Nic nie świadczy o zdrowiu człowieka bardziej wiarygodnie niż wskaźniki układu sercowo-oddechowego. Jak można się domyślić po nazwie, porozmawiamy o związku między układem krążenia i oddechowym w naszym organizmie, ich funkcjami i przeznaczeniem.
Jaką rolę pełni
Nawet minimalna aktywność fizyczna jest niemożliwa bez mechanizmu skoordynowanego transportu tlenu do serca i mózgu. W przypadku podejrzenia chorób sercowo-naczyniowych pacjent kierowany jest na procedury diagnostyczne, których wyniki dadzą obiektywny obraz stanu układu sercowo-oddechowego. Specyficzne zmiany w nim prowadzą do nieprawidłowego funkcjonowania całego organizmu. Według niektórych danych liczba osób cierpiących na choroby serca, naczyń krwionośnych i płuc w Rosji wynosi prawie 20 milionów osób, z czego ponad milion to dzieci poniżej 15 roku życia.
Występowanie patologii układu sercowo-naczyniowego zobowiązuje współczesne społeczeństwo do badania ich patogenezy i etiologii, dlatego ocenawydolność tlenowa organizmu jest koniecznością. Układ sercowo-oddechowy to kompleks składający się z dwóch różnych, ale jednocześnie połączonych systemów. Aby zrozumieć, jak przebiegają główne procesy życiowej aktywności organizmu, rozważ strukturę i zasadę działania każdego z nich.
Układ sercowo-naczyniowy
Dzięki jego ciągłej i nieprzerwanej pracy zapewnione jest krążenie krwi w całym ciele. W strukturze układu sercowo-naczyniowego głównymi elementami są serce – rodzaj pompy pompującej krew oraz naczynia krwionośne – puste rurki, którymi transportowana jest krew. Oprócz krwi ważny jest również przepływ limfy, która jest warunkowo uważana za część układu naczyniowego.
Odżywianie każdej komórki tlenem i przebieg procesów metabolicznych zależą od stanu układu sercowo-oddechowego. Wchodząc w interakcję z wewnętrznymi układami organizmu, serce i naczynia krwionośne natychmiast reagują na wszelkie zmiany warunków środowiska wewnętrznego, aby zapewnić maksymalną wydajność swojej pracy.
Nawet podczas snu i odpoczynku układ sercowo-oddechowy nie przestaje działać, nadal zaspokajając zapotrzebowanie tkanek na tlen. Serce, naczynia krwionośne i płuca mają różne cele. Dlaczego potrzebujemy układu sercowo-oddechowego? Wykonuje następujące funkcje:
- wymiana;
- wydalanie;
- homeostatyczny;
- transport;
- ochronne.
Układ sercowo-naczyniowysystem dostarcza tlen i składniki odżywcze do każdej komórki w ciele, usuwając z niej dwutlenek węgla i końcowe produkty przemiany materii. Krew przepływająca przez tętnice, żyły i naczynia włosowate dostarcza hormony z gruczołów dokrewnych do ich receptorów końcowych, bierze udział w utrzymywaniu stabilnego reżimu temperaturowego i kontroluje pH organizmu. To układ sercowo-naczyniowy pomaga zapobiegać odwodnieniu i chorobom zakaźnym.
Jak przebiega proces sercowo-oddechowy
Wiele prac naukowców poświęconych jest badaniu metod badania stanu układu sercowo-oddechowego. Samodzielną pracę prowadzą również studenci odpowiedniego profilu uczelni medycznych. Wszystkie te zmiany mają ogromne znaczenie. Dzięki pracom badawczym ustalono, czym jest układ sercowo-oddechowy i jakie procesy w nim zachodzą.
Ludzkie serce składa się z dwóch przedsionków, które pełnią funkcję komór przyjmujących, oraz dwóch komór, które pompują krew. Serce jako pompa wspomaga nieprzerwane krążenie krwi przez duże i małe naczynia, które są strukturą układu krążenia. Krew płynąca w naczyniach włosowatych nie tylko transportuje tlen i składniki odżywcze do narządów wewnętrznych i tkanek, ale także gromadzi produkty ich metabolizmu. Wraz z nimi wraca do swojego serca. Taka krew nazywana jest odtlenioną.
