ВходИзменения сердечно-сосудистой деятельности при работе. Физическая нагрузка и ее влияние на сердце Работа сердца при физической нагрузке
В покое минутный объем сердца колеблется в пределах 3,5-5,5 л, при мышечной работе он достигает 30-40 л. Между величиной минутного объема сердца, мощностью мышечной работы и потреблением кислорода существует линейная зависимость, однако только в том случае, когда имеется устойчивое состояние потребления кислорода. Это видно из данных, приведенных в табл. 8.
Увеличение минутного объема сердца происходит за счет учащения сокращений и увеличения ударного (систолического) объема сердца. Систолический объем сердца в покое колеблется в пределах 60-80 мл; при работе же он может увеличиваться вдвое и более, что зависит от функционального состояния сердца, условий наполнения его кровью, тренировки. У хорошо тренированного человека систолический объем может при умеренной частоте пульса достигать высоких величин (до 200 мл).
Устанавливающийся в связи с работой новый уровень деятельности сердечно-сосудистой системы обеспечивается в основном благодаря нервным и в меньшей мере гуморальным влияниям. При этом образование условнорефлекторных связей способствует установлению этого нового уровня еще до начала работы. Во время работы происходят дальнейшие изменения деятельности сердечно-сосудистой системы.
Поступление крови в сердце обусловливается венозным притоком и длительностью диастолы. Венозный приток при работе увеличивается. Рефлекторно воздействием на проприорецепторы вызывается расширение сосудов мышц и поверхностных сосудов и одновременно сужение внутренних сосудов - «чревный рефлекс». Кровь из мышц перегоняется в вены и сердце, причем скорость движения крови пропорциональна количеству мышечных движений (действие «мышечного насоса»), Такое же действие оказывает перемещение диафрагмы.
Длительность диастолы во время работы укорачивается. Механизм укорочения рефлекторный - через барорецепторы в устьях полых вен и проприоцепторы работающих мышц. Общий результат - учащение сердечных сокращений.
Оптимальные условия для работы сердца создаются тогда, когда скорость диастолического наполнения и длительность диастолы соответствуют друг другу. При недостаточном или избыточном кровенаполнении сердце вынуждено работать за счет учащения сокращений.
Эффективность деятельности сердца зависит не только от его функционального состояния, мощности мускулатуры, состояния питания, нервной регуляции, но и от способности развивать силу сокращения в зависимости от диастолического наполнения. Величина ударного объема, таким образом, пропорциональна величине венозного притока.
Ритм сердечной деятельности можно определить по частоте пульса. Для характеристики мышечной работы учитывается как частота пульса во время работы, так и скорость восстановления его после работы. Обе эти функции зависят от интенсивности и длительности работы. Для работы умеренной тяжести характерна более или менее постоянная частота пульса; при тяжелой работе наблюдается непрерывный рост ее. Скорость восстановления частоты пульса зависит от интенсивности работы (табл. 9).
У тренированного человека частота пульса при прочих равных условиях всегда меньше, чем у нетренированного. От состояния сердечно-сосудистой системы зависит кровоснабжение работающих органов. Регуляция сосудистой системы условно-безусловнорефлекторная и местная гуморальная. При этом особую роль в сосудистой регуляции играют продукты обмена (гистамин, адениловая кислота, ацетилхолин), особенно гистамин, сильно расширяющий мелкие сосуды. Большая роль в регуляции сосудов принадлежит продуктам желез внутренней секреции- адреналину, суживающему сосуды внутренних органов, и вазопрессину (гормон мозгового придатка), действующему на артериолы и капилляры. Гуморальная регуляция может осуществляться непосредственно действием на мышечную стенку сосудов и рефлекторно через интерорецепторы.
Нервная регуляция сосудистой системы весьма чувствительна, и этим объясняется большая подвижность кровоснабжения органов. Благодаря условно-безусловнорефлекторному и гуморальному механизмам во время работы происходит перераспределение крови из внутренних органов к работающим мышцам и одновременно увеличивается объем сосудистого ложа капилляров (табл. 10).
Как видно из табл. 10, во время работы значительно увеличивается число раскрытых капилляров, их поперечник и емкость. При этом следует отметить недифференцированность реакции сосудов (особенность центрально-нервной регуляции). Так, например, при работе одной рукой сопутствующая сосудистая реакция распространяется на все конечности.
Большое значение для оценки функционального состояния организма во время работы имеет кровяное давление, на которое влияют три фактора: величина опорожнения сердца, интенсивность чревного рефлекса и тонус сосудов.
Систолическое (максимальное) давление является показателем энергии, затрачиваемой сердцем, и связано с объемом систолы; в то же время оно характеризует реакцию сосудистых стенок на давление волны крови. Повышение систолического кровяного давления во время работы - показатель усиленной деятельности сердца.
Диастолическое (минимальное) давление является показателем сосудистого тонуса, степени расширения сосудов и зависит от сосудодвигательного механизма. При работе минимальное давление изменяется мало. Снижение его свидетельствует о расширении сосудистого ложа и уменьшении периферического сопротивления продвижению крови.
Вследствие повышения при работе максимального давления повышается пульсовое давление, которое характеризует объем кровоснабжения работающих органов.
Минутный объем, частота пульса и кровяное давление приходят к исходному уровню после работы значительно позднее, чем другие функции. Нередко показатели минутного объема, пульса и кровяного давления в некоторые отрезки восстановительного периода ниже, чем исходные, что свидетельствует о незавершенном еще процессе восстановления (табл. 11).
| мин | Частота пульса а минуту | Артериальное давление, мм рт. ст. | Пульсовое давление, мм рт. ст. | Минутный объем крови, мл | |
| максимальное | минимальное | ||||
| До нагрузки | |||||
| После нагрузки | |||||
| 1-я | 110 | 145 | 40 | 105 | 12 486,1 |
| 2-я | 80 | 126 | 52 | 74 | 6 651,2 |
| 3-я | 67 | 112 | 58 | 54 | 4 256,6 |
| 4-я | 61 | 108 | 60 | 48 | 8 485,5 |
| 5-я | 63 | 106 | 62 | 44 | 3 299,9 |
| 5-я | 65 | 98 | 64 | 34 | 2 728,11 |
| 7-я | 70 | 102 | 60 | 42 | 3 629,5 |
| 8-я | 72 | 108 | 62 | 46 | 3 896,5 |
| 9-я | 72 | 108 | 62 | 48 | 4 114,1ё |
Биохимические процессы
Во время мышечной деятельности происходит усиление и учащение сердечных сокращений, что требует большего количества энергии по сравнению с состоянием покоя. Однако энергообеспечение сердечной мышцы осуществляется главным образом за счет аэробного ресинтеза АТФ. Анаэробные пути ресинтеза АТФ включаются лишь при очень интенсивной работе.
Большие возможности аэробного энергообеспечения в миокарде обусловлены особенностью строения этой мышцы. В отличие от скелетных мышц в сердечной имеется более развитая, густая сеть капилляров, что позволяет извлекать из протекающей крови больше кислорода и субстратов окисления. Кроме того, в клетках миокарда имеется больше митохондрий, содержащих ферменты тканевого дыхания. В качестве источников энергии миокард использует различные вещества, доставляемые кровью: глюкозу, жирные кислоты, кетоновые тела, глицерин. Собственные запасы гликогена практически не используются; они необходимы для энергообеспечения миокарда при истощающих нагрузках.
Во время интенсивной работы, сопровождающейся увеличением концентрации лактата в крови, миокард извлекает из крови лактат и окисляет его до углекислого газа и воды. При окислении одной молекулы молочной кислоты синтезируется до 18 молекул АТФ. Способность миокарда окислять лактат имеет большое биологическое значение. Использование лактата в качестве источника энергии позволяет дольше поддерживать в крови необходимую концентрацию глюкозы, что очень существенно для биоэнергетики нервных клеток, для которых глюкоза является почти единственным субстратом окисления. Окисление лактата в сердечной мышце также способствует нормализации кислотно-щелочного баланса, так как при этом в крови снижается концентрация этой кислоты.
Снижение периферического сопротивления
Существенным изменением в сердечно-сосудистой системе при динамической нагрузке в то же время является значительное снижение общего периферического сопротивления, вызванного накоплением метаболических вазодилататоров и снижением сосудистого сопротивления в активно работающей скелетной мускулатуре. Снижение общего периферического сопротивления представляет собой фактор, снижающий давление, который стимулирует увеличение симпатической активности посредством артериального барорецепторного рефлекса.
