Кровеносная система

Физиологические системы организма

Рассмотрим две физиологические системы организма, которые, по нашему мнению, наиболее конкретно и наглядно отражают функциональное состояние человека.

Кровь в организме человека выполняет следующие ос­новные функции:

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

2) регуляторную — осуществляет гуморальную (гумор — жидкость) регуляцию функций организма с помо­щью гормонов и других химических веществ и рефлектор­ную — вследствие гидростатического давления на нервные окончания (барорецепторы), расположенные в стенках кро­веносных сосудов;

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

4) теплообмен — участвует в поддержании постоян­ной температуры тела.

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

Эритроциты — красные кровяные тельца, носители ды­хательного пигмента — гемоглобина. Их 4-6 млн в 1 мм³ крови. Эритроциты переносят кислород из легких к тка­ням и частично углекислый газ из тканей к легким.

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 — кровяные пластинки. Их содержится в крови 100-300 тыс. в 1 мм³. 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.

В жидкой части крови, называемой плазмой, растворены органические и неорганические вещества; вода составляет в ней около 90 %.

Из органических веществ в плазме крови больше всего белков - около 8%. Функции белков плазмы очень разнообразны и исключительно важны.

Белок фибриноген играет важную роль в процессе свертывания крови.

Антитела — вещества, уничтожающие микробы,— также имеют белковую природу.

Белки участвуют в поддержании необходимой реакции плазмы и в обеспечении ее осмотического давления.

Белки делают плазму крови вязкой. Благодаря этому эритроциты, лейкоциты и кровяные пластинки не оседают в кровеносных сосудах, а равномерно перемешиваются с плазмой.

Углеводы в плазме крови находятся главным образом в виде глюкозы. Это простейший углевод, который легко всасывается из кишечника в кровь. Плазма крови содержит около 0,1% глюкозы. Но эта величина не является постоянной. Глюкоза непрерывно расходуется всеми тканями организма, так как при ее окислении освобождается необходимая им энергия. Но особенно много глюкозы расщепляется в мышцах при физической работе. Хотя глюкоза все время извлекается из крови и поступает в мышцы и другие органы, количество ее в крови не уменьшается, а при работе небольшой длительности даже возрастает.

Кроме белков и углеводов в плазме крови имеются и другие органические вещества. К ним относятся продукты белкового обмена (мочевина, мочевая кислота, креатин, аммиак) и продукты обмена углеводов (молочная кислота и др.), аминокислоты и др.

Молочная кислота содержится в крови в состоянии покоя в очень небольшом количестве — примерно 15 мг в 100 мл крови. Но при физической работе, особенно беге на средние дистанции, ее содержание может увеличиться в 20 раз — до 300 мг. Накопление молочной кислоты в крови снижает работоспособность организма.

Аминокислоты, образующиеся при расщеплении белков пищи в кишечнике, всасываются в кровь и разносятся ею ко всем органам. Из аминокислот строятся тканевые белки, специфические для каждого организма и каждого органа.

Среди неорганических веществ плазмы крови наибольшее значение имеют минеральные соли. Больше всего в плазме ионов натрия (примерно 300 мг в 100 мл крови) и хлора (400 мг в 100 мл крови) и значительно меньше ионов калия, кальция, магния.

Минеральные вещества способствуют поддержанию осмотического давления плазмы.

Величина осмотического давления крови составляет примерно 8 атмосфер и все время поддерживается на постоянном уровне. Она может несколько повыситься при физической работе, когда в кровь поступает большое количество продуктов обмена веществ, но после работы быстро возвращается к исходной. Если же работа настолько тяжела, что вызывает слишком сильное изменение осмотического давления крови, то человек бывает вынужден прекратить ее.

Почему же так важно сохранять постоянство осмотического давления? Представим себе, что в плазме крови накопилось много продуктов обмена. Концентрация веществ, растворенных в ней, резко возросла, а поэтому осмотическое давление плазмы значительно увеличилось. Оболочка клеток крови является полупроницаемой мембраной. Она не пропускает внутрь клеток продукты обмена. Вода же легко переходит через эту оболочку. Что же произойдет при увеличении осмотического давления плазмы? Она начнет с большой силой притягивать воду. Вода выйдет из эритроцитов и лейкоцитов, и они погибнут. А раз погибнут клетки, доставляющие кислород всем органам, погибнет и весь организм.

Постоянство осмотического давления поддерживается определенными органами, главными из которых являются органы выделения — почки и потовые железы. Благодаря их деятельности продукты обмена веществ, которые постоянно образуются в организме, не оказывают существенного влияния на величину осмотического давления крови.

Общее количество крови составляет 7—8% массы тела человека. В покое 40—50% крови выключено из кровообращения и находится в «кровяных депо»: печени, селезенке, сосудах кожи, мышц, легких. В случае необходимости (например, при мышечной работе) запасной объем крови включается в кровообращение и рефлекторно направляется к работающему органу. Выход крови из «депо» и ее перераспределение по организму регулируется ЦНС.

Потеря человеком более 1/3 количества крови опасна для жизни. В то же время уменьшение количества крови на 200—400 мл (донорство) для здоровых людей безвредно и даже стимулирует процессы кроветворения.

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.

Кровь в организме находится в постоянном движении, которое осуществляется по кровеносной системе. Она состоит из сердца и кровеносных сосудов: артерий, капилляров и вен. Кровеносные сосуды составляют два круга крово­обращения — малый и большой. Функциональным цент­ром кровеносной системы является сердце. Сердце — представляет собой полый мышечный орган, состоящий из 4 камер, совершающий ритмические сокращения, благодаря которым происходит процесс кровообращения в организме.

Наибольшую роль в регуляции деятельности сердца играют центральная нервная система и некоторые химические вещества, содержащиеся в крови.

Нервы сердца. Сердце иннервируется двумя парами центробежных нервов: блуждающими и симпатическими.

Блуждающие нервы тормозят деятельность сердца.

Симпатические нервы, наоборот, учащают и усиливают сокращения сердца.

В аорте и крупных артериях находятся хеморецепторы. Они возбуждаются под влиянием изменений в составе крови. Например, увеличение концентрации углекислоты в крови раздражает эти рецепторы и рефлекторно (через нервные центры) усиливает деятельность сердца.

Химические вещества, влияющие на деятельность сердца. Из веществ, находящихся в крови, на работу сердца наибольшее воздействие оказывают некоторые гормоны и ионы солей калия и кальция.

Гормон, выделяемый мозговым слоем надпочечника — адреналин, — вызывает учащение и усиление сердечных сокращений. Его действие подобно действию симпатического нерва.

Ионы калия урежают ритм, уменьшают силу сердечных сокращений, снижают возбудимость и проводимость сердечной мышцы. Поэтому в концентрированном растворе калия работа сердца ослабевает и оно останавливается в состоянии диастолы. Для нормальной работы сердца необходима строго определенная концентрация калия в омывающей его крови.

Ионы кальция учащают ритм и усиливают сокращение сердца, повышают возбудимость и проводимость миокарда. При избытке кальция сердце останавливается в состоянии систолы, при его недостатке сокращения сердца ослабевают.

Пульс — волна колебаний эластичных стенок артерий в результате удара порции крови, выбрасываемой в аорту. Частота пульса соответствует частоте сокращений сердца. В покoe пульс здорового человека равен 60—70 удар/мин.

Кровяное давление создается силой сокращения желудочков сердца и упругостью стенок сосудов. Оно измеряется в плечевой артерии. Различают максимальное (или систолическое) давление, которое создается во время сокращения левого желудочка (систолы), и минимальное (или диастолическое) давление, которое отмечается во время расслабления левого желудочка (диастолы). В норме у здорового человека в возрасте 18— 40 лет в покое кровяное давление равно 120/70 мм рт. ст. (120 мм систолическое давление, 70 мм — диастолическое). Наибольшая величина кровяного давления наблюдается в аорте.

Физическая работа способствует общему расширению кровеносных сосудов, нормализации тонуса 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, малоподвижный об­раз жизни, особенно при высоких нервно-эмоциональных напряжениях, вредные привычки (курение, потребление алкоголя) вызывают повышение тонуса и ухудшение пи­тания стенок артерий, потерю их эластичности, что может привести к стойкому повышению в них кровяного давле­ния и, в конечном итоге, к гипертонической болезни.

Потеря эластичности кровеносных сосудов, а значит, повышение их хрупкости и сопутствующее этому повыше­ние кровяного (артериального) давления могут привести к разрыву кровеносных сосудов.

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

Размеры сердца зависят от возраста, размеров тела, пола и двигательной активности человека. Объем сердца у мужчин — 700-900 см³, у спортсменов — может достигать 1400-1500 см³.

У женщин размеры сердца несколько меньше.

ЧСС, или артериальный пульс, является весьма инфор­мативным показателем работоспособности сердечно-сосу­дистой 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.

Урежение пульса, если оно не связано с заболеванием, увеличивает абсолютное время паузы в работе сердца, во время которой сердечная мышца отдыхает.

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.

При динамической циклической мышечной работе дви­жению крови в венах способствует дыхательный насос. Действие дыхательного насоса заключается в том, что при вдохе давление в грудной клетке понижается и даже мо­жет достигать отрицательных значений. Поэтому при уча­щении дыхания во время динамических, преимуществен­но циклических движений, увеличивается присасывающее действие грудной клетки, что способствует продвижению крови по венозным сосудам к сердцу.

При статических усилиях, сопровождающихся натуживанием, давление внутри грудной клетки, наоборот, повы­шается, что затрудняет кровообращение и снижает при­ток крови к сердцу по венам. В результате уменьшения объема крови, выбрасываемой в сосудистое русло, снижа­ется АД, ухудшается кровоснабжение всех органов. Дли­тельное или сильное натуживание резко ухудшает крово­снабжение головного мозга, что может привести к обмо­рочному состоянию.

Поэтому при выполнении силовых статических упраж­нений надо стремиться не задерживать дыхание, а при за­нятиях с тяжестями (штанга, гири) и поднимании значи­тельного веса необходимо осуществлять страховку.

Дата добавления: 2014-01-05