Tkanka płynna wchodzi do prawego przedsionka przez żyłę główną górną i dolną. Krew jest przesyłana z prawego przedsionka w prawokomora, skąd jest pompowana przez otwarty zawór do tętnic płucnych, a stamtąd bezpośrednio do prawego i lewego płuca. Prawa strona serca odpowiada za płucną część krążenia krwi, dlatego przesyła krew, która przeszła przez ciało do narządów oddechowych, w celu jej późniejszego ponownego natlenienia. Gdy tylko płuca zostaną wypełnione tlenem, wzbogacona krew opuszcza żyły płucne i wraca do lewego przedsionka. Tutaj wchodzi natleniona krew, która dostarcza tlen do wszystkich tkanek i narządów, płynąc z otwartej lewej zastawki mitralnej przedsionkowo-komorowej do lewej komory i aorty, a następnie do wszystkich tkanek ciała.
Wentylacja naturalna - co to jest?
Proces wchodzenia i wypuszczania powietrza z płuc nazywa się oddychaniem. Wentylację anatomiczną zapewniają dwa etapy - wdech i wydech. Powietrze dostaje się do płuc przez nos; usta są używane, gdy zapotrzebowanie na powietrze przekracza ilość, którą można pobrać do płuc przez nos. Co więcej, oddychanie przez nos jest bardziej poprawne i przydatne, ponieważ powietrze przechodzące przez małżowinę nosową jest ogrzewane i oczyszczane z kurzu, alergenów, wirusów i bakterii, które są zatrzymywane przez nabłonek rzęskowy i błonę śluzową nosogardzieli. Oddychanie przez usta nie zapewnia tak samo dokładnego filtrowania mieszaniny powietrza dostającej się do organizmu, co zwiększa prawdopodobieństwo rozwoju infekcji dróg oddechowych.
Najmniejszym elementem układu sercowo-oddechowego człowieka jest pęcherzyk płucny, część płuc, w której zachodzi wymiana gazowa. Pęcherzyki są licznejednostki oddechowe. Z nosa i ust powietrze przepływa w ich kierunku przez gardło, krtań, tchawicę, oskrzela i oskrzeliki.
Płuca nie są przyczepione do żeber. Wydaje się, że narządy oddechowe są zawieszone z powodu jamy opłucnej otaczającej płuca. Zawierają cienką warstwę płynu opłucnowego niezbędną do wyeliminowania tarcia podczas ruchów oddechowych. Ponadto jamy opłucnej są połączone nie tylko z płucami, ale także z wewnętrzną powierzchnią klatki piersiowej.
Co się dzieje, gdy ćwiczysz
Zapotrzebowanie mięśni na tlen wzrasta nagle wraz ze wzrostem aktywności, na tle czego wymagane jest duże spożycie składników odżywczych. Ponadto następuje przyspieszenie procesów metabolicznych, co prowadzi do wzrostu ilości produktów rozpadu. Długotrwała aktywność fizyczna powoduje wzrost temperatury ciała, poziom stężenia jonów wodorowych w tkankach miękkich i krwi oraz spadek kwasowości środowiska wewnętrznego.
Regulacja oddychania odgrywa ogromną rolę w zwiększaniu aktywności fizycznej. Najczęściej zmiany w poziomie aktywności mięśni negatywnie wpływają na stan układu sercowo-oddechowego. Jednym z powszechnych zjawisk jest duszność, której doświadczają osoby nie posiadające odpowiedniego treningu fizycznego. Zwiększone obciążenia prowadzą do gwałtownego wzrostu stężenia tętniczego dwutlenku węgla i poziomu jonów H+ we krwi. Sygnał o tych zmianach wysyłany jest do ośrodka oddechowego, co powoduje wzrost częstotliwości i głębokości wentylacji.