Хотя среднее артериальное давление во время физической нагрузки выше нормы, однако снижение общего периферического сопротивления приводит к его падению ниже этого повышенного уровня, на котором оно должно было бы регулироваться в результате только воздействий на сосудодвигательный центр, направленных на подъем установочной точки. Артериальная барорецепторная дуга реагирует на данное обстоятельство увеличением симпатической активности. Таким образом, артериальный барорецепторный рефлекс в значительной степени обусловливает увеличение симпатической активности при физической нагрузке, несмотря на казалось бы противоречащий этому факт повышения уровня артериального давления по сравнению с нормой. Фактически, если бы не артериальный барорецепторный рефлекс, то снижение общего периферического сопротивления, происходящее во время физической нагрузки, вызвало бы падение среднего артериального давления существенно ниже нормы.
Кровоток в коже может увеличиться при нагрузке, несмотря на общее увеличение тонуса симпатических сосудосуживающих нервов, поскольку термические рефлексы могут подавлять прессорные рефлексы при регуляции кровотока в коже в определенных условиях. Температурные рефлексы обычно, конечно, активируются во время усиленной физической нагрузки, чтобы устранить избыток тепла, который возникает во время активной работы скелетной мускулатуры. Часто кровоток в коже снижается в начале нагрузки (как часть общего увеличения тонуса артериол в результате увеличения активности симпатических сосудосуживающих нервов), а затем возрастает при ее продолжении по мере того, как нарастает теплопродукция и температура тела.
Помимо увеличения кровотока в скелетной мускулатуре и коже, при тяжелой физической нагрузке также существенно возрастает коронарный кровоток. Это прежде всего обусловлено локальной метаболической вазодилатацией коронарных артериол, вследствие усиления работы сердца и увеличения потребления кислорода миокардом.
Существуют два важных механизма, участвующих в реакции сердечно-сосудистой системы на динамическую физическую нагрузку. Первый - это насос скелетной мускулатуры, который мы обсуждали в связи с вертикальным положением тела. Насос скелетной мускулатуры является очень важным фактором усиления венозного возврата при физической нагрузке и таким образом предупреждает чрезмерное снижение центрального венозного давления вследствие увеличения частоты сердечных сокращений и сократительной способности миокарда. Второй фактор - это дыхательный насос, который также способствует венозному возврату при физической нагрузке. Усиление дыхательных движений во время физической нагрузки ведет к увеличению эффективности деятельности дыхательного насоса и, тем самым, способствует повышению венозного возврата и наполнения сердца.
Средняя величина центрального венозного давления при значительной динамической физической нагрузке изменяется несущественно, или вообще не меняется. Это происходит, потому что обе кривые минутного объема и венозного возврата сдвигаются кверху при физической нагрузке. Таким образом, минутный объем и венозный возврат увеличиваются без значительных изменений центрального венозного давления.
В целом, значительные адаптационные изменения деятельности сердечно-сосудистой системы при динамической физической нагрузке, происходят автоматически, вследствие работы нормальных механизмов регуляции! деятельности сердечно-сосудистой системы. Колоссальное увеличение кровотока в скелетной мускулатуре осуществляется преимущественно за счет увеличения минутного объема сердца, но частично это также осуществляется за счет уменьшения кровотока в почках и органах брюшной полости.
При статической (т.е. изометрической) физической нагрузке в сердечно-сосудистой системе возникают изменения, отличные от изменений при динамической нагрузке. Как обсуждалось в предыдущем разделе, динамическая нагрузка приводит к существенному уменьшению общего периферического сопротивления, вследствие локальной метаболической вазодилатации в работающих мышцах. Статическое напряжение, даже умеренной интенсивности, вызывают сдавление сосудов в сокращающихся мышцах и снижение объемного кровотока в них. Таким образом, общее периферическое сопротивление обычно не снижается при статической физической нагрузке и может даже существенно увеличиться, если в работу вовлечены некоторые крупные мышцы. Первичные изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы во время статической нагрузки представляют собой повышающие установочную точку потоки импульсов в сосудодвигательный центр продолговатого мозга из коры головного мозга (центральная команда) и от хеморецепторов в сокращающихся мышцах.
Воздействие на сердечно-сосудистую систему статической нагрузки приводит к увеличению частоты сердечных сокращений, минутного объема и артериального давления - все это является результатом усиления активности симпатических центров. Статическая нагрузка в то же время приводят к меньшему увеличению частоты сердечных сокращений и минутного объема и большему увеличению диастолического, систолического и среднего артериального давления, чем это происходит при динамической физической нагрузке.
Введение
Сердце - жизненно необходимый орган
Тренировка сердца и сосудов
Заключение
Список источников информации
Введение
«При помощи физических упражнений и воздержанности большая часть людей может обойтись без медицины», - Аддисон Д.
Люди, занимающиеся спортом, выполняющие различные физические упражнения часто задаются вопросом: влияет ли физическая нагрузка на сердце.
Как и любой из хороших насосов, сердце было создано так, что оно при необходимости может варьировать нагрузку. Так, к примеру, в спокойном состоянии сердце сокращается (бьется) 60-80 раз в минуту. За это время сердце перекачивает приблизительно около 4 л. крови. Данный показатель называется минутным объемом или сердечным выбросом. И в случае тренировок (физических нагрузок), сердце может перекачивать в 5-10 раз больше. Такое тренированное сердце будет меньше изнашиваться, оно будет намного мощнее нетренированного и сохранится в лучшем состоянии.
Здоровье сердца можно сравнить с хорошим мотором автомобиля. Как и в автомобиле, сердце в состоянии работать напряженно, оно может работать без каких либо нарушений и в быстром темпе. Но также необходим период восстановления и отдых сердца. По ходу старения организма человека потребность во всем этом растет, но эта потребность увеличивается не настолько, как считают многие. Как и в хорошем моторе автомобиля, разумное и правильное использование дает возможность сердцу функционировать, будто это новый мотор.
1. Сердце - жизненно необходимый орган
Сердце (лат. соr, греч. cardia) - полый мышечный орган системы кровообращения <#"justify">. Сердце и физические нагрузки
Уже давно врачами было замечено, что состояние сердечно-сосудистой системы спортсменов отличается от таковой у лиц, не занимающихся спортом. Прежде всего, на себя обращало внимание снижение частоты сердечных сокращений у спортсменов, этот факт долгое время считался признаком высокой функциональной способности. В настоящее время данное обстоятельство не оценивается так однозначно, современные достижения спортивной кардиологии позволяют более глубоко понять изменения сердца и сосудов у спортсменов под влиянием физических нагрузок.
Сердце работает в среднем с частотой 80 сокращений в минуту, у детей - несколько чаще, у пожилых и престарелых - реже. За один час сердце выполняет 80 х 60 = 4800 сокращений, за сутки 4800 х 24 = 115200 сокращений, за год это число достигает 115200 х 365 =4 2048000. При средней продолжительности жизни 70 лет число сердечных сокращений - своего рода циклов работы двигателя - составит около 3 млрд.
Давайте сопоставим эту цифру с аналогичными показателями циклов работы машины. Мотор позволяет автомобилю пройти без капитального ремонта 120 тыс. км - это три кругосветных путешествия. При скорости 60 км/ч, которая обеспечивает наиболее благоприятный режим работы двигателя, срок его службы составит всего 2 тыс. ч (120000). За это время он сделает 480 млн. циклов работы двигателя.
Это число уже ближе к количеству сокращений сердца, однако сравнение явно не в пользу двигателя. Число сокращений сердца и соответственно количества оборотов коленчатого вала выражается соотношением 6:1.
Длительность службы сердца превышает аналогичный показатель двигателя более чем в 300 раз, Заметим, что в нашем сравнении для машины взяты самые высокие, а для человека - средние показатели. Если же взять для подсчета возраст долгожителей, то преимущество сердца человека перед двигателем увеличится по количеству рабочих циклов в 10-12 раз, а по сроку службы - в 500-600 раз. Это ли не доказательство высокого уровня биологической организации сердца!
Сердце имеет огромные приспособительные возможности, которые наиболее ярко проявляются при мышечной работе. При этом почти вдвое увеличивается ударный объем сердца, то есть количество крови, выбрасываемой в сосуды при каждом сокращении. Так как при этом втрое увеличивается частота работы сердца, то объем выбрасываемой в минуту крови (минутный объем сердца) возрастает в 4-5 раз. Конечно, сердце при этом затрачивает гораздо больше усилий. Работа основного - левого - желудочка увеличивается в 6-8 раз. Особенно важно то, что в этих условиях возрастает коэффициент полезного действия сердца, измеряющийся отношением механической работы сердечной мышцы ко всей затрачиваемой ею энергии. Под влиянием физических нагрузок КПД сердца увеличивается в 2,5-3 раза по сравнению с уровнем двигательного покоя. В этом состоит качественное отличие сердца от двигателя автомашины; с увеличением нагрузки сердечная мышца переходит на экономичный режим работы, тогда как двигатель, напротив, теряет в своей экономичности.
Приведенные выше расчеты характеризуют приспособительные возможности здорового, но не тренированного сердца. Гораздо более широкий диапазон изменений его работы приобретается под влиянием систематических тренировок.
Надежно повышает жизненные силы человека физическая тренировка. Механизм ее сводится к регулированию взаимоотношения процессов утомления и восстановления. Тренируется ли отдельная мышца или несколько групп, нервная клетка или слюнная железа, сердце, легкие или печень, основные закономерности тренировки каждого из них, как и системы органов, принципиально сходны. Под влиянием нагрузки, которая специфична для каждого органа, усиливается его жизнедеятельность и скоро развивается утомление. Общеизвестно, что утомление снижает работоспособность органа, менее известна его способность стимулировать восстановительный процесс в работающем органе, что существенно меняет бытующее представление об утомлении. Этот процесс полезен, и от него следует не избавляться как от чего-то вредного, и, напротив, стремиться к нему ради стимуляции восстановительных процессов!
Тренировка сердца и сосудов
Занятия лечебной физкультурой повышают качество и интенсивность работы всех физиологических процессов организма. Такое тонизирующее действие упражнений улучшает жизнедеятельность и помогает развить двигательную активность. Физические упражнения улучшают работу сердца, а именно: трофические процессы в миокарде, усиливают кровообращение и активизируют обмен веществ. Как результат, мы получаем укрепленные сердечные мышцы, повышенную способность к сокращению. Улучшение обмена веществ вызывает процессы, обратные атеросклерозу. Во время лечебной физкультуры тренируются не только сердечные мышцы, но и внесердечные.
Следовательно, для восстановления и поддержания сердца в хорошей форме помогут специальные тренировки - кардиотренировки.
Для того, чтобы обеспечить сердцу нагрузки и при этом не навредить организму, нужно правильно эту самую нагрузку рассчитать. Расчет ведется по пульсу:
Сначала вычисляем МЧСС (максимальную частоту сердечных сокращений) с учетом возраста,
Затем контролируем пульс после выполнения упражнений и сравниваем с расчетами.
Рассчитать МЧСС очень просто: нужно 220 отнять ваш возраст. Оптимальной будет нагрузка, что заставляет сердце биться с частотой, которая составляет 75-85 % от МЧСС. Если сердце бьется в результате тренировки чаще, то нагрузка слишком велика, если реже - слишком мала.
Приведем пример. Допустим вам 45 лет, значит максимальная частота сердечных сокращений для вас будет 175. Вычисляем минимальный и максимальный процент, получаем, что от 131 до 148 ударов в минуту ту нагрузку на ваше сердце, которая обеспечит его тренировки.
Однако не стоит забывать и о частоте пульса в покое. Его нужно измерять перед занятиями. Если он от 60 до 80 ударов в минуту, то все в порядке. Если сердце бьется чаще, то стоит быть осторожнее, чаще контролировать пульс во время тренировки, в случае превышения допустимой нормы уменьшить нагрузку или прекратить занятия.
Для контроля над пульсом удобно использовать специальные устройства - пульсометры, которые надевают на руку. Достаточно бросить взгляд на табло, и вы увидите режим работы вашего сердца и поймете, нужно увеличивать или уменьшать нагрузку.
Надо иметь в виду, что при некоторых заболеваниях сердца физические нагрузки противопоказаны, рекомендован покой. Это аневризмы (патологическое выпячивание стенок) сердца и аорты, частые и сильные приступы стенокардии, инфаркт миокарда в острой стадии и тяжелые постинфарктные изменения, гипертоническая болезнь с частыми кризами, сложные нарушения ритма сердечной деятельности.
При не столь тяжелых нарушениях деятельности сердца физкультура не только не запрещена, но необходима при условии, что нагрузки в начале будут щадящими. При заболеваниях сердца в некоторой степени противопоказаны статические нагрузки (когда имеется длительное напряжение отдельных групп мышц, например при долгом пребывании в одной и той же позе) и взрывные нагрузки (характеризующиеся сильным кратковременным напряжением мышц, например при поднятии тяжестей), чаще рекомендуются умеренные динамические нагрузки (когда чередуется напряжение и расслабление разных групп мышц, например при ходьбе, беге, плавании). Именно такие нагрузки направлены на укрепление, развитие, повышение эластичности сердечной мышцы.
При динамической нагрузке даже такой малой интенсивности, как обычная ходьба, сердечная мышца прекрасно тренируется: благодаря усилению ее сокращений в ней оживляются восстановительные процессы, активизируется обмен веществ. К тому же интенсивно работающие мышцы начинают сжимать и разжимать кровеносные сосуды, помогая кровообращению и таким образом разгружая сердце. Поэтому даже больным, перенесшим инфаркт миокарда и страдающим сердечной недостаточностью, показаны прогулки.
Очень хорошее средство тренировки сердечной мышцы - плавание. Но если есть проблемы с сердцем, плавать надо спокойно, размеренно, не перетруждая сердце и не доводя дело до одышки. Плавание тренирует сосуды, предотвращает венозный застой и облегчает возврат венозной крови в сердце - этому способствует горизонтальное положение в воде и эффект уменьшения веса тела, так называемой «гидро невесомости». Для лечения и профилактики вегето-сосудистой дистонии (невроза сердца), атеросклероза, гипотонии полезно плавание в прохладной воде (17-20 градусов).
Оздоровительная физическая культура при различных заболеваниях порока сердца
Пороком сердца называется стойкое патологическое изменение в строении сердца, нарушающее его функцию.
Пороки сердца бывают врождённые и приобретённые. Врождённые пороки сердца возникают в результате нарушения нормального развития сердца и магистральных сосудов во внутриутробном развитии. Они составляют 1-2% от всех заболеваний сердца. Различают две группы врождённых пороков:
Пороки с увеличенным лёгочным кровотоком.
С уменьшенным кровотоком в малом круге. К первой группе относятся врождённые дефекты межпредсердной и межжелудочковой перегородок и открытый артериальный проток. Тяжесть порока зависит от локализации и размера дефекта, выраженности шунта и состояния сосудов лёгких. Лечение пороков оперативное с хирургическим закрытием дефектов на открытом сердце. Открытый артериальный проток - это короткий тонкостенный сосуд, соединяющий внеперикардиально лёгочную артерию и аорту, который не зарастает в первые месяцы после рождения ребёнка. Лечение - оперативное. Ко второй группе врождённых пороков относятся пороки с уменьшенным лёгочным кровотоком: триада, тетрада и пентада Фалло. Здесь наблюдается сужение выхода из правого желудочка в лёгочную артерию, дефект межжелудочковой перегородки, транспозиция аорты и гипертрофия мышцы правого желудочка.
Для лечения используются три вида операций: а) обходное шунтирование крови. б) устранение стеноза выходного отдела правого желудочка или клапанов лёгочной артерии. в) радикальная коррекция. Более редкие врождённые пороки - это трикуспидальная атрезия и транспозиция магистральных сосудов. Лечение - вшивание протезов в позицию трикуспидального клапана или перемещение сосудов при транспозиции с использованием А.И.К.
Приобретённые пороки сердца связаны с перенесённым воспалением эндокарда и миокарда (при ревматизме, сепсисе, атеросклерозе, сифилисе). Под влиянием воспалительного процесса в клапане развивается рубцовая ткань, которая вызывает деформацию и укорочение створок клапанов или сужения отверстия. В результате клапан не может полностью закрыть отверстие. Возникает недостаточность клапанов.
Различают:
Недостаточность митрального клапана - insufficientia valvulae mitralis.
Сужение левого атриовентрикулярного отверстия - stenosis venosi sinistri.
Недостаточность клапанов аорты - insufficientia valvule aortae.
Сужение устья аорты - stenosis ostii aortae.
Недостаточность трёхстворчатого клапана - insufficientia valvulae tricuspidalis. Кроме того встречаются комбинированные и сочетанные пороки сердца в различных вариантах. При недостаточности клапанов во время систолы, возникает обратный противоестественный ток крови из желудочков предсердия, а из аорты и лёгочной артерии в соответствующее предсердие. При стенозе левого атриовентрикулярного отверстия во время диастолы кровь не успевает перейти из предсердия в желудочек. Возникает патологическое переполнение левого предсердия и возрастает его нагрузка. Таким образом, пороки сердца приводят к нарушению гемодинамики. Лечение пороков сердца имеет целью восстановить нарушенную гемодинамику. Оно может быть консервативным (устраняющим причину порока).
При выраженных пороках сердца (особенно врождённых) проводится хирургическим путём на открытом сердце с применением аппарата искусственного кровообращения.
ЛФК при пороках сердца.
При компенсированной недостаточности митрального клапана в специальном применении лечебной физической культуры нет необходимости. Больным рекомендуются занятия в группах здоровья. Учащиеся учебных заведений должны заниматься в специальных или подготовительных группах. Лицам молодого возраста, хорошо тренированным, могут быть разрешены (при строжайшем врачебном контроле, ограничении нагрузок и участия в соревнованиях) занятия некоторыми видами спорта. При других пороках сердца, в зависимости от их характера и компенсации, может быть назначена лечебная физическая культура или контролируемые занятия физической культурой (например, в специальных группах).
ЛФК назначается с момента формирования порока до развития, хорошо компенсированного состояния, а также в случаях появления сердечной недостаточности (декомпенсация порока сердца). Вначале в занятия включаются упражнения, улучшающие периферическое кровообращение и облегчающие работу сердца (упражнения для дистальных отделов конечностей, дыхательные упражнения), в исходном положении лежа с высоко приподнятым изголовьем. Однако при стенозе левого предсердно-желудочкового отверстия, сопровождающемся недостаточностью кровообращения II степени, исключаются упражнения с углублением дыхания, так как при этом возрастает прилив крови к сердцу и может увеличиться застой ее в легких. В дальнейшем начинают применять исходные положения, сидя и стоя; включают упражнения для всех групп мышц, постепенно увеличивая нагрузку, чем и достигается тренировка сердца. Но и в этом случае в занятия включают упражнения, улучшающие периферическое кровообращение: движения для крупных групп мышц чередуют с движениями для дистальных отделов конечностей, дыхательными упражнениями и упражнениями в расслаблении.
Лечебная гимнастика при врожденном пороке сердца.
Пороки сердца - врождённые или приобретённые аномалии и деформации клапанов сердца, отверстий или перегородок между камерами сердца или отходящих от него сосудов, нарушающие внутрисердечную и системную гемодинамику, предрасполагающие к развитию острой или хронической недостаточности кровообращения. К врождённым порокам сердца относят также пороки развития магистральных сосудов - аорты, лёгочной артерии. Приобретённые пороки сердца возникают чаще всего вследствие ревматизма, ревматоидных болезней, атеросклероза и ишемической болезни сердца, инфекционного эндокардита. Реже вследствие сифилитических и травматических поражений. Встречаются повреждения перегородок, возникающие вследствие внутрисердечных лечебных и диагностических манипуляций, так называемые иатрогенные.
Врождённые пороки сердца возникают в период его эмбрионального развития, на частоту их возникновения влияют многие недостаточно изученные факторы, а соотношение между различными формами оказывается достаточно постоянным. Самые частые - дефект межпредсердной перегородки, дефект межжелудочковой перегородки, открытый аортальный проток, стеноз перешейка аорты. Некоторые аномалии несовместимы с жизнью, другие тяжело проявляют себя в первые часы, дни или месяцы жизни, и судьба ребёнка зависит от возможной хирургической коррекции, с третьими человек может дожить до зрелого возраста и даже до старости (до 100 лет).
Частота приобретённых пороков сердца в нашей стране и других экономически развитых странах резко снизилась благодаря эффективной профилактике и лечению ревматизма. В странах, где распространена наркомания, повышена частота пороков клапанов, где оседает инфект в результате внутривенного введения нестерильных наркотических средств. Формирование приобретённых пороков сердца обусловлено деформацией и кальцинозом поражённых створок клапанов, фиброзных колец, хорд. Консервативное лечение как врождённых, так и приобретённых пороков сердца безуспешно, но хирургическая операция, как активное вмешательство, может проводиться только при наличии соответствующих показаний. Необходимо своевременно определить объём и предельный характер допустимых нагрузок, а также формы тренирующего режима. Лечебная физкультура применяется в послеоперационном периоде. В остром периоде (палатный или домашний режим) лечебная гимнастика выполняется лёжа, затем сидя. Постепенно двигательный режим расширяется: применяется ходьба.
В период выздоровления лечебная физкультура - эффективное средство реабилитации (восстановительного лечения). Цель поддерживающего периода - закрепление достигнутых результатов и восстановление физической способности пациента. Дозированная ходьба - основной вид физической активности, способствующий восстановлению функции сердца. Кроме того, ходьба, лечебная физкультура и другие умеренные являются эффективным средством вторичной профилактики заболеваний. Людям с заболеваниями сердечнососудистой системы необходимо продолжать занятия физкультурой, лучше циклическими видами - ходьбой, лыжами - всю жизнь.
При расширении двигательной активности лечебная гимнастика включает дыхательные, развивающие и другие упражнения. Комплекс упражнений для больных с полной компенсацией порока сердца (режим тренировочный): 1 - поднимание рук в стороны вверх - вдох, опустить руки - выдох; 2 - руки сжатые в кулаки к плечам, опустить вниз, 4-6 раз; 3 - отвести ногу в сторону, 4-6 раз; 4 - сгибание ноги в колене, полувыпад в сторону; 5 - наклоны туловища со скольжением рук вдоль тела при наклоне - вдох, выпрямление - выдох; 6 - выпрямление руки вперед и сгибание в локте; дыхание произвольное, 3-4 раза; 7 - поднимание ноги, согнутой в колене - вдох, опустить - выдох, 3-4 раза; 8 - наклон корпуса вперед - выдох при выпрямлении - вдох, 3-4 раза; 9 - отвести руки назад - вдох, расслабить руки - выдох, 3-4 раза; 10 - ходьба с высоким подниманием колена с постепенным замедлением ходьбы до обычной; 11 - ходьба на носочках, спокойное дыхание; 12 - поднимание рук вверх, мягко, вдох: расслабленно опустить вниз - выдох, 4-5 раз.
Оздоровительные упражнения при пороках клапанов сердца. Система физических упражнений, направленных на повышение функционального состояния до необходимого уровня (100% ДМПК и выше), называется оздоровительной, или физической, тренировкой (за рубежом - кондиционная тренировка). Первоочередной задачей оздоровительной тренировки является повышение уровня физического состояния до безопасных величин, гарантирующих стабильное здоровье. Важнейшей целью тренировки для людей всех возрастов является профилактика сердечно-сосудистых заболеваний, являющихся основной причиной нетрудоспособности и смертности в современном обществе. Кроме того, необходимо учитывать возрастные физиологические изменения в организме в процессе инволюции. Все это обусловливает специфику занятий оздоровительной физической культурой и требует соответствующего подбора тренировочных нагрузок, методов и средств тренировки.
В оздоровительной тренировке (так же, как и в спортивной) различают следующие основные компоненты нагрузки, определяющие ее эффективность: тип нагрузки, величину нагрузки, продолжительность (объем) и интенсивность, периодичность занятий (количество раз в неделю), продолжительность интервалов отдыха между занятиями. Характер воздействия физической тренировки на организм зависит прежде всего от вида упражнений, структуры двигательного акта.
В оздоровительной тренировке различают три основных типа упражнений, обладающих различной избирательной направленностью: 1. тип - циклические упражнения аэробной направленности, способствующие развитию общей выносливости; 2. тип - циклические упражнения смешанной аэробно- анаэробной направленности, развивающие общую и специальную (скоростную) выносливость; 3. тип - ациклические упражнения, повышающие силовую выносливость.
Однако оздоровительным и профилактическим эффектом в отношении атеросклероза и сердечнососудистых заболеваний обладают лишь упражнения, направленные на развитие аэробных возможностей и общей выносливости. (Это положение особо подчеркивается в рекомендациях Американского института спортивной медицины.) В связи с этим основу любой оздоровительной программы должны составлять циклические упражнения, аэробной направленности. Тренировка на выносливость в циклических видах возможна для людей, имеющих пороки сердца.
Лечение этих больных в современных клиниках немыслимо без физической реабилитации, основой которой, как говорилось выше, являются аэробные упражнения постепенно возрастающей продолжительности и интенсивности. Так, например, в реабилитационном центре Торонто (Канада) в течение 10 лет, интенсивной физической тренировкой, включающей быструю ходьбу и медленный бег, под наблюдением опытных кардиологов успешно занималось более 5000 больных. Некоторые из них настолько повысили свои функциональные возможности, что смогли принять участие в марафоне. Конечно, это уже не массовая физкультура, а сложная система реабилитационных мероприятий.
Однако после завершения больничного и санаторно-курортного этапов реабилитации в специализированных кардиологических учреждениях и перехода (примерно через 6-12 месяцев после выписки из стационара) к поддерживающему этапу, который должен продолжаться всю последующую жизнь, многие пациенты могут и должны заниматься оздоровительной тренировкой - в зависимости от своего функционального состояния. Дозировка тренировочных нагрузок производится в соответствии с данными тестирования по тем же принципам, что и у всех сердечнососудистых больных: интенсивность должна быть несколько ниже пороговой, показанной в велоэргометрическом тесте. Так, если при тестировании боли в области сердца или гипоксические изменения на ЭКГ появились при пульсе 130 уд/мин, то нужно тренироваться, снизив величину ЧСС на 10--20 уд/мин на ранних этапах реабилитации (менее года после перенесенного инфаркта). За рубежом используются полностью контролируемые программы занятий в виде строго дозированной работы на велоэргометре или ходьбы на тредбане (бегущей дорожке) под наблюдением медицинского персонала (по 20--30 мин 3-- раза в неделю).
По мере роста тренированности и повышения функциональных возможностей системы кровообращения пациенты постепенно переводятся на частично контролируемые программы, когда 1 раз в неделю занятия проводятся под наблюдением врача, а 2 раза дома самостоятельно - быстрая ходьба и бег, чередующийся с ходьбой, при заданной ЧСС. И наконец, на поддерживающем этапе реабилитации (через год и более) можно переходить к самостоятельным занятиям ходьбой и бегом, периодически контролируя свое состояние у врача. Такая целенаправленная долговременная программа дает весьма обнадеживающие результаты.
Заключение
Если Вы находитесь в самом начале пути по укреплению своего здоровья, начинайте физические упражнения в медленном темпе и, только адаптировавшись к таким нагрузкам, постепенно и ступенчато (уровень за уровнем) повышайте их интенсивность. Такой подход обеспечит наибольшую пользу при минимальном риске.
В выборе вида физической активности ориентируйтесь на свои привязанности (подвижные игры, ходьба, езда на велосипеде и т.д.) а в выборе времени - на особенности своего распорядка дня и особенности своего биоритма ("жаворонок" или "сова"). В первом случае, занятия физическими упражнениями предпочтительны до начала трудового дня, во втором - после его окончания. В таком случае физическая активность будет для Вас в удовольствие, а значит и более полезной.
Занимайтесь физическими упражнениями регулярно, а для этого выделите для него время в своем распорядке дня. Во время выполнения физических упражнений не отвлекайтесь на постороннее действия (чаще всего разговоры) - это уменьшит вероятность травматизма. Если во время выполнения физических упражнений Вы почувствовали слабость, головокружение или Вам стало трудно дышать - нагрузка чрезмерна, ее интенсивность необходимо снизить или вовсе прекратить занятия; о чрезмерности упражнений свидетельствует также продолжительность восстановительного периода более 10 минут.
Выполняйте физические упражнения в удобной обуви и не стесняющей Ваши движения одежде. Периодически меняйте виды физических упражнений (бег, велосипед, теннис и т.п.), тем самым Вы устраните элемент монотонности в занятиях, уменьшая вероятность прекращения занятий ("они мне надоели, каждый день одно и то же"). Поощряйте физическую активность своих близких, особенно детей с раннего возраста. Пусть физические упражнения станут привычкой, что поможет Вашим детям поддерживать здоровье в течение всей их жизни.
Стимулируйте и подбадривайте себя: ставьте перед собой маленькие и большие цели, а достигнув их, отмечайте их как праздничные события.
Помните, физическая активность является важным и действенным инструментом в сохранении и улучшении Вашего здоровья, а потому она должна стать неотъемлемым атрибутом Вашей жизни!
сердце физический гимнастика кардиотренировка
Список источников
1. Амосов Н.М., Муравов И.В. Сердце и физические упражнения. - М.: Знание, 1985.
Амосов Н.М., Бендет Я.А. Физическая активность и сердце. - Киев: Здоровье, 1989.
Бальсевич В.К. Физическая культура для всех и для каждого. - М.: ФиС, 1988.
Белорусова В.В. Физическое образование. - М.: Логос, 2003.
Ращупкин Г.В. Физическая культура. - Спб.: Нева, 2004.
Репетиторство
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФГБОУВПО ВОЛГОГРАДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ
СРС № 1 на тему:
Регуляция деятельности сердца
Выполнила:
Студентк 204 группы
Азимли Р.Ш.
Волгоград 2015
Список литературы
1. Физиологические свойства сердечной мышцы и их отличия от скелетной
кровоток сокращение сердечный спортсмен
К физиологическим свойствам сердечной мышцы относятся возбудимость, сократимость, проводимость и автоматия.
Возбудимость -- это способность кардиомиоцитов и всей сердечной мышцы возбуждается при действии на нее механических, химических, электрических и других раздражителей, что находит свое применение в случаях внезапной остановки сердца. Особенностью возбудимости сердечной мышцы является то, что она подчиняется закону "все -- или ничего”. Это значит, что на слабый, допороговой силы раздражитель сердечная мышца не отвечает, (т.е. не возбуждается и не сокращается) ("ничего”), а на раздражитель пороговой, достаточной для возбуждения силы сердечная мышца реагирует своим максимальным сокращением ("все”) и при дальнейшем увеличении силы раздражения ответная реакция со стороны сердца не изменяется. Это связано с особенностями строения миокарда и быстрым распространением по нему возбуждения через вставочные диски -- нексусы и анастомозы мышечных волокон. Таким образом, сила сердечных сокращений в отличие от скелетных мышц не зависит от силы раздражения. Однако этот закон, открытый Боудичем, в значительной степени условен, так как на проявление данного феномена влияют определенные условия -- температура, степень утомления, растяжимость мышц и ряд других факторов.
Проводимость -- это способность сердца проводить возбуждение. Скорость проведения возбуждения в рабочем миокарде разных отделов сердца неодинакова. По миокарду предсердий возбуждение распространяется со скоростью 0,8-- 1 м/с, по миокарду желудочков-- 0,8 --0,9 м/с. В атриовентрикулярной области на участке длиной и шириной в 1 мм проведение возбуждения замедляется до 0,02-- 0,05 м/с, что почти в 20 --50 раз медленнее, чем в предсердиях. В результате этой задержки возбуждение желудочков начинается на 0,12--0,18 с позже начала возбуждения предсердий. Существует несколько гипотез, объясняющих механизм атриовентрикулярной задержки, но этот вопрос требует своего дальнейшего изучения. Однако эта задержка имеет большой биологический смысл -- она обеспечивает согласованную работу предсердий и желудочков.
Сократимость. Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Сила сердечных сокращений зависит от исходной длины мышечных волокон (закон Франка-Старлинга). Чем больше притекает к сердцу крови, тем более будут растянуты его волокна и тем большая будет сила сердечных сокращений. Это имеет большое приспособительное значение, обеспечивающее более полное опорожнение полостей сердца от крови, что поддерживает равновесие количества притекающей к сердцу, и оттекающей от него крови. Здоровое сердце уже при небольшом растяжении отвечает усиленным сокращением, в то время как слабое сердце даже при значительном растяжении лишь немного увеличивает силу своего сокращения, а отток крови осуществляется за счет учащения ритма сокращений сердца. Кроме того, если по каким-либо причинам произошло чрезмерное сверх физиолочески допустимых границ растяжение сердечных волокон, то сила последующих сокращений уже не увеличивается, а ослабляется.
Автоматия - свойство, которым не обладают скелетные мышцы. Это свойство подразумевает возможность сердца ритмически возбуждаться без раздражителя из внешней среды.
2. Частота сердечных сокращений и сердечный цикл в покое и при мышечной работе
ЧСС (пульс) - толчкообразные колебания стенок артерий, связанные с сердечными циклами. В более широком смысле под пульсом понимают любые изменения в сосудистой системе, связанные с деятельностью сердца, поэтому в клинике различаютартериальный, венозный и капиллярный пульс.
Частота сердечных сокращений зависит от многих факторов, включая возраст, пол, положение тела, условия окружающей среды. Она выше в вертикальном положении по сравнению с горизонтальном, уменьшается с возрастом. ЧСС покоя лежа-60 ударов в минуту; стоя-65. По сравнению с положением лежа в положении сидя ЧСС увеличивается на 10%, стоя на 20-30%. В среднем ЧСС составляет около 65 в минуту, однако наблюдается ее значительны колебания. У женщин этот показатель на 7-8 выше.
ЧСС подвержена суточным колебаниям. Во время сна она снижена на 2-7, в течение 3 часов после приема пищи - возрастает, особенно, если пища богата белками, что связано с поступлением крови к органам брюшной полости. Температура окружающей среды оказывает влияние на ЧСС, которая увеличивается в линейной зависимости от эффективной температуры.
У тренированных лиц ЧСС в покое ниже, чем у нетренированных и составляет около 50-55 ударов в минуту.
Физические нагрузки приводят к увеличению ЧСС, необходимого для обеспечения возрастания минутного объема сердца, причем существует ряд закономерностей позволяющих использовать этот показатель как один из важнейших при проведении нагрузочных тестов.
Отмечается линейная зависимость между ЧСС и интенсивностью работы в пределах 80-90% максимальной предельности нагрузок.
При легкой физической нагрузке первоначально ЧСС значительно увеличивается, однако постепенно снижается до уровня, который сохраняется в течение всего периода стабильной нагрузки. При более интенсивных нагрузках имеется тенденция к увеличению ЧСС, причем при максимальной работе она нарастает до предельно достижимой. Эта величина зависит от тренированности, возраста, пола и других факторов. У тренированных людей частота сердечных сокращений достигает 180 уд/мин. При работе переменной мощности можно говорить о диапазоне частоты сокращений 130-180 уд/мин, в зависимости от изменения мощности.
Оптимальная частота 180 уд/мин при различной нагрузке. Следует отметить, что работа сердца при очень большой частоте сокращений (200 и более) становится менее эффективнее, так как значительно сокращается время наполнения желудочков и уменьшается ударный объем сердца, что может привести к патологии (В.Л. Карпман, 1964; Е.Б. Сологуб, 2000).
Тесты с возрастанием нагрузок до достижения максимальной ЧСС используется лишь в спортивной медицине, и нагрузка считается допустимой, если ЧСС достигает 170 в минуту. Этот предел обычно используется при определении переносимости физической нагрузки и функционального состояния сердечнососудистой и дыхательной систем.
3. Систолический и минутный объем кровотока в покое и при мышечной работе у тренированных и нетренированных спортсменов
Систолический (ударный) объем крови - это количество крови, которое сердце выбрасывает в соответствующие сосуды при каждом сокращении желудочка.
Наибольший систолический объем наблюдается при частоте сердечных сокращений от 130 до 180 удар/мин. При частоте сердечных сокращений выше 180 удар/мин систолический объем начинает сильно снижаться.
При ритме сердеч-ных сокращений 70 - 75 в минуту систолический объем равен 65 - 70 мл крови. У человека при горизонтальном положении тела в условиях покоя систолический объем составляет от 70 до 100 мл.
В покое объем крови, выбрасываемый из желудочка, составляет в норме от трети до половины общего количества крови, содержащейся в этой камере сердца к концу диастолы. Оставшийся в сердце после систолы резервный объем крови является своеобразным депо, обеспечивающим увеличение сердечного выброса при ситуациях, в которых требуется быстрая интенсификация гемодинамики (например, при физической нагрузке, эмоциональном стрессе и др.).
Минутный объем крови (МОК) - количество крови, перекачиваемой сердцем в аорту и легочный ствол за 1 мин.
Для условий физического покоя и горизонтального положения тела испытуемого нормальные величины МОК соответствуют диапазону 4-6 л/мин (чаще приводятся величины 5-5.5 л/мин). Средние величины сердечного индекса колеблются от 2 до 4 л/(мин. м2) - чаще приводятся величины порядка 3-3.5 л/(мин. м2).
Поскольку объем крови у человека составляет только 5-6 л, полный кругооборот всего объема крови происходит примерно за 1 мин. В период тяжелой работы МОК у здорового человека может увеличиться до 25-30 л/мин, а у спортсменов - до 35-40 л/мин.
В системе транспорта кислорода аппарат кровообращения является лимитирующим звеном, поэтому соотношение максимальной величины МОК, проявляющейся при максимально напряженной мышечной работе, с его значением в условиях основного обмена дает представление о функциональном резерве всей сердечно-сосудистой системы. Это же соотношение отражает и функциональный резерв самого сердца по его гемодинамической функции. Гемодинамический функциональный резерв сердца у здоровых людей составляет 300-400 %. Это означает, что МОК покоя может быть увеличен в 3-4 раза. У физически тренированных лиц функциональный резерв выше - он достигает 500-700 %.
Факторы, влияющие на систолический объём и минутный объём:
1. масса тела, которой пропорциональна масса сердца. При массе тела 50 - 70 кг - объём сердца 70 - 120 мл;
2. количество крови, поступающей к сердцу (венозный возврат крови) - чем больше венозный возврат, тем больше систолический объём и минутный объём;
3. сила сердечных сокращений влияет на систолический объём, а частота - на минутный объём.
4. Электрические явления в сердце
Электрокардиография -- методика регистрации и исследования электрических полей, образующихся при работе сердца. Электрокардиография представляет собой относительно недорогой, но ценный метод электрофизиологическойинструментальной диагностики в кардиологии.
Прямым результатом электрокардиографии является получение электрокардиограммы (ЭКГ) -- графического представления разности потенциалов возникающих в результате работы сердца и проводящихся на поверхность тела. На ЭКГ отражается усреднение всех векторов потенциалов действия, возникающих в определённый момент работы сердца.
Список литературы
1. А.С.Солодков, Е.Б.Сологуб…Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник. Изд. 2-е.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Порядок распределения сердечного выброса в покое и при мышечной работе. Объем крови, его перераспределение и изменение при мышечной работе. Артериальное давление и его регуляция при мышечной работе. Кровообращение в зонах относительной мощности.
курсовая работа , добавлен 07.12.2010
Исследование адаптационных изменений сердечной деятельности и внешнего дыхания у спортсменов при нагрузке большой интенсивности в работах разных авторов. Анализ частоты пульса и дыхания у девушек до и после выполнения бега на короткие и длинные дистанции.
курсовая работа , добавлен 11.05.2014
Влияние двигательной активности на здоровье, механизмы адаптации организма к мышечной деятельности. Определение показателей артериального давления и частоты сердечных сокращений. Тренированность как специфическая форма адаптации к мышечной деятельности.
дипломная работа , добавлен 10.09.2010
Анализ кардиоритмограмм пловцов, гребцов и велосипедистов. Оценка вариабельности сердечного ритма спортсменов. Выявление общей картины динамики изменения частоты сердечных сокращений в зависимости от вида спорта и продолжительности спортивной карьеры.
курсовая работа , добавлен 18.07.2014
Основные показатели сердечно-сосудистой системы. Режимы и цикличность спортивных тренировок. Изменение артериального давления, частоты сердечных сокращений, ударного объема крови у спортсменов в недельном и месячном циклах тренировочного процесса.
курсовая работа , добавлен 15.11.2014
Особенности спортивного ориентирования, как отдельного цикличного вида спорта. Физическая и тактическая подготовка юных спортсменов-ориентировщиков. Тренировка мышечной массы, силовой выносливости, аэробной производительности организма юных спортсменов.
курсовая работа , добавлен 06.12.2012
Основные функции крови и её форменные элементы (эритроциты, лейкоциты и тромбоциты). Система крови под влиянием физической нагрузки. Порядок проведения и результаты исследования изменения показателей крови у спортсменов-лыжников при мышечной нагрузке.
курсовая работа , добавлен 22.10.2014
Значение биохимических исследований в подготовке спортсменов. Уровень гормонов и клинико-биохимических показателей в крови спортсменов до и после максимальной и стандартной физической нагрузки. Биоэнергетика мышечной деятельности: результаты исследований.
отчет по практике , добавлен 10.09.2009
Возрастные особенности в строении организма. Развитие систем энергетического обеспечения мышечной деятельности. Формирование двигательных качеств у детей. Методы и критерии оценки развития физической подготовленности и ориентации юных спортсменов.
курсовая работа , добавлен 10.12.2012
Поиск и разработка новых методик, способствующих повышению работоспособности и мышечной деятельности у спортсменов. Критерии оценивания данных методик и их значение в повышении эффективности тренировочного процесса. Особенности проведения степ-теста.
Сердечно - сосудистая система во время физической нагрузки повышает свои требования. Потребность кислороде активных мышц резко возрастает, используется больше питательных веществ, ускоряются метаболические процессы, поэтому возрастает количество продуктов распада. При продолжительной нагрузке, а также при выполнении физической нагрузки в условиях высокой температуры повышается температура тела. При интенсивной нагрузке увеличивается концентрация ионов водорода в мышцах и крови, что вызывает снижение рН крови.
Во время нагрузки происходят многочисленные изменения в сердечно - сосудистой системе. Все они направлены на выполнение одного задания: позволить системе удовлетворить возросшие потребности, обеспечив максимальную эффективность ее функционирования. Чтобы лучше понять происходящие изменения, нам необходимо более внимательно рассмотреть определенные функции сердечно- сосудистой системы. Мы изучим изменения всех компонентов системы, обратив особое внимание на частоту сердечных сокращений; систолический объем крови; сердечный выброс; кровоток; артериальное давление; кровь.
ЧАСТОТА СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ. Частота - сердечных сокращений - наиболее простой и наиболее информативный параметр сердечно - сосудистой системы. Измерение его включает определения пульса, обычно в области запястья или сонной артерии. ЧСС отражает количество работы, которую должно выполнить сердце, чтобы удовлетворить повышенные требования организма при его вовлечении в физическую деятельность. Чтобы лучше разобраться, сравним ЧСС в покое и при физической нагрузке. Частота сердечных сокращений в покое. Средняя ЧСС в покое составляет 60-80 ударов в минуту. У людей среднего возраста, у малоподвижных и у тех, кто не занимается мышечной деятельностью, ЧСС в покое может превышать 100 ударов в минуту. У отлично подготовленных спортсменов, занимающихся видами спорта, требующими проявления выносливости, ЧСС в покое составляет 28-40 ударов в минуту. ЧСС обычно снижается с возрастом. На частоту сердечных сокращений также влияют факторы окружающей среды, например, она увеличивается в условиях высокой температуры и высокогорья. Уже до начала упражнения ЧСС, как правило, превышает обычный показатель в покое. Это так называемая предстартовая реакция. Она возникает вследствие выделения нейромедиатора норадреналина симпатической нервной системы и гормона адреналина надпочечниками. По-видимому, снижается также вагусный тонус. Поскольку ЧСС перед выполнением упражнения, как правило, повышена, определение ее в покое следует осуществлять только в условиях полного расслабления, например утром, перед тем как встать с постели после спокойного сна. Частоту сердечных сокращений перед выполнением упражнения нельзя считать ЧСС в покое.
Частота сердечных сокращений при физической нагрузке.
Когда вы начинаете выполнять упражнения, ЧСС быстро возрастает пропорционально интенсивности нагрузки. Когда интенсивность работы точно контролируется и измеряется (например, на велоэргометре), показатель потребления кислорода можно предсказать. Следовательно, выражение интенсивности физической работы или упражнения в показателях потребления кислорода является не только точным, но и наиболее подходящим при обследовании как различных людей, так и одного того же человека в разных условиях.
Максимальная частота сердечных сокращений. ЧСС увеличивается пропорционально возрастанию интенсивности физической нагрузки практически до момента крайнего утомления (изнеможения). По мере приближения этого момента ЧСС начинает стабилизироваться. Это означает, что достигнут максимальный уровень ЧСС. Максимальная частота сердечных сокращений - максимальный показатель, достигаемый при максимальном усилии перед моментом крайней усталости. Это очень надежный показатель, который остается постоянным изо дня в день и изменяется незначительно только с возрастом из года в год.
Максимальную ЧСС можно определять, учитывая возраст, поскольку она снижается примерно на один удар в год, начиная с возраста 10-15 лет. Вычтя возраст из 220 мы получим приближенный средний показатель максимальной ЧСС. Следует, однако, отметить, что индивидуальные показатели максимальной ЧСС могут отличаться от полученного таким образом среднего показателя довольно значительно. Например, у 40-летнего человека средний показатель максимальной ЧСС будет 180 ударов в минуту.
Однако из всех 40-летних людей 68% будут иметь показатель максимальной ЧСС в пределах 168-192 ударов в минуту, а у 95% этот показатель будет колебаться в пределах 156-204 ударов в минуту. Этот пример демонстрирует возможность ошибки при оценке максимальной ЧСС человека.
Устойчивая частота сердечных сокращений. При постоянных субмаксимальных уровнях физической нагрузки ЧСС увеличивается относительно быстро, пока не достигнет плато - устойчивой ЧСС, оптимальной для удовлетворения потребностей кровообращения при данной интенсивности работы. При каждом последующем увеличении интенсивности ЧСС достигает нового устойчивого показателя в течении 1-2 мин. Вместе с тем чем выше интенсивность нагрузки, тем больше времени требуется для достижения этого показателя.
Понятие устойчивости ЧСС легло в основу ряда тестов, разработанных для оценки физической подготовленности. В одном из этих тестов испытуемых помещали на прибор типа велоэргометра, и они выполняли работу при двух-трех стандартизированных интенсивностях. Отличавшиеся лучшей физической подготовленностью, исходя из их кардио - респираторной выносливости, имели более низкие показатели устойчивой ЧСС при данной интенсивности работы по сравнению с менее физически подготовленными. Таким образом, этот показатель - эффективный индикатор производительности сердца: более низкая ЧСС свидетельствует о более производительном сердце.
Когда упражнение выполняются с постоянной интенсивностью в течении продолжительного времени, особенно в условиях высокой температуры воздуха, ЧСС повышается, вместо демонстрации устойчивого показателя. Эта реакция является частью феномена, который называется сердечно - сосудистым сдвигом.
СИСТОЛИЧЕСКИЙ ОБЪЕМ КРОВИ.
Систолический объем крови также увеличивается во время нагрузки, обеспечивая более эффективную работу сердца. Общеизвестно, что при почти максимальной и максимальной интенсивности нагрузки систолический объем является главным показателем кардио - респираторной выносливости. Рассмотрим, что лежит в основе этого.
Систолический объем определяют четыре фактора:
1) объем венозной крови, возвращаемой в сердце;
2) растяжимость желудочков или их способность увеличиваться;
3) сократительная способность желудочков;
4) давление в аорте или давление в легочной артерии (давление, которое должно преодолевать сопротивление желудочков в процессе сокращения).
Первые два фактора влияют на возможности заполнения желудочков кровью, определяя, какой объем крови имеется для их заполнения, а также, с какой легкостью они заполняются при данном давлении. Два последних фактора влияют на способность выталкивания из желудочков, определяя силу, с которой кровь выбрасывается, а также давление, которое она должна преодолеть, продвигаясь по артериям. Эти четыре фактора непосредственно контролируют изменения систолического объема, обусловленные увеличением интенсивности нагрузки.
Увеличение систолического объема с нагрузкой.
Ученые сошлись на том, что величина систолического объема во время нагрузки превышает показатели в состоянии покоя. Вместе с тем приводятся весьма противоречивые данные об изменении систолического объема при переходе от работы очень низкой интенсивности к работе максимальной интенсивности или к работе до возникновения крайней усталости. Большинство ученых считают, что систолический объем увеличивается с увеличением интенсивности работы, но только до 40-60 % максимальной. Считают, что при указанной интенсивности показатель систолического объема крови демонстрирует плато и не изменяется даже при достижении момента возникновения крайней усталости.
Когда тело находится в вертикальном положении, систолический объем крови увеличивается почти вдвое по сравнению с показателем в состоянии покоя, достигая максимальных значений при мышечной деятельности. Например, у физически активных, но нетренированных людей, он увеличивается от 50-60 мл в состоянии покоя до 100-120 мл при максимальной нагрузке. У отлично подготовленных спортсменов, занимающихся видами спорта, требующими проявления выносливости, показатель систолического объема может повышаться от 80-110 мл в состоянии покоя до 160-200 мл при максимальной нагрузке. При выполнении упражнения в положении супинации (например, плавание) систолический объем также увеличивается, но не столь выражено - на 20-40%. Почему существует такое различие, обусловленное разными положениями тела?
Когда тело находится в положении супинации, кровь не скапливается в нижних конечностях. Она быстрее возвращается в сердце, что и обусловливает более высокие показатели систолического объема в состоянии покоя в горизонтальном положении (супинация). Поэтому увеличение систолического объема при максимальной нагрузке не столь велико при горизонтальном положении тела по сравнению с вертикальным. Интересно, что максимальный показатель систолического объема, который может быть достигнут при выполнении упражнения в вертикальном положении, лишь ненамного превышает показатель в горизонтальном положении. Увеличение систолического объема при низкой или средней интенсивности работы в основном направлено на компенсирование силы тяжести.
Объяснение увеличения систолического объема крови.
Общеизвестно, что систолический объем крови увеличивается при переходе от состояния покоя к выполнению нагрузки, однако до последнего времени механизм этого увеличения не изучен. Одним из возможных механизмов может быть закон Франка - Старлинга, согласно которому главным фактором, регулирующим систолический объем крови, является степень растяжимости желудочков: чем сильнее растягивается желудочек, тем с большей силой он сокращается.
Некоторые более новые приборы диагностики функции сердечно - сосудистой системы позволяют точно определить изменения систолического объема при нагрузках. Метод эхокардиографии и радионуклидный метод с успехом применяли, чтобы определить, как реагируют камеры сердца на повышенную потребность в кислороде во время нагрузки. Оба метода обеспечивают получение постоянного изображения сердца в состоянии покоя, а также при почти максимальных интенсивностях нагрузки.
Для реализации механизма Франка - Старлинга необходимо, чтобы объем крови, поступающий в желудочек, возрастал. Чтобы это произошло, должен увеличиться венозный возврат крови в сердце. Это может быстро осуществиться при перераспределении крови вследствие симпатической активации артерий и артериол в неактивных участках тела и общей симпатической активации венозной системы. Кроме того, во время нагрузки мышцы более активны, поэтому их насосное действие также увеличивается. Кроме того, более интенсивными становится дыхание, поэтому повышается внутригрудное и внутрибрюшное давление. Все эти изменения усиливают венозный возврат.
Во время нагрузки сердечный выброс увеличивается, главным образом для того, чтобы удовлетворить возросшую потребность работающих мышц в кислороде.
КРОВОТОК.
Сердечно - сосудистая система еще более эффективна с точки зрения снабжения кровью тех участков, которые в этом нуждаются. Вспомним, что система сосудов способна перераспределять кровь, снабжая ею наиболее нуждающиеся участки. Рассмотрим изменения кровотока во время нагрузки.
Перераспределение крови во время физической нагрузки. При переходе от состояния покоя к выполнению физической нагрузки структура кровотока заметно изменяется. Под воздействием симпатической нервной системы кровь отводится из участков, где ее наличие необязательно, и направляется в участки, принимающие активное участие в выполнении упражнения. В состоянии покоя сердечный выброс в мышцах составляет всего 15-20%, а при интенсивных физических нагрузках - 80-85%. Кровоток в мышцах увеличивается главным образом за счет уменьшения кровоснабжения почек, печени, желудка и кишечника.
По мере повышения температуры тела вследствие выполнения упражнения либо высокой температуры воздуха значительно большее количество крови направляется к коже, чтобы перенести тепло из глубины тела к периферии, откуда тепло выделяется во внешнюю среду. Увеличение кожного кровотока означает, что кровоснабжение мышц снижено. Этим, кстати, объясняются более низкие результаты в большинстве видов спорта, требующих проявления выносливости в жаркую погоду.
С началом упражнения активные скелетные мышцы начинают испытывать возрастающую потребность в кровотоке, которая удовлетворяется путем общей симпатической стимуляции сосудов тех участков, в которые кровоток предстоит ограничить. Сосуды в этих участках суживаются и кровоток направляется к скелетным мышцам, испытывающим потребность в дополнительном количестве крови. В скелетных мышцах симпатическая стимуляция суживающих стенок сосудов волокон ослабевает, а симпатическая стимуляция сосудорасширяющих волокон увеличивается. Таким образом, сосуды расширяются и в активные мышцы поступает дополнительное количество крови.
Сердечно - сосудистый сдвиг.
При продолжительной нагрузке, а также выполнении работы в условиях повышенной температуры воздуха объем крови понижается вследствие потери организмом жидкости, обусловленной потением и общим перемещением жидкости из крови в ткани. Это - отек. При постепенном снижении общего объема крови по мере увеличения продолжительности нагрузки и перемещении большего количества крови к периферии с целью охлаждения давления сердечного наполнения снижается. Это уменьшает венозный возврат в правую часть сердца, что, в свою очередь, снижает систолический объем. Пониженный систолический объем компенсируется увеличением ЧСС, направленным на сохранение величины сердечного выброса.
Эти изменения представляют собой так называемый сердечно - сосудистый сдвиг, позволяющий продолжать упражнения низкой или средней интенсивности. Вместе с тем организм неспособен полностью компенсировать пониженный систолический объем при высоких интенсивностях физической нагрузки, так как максимальная ЧСС достигается ранее, тем самым ограничивая максимальную мышечную деятельность.
АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ.
При физических нагрузках, требующих проявление выносливости, систолическое давление крови повышается пропорционально увеличению интенсивности нагрузки. Повышенное систолическое давление крови - результат увеличенного сердечного выброса, который сопровождает увеличение интенсивности работы. Оно обеспечивает быстрое перемещение крови по сосудам. Кроме того, артериальное давление крови обусловливает количество жидкости, выходящей из капилляров в ткани, транспортируя необходимые питательные вещества. Таким образом, повышенное систолическое давление способствует осуществлению оптимального процесса транспорта. Во время мышечной деятельности, требующей проявления выносливости, диастолическое давление практически не изменяется, независимо от интенсивности нагрузки.
Диастолическое давление отражает давление в артериях во время "отдыха" сердца. Ни одно из изменений, которые мы рассматривали, не влияет в значительной степени на это давление, поэтому нет причин ожидать его увеличения.
Артериальное давление достигает стабильных показателей во время субмаксимальной нагрузки, требующей проявления выносливости, постоянной интенсивности. С увеличением интенсивности нагрузки систолическое давление также возрастает. При продолжительной нагрузке постоянной интенсивности систолическое давление может постепенно снижаться, однако диастолическое давление остается неизменным.
При нагрузках на верхнюю часть тела, требующих высокой интенсивности, реакция давления крови еще более очевидна. По-видимому, это обусловлено меньшей мышечной массой и меньшим количеством сосудов в верхней части тела по сравнению с нижней. Такое различие обусловливает большее сопротивление кровотоку и, следовательно, повышенное давление крови, направленное на преодоление сопротивления.
Различия в реакции систолического давления крови между верхней и нижней частями тела имеют особое значение для сердца. Утилизация кислорода миокардом и кровоток в миокарде непосредственно связаны с произведением ЧСС и систолического давления крови. При выполнении статических, динамических силовых упражнений или упражнений для верхней части тела двойное произведение возрастает, свидетельствуя об увеличении нагрузки на сердце.
Объем плазмы. С началом мышечной деятельности почти мгновенно наблюдается переход плазмы крови в интерстициальное пространство. Повышение давления крови вызывает увеличение гидростатического давления в капиллярах. Поэтому увеличение давления крови выталкивает жидкость из сосуда в межклеточное пространство. Кроме того, вследствие аккумуляции продуктов распада в активной мышце увеличивается внутримышечное осмотическое давление, притягивая жидкость к мышце.
Если интенсивность нагрузки или факторы окружающей среды вызывают потение, можно ожидать дополнительных потерь объема плазмы. Главный источник жидкости для образования пота - интерстициальная жидкость, количество которой уменьшается по мере продолжения процесса потения.
При нагрузке продолжительностью несколько минут изменения количества жидкости, а также терморегуляция практически не оказывает никакого влияния, однако при увеличении продолжительности нагрузки их значение для обеспечения эффективной деятельности повышается..Изменения в сердечно-сосудистой системе при физической работе.