Сердечно-сосудистая система. Кровеносная система состоит из сердца и кровеносных сосудов

Кровеносная система состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце – главный орган кровеносной системы представляет собой полный мышечный орган, совершающий ритмические сокращения, благодаря которым происходит процесс кровообращения в организме. Сердце - автономное, автоматическое устройство. Однако его работа корректируется многочисленными прямыми и обратными связями, поступающими от различных органов и систем организма. Сердце связано с центральной нервной системой, которая оказывает на его работу регулирующее воздействие.

Деятельность сердца заключается в ритмичной смене сердечных циклов, состоящих из трех фаз: сокращения предсердий, сокращения желудочков и общего расслабления сердца.

Важным показателем работы сердца является количество крови, выталкиваемое одним желудочком сердца в сосудистое русло при одном сокращении. Этот показатель называется систолическим объемом крови (систола – сокращение). Систолический объем (мл) в покое равен: у нетренированных – 60, у тренированных – 80; при интенсивной мышечной работе: у нетренированных 100…130, у тренированных – 180…200 мл.

Вторым важным показателем является минутный объем крови, т.е. количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение одной минуты. В состоянии покоя минутный объем крови составляет в среднем 4…6 л. При интенсивной мышечной деятельности он повышается до 18…20, у тренированных людей до 30…40 л.

Пульс – волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка. Частота пульса соответствует частоте сокращений сердца. Частота пульса в покое (утром, лежа, натощак) оказывается ниже из-за увеличения мощности каждого сокращения. Урежение частоты пульса увеличивает абсолютное время паузы для отдыха сердца и для протекания процессов восстановления в сердечной мышце. В покое пульс здорового человека равен 60-70 удар/мин.

Кровяное давление создается силой сокращения желудочков сердца и упругостью стенок сосудов. Оно измеряется в плечевой артерии (или систолическое) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка (систолы), и минимальное (или диастолическое) давление, которое отмечается во время расслабления левого желудочка (диастолы). Давление поддерживается за счет упругости стенок растянутой аорты и других крупных артерий. В норме у здорового человека в возрасте 18-40 лет в покое кровяное давление равно 120/70 мм рт. ст. (120 мм систолическоое давление, 70 мм – диастолическое). Наибольшая величина кровяного давления наблюдается в аорте. По мере удаления от сердца кровяное давление оказывается все ниже. Самое низкое давление наблюдается в венах при впадении их в правое предсердие. Постоянная разность давления обеспечивает непрерывный ток крови по кровеносным сосудам (в сторону пониженного давления).

Напряженная умственная работа, несбалансированная физической деятельностью, малоподвижный образ жизни, особенно при высоких нервно-эмоциональных напряжениях, вредные привычки (курение, потребление алкоголя) вызывают ухудшение питания стенок артерий, потерю их эластичности, что может привесим к стойкому повышению в них кровяного давления и, в конечном итоге, к заболеванию, называемому гипертонией.

Поэтому для сохранения здоровья и работоспособности необходимо активизировать кровообращение с помощью физических упражнений, в том числе и в режиме учебного дня студента (физкультминутки, физкультпаузы). А если говорить в целом о пользе физической культуры, то занятия физическими упражнениями оказывают следующие положительные воздействия на сердечно-сосудистую системы:

а) увеличивается масса сердечной мышцы и улучшаются ее сократительные функции;

б) частота сердечных сокращений в покое уменьшается на 10-20 ударов в минуту, за счет этого увеличивается пауза отдыха;

в) возрастает производительность сердца как при одиночном сокращении так и при работе за одну минуту;

г) нормализуется кровяное давление (высокое понижается, низкое – повышается);

д) в крови повышается содержание гемоглобина;

е) снижается пагубное влияние застойных явлений крови в брюшной полости и в мышцах;

ж) повышается эластичность кровеносных сосудов и снижается их тонус.

 

Дыхательная система

 

Дыхательную систему человеческого организма составляют:

- воздухоносные пути: носовая полость, трахея, бронхи, которые ветвятся на более мелкие бронхиолы, заканчивающиеся альвеолами (легочными пузырьками). Стенки альвеол густо переплетены сетью капиллярных кровеносных сосудов, через стенки которых происходит насыщение крови кислородом и удаление из нее углекислого газа;

- легкие: пассивная эластичная ткань, в которой насчитывается от 200 до 600 млн. альвеол, в зависимости от роста тела;

- грудная клетка: герметично закрытая полость;

- плевра: пленка из специфической ткани, которая покрывает легкие снаружи и грудную клетку изнутри. Между этими листами плевры образуется герметично закрытая плевральная полость;

- дыхательные мышцы: межреберные, диафрагма и ряд других мышц, принимающих участие в дыхательных движениях, но имеющих иные основные функции.

Показателями работоспособности органов дыхания являются: дыхательный объем, частота дыхания, жизненная емкость легких, легочная вентиляция, кислородный запрос, потребление кислорода, кислородный долг и др.

Дыхательный объем – количество воздуха, проходящее через легкие при одном дыхательном цикле (вдох, выдох, дыхательная пауза). Величина дыхательного объема находится в прямой зависимости от степени тренированности к физическим нагрузкам и колеблется в состоянии покоя от 350 до 800 мл. У нетренированных людей дыхательный объем находится на уровне 350…500, у тренированных – 800 мл и более.

При интенсивной физической работе дыхательный объем может увеличиваться до 2500 мл.

Частота дыхания – количество дыхательных циклов в 1 мин. Средняя частота дыхания у нетренированных людей в покое 16…20 циклов в 1 мин, у тренированных, за счет увеличения дыхательного объема, частота дыхания снижается до 8…12 циклов в 1 мин. У женщин частота дыхания на 1…2 цикла больше.

При спортивной деятельности частота дыхания у лыжников и бегунов увеличивается до 20…28 циклов в 1 мин, у пловцов – 36…45; наблюдались случаи увеличения частоты дыхания до 75 циклов в 1 мин.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после полного вдоха (измеряется методом спирометрии).

Средние величины ЖЕЛ: у нетренированных мужчин - 3500, женщин - 3000 мл; у тренированных мужчин – 4700, женщин - 3500 мл. При занятии циклическими видами спорта на выносливость (гребля, плавание, лыжные гонки и т.п.) ЖЕЛ может достигать у мужчин 7000 и боле, у женщин 5000 мл и более.

Легочная вентиляция – объем воздуха, который проходит через легкие за 1 мин. Легочная вентиляция определяется путем умножения величины дыхательного объема на частоту дыхания. Легочная вентиляция в покое находится на уровне 5000…9000 мл (5…9 л). При физической работе этот объем достигает 50 л. Максимальный показатель может достигать 187,5 л при дыхательном объеме 2,5 л и частоте дыхания 75 дыхательных циклов в 1 мин.

Кислородный запрос – количество кислорода, необходимое организму для обеспечения процессов жизнедеятельности в различных условиях покоя или работы в 1 мин.

В покое в среднем кислородный запрос равен 250…3000 мл. При беге на 5 км, например, он увеличивается в 20 раз и становится равным 5000…6000 мл. При беге на 100 м за 12 с. при пересчете за 1 мин, кислородный запрос увеличивается до 7000 мл.

Суммарный, или общий, кислородный запрос – это количество кислорода, необходимое для выполнения всей работы.

Потребление кислорода – количество кислорода, фактически использованного организмом в покое или при выполнении какой-либо работы за 1 мин.

В состоянии покоя человек потребляет 250…300 мл кислорода в 1 мин. При мышечной работе эта величина возрастает.

Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить в минуту при предельно-интенсивной мышечной работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК). МПК зависит от состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем, кислородной емкости крови, активности протекания процессов обмена веществ и других факторов. Величина МПК характеризует функциональное состояние дыхательной и сердечно-сосудистой систем, степень тренированности организма к длительным физическим нагрузкам.

Для каждого человека существует индивидуальный предел МПК, выше которого потребление кислорода невозможно. У людей, не занимающихся спортом, МПК равно 2,7…3,5 л/мин. У спортсменов-мужчин может достигать 6 л/мин и более, у женщин – 4 л/мин и более.

Абсолютная величина МПК зависит также от размеров тела, поэтому для ее более точного определения рассчитывают относительное МПК на 1 кг массы тела.

Для сохранения оптимального уровня здоровья необходимо обладать способностью потреблять кислород на 1 кг массы тела: женщинам – не менее 42, мужчинам – не менее 50 мл.

Максимальное потребление кислорода является показателем аэробной (кислородной) производительности организма, связанной с его способностью выполнять интенсивную физическую работу при достаточном количестве поступающего в организм кислорода для получения необходимого количества энергии.

Дыхательная система – единственная внутренняя система, которой человек может управлять произвольно. Поэтому можно дать следующие рекомендации:

а) дыхание необходимо осуществлять через нос, и только в случаях интенсивной физической работы допускается дыхание одновременно через нос и узкую щель рта, образованную языком и небом. При таком дыхании воздух очищается от пыли, увлажняется и согревается, прежде чем поступить в полость легких, что способствует повышению эффективности дыхания и сохранению дыхательных путей здоровыми;

б) при выполнении физических упражнений необходимо регулировать дыхание:

- во всех случаях выпрямления тела делать вдох;

- при сгибании тела делать выдох;

- при циклических движениях ритм дыхания приспосабливать к ритму движения с акцентом на выдохе. Например, при беге делать на 4 шага вдох, на 5…6 шагов выдох или 3 шага вдох и на 4…5 шагов выдох и т.д.;

- избегать частых задержек дыхания и натуживания, что приводит к застою венозной крови в периферических сосудах.

Наиболее эффективно функцию дыхания развивают физические циклические упражнения с включением в работу большого количества мышечных групп в условиях чистого воздуха (плавание, гребля, лыжный спорт, бег и др.).

Систематические занятия физическими упражнениями не только развивают функциональные способности органов внешнего дыхания, но улучшают функцию всех участков пути, по которому следует кислород. Занятия физическими упражнениями и спортом укрепляют дыхательную мускулатуру и способствуют увеличению объема и подвижности грудной клетки. Частота дыхания снижается до 10-12 циклов в минуту за счет увеличения глубины дыхания. Дыхательный объем за счет этого увеличивается, а легочная вентиляция в покое остается на прежнем уровне. Таким образом происходит экономизация внешнего дыхания. Оздоровительная тренировка существенно повышает жизненную емкость легких примерно на 800-1000 мл. Значительно увеличивается такой жизненно важный показатель как максимальное потребление кислорода, особенно у занимающихся циклическими видами спорта (бег, ходьба на лыжах, плавание и др.). Он достигает 45-50 мл/мин на 1 кг веса. Таким образом, положительный эффект занятий физическими упражнениями связан с увеличением возможностей внешнего дыхания и повышением аэробных возможностей организма.