Самоконтроль и контроль над интенсивностью физических нагрузок

Функция сердца — ритмическое  нагнетание крови из вен в артерии, то есть создание градиента давления, вследствие которого происходит её постоянное движение. Это означает, что основной функцией сердца является обеспечение  кровообращения сообщением крови кинетической энергии. Сердце поэтому часто ассоциируют  с насосом. Его отличают исключительно  высокие производительность, скорость и гладкость переходных процессов, запас прочности и постоянное обновление тканей.

Для обеспечения нормального  существования организма в различных  условиях сердце может работать в  достаточно широком диапазоне частот. Такое возможно благодаря некоторым  свойствам, таким как:

• Автоматия сердца - это способность сердца ритмически сокращаться под влиянием импульсов, зарождающихся в нем самом. Описана выше.
• Возбудимость сердца - это способность сердечной мышцы возбуждаться от различных раздражителей физической или химической природы, сопровождающееся изменениями физико – химических свойств ткани.
• Проводимость сердца - осуществляется в сердце электрическим путем вследствие образования потенциала действия в клетках пейс-мейкерах. Местом перехода возбуждения с одной клетки на другую, служат нексусы.
• Сократимость сердца – Сила сокращения сердечной мышцы прямо пропорциональна начальной длине мышечных волокон
• Рефрактерность миокарда – такое временое состояние не возбудимости тканей

При сбое сердечного ритма  происходит мерцание, фибриляция –  быстрые асинхронные сокращения сердца, что может привести к летальному исходу.

Нагнетание крови обеспечивается посредством попеременного сокращения (систола) и расслабления (диастола) миокарда. Волокна сердечной мышцы  сокращаются вследствие электрических  импульсов (процессов возбуждения), образующихся в мембране (оболочке) клеток. Эти импульсы появляются ритмически в самом сердце. Свойство сердечной  мышцы самостоятельно генерировать периодические импульсы возбуждения  называется автоматией.

Мышечное сокращение в  сердце - хорошо организованный периодический  процесс. Функция периодической (хронотропной) организации этого процесса обеспечивается проводящей системой.

В результате ритмического сокращения сердечной мышцы обеспечивается периодическое изгнание крови в  сосудистую систему. Период сокращения и расслабления сердца составляет сердечный  цикл. Он складывается из систолы предсердий, систолы желудочков и общей паузы. Во время систолы предсердий давление в них повышается от 1—2 мм рт. ст. до 6—9 мм рт. ст. в правом и до 8—9 мм рт. ст. в левом. В результате кровь  через предсердно-желудочковые отверстия  подкачивается в желудочки. У  человека кровь изгоняется, когда  давление в левом желудочке достигает 65—75 мм рт. ст., а в правом — 5—12 мм рт. ст. После этого начинается диастола желудочков, давление в них быстро падает, вследствие чего давление в  крупных сосудах становится выше и полулунные клапаны захлопываются. Как только давление в желудочках снизится до 0, открываются створчатые клапаны и начинается фаза наполнения желудочков. Диастола желудочков заканчивается  фазой наполнения, обусловленной  систолой предсердий.

Длительность фаз сердечного цикла — величина непостоянная и  зависит от частоты ритма сердца. При неизменном ритме длительность фаз может нарушаться при расстройствах  функций сердца.

Сила и частота сердечных  сокращений могут меняться в соответствии с потребностями организма, его  органов и тканей в кислороде  и питательных веществах. Регуляция  деятельности сердца осуществляется нейрогуморальными  регуляторными механизмами.

Сосуды представляют собой систему полых эластичных трубок различного строения, диаметра и механических свойств, заполненных кровью.

В общем случае в зависимости  от направления движения крови сосуды делятся на: артерии, по которым кровь  отводится от сердца и поступает  к органам, и вены — сосуды, кровь  в которых течёт по направлению  к сердцу.

В отличие от артерий, вены имеют более тонкие стенки, которые  содержат меньше мышечной и эластичной ткани.

Человек и все позвоночные  животные имеют замкнутую кровеносную  систему. Кровеносные сосуды сердечно-сосудистой системы образуют две основных подсистемы: сосуды малого круга кровообращения и сосуды большого круга кровообращения.

Сосуды малого круга кровообращения переносят кровь от сердца к легким и обратно. Малый круг кровообращения начинается правым желудочком, из которого выходит легочный ствол, а заканчивается  левым предсердием, в которое  впадают легочные вены.

Сосуды большого круга  кровообращения соединяют сердце со всеми другими частями тела. Большой  круг кровообращения начинается в левом  желудочке, откуда выходит аорта, а  заканчивается в правом предсердии, куда впадают полые вены.

Кроме двух основных видов  кровеносных сосудов, принято выделять также:

Капилляры - это самые мелкие кровеносные сосуды, которые соединяют артериолы с венулами. Благодаря очень тонкой стенке капилляров в них происходит обмен питательными и другими веществами (такими, как кислород и углекислый газ) между кровью и клетками различных тканей. В зависимости от потребности в кислороде и других питательных веществах разные ткани имеют разное количество капилляров.

Артериолы, как и артерии, направляют кровь к органам, но имеют меньший, чем у артерий, диаметр; артериолы переходят в капилляры. Венулы имеют аналогичные артериолам свойства и значение, с той разницей, что являются продолжением вен, и направляют кровь обратно к сердцу.

Когда человек дышит, кислород проходит через стенки особых воздушных  мешочков (альвеол) в легких и захватывается  специальными клетками крови (эритроцитами).

Обогащенная кислородом кровь  по малому кругу кровообращения попадает в сердце, которое перекачивает ее по большому кругу кровообращения (по артериям) в другие части тела. Попав  в разные ткани, кровь отдает содержащийся в ней кислород и забирает вместо него углекислый газ, и кровь возвращается в сердце (по венам).

4) Самоконтроль дыхательной системы.

Дыхание — это единый процесс, осуществляемый целостным  организмом и состоящий из трех неразрывных  звеньев: а) внешнего дыхания, то есть газообмена между внешней средой и кровью легочных капилляров; б) переноса газов, осуществляемого системами кровообращения; в) внутреннего дыхания, то есть газообмена между кровью и клеткой, в процессе которого клетки потребляют кислород и выделяют углекислоту. Основу тканевого  дыхания составляют сложные окислительно-восстановительные  реакции, сопровождающиеся освобождением  энергии, которая необходима для  жизнедеятельности организма.

Работоспособность человека определяется в основном тем, какое  количество кислорода забрано из наружного воздуха в кровь  легочных капилляров и доставлено в  ткани и клетки. Указанные выше три системы дыхания тесно  связаны между собой и обладают взаимной компенсацией. Так, при сердечной недостаточности наступает одышка, при недостатке О2 в атмосферном воздухе увеличивается количество эритроцитов — переносчиков кислорода, при заболеваниях легких наступает тахикардия.

Система внешнего дыхания  состоит из легких, верхних дыхательных  путей и бронхов, грудной клетки и дыхательных мышц.

Внешнее дыхание обеспечивает обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров, то есть насыщение венозной крови  кислородом и освобождение ее от избытка  углекислоты, что свидетельствует  о взаимосвязи функции внешнего дыхания с регуляцией кислотно-щелочного  равновесия. В физиологии дыхания  функцию внешнего дыхания разделяют  на три основных процесса — вентиляцию, диффузию и перфузию.

Под вентиляцией следует  понимать обмен газа между альвеолярным и атмосферным воздухом. От уровня альвеолярной вентиляции зависит постоянство  газового состава альвеолярного  воздуха.

Альвеолярная вентиляция равна разности между объемом  дыхания в минуту и объемом  «мертвого» пространства, умноженной на число дыханий в минуту. Объем  вентиляции зависит прежде всего  от потребности организма в кислороде  при выведении определенного  количества углекислого газа, а также  от состояния дыхательных мышц, проходимости бронхов и пр.

Не весь вдыхаемый воздух достигает альвеолярного пространства, где происходит газообмен. Если объем  вдыхаемого воздуха равен 500 мл, то 150 мл остается в «мертвом» пространстве, и за минуту через дыхательную  зону легких в среднем проходит ´15 = 5250 мл атмосферного воздуха. Эта величина называется альвеолярной вентиляцией. «Мертвое» пространство возрастает при глубоком вдохе, его объем зависит также от массы тела и позы обследуемого,

Диффузия — это процесс  пассивного перехода кислорода из легких через альвеолярно-капиллярную мембрану в гемоглобин легочных капилляров, с которыми кислород вступает в химическую реакцию.

Перфузия  легких кровью по сосудам малого круга. Об эффективности работы легких судят  по соотношению между вентиляцией  и перфузией. Указанное соотношение  определяется числом вентилируемых  альвеол, которые соприкасаются  с хорошо перфузируемыми капиллярами. При спокойном дыхании у человека верхние отделы легкого расправляются  полнее, чем нижние. При вертикальном положении тела нижние отделы перфузируются  кровью лучше, чем верхние.

Легочная  вентиляция повышается параллельно  увеличению потребления кислорода, причем при максимальных нагрузках  у тренированных лиц она может  возрастать в 20—25 раз по сравнению  с состоянием покоя и достигать 150 л/мин и более. Такое увеличение вентиляции обеспечивается возрастанием частоты и объема дыхания, причем частота может увеличиться до 60—70 дыханий в минуту, а дыхательный  объем — с 15 до 50% жизненной емкости  легких.

В возникновении гипервентиляции  при физических нагрузках важную роль играет раздражение дыхательного центра в результате высокой концентрации углекислого газа и водородных ионов  при высоком уровне молочной кислоты  в крови.

Гипервентиляция, вызываемая физическими нагрузками, всегда ниже максимальной вентиляции, и увеличение диффузной способности  кислорода в легких во время работы также не является предельным. Поэтому, если отсутствует легочная патология, дыхание не ограничивает мышечную работу.

Важный  показатель — потребление кислорода  — отражает функциональное состояние  кардиореспираторной системы. Существует связь между факторами циркуляции и дыхания, влияющими на объем  потребляемого кислорода.

Во  время физических нагрузок потребление  кислорода значительно увеличивается. Это предъявляет повышенные требования к функции сердечно-сосудистой и  дыхательной систем. Поэтому кардиореспираторная  система при мышечной работе подвержена изменениям, которые зависят от интенсивности  физических нагрузок.

Исследование  функции внешнего дыхания в спорте позволяет наряду с системами  кровообращения и крови оценить  функциональное состояние спортсмена и его резервные возможности.

Исследование  начинают со сбора анамнеза, затем  переходят к осмотру, перкуссии  и аускультации.

Осмотр  позволяет определить тип дыхания, установить наличие или отсутствие одышки и т.п. Определяют три типа дыхания: грудной, брюшной и смешанный. При грудном типе дыхания на вдохе  заметно поднимаются ключицы  и происходит движение ребер. При  этом типе дыхания объем легких возрастает главным образом за счет движения верхних и нижних ребер. При брюшном  типе дыхания увеличение объема легких происходит в основном за счет движения диафрагмы — на вдохе она опускается вниз, несколько смещая органы брюшной  полости. Поэтому стенка живота на вдохе  при брюшном типе дыхания слегка выпячивается. У спортсменов, как  правило, смешанный тип дыхания, где участвуют оба механизма  увеличения объема грудной клетки.

Перкуссия позволяет определить изменение  плотности легких. Изменения в  легких являются обычно следствием некоторых  заболеваний.

Аускультация  определяет состояние воздухоносных  путей. При различных заболеваниях органов дыхания прослушиваются весьма характерные звуки — различные  хрипы, усиление или ослабление дыхательного шума и т.д.

Исследование  внешнего дыхания проводят по показателям, характеризующим вентиляцию, газообмен, содержание и парциальное давление кислорода и углекислого газа в артериальной крови и по другим параметрам.

Для исследования функции внешнего дыхания  пользуются спирометрами, спирографами и специальными аппаратами открытого  и закрытого типа. Наиболее удобно спирографическое исследование, при  котором на движущейся бумажной ленте  записывается кривая — спирограмма. По этой кривой, зная масштаб шкалы  аппарата и скорость движения бумаги, определяют следующие показатели легочной вентиляции: частоту дыхания, дыхательный  объем, минутный объем дыхания, жизненную  емкость легких, максимальную вентиляцию легких, остаточный объем легких, общую  емкость легких. Кроме того, исследуется  сила дыхательной мускулатуры, бронхиальная проходимость и др.

Легочная  вентиляция связана с функцией дыхательных  мышц. Движения легких совершаются  в результате сокращения дыхательных  мышц в сочетании с движениями частей грудной клетки и диафрагмы. Дыхательные мышцы — это те мышцы, сокращение которых изменяет объем грудной клетки.

Вдох  создается расширением грудной  клетки и всегда является активным процессом. Обычно главную роль во вдохе  играет диафрагма. При усиленном  вдохе сокращаются дополнительные группы мышц.