Кровеносная система

Кровь

Кровь в организме человека выполняет следующие функции:

- транспортную, в процессе обмена веществ переносит к тканям тела питательные вещества, а из тканей к органам выделения транспорти­рует продукты распада, образующиеся в результате жизнедеятельности клеток тканей;

- регуляторную, осуществляет гуморальную (гумор - жидкость) регуляцию организма с помощью гормонов и других химических ве­ществ и создает гидростатическое давление крови на нервные окончания (барорецепторы), расположенные в стенках кровеносных сосудов;

- защитную, защищает организм от вредных веществ и инородных тел, кроме этого при повреждении тканей тела останавливает кровотече­ние;

- теплообменную, участвует в поддержании постоянной темпера­туры тела.

Количество крови в организме равно, примерно, 7...8% от массы тела. У человека массой 70 кг имеется 5...6 л крови. В покое 20...50% кро­ви может быть выключено из кровообращения и находиться в так называе­мых "кровяных депо" в печени, селезенке, мышцах и сосудах кожи. При необходимости, например, при физической работе, запасной объем крови включается.в кровообращение. Регуляция осуществляется ЦНС рефлек-торно (автоматически).

Кровь состоит из жидкой части (плазмы) - 55% и взвешенных в ней форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и др.) -45%. Кровь имеет слабую щелочную реакцию.

Эритроциты - красные кровяные клетки, носители дыхательного пигмента - гемоглобина. Эритроциты переносят кислород из легких к тка­ням и углекислый газ из тканей в легкие. В 1 куб. мм крови у мужчин в среднем 5 млн. эритроцитов, у женщин - 4,5 млн. У людей, занимающихся спортом, эта величина достигает б млн. и более. Общее количество эрит­роцитов в крови человека - 25 триллионов. Если их расположить цепоч­кой, то можно несколько раз обогнуть земной шар по экватору.

Общая поверхность эритроцитов очень велика, она в 1500 раз больше поверхности тела.

Лейкоциты - белые кровяные клетки, их имеется несколько видов. В 1 куб. мм крови содержится 6...8 тыс. лейкоцитов. Они способны прони­кать через стенки кровеносных сосудов в ткани тела и уничтожать болез­нетворные микробы и инородные тела, попавшие в организм. Это явление называется фагоцитозом.

Тромбоциты - их содержится в крови 100...300 тыс. в 1 куб. мм. Они защищают организм от потери крови. При повреждении тела и кро­веносных сосудов тромбоциты способствуют свертыванию крови, образо­ванию сгустка (тромба), который закупоривает сосуд и прекращает потерю крови.

При регулярных занятиях физическими упражнениями или спор­том:

- увеличивается количество эритроцитов и количество гемоглоби­на в них, в результате чего повышается кислородная емкость крови;

- повышается сопротивляемость организма к простудным и ин­фекционным заболеваниям, благодаря повышению активности лейкоцитов;

- ускоряются процессы восстановления после значительной по­тери крови.

Вместе с тем при интенсивной мышечной работе в составе крови могут наступать неблагоприятные сдвиги:

- образующаяся молочная кислота сдвигает реакцию крови в кис­лую сторону;

, - выделение воды с потом увеличивает концентрацию солей.

Эти недостатки ликвидируются с помощью так называемых бу­ферных систем.

У спортсменов эти механизмы наиболее хорошо развиты. У не­тренированных людей такие изменения ликвидируются медленнее.

Кровь в организме находится в постоянном движении, которое осуществляется по кровеносной системе.

Кровеносная система состоит из сердца и кровеносных сосудов. Кровеносные сосуды составляют два круга кровообращения - малый и большой. Функциональным центром кровеносной системы является серд­це, выполняющее роль двух насосов. Один (правая сторона сердца) - про­двигает кровь по малому кругу кровообращения, второй (левая сторона сердца) - по большому кругу кровообращения. В каждом круге кровообра­щения сеть кровеносных сосудов состоит из крупных сосудов - артерий, по которым кровь движется в сторону от сердца. По мере удаления арте­рии ветвятся на более мелкие сосуды - артериолы, которые, в свою оче­редь, делятся на тончайшие кровеносные сосуды - капилляры.

Капилляры тоньше человеческого волоса в 15 раз, их различить можно только под микроскопом. Стенки капилляров полупроницаемые, через них вещества, растворенные в плазме крови, просачиваются в тка­невую жидкость, из которой переходят в клетки. Продукты жизнедеятель­ности клеток проникают сквозь стенки капилляров в обратном направле­нии из тканевой жидкости в кровь. Обмен веществ между кровью и тканя­ми происходит на всем протяжении капилляров, которая достигает про­тяженности более 100 тыс. км.

Далее из капилляров кровь переходит в венулы - мельчайшие ве­нозные сосуды, из них - в вены и возвращается в сердце.

Сеть сосудов большого круга кровообращения пронизывает ткани всех органов и частей тела человека. Продвигаясь по капиллярам большого круга кровообращения, кровь превращается из артериальной в венозную;

она отдает тканям кислород и питательные вещества, одновременно насы­щаясь углекислым газом и продуктами распада, которые переносит к орга­нам выделения, а также выполняет другие функции.

Сосудистая сеть малого круга кровообращения проходит только через легкие, где кровь превращается из венозной в артериальную, т.е. отдает в полость легких углекислый газ и насыщается кислородом.

Физическая работа способствует общему расширению кровенос­ных сосудов, повышению эластичности их мышечных стенок, улучшению питания и повышению обмена веществ в стенках кровеносных сосудов. При работе окружающих сосуды мышц происходит массаж стенок сосудов. Кровеносные сосуды, не проходящие через мышцы (головного мозга, внут­ренних Органов, кожи), массируются за счет гидродинамической волны от учащения пульса и за счет ускоренного тока крови. Все это способствует сохранению эластичности стенок кровеносных сосудов и нормальному функционированию сердечно-сосудистой системы без патологических от­клонений.

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 привести 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, физкульт-паузы).

Особенно полезное влияние на, кровеносные сосуды оказывают занятия циклическими видами упражнений: бег, плавание, бег на лыжах, на коньках, езда на велосипеде и т.п.

2.5.3. Сердце

Сердце, главный орган кровеносной системы, представляет собой полую мышцу, обильно снабженную кровеносными сосудами, совер­шающую ритмичные сокращения по типу насоса, благодаря которым про­исходит движение крови в организме. Сердце работает автоматически под контролем ЦНС.

Сердце делится продольно на левую и правую половины непрони­цаемой перегородкой. Правая половина перекачивает венозную кровь в малый круг кровообращения, левая - артериальную кровь в большой. Поперек сердце разделено на предсердия, которые находятся сверху, и на желудочки. Эти четыре камеры попарно соединены перегородкой, имею­щей клапаны: правое предсердие - с правым желудочком, левое - с ле­вым. Клапаны сердца, а также клапаны у выхода крови в аорту (в большой круг кровообращения) и легочную артерию (в малый круг кровообраще­ния) обеспечивают движение крови в одном направлении - из предсердий в желудочки, а из желудочков - в артерии.

Размеры сердца зависят от возраста, размера тела, пола и физиче­ского развития человека.

Средние размеры сердца взрослого мужчины представлены в табл.2.1.

Толщина стенок отдельных камер сердца неодинакова и зависит от мощности производимой работы. Стенки предсердий имеют толщину всего 2...3 мм, так как они без особого напряжения перекачивают кровь в нижележащие желудочки. Стенки правого желудочка несколько толще (5...8 мм), так как он должен преодолевать сопротивление сосудов малого круга кровообращения. Левый желудочек имеет самые толстые стенки (10...15 мм). Нагнетая кровь в большой круг кровообращения, он преодо­левает сопротивление густо разветвленной сосудистой сети.

У женщин все размеры несколько меньше.

Размеры и масса сердца увеличиваются в связи с утолщением сте­нок сердечной мышцы и увеличением его объема в результате системати­ческих занятий физическими упражнениями и спортом. Такие изменения повышают мощность и работоспособность сердечной мышцы.

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).

Таблица 2.1

Организм	Размеры, см	Масса,г
	Длинник	Поперечник
Нетренированный
Тренированный

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.

Показатели работоспособности сердца тренированного и нетрени­рованного человека в покое и при мышечной работе представлены в табл.2.2-

Из таблицы видно, что в положении лежа и при быстрой ходьбе сердце нетренированного человека для того, чтобы обеспечить необходи­мый минутный объем крови, вынуждено сокращаться с большей частотой, так как систолический объем у него меньше.

При быстром беге сердце нетренированного человека, имея не­достаточный систолический объем крови, даже при ЧСС 200 ударов в одну минуту (предельная возможность) не может обеспечить минутный объем в 30 л крови, который необходим человеку при быстром беге. Поэтому не­тренированный человек через несколько минут, а иногда и секунд после начала интенсивного бега, чувствует большое утомление и прекращает бег. Если же человек находится в условиях, когда прекратить бег невоз­можно и продолжает его, то наступает обморочное состояние.

Сердце тренированного человека может показывать удивительную работоспособность.

При интенсивной физической работе систолический объем двух желудочков равен 400 мл (200 мл + 200 мл), при ЧСС 200 ударов в минуту минутный объем крови может возрастать до 80 л.

При обследовании лыжников-гонщиков, участников соревнова­ний на дистанции 100 км было обнаружено, что за время прохождения

Таблица 2.2

Положение и вид мышечной работы	Организм	Необходимый мин.объем для питания,л	Систолический объем, мл	ЧСС, уд/мин
Лежа	Нетренированный Тренированный
Быстрая ходьба	Нетренированный Тренированный
Быстрый бег	Нетренированный Тренированный

дистанции 8. час.22 мин. сердце спортсмена перекачало 35 т крови - целую железнодорожную цистерну!

Секрет высокой работоспособности сердца тренированного чело­века - в сохранении строгого ритма работы и в том, что мышца трениро­ванного, сердца более густо пронизана кровеносными сосудами. Следова­тельно, в сердце лучше осуществляется питание мышечной ткани и ее работоспособность успевает восстанавливаться во время кратчайших пауз сократительного цикла.

Частота сердечных сокращений (ЧСС) или артериальный пульс яв­ляется весьма информативным показателем работоспособности сердечно­сосудистой системы и всего организма. В процессе спортивной трени­ровки частота пульса в покое (утром лежа натощак) со временем становит­ся реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения.

Средние значения ЧСС, уд./мин, для мужчин:

нетренированных 70...80

тренированных 50...60

средние значения ЧСС, уд./мин, для женщин:

нетренированных 75...85

тренированных 60...70

Сердечный цикл сложен, в нем различают несколько фаз. Схема­тично сердечный цикл можно разделить на три фазы: систола (сокраще­ние), диастола (расслабление) и пауза.

Урежение пульса, если оно не связано с заболеванием, увеличи­вает абсолютное время паузы отдыха сердца, что способствует более эф­фективному его восстановлению.

Условно примем, что эти части равны по времени. Тогда пауза от­дыха сердца у нетренированного человека при ЧСС 80 уд./мин будет равна 0,25 с, а у тренированного человека при ЧСС 60 уд./мин пауза отдыха уве­личивается до 0,33 с. Значит сердце тренированного человека в каждом цикле своей работы имеет больше времени для отдыха и восстановления.

2.5.4. Мышечный насос

После прохождения через капилляры кровь попадает в вены и по ним возвращается к сердцу. Движение крови по венам затруднено, во-первых, по причине их удаленности от сердца и падения в них кровяного давления, во-вторых, в большинстве случаев кровь движется по венам вверх против силы тяжести.

В венах имеются клапаны, обеспечивающие движение крови толь­ко по направлению к сердцу.

Мышечный насос - механизм принудительного продвижения венозной крови к сердцу с преодолением сил гравитации под воздействием ритмических сокращений и расслаблении скелетных мышц.

Когда участок вены между двумя клапанами наполнен кровью, со­кращение расположенных рядом с ним мышц, сопровождаемое их утол­щением, сдавливает вену и проталкивает порцию крови вверх, к сердцу, так как движению крови вниз в противоположную от сердца сторону, препят­ствует закрывшийся клапан. При последующем расслаблении мышц данный участок вены расправляется и засасывает снизу через открывшийся клапан новую порцию крови. Сверху участок вены перекрывается клапа­ном, и. кровь в обратном от сердца направлении не поступает в данный участок вены. Новое сокращение мышц опять сдавливает данный уча­сток вены и проталкивает новую порцию крови по направлению к сердцу и т.д. Таким образом, скелетные мышцы при циклических движениях, ко­гда ритмично чередуется их сокращение и расслабление, существенно по­могают сердцу обеспечивать циркуляцию крови в сосудистой системе.

Чем чаще сокращаются и расслабляются мышцы, чем полнее их сокращение и расслабление, тем большую помощь сердцу оказывает мы­шечный насос. Особенно эффективно он работает при таких упражнениях, как бег, плавание, бег на лыжах и т.д.

2.6. Физическая тренировка и функция дыхания. Рекоменда­ции по дыханию при занятиях физическими упражнениями и спортом

Дыханием называется процесс, обеспечивающий потребление ки­слорода и выделение углекислого газа тканями живого организма. Этот процесс осуществляется путем сложного взаимодействия систем дыхания, кровообращения и крови.

Различают внешнее (лёгочное) и внутриклеточное (тканевое) ды­хание. Внешним дыханием называется обмен воздухом между окружаю­щей средой и легкими, внутриклеточным - обмен кислородом и угле­кислым газом между кровью и клетками тела.

Переход кислорода и углекислого газа из одной среды в другую происходит по законам диффузии под воздействием разницы парциального давления этих газов в сторону из среды с большим парциальным давлени­ем в среду с меньшим парциальным давлением.

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 двумя 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 в покое. 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 I 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 бо­лее, 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...300 мл. При беге на 5 км, например, он увеличивается в 20 раз и становится равным 5000...6000 мл. При беге на100 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 нёбом. 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 на 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.)

Дата добавления: 2014-01-07