Wszystko określonespecyficzne zmiany w układzie sercowo-oddechowym pomagają osiągnąć główny cel, jakim jest zaspokojenie zwiększonych potrzeb fizycznych i zapewnienie maksymalnej sprawności jego funkcjonowania.
Intensywna praca płuc
Aby zapewnić odpowiednią wentylację płuc i transport gazów, organizm zużywa dużo energii. Jego przeważająca część jest wykorzystywana przez mięśnie oddechowe w procesie wentylacji płuc. Jeśli dana osoba jest nieaktywna, w spoczynku, tylko 2% całkowitej wydatkowanej energii jest zużywane przez mięśnie oddechowe. Wraz ze wzrostem częstotliwości wdechów i wydechów wzrasta również zużycie energii. Podczas intensywnej pracy fizycznej układ oddechowy może zużywać ponad 15% energii. Tlen jest wymagany przez wszystkie jego elementy: przegrodę przeponową, mięśnie międzyżebrowe i mięśnie brzucha.
Proces naturalnej wentylacji płuc odbywa się dużym kosztem energii, ale nawet ekstremalna aktywność fizyczna nie prowadzi do samowolnego napływu i odpływu powietrza. Jest to maksymalna dowolna wentylacja. Istnieje opinia, że to wentylacja płuc jest czynnikiem ograniczającym podczas wyczerpującej aktywności fizycznej sportowców. Układ sercowo-oddechowy, zdaniem ekspertów, pracuje na pełnych obrotach, co ostatecznie prowadzi do marnowania zapasów glikogenu i zmęczenia mięśni oddechowych. Zmiany te obserwuje się podczas długich treningów, biegów wielokilometrowych itp.
Naukowcy, którzy przeprowadzali eksperymentyze szczurami doszedł do wniosku, że niedostatecznie „wytrenowane” gryzonie podczas intensywnej aktywności fizycznej obniżały poziom glikogenu w mięśniach oddechowych. I pomimo tego, że mięśnie kończyn tylnych pozostały praktycznie niezmienione, u badanego zwierzęcia rozwinął się zespół krążeniowo-oddechowy, który charakteryzuje się tachykardią, ciężką dusznością, aw ciężkich przypadkach obrzękiem płuc.
Objętość wdychanego powietrza podczas aktywności fizycznej może wzrosnąć kilkakrotnie, a opór dróg oddechowych pozostaje taki sam, jak charakterystyczny dla stanu spoczynku z powodu rozszerzenia szczeliny krtaniowej i oskrzeli. Krew dostająca się do układu sercowo-naczyniowego nie traci stopnia nasycenia tlenem nawet przy maksymalnym wysiłku. W ten sposób układ sercowo-oddechowy jest w stanie zaspokoić potrzeby intensywnego oddychania zarówno podczas krótkotrwałej, jak i długotrwałej aktywności fizycznej.
Miej świadomość, że nadmierne pobieranie tlenu może prowadzić do pewnych problemów. Nieprawidłowo wąskie drogi oddechowe lub upośledzona drożność dróg oddechowych mogą prowadzić do określonych zmian zachodzących w układzie sercowo-oddechowym. Na przykład astma powoduje zwężenie oskrzelików i obrzęk błony śluzowej, co ostatecznie zwiększa siłę oporu wentylacji i powoduje duszność. Wskaźnikiem charakteryzującym maksymalną wydajność układu sercowo-oddechowego jest zadowalający stan układu oddechowego. Chociaż związek między ćwiczeniami a niedrożnością dróg oddechowychścieżki zostały ustalone dawno temu, lekarze wciąż nie potrafią określić dokładnego mechanizmu rozwoju ataku astmy na tle wzmożonej aktywności.
Puls na ramieniu: ile uderzeń uważa się za normalne?
Tętno jest najprostszym i jednocześnie informacyjnym wskaźnikiem branym pod uwagę podczas prowadzenia monitoringu krążeniowo-oddechowego. Każdy wie, jak mierzyć tętno - musisz wyczuć kule w okolicy nadgarstka lub tętnicy szyjnej i policzyć liczbę uderzeń na minutę. Obszary te odzwierciedlają ilość pracy wykonywanej przez serce w celu zaspokojenia zwiększonych wymagań organizmu.
Różnica w wydajności między osobą w spoczynku a osobą podczas obciążenia sercowo-oddechowego jest oczywista. Średnio tętno wynosi około 60-80 uderzeń na minutę. Co ciekawe, u sportowców układ sercowo-oddechowy w spoczynku wykazuje skromniejsze wyniki. Ich tętno może wynosić 28-40 uderzeń, co jest uważane za normę i tłumaczy się wysokim poziomem treningu i wytrzymałością fizyczną wypracowaną przez lata treningu. U osób, które znacznie rzadziej doświadczają intensywnego stresu sercowo-oddechowego, tętno może osiągnąć 90-100 uderzeń na minutę.
Z wiekiem tętno spada. Czynniki zewnętrzne (np. wysoka temperatura, brak tlenu, wzrost)ciśnienie atmosferyczne itp.). Na tle wzrostu intensywności pracy puls staje się szybszy. Jeśli poziom aktywności fizycznej jest pod kontrolą (można go zmierzyć za pomocą różnych urządzeń), można użyć specjalnego wzoru do obliczenia przybliżonej ilości zużytego tlenu.
Określenie intensywności pracy pod względem zużycia tlenu jest nie tylko dokładne, ale także najbardziej odpowiednie w przypadku badania różnych osób lub tej samej osoby, ale w różnych okolicznościach. Tętno maksymalne wzrasta proporcjonalnie do wzrostu intensywności pracy fizycznej aż do przepracowania. Nawiasem mówiąc, po osiągnięciu tego stanu tętno stopniowo się stabilizuje.
Maksymalne tętno można określić biorąc pod uwagę wiek, ponieważ zmniejsza się wraz z wiekiem osoby. Częstość akcji serca spada w tempie 1 uderzenia na rok począwszy od 10-15 roku życia. Jednocześnie należy mieć na uwadze, że poszczególne wskaźniki mogą znacząco odbiegać od wartości średnich.
Krążenie podczas ćwiczeń
Układ sercowo-oddechowy to złożona struktura, w której jedną z głównych ról odgrywa krążenie krwi. Kiedy osoba zaczyna ćwiczyć lub pracować, jej przepływ krwi rozkłada się inaczej. Pod wpływem współczulnego układu nerwowego krew opuszcza naczynia, w których jej obecność nie jest w tej chwili konieczna, i trafia do mięśni aktywnie zaangażowanych w pracę. U osoby w spoczynku rzut sercakrew w mięśniach wynosi tylko 15-20%, a podczas uprawiania sportu może sięgać 85%. Dopływ krwi do tkanek mięśniowych wzrasta ze względu na zmniejszenie dopływu krwi do narządów jamy brzusznej.
W przypadku zmiany temperatury, przeważająca ilość krwi jest kierowana na skórę. Zajmuje się tym również współczulny układ nerwowy. Celem redystrybucji jest zastąpienie ciepła uwalnianego do środowiska zewnętrznego poprzez przesłanie go z głębi ciała na obrzeża. Jednocześnie zwiększony ukrwienie skóry automatycznie zmniejsza intensywność ukrwienia tkanek mięśniowych. Nic dziwnego, że wydajność układu sercowo-oddechowego u osób uprawiających sport w czasie upałów nie wykazuje dobrych wyników.
Mięśnie szkieletowe zaangażowane w pracę odczuwają ostre zapotrzebowanie na więcej tlenu, które jest zaspokajane przez przyspieszone krążenie krwi spowodowane stymulacją naczyń współczulnych w tych obszarach, w których przepływ krwi jest czasowo ograniczony. Na przykład naczynia prowadzące do narządów układu pokarmowego mogą się zwężać, po czym przepływ krwi zostaje przekierowany do mięśni, które potrzebują więcej krwi. Naczynia mięśni rozszerzają się, przez co dochodzi do przypływu krwi. W procesie wykonywania aktywności fizycznej wzrasta tempo reakcji metabolicznych zachodzących w tkankach mięśniowych, co prowadzi do akumulacji produktów rozpadu metabolicznego. Aktywny metabolizm powoduje wzrost kwasowości i temperatury w mięśniach.
Funkcjonalnośćmięsień sercowy
Medyczna nazwa mięśnia sercowego to mięsień sercowy. Grubość ścianek głównego ludzkiego „silnika” zależy od tego, jaki rodzaj ładunku regularnie spada na jego komory, z których lewa komora jest najpotężniejsza. Obkurczając się, wypompowuje krew i przesyła ją przez cały układ krążenia. Jeśli dana osoba nie jest aktywna, ale po prostu siedzi lub stoi, jego mięsień sercowy gwałtownie się skurczy. Pozwala to radzić sobie z efektem grawitacji, który prowadzi do gromadzenia się krwi w kończynach dolnych.
Jeżeli lewa komora jest przerośnięta, to znaczy grubość jej ściany mięśniowej jest zwiększona w porównaniu z innymi komorami serca, oznacza to, że serce musiało stale pracować w warunkach zwiększonego zapotrzebowania. Podczas uprawiania sportu lub innych intensywnych obciążeń, którym towarzyszy zwiększony oddech, aktywność mięśnia sercowego staje się tak aktywna, jak to tylko możliwe. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania mięśnia na krew, rośnie też zapotrzebowanie na lewą komorę, więc z biegiem czasu powiększa się ona podobnie jak mięśnie szkieletowe.
Koordynacja skurczów serca zależy od sygnału do wykonania skurczu. Za realizację tej funkcji odpowiada układ przewodzący serca. Miokardium ma wyjątkową zdolność: jest w stanie wytworzyć sygnał elektryczny, który pozwala mięśniowi na rytmiczne kurczenie się bez stymulacji nerwowej lub hormonalnej. Wrodzona częstość akcji serca wynosi około 70-80 uderzeń.
Zaburzenia serca
Do konkretnych zmianwystępujące w układzie sercowo-oddechowym obejmują odchylenia występujące w normalnej czynności serca. Najczęstszym zaburzeniem jest zmiana częstości akcji serca. Niebezpieczeństwo takich zaburzeń nie jest takie samo. Istnieją dwa rodzaje arytmii - bradykardia i tachykardia. W pierwszym przypadku mówimy o spowolnieniu tętna, w drugim - wzroście tego wskaźnika.
W przypadku bradykardii tętno zwykle wynosi 60 uderzeń na minutę, a przy tachykardii może przekraczać 100-120 uderzeń. Na tle tych zaburzeń zmienia się również rytm zatokowy. Miokardium może pracować zadowalająco, tylko jego rytm odbiega od normy, co wpływa na krążenie krwi. Objawy arytmii to zawroty głowy, nudności, osłabienie i uczucie zmęczenia, osłabienie, niepokój, drżenie kończyn, omdlenia.
Innym rodzajem arytmii, nie mniej powszechnym, jest migotanie i trzepotanie przedsionków. Przy takich odchyleniach pacjenci odczuwają dodatkowe skurcze mięśnia sercowego, które występują z powodu impulsów występujących poza węzłem zatokowo-przedsionkowym. Trzepotanie przedsionków, w którym kurczą się z częstotliwością 200-400 uderzeń na minutę, jest niebezpiecznym typem arytmii, w którym serce praktycznie nie radzi sobie ze swoją główną funkcją i prawie nie pompuje krwi.
Napadowy częstoskurcz komorowy jest równie poważną chorobą wymagającą pilnej pomocy lekarskiej. To naruszenie stanowi poważne zagrożenie dla życia pacjenta. Z napadowym częstoskurczem komorowym, trzy lub więcej przedwczesneskurcze komorowe, które mogą prowadzić do migotania. W przeciwieństwie do trzepotania, migotanie nie pozwala mięśniowi sercowemu na kontrolowanie procesu skurczu tkanki komorowej. Serce traci zdolność pompowania krwi. Migotanie komór jest często śmiertelne u pacjentów cierpiących na przewlekłą niewydolność serca i inne choroby.
Ciężkie postacie arytmii są bezpośrednim wskazaniem do użycia defibrylatora, który może przywrócić zadowalający rytm zatokowy. Środki leczenia w nagłych wypadkach przyczyniają się do przywrócenia oddychania i utrzymania życia. Podczas uprawiania sportów wymagających wysokiej wytrzymałości sercowo-oddechowej, osoba może mieć niskie tętno. W tym przypadku nie mówimy o bradykardii. Tachykardia nie jest uważana za wzrost częstości akcji serca podczas aktywnej pracy mięśni. Zarówno bradykardia, jak i tachykardia zwykle występują u osób w spoczynku.
Cechy układu sercowo-oddechowego u dzieci i młodzieży
Niektórzy eksperci wyróżniają tak zwany okres dojrzewania serca, ponieważ to właśnie w okresie dojrzewania obserwuje się wyraźne zmiany w aktywności sercowo-naczyniowej. W porównaniu z poziomem rozwoju układu sercowo-oddechowego u dzieci w wieku 7-10 lat, układ krążenia u młodzieży staje się bardziej funkcjonalny i sprężysty.
Jednocześnie sam proces powstawania serca i naczyń krwionośnych różni się u przedstawicieli różnych płci. Dziewczynymasa mięśnia sercowego rośnie szybciej, ale mniej równomiernie. Z kolei wielkość serca i aorty u chłopców jest większa niż u dziewczynek. W okresie dojrzewania dochodzi do głębokich zmian w budowie mięśnia sercowego, zwiększa się średnica włókna i jądra. Mięsień sercowy szybko się rozrasta, a naczynia są wolniejsze, przez co światło tętnic w stosunku do wielkości serca staje się mniejsze. Ta zmiana może prowadzić do zaburzeń krążenia i zwiększonego ciśnienia podczas ćwiczeń.
Tętno jest niestabilnym wskaźnikiem, który zmienia się pod wpływem czynników wewnętrznych i zewnętrznych (wzrost temperatury powietrza, ekspresja emocji, trening sportowy itp.). Jednocześnie puls podczas pracy fizycznej może wzrosnąć do 160-180 uderzeń na minutę, co prowadzi do zwiększenia objętości wydalanej krwi. Układ sercowo-oddechowy dziecka jest dotknięty stresem psychicznym, który wyraża się wzrostem częstości akcji serca, chwilowym wzrostem ciśnienia krwi i niekorzystnymi zmianami hemodynamiki.
Równie ważnym kryterium funkcjonowania układu oddechowego jest pojemność życiowa płuc - objętość powietrza, jaką człowiek wydycha po głębokim wdechu. W okresie dojrzewania dochodzi do gwałtownego skoku ogólnego tempa wzrostu i rozwoju całego układu oddechowego, w tym przewodów nosowych, krtani, tchawicy i ogólnej powierzchni płuc. U nastolatków objętość płuc zwiększa się 10-krotnie w porównaniu z płucami noworodka, a u dorosłych – 20-krotnie.
Najintensywniejszy rozrost płuc obserwuje się w okresie od 12 do 16 lat i u młodych mężczyznpojemność życiowa płuc jest większa niż u dziewcząt. Ogólnie rzecz biorąc, młodzież ma lepsze parametry układu sercowo-oddechowego, w tym naturalną wentylację, spożycie tlenu i sprawność układu krążenia niż młodsze dzieci w wieku szkolnym.
W tym artykule omówiono wszystkie elementy układu krążeniowo-oddechowego człowieka, jego cechy, w tym przystosowanie do aktywności fizycznej i zwiększoną wytrzymałość. Planując uprawianie sