Дыхательная система

Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею, бронхи и легкие. В процессе дыхания из атмосферного воздуха через альвеолы легких в организм постоянно поступает кислород, а из организма выделяется углекислый газ.

Легкие располагаются в герметически закрытой полости грудной клетки. Они покрыты тонкой гладкой оболочкой – плеврой, такая же оболочка выстилает изнутри полость грудной клетки.

Процесс дыхания – это целый комплекс физиологических и биохимических процессов, в реализации которых участвует не только дыхательный аппарат, но и система кровообращения.

Механизм дыхания имеет рефлекторный (автоматический) характер. В покое обмен воздуха в легких происходит в результате дыхательных ритмических движений грудной клетки.

Расширение полости грудной клетки осуществляется в результате деятельности дыхательной мускулатуры.

Систематические занятия физическими упражнениями и спортом укрепляют дыхательную мускулатуру и способствуют увеличению объема и подвижности (экскурсии) грудной клетки.

Этап дыхания, при котором кислород из атмосферного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови – в атмосферный воздух, называют внешним дыханием. Перенос газов кровью – следующий этап. И, наконец, тканевое дыхание (или внутреннее) дыхание – потребление клетками кислорода и выделение ими углекислоты как результат биохимических реакций, связанных с образованием энергии, чтобы обеспечить процессы жизнедеятельности организма.

Работоспособность человека (в частности, спортсмена или физкультурника) определяется в основном тем, какое количество кислорода забрано из наружного воздуха в кровь легочных капилляров и доставлено в ткани и клетки. Кислород необходим для биохимических реакций, связанных с образованием энергии, чтобы обеспечить процессы жизнедеятельности организма. Во время физических нагрузок потребность в кислороде значительно увеличивается. Это предъявляет повышенные требования к функции кровеносной и дыхательной систем. Поэтому при мышечной работе эти системы подвержены изменениям, зависящим от интенсивности физических нагрузок. Основные показатели совместной работы систем дыхания, крови и кровообращения: частота дыхания, дыхательный объем, минутный объем дыхания (МОД), жизненная емкость легких (ЖЕЛ), максимальное потребление кислорода (МПК), кислородный запрос, кислородный долг.

Частота дыхания – количество дыхательных циклов в минуту. В среднем у нетренированного человека частота в покое равна 16- 18 циклам. У тренированных она реже (8-12) – за счет увеличения дыхательного объема. В условиях максимальной нагрузки частота дыхания возрастает до 40 и более в

минуту.

Дыхательный объем – количество воздуха, проходящее через легкие за один дыхательный цикл- вдох, выдох, пауза. Дыхательный объем напрямую зависит от степени физической тренированности и колеблется в покое от 350 до 800 мл. При интенсивных физических нагрузках дыхательный объем может увеличиваться до 2500 мл.

МОД (легочная вентиляция) – объем воздуха, который проходит через легкие за одну минуту. Величина легочной вентиляции определяется умножением величины дыхательного объема на частоту дыхания. Легочная вентиляция в по-

кое у взрослого человека составляет 5-8 л/мин, при работе 80-100л/мин, у квалифицированных спортсменов может достигать 150 литров в минуту и более.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ ) – максимальный объем воздуха, который может выдохнуть человек после максимального вдоха. В среднем, у нетренированных мужчин ЖЕЛ – 3500 мл, у женщин – 3000 мл; у тренированных соответственно 4700 и 3500 мл, у некоторых спортсменов, особенно тренирующихся на выносливость, она достигает 6000-7000 мл.

Потребление кислорода (ПК) – важный показатель, отражающий функциональное состояние дыхательной и кровеносной систем. ПК – количество кислорода, фактически использованное организмом в состоянии покоя или при выполнении какой-либо работы.

Наибольшее количество О2, которое может усвоить организм при предельно интенсивной для него работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК). Этот показатель индивидуален и зависит от состояния кровеносной и дыхательной систем, от степени тренированности, возраста и др.

У не занимающихся спортом МПК находится на уровне 2,5-3 л/мин. У спортсменов высокого класса, особенно занимающихся циклическими видами спорта, МПК может достигать: у женщин – 4 л/мин, у мужчин – 6 и более л/мин. МПК является показателем аэробной (кислородной) производительности организма. Высокий показатель МПК – залог устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды.

Кислородный запрос (минутный) – количество кислорода, необходимое организму в 1 минуту для окислительных процессов. В состоянии покоя для обеспечения процессов жизнедеятельности организму требуется 250-300 мл кислорода в минуту, при интенсивной мышечной работе во много раз больше (в 20 и более). Общий кислородный запрос – количество кислорода, необходимое организму для выполнения всей предстоящей работы.

Кислородный долг (минутный) – разница между кислородным запросом и количеством О2, которое потребляется за 1 мин.

Если в клетки тканей поступает кислорода меньше, чем нужно для обеспечения потребности в энергии, возникает кислородное голодание или гипоксия.

Гипоксия наступает по ряду причин. Внешние – загрязнение воздуха, подъем на высоту (в горы, в самолете и др.), внутренняя – зависит от состояния дыхательной и кровеносной систем, проницаемости стенок альвеол и капилляров, количества гемоглобина в крови и др.

Причиной гипоксии может быть гиподинамия – физическая детренированность. Ухудшение кровообращения при малоподвижном образе жизни расстраивает слаженную систему кислородного снабжения организма. В результате развивается кислородная недостаточность. Органы по-разному переносят гипоксию различной длительности. Наиболее чувствительна к гипоксии кора головного мозга. Она первой реагирует на недостаток кислорода. На скелетной мускулатуре не отражается даже двухчасовое полное кислородное голодание.

При интенсивной мышечной работе, как правило, наступает двигательная гипоксия и накапливается кислородный долг.

Физическая тренировка, совершенствуя кровообращение, увеличивая содержание гемоглобина, скорость отдачи кислорода кровью и др., значительно расширяет возможности организма в потреблении кислорода, благодаря чему отдаляется наступление гипоксии. Однако следует помнить, насколько важно повышать возможности организма к потреблению кислорода, настолько же важно для него вырабатывать устойчивость к гипоксии. Это качество совершенствуется в процессе тренировок, связанных с анаэробной производи-

тельностью, тренировок, а также путем создания искусственных условий гипоксии (например, упражнения с задержкой дыхания) и др.

Дыхательная система, единственная физиологическая система, которая может управляться человеком произвольно. Функцию дыханию, как и функцию кровообращения, наиболее эффективно развивают занятия на чистом воздухе

циклическими видами физических упражнений с включением большого количества мышечных групп.

Дата добавления: 2014-01-06