КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Дыхания
Внешнего Аппарат Кислородом Мышц Снабжения Механизмы Центральные (системные) дов и жиров. Если бы не было доставки субстратов с кровью, то внутримышечных запасов углеводов хватило бы на 10-30 минут работы, а жиров — на 1-2 часа. Однако по мере снижения содержания субстратов мощность работы каждого мышечного волокна падает. Чтобы не допустить этого, сразу после начала работы включаются нервные и гуморальные механизмы, которые мобилизуют (задействуют) депо энергетических субстратов. Депо углеводов находятся в печени, депо жиров — по всему телу в виде брызжеечного и подкожного жира. Мобилизация депо сопровождается выбросом в кровь дополнительного количества глюкозы и жиров. Таким образом, концентрация этих веществ в крови по сравнению с концентрацией в тканях растет, а это, как говорилось выше, ускоряет ввод субстратов внутрь мышечного волокна. Таким образом, автоматически регулируются доставка и необходимое содержание кислорода и субстратов около мест их использования. Кислород поступает в организм из окружающего воздуха. Захват кислорода из воздуха осуществляет аппарат внешнего дыхания. Он состоит из воздухоносных путей, легких, основных и вспомогательных дыхательных мышц. Во время вдоха, когда полость грудной клетки расширяется за счет сокращения инспираторных мышц, воздух входит из окружающей среды через гортань, трахею, бронхи в легкие. Легкие состоят из системы более мелких ветвящихся трубок с мельчайшими мешочками на концах - альвеолами, которые оплетены очень густой сетью капилляров. Процесс легочного газообмена — это проход кислорода из вдыхаемого воздуха через мембраны альвеол и капилляров в кровь, а углекислого газа в обратном направлении — из крови в альвеолярный воздух. Газообмен осуществляется при помощи простой диффузии по градиенту парциального напряжения газа.
Количество воздуха, поступаемого в легкие за время вдоха, называется глубиной дыхания или дыхательным объемом, и выражается в литрах (л). После вдоха следует выдох. Вдох и выдох представляют собой дыхательный цикл. Количество дыхательных циклов в минуту называется частотой дыхания и выражается числом циклов в минуту (цикл/мин) А произведение дыхательного объема на частоту дыхания позволяет определить, сколько воздуха прокачивают легкие за единицу времени. Этот объем называется легочной вентиляцией и выражается в литрах в минуту (л/мин) Во время пассивного выдоха (в покое), который происходит при расслаблении инспиратор-ных мышц, альвеолярный воздух, богатый углекислотой, но бедный кислородом выталкивается в атмосферу. Во время физической нагрузки выдох может быть активным (ускоренным). В этом случае включаются инспираторные мышцы. Процесс внешнего дыхания управляется ЦНС в зависимости от содержания кислорода и углекислого газа в крови. Под воздействием тренировки увеличивается сосудистая брану эритроцитов - красных кровяных телец, где система соединяется с гемоглобином вместо вышедшего в атмосферный воздух углекислого газа. Транспорт кислорода с кровью от легких к местам его использования (например, мышцам) осуществляется по системе сосудов разного диаметра — сосудистой системе. Обмен газов по градиенту напряжения (см. выше) между кровью и тканями происходит
при прохождении крови через систему самых тонких сосудов — обменных капилляров. Оттекающую от тканей кровь собирают собирательные сосуды — вены, по системе которых кровь возвращается к сердцу. Продвижение крови по сосудам обеспечивает биологический насос — сердце, имеющее 4 камеры с мышечными стенками: правое и левое предсердия, правый и левый желудочки. Предсердия соединяются с желудочками через отверстия с клапанами, пропускающими кровь только в одном направлении. Сердце вместе с сосудистой системой называют сердечно-сосудистой системой. Различают большой и малый круги кровообращения. Малый круг служит для обогащения крови кислородом. Он начинается в правом желудочке, который при своем сокращении выбрасывает кровь к легким, где происходит газообмен с воздухом. Затем в основной — большой круг кровообращения. При прохождении по большому кругу кровь омывает все ткани организма и снабжает их кислородом. Процесс отдачи кислорода происходит в капиллярах. Количество переданного в ткань кислорода, например в мышечное волокно, зависит: 1) от числа функционирующих вокруг мышечных волокон капилляров. В покое капилляры ритмически то открываются, то закрываются. Следовательно, в каждый момент времени часть капилляров не функционирует, кровь через них не проходит. При физической нагрузке снижение парциального напряжения 02, выход из мышечных волокон С02 и ионов водорода "открывают" большее число капилляров. Этому же способствуют повышение системного артериального давления, создаваемого работой сердца, и скоординированные с этим сосуд о двигательные реакции, управляемые местными и центральными механизмами. Крово- ток через ткани увеличивается за счет включения в работу новых капилляров, а не увеличения скорости движения крови по капилляру. При тренировке количество капилляров вокруг как быстрых, так и медленных волокон увеличивается. Это увеличивает возможность доставки кислорода к миофибриллам; 2) во время физической работы ускоренный выход С02, ионов водорода и местное повышение температуры тканей облегчают отсоединение кислорода от гемоглобина и его выход в кровь. Это повышает парциальное напряжение кислорода в капилляре и, следовательно, скорость вхождения кислорода в MB.
При интенсивной мышечной работе в мышцах, как уже говорилось, открываются дополнительные капилляры. Следовательно, для их заполнения, требуется дополнительное количество крови. Для ее поставки активизируется работа сердца. Это обеспечивается увеличением до определенного предела объема крови, выталкиваемого из левого и правого желудочков, а также частотой сокращений сердца. Объем крови, выталкиваемый желудочками за одно сокращение, называется ударным объемом (УО) сердца. Количество сокращений сердца в минуту называется частотой сердечных сокращений (ЧСС). Объем крови, прокачиваемый сердцем за минуту, называется минутным объемом кровообращения (МОК). МОК при нагрузке достаточно точно регулируется в соответствии с потребностями организма в кислороде. Максимальный минутный объем крови, который может прокачать сердце, является характеристикой его производительности. Максимальное количество кислорода, которое могут потребить клетки организма при выполнении данного упражнения, называется максимальным потреблением кислорода (МПК). МПК у нетренированных может ограничиваться способностью сердца прокачать достаточное количество крови. У тренированных МПК ограничивается или анатомическими факторами (например, диаметром выходного отверстия левого желудочка сердца), или массой митохондрий в работающих мышцах конечностей и дыхательного аппарата. Производительность сердца редко является ограничителем работоспособности, так как имеются данные, что с ростом тренированности при интенсивной нагрузке оттекающая от легких кровь оказывается менее насыщенной кислородом, чем при умеренной нагрузке, а оттекающая от мышц кровь содержит кислорода больше, чем могли бы потребить мышечные клетки. Другими словами, сердце может прокачивать кровь быстрее уровня, необходимого для полной "загрузки" крови кислородом в легких и полной "ее разгрузки при прохождении через мышцы.
Для того чтобы кровь продвигалась по сосудам, необходимо создать разницу давления между артериальным концом сосудистого русла и венозным. В этом случае кровь будет продвигаться по градиенту давления (так же, как газы через мембраны) от области с высоким давлением к области с низким давлением. Такое избыточное давление создается в момент сокращения желудочков сердца, проходит по всему артериальному отделу сосудистой системы и создает знакомое всем "биение пульса". Максимальное (пиковое) значение давления, которое создается при систоле (сокращении) сердца называется систолическим артериальным давлением (САД). В конце диастолы - расслабления мышечных стенок сердца, давление крови в артериальной системе оказывается минимальным за весь сердечный цикл. Это значение называют диастолическим артериальным давлением (ДАД). Разница между САД и ДАД называется пульсовым давлением и характеризует в покое эластичность крупных артерий, которая снижается с возрастом в связи с развитием атеросклероза. При мышечной работе артериальное давление обеспечение адаптационных перестройках очень существен- аэробной ную роль играет нейроэндокринная система, со- работы стоящая из желез внутренней секреции, среди ко- торых наиболее важными для мышечной деятельности являются: гипофиз, щитовидная, околощитовидные, поджелудочная, надпочечники, половые, а также определенные отделы нервной системы, управляющие их деятельностью. Эндокринные железы выделяют в кровь, в межклеточную жидкость или непосредственно в клетку гормоны и нейромедиаторы (нейротрансмиттеры) - биологически активные вещества, воздействующие на строго определенные процессы в организме. Механизм действия гормонов один и тот же. От мест секреции они разносятся с током крови по всему организму или диффундируют по тканевым жидкостям. Однако проявляют свое действие только там, где есть рецепторы специфические к данному гомону. Рецепторы расположены или на мембранах клеток (катехоламины), или внутри-клеточно (глюкокортикоиды, андрогены). Соединившись с рецептором, гормон вызывает его изменение (конформацию), которое включает цепочку последующих реакций, приводящих к соответствующим эффектам в органах и тканях. После запуска специфических реакций гормоны или отсоединяются и уносятся с кровью для дальнейшего использования, или метаболизируются (разрушаются) на месте. Принято различать симпатоадреналовую, ги-пофизарно-адренокортикальную (глюкокортико-идную) и гипофизарно-половую системы.
Дата добавления: 2014-11-16; Просмотров: 500; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |