже, чем у взрослых. Чем меньше ребенок, тем у него больше капиллярная сеть и шире просвет кровеносных сосудов, а, следовательно, и ниже давление крови.

В последующие периоды, особенно в период полового созревания рост сердца опережает рост кровеносных сосудов. Это отражается на величине кровяного давления, иногда наблюдается так называемая юношеская гипертония, когда нагнетательная сила сердца встречает сопротивление со стороны относительно узких кровеносных сосудов, а масса тела в этот период значительно увеличивается. Такое повышение давления, как правило, носит временный характер. Однако юношеская гипертония требует осторожности при дозировании физической нагрузки. После 50 лет максимальное давление обычно повышается до 130-145 мм рт. ст.

 

Вопрос 4. Электрические явления сердца. Деятельность сердца, как и деятельность любой возбудимой ткани, сопровождается электри­ческими явлениями. Метод регистрации электрических явлений в работающем сердце получил название электрокардиографии. Чувствительный прибор, с помощью которого регистрируют элек­трические явления в возбужденном сердце, называют электрокар­диографом. Разница потенциалов, возникающая в возбужденном сердце, регистрируется в виде электрокардиограммы (ЭКГ). Электрокардиография — один из наиболее важных методов объективной регистрации деятельности сердца у взрослых. Морфологические и функциональные изменения в сердце в процессе его постнатального развития определяют возрастные особенности биоэлектрических процессов в сердце детей и подростков. Их электрокардиограмма имеет специфические отличия до 13-16 лет, далее все основные показатели ЭКГ приближаются к ЭКГ взрослого человека. Иногда в подростковом возрасте возникают обратимые нарушения в деятельности сердечно-сосудистой системы, связанные с перестройкой эндокринной системы. У подростков могут наблюдаться учащение сердечного ритма, одышка, спазмы сосудов, нарушения показателей ЭКГ и многие другие

Вопрос 5. Регуляция кровообращения. Деятельность сердца регули­руется двумя парами нервов — блуждающими и симпатическими. Блуж­дающие нервы тормозят сердечную деятельность под влиянием передающихся по ним импульсов, урежается ритм и уменьшается сила сердечных сокращений. Под влиянием импульсов, поступаю­щих к сердцу по симпатическим нервам, учащается ритм сердеч­ной деятельности и усиливается каждое сердечное сокращение. Изменение просвета кровеносных сосудов происходит под влия­нием импульсов, передающихся на стенки сосудов по симпатиче­ским сосудосуживающим нервам. В раннем детском возрасте (до 2—3 лет) преобладают тонические влияния симпатических нервов на сердце, о чем можно судить по частоте сердечных сокращений (у новорожденных до 140 ударов в минуту). Тонус центра блуждающего нерва в этом возрасте низок.

Ритм и сила сердечных сокращений меняются в зависимости от эмоцио­нального состояния человека, характера выполняемой им работы. Работа сердца и просвет кровеносных сосудов связаны с по­требностями организма, его органов и тканей в обеспечении их кислородом и питательными веществами. Приспособление деятель­ности сердечно-сосудистой системы к условиям, в которых нахо­дится организм, осуществляется нервным и гуморальным регуляторными механизмами, которые обычно функционируют взаимо­связанно. Нервные влияния, регулирующие деятельность сердца и кровеносных сосудов, передаются к ним из ЦНС по центро­бежным нервам. Раздражением любых чувствительных окончаний можно рефлекторно вызвать урежение или учащение сокращений сердца. Важное значение в регуляции сердечного ритма и обеспечении постоянства величины кровяного давления имеют собственно со­судистые рефлексы, вызываемые импульсами от рецепторов сосу­дов. Особое физиологическое значение имеют рецепторы, расположенные в дуге аорты и в области разветвления сонной артерии на внутреннюю и наружную. Здесь располагаются сосудистые рефлексогенные зоны, участвующие в саморегуляции сердечно-со­судистой системы.

На деятельность сердца и сосудов оказывают влияние химические вещества, на­ходящиеся в крови. Адреналин учащает и усиливает деятельность сердца и сужи­вает просвет кровеносных сосудов. В нервных окончаниях пара­симпатических нервов образуется ацетилхолин, который расширяет просвет кровеносных сосудов и замедляет и ослабляет сердеч­ную деятельность. Увеличение концентрации ионов калия тормозит ра­боту сердца, а увеличение концентрации ионов кальция вызыва­ет учащение и усиление сердечной деятельности. Эти гуморальные влияния тесно связаны с нервной регуляцией деятельности системы кровообращения. Выделение самих химиче­ских веществ в кровь и поддержание их определенной концент­рации в крови регулируется нервной системой.

Деятельность всей системы кровообращения направлена на обеспечение организма в разных условиях необходимым количест­вом кислорода и питательных веществ, на выведение из клеток и органов продуктов обмена, сохранение на постоянном уровне кро­вяного давления. Это создает условия для сохранения постоян­ства внутренней среды организма.

Вопрос 6. Возрастные особенности реакции сердца сосудистой системы на физическую нагрузку. По мере роста и развития сердечно-сосудистой системы изменяются и ее реакции у детей и подростков на физическую нагрузку. Возрастные особенности этих реакций отчетливо проявляются как при постановке специальных функциональных проб, направленных на выявление состояния сердечно-сосудистой системы, так и в процессе выполнения физических упражнений, общественно полезного, производительного труда. На динамическую физическую нагрузку дети и подростки реагируют повышением частоты сердечных сокращений, максимального артериального давления (ударного объема). Чем младше дети, тем в большей мере, даже наименьшую физическую нагрузку, они реагируют повышением частоты пульса, меньшим увеличением ударного объема, обеспечивая примерно одинаковый прирост минутного объема.

Дети и подростки, систематически занимающиеся физической культурой, постоянно выполняющие общественно полезные работы при строгом нормировании физических нагрузок, тренируют сердце, повышают его функциональные возможности.

Минутный объем сердца тренированные дети и подростки по сравнению со своими нетренированными сверстниками обеспечивают за счет увеличения ударного объема и в меньшей степени за счет частоты сердечных сокращений. Проявляется и другая примечательная особенность: время восстановления гемодинамических показателей у тренированных учащихся короче, чем у нетренированных. В ответ на большую нагрузку у тренированных школьников 15 лет количество крови, выбрасываемое за 1 мин, достигает такого объема, которое позволяет обеспечить кислородом работающие органы. При большой нагрузке особенно ярко проявляются различия в реакциях сердечно-сосудистой системы тренированного и нетренированного школьника.

У юных спортсменов (16-18 лет) после дозированной физической нагрузки (20 приседаний за 30 с или 60 подскоков) частота сердечных сокращений увеличивается на 60-70%, максимальное артериальное давление повышается на 25-30%, а минимальное снижается на 20-25%; пульс возвращается к исходной частоте через 1,0-1,5 мин. Такая реакция расценивается как благоприятная. На аналогичную нагрузку нетренированные подростки реагируют повышением частоты сердечных сокращений на 100%, максимального артериального давления на 30-40% и снижением минимального на 10-15%; пульс возвращается к величинам до нагрузки через 2-3 мин после ее завершения.

Важная роль, которую выполняет сердце в организме, диктует необходимость применения профилактических мер, способствующих его нормальной функции, укрепляющих его, предохраняющих от заболеваний, которые вызывают органические изменения клапанного аппарата и самой сердечной мышцы. Занятия физической культурой и трудом в пределах возрастных границ допустимых физических нагрузок – наиважнейшая мера укрепления сердца.

Контрольные вопросы:

1. Опишите состав крови.

2. Каково значение крови?

3. Дайте характеристику систему кровообращения.

4. Опишите механизм резус-конфликта между матерью и плодом.

5. Как осуществляется регуляция кровообращения?

6. Каковы возрастные особенности регуляция кровообращения?

7. Опишите возрастные особенности реакции сердечно-сосудистой системы у детей и подростков на физическую нагрузку.

 

Лекция 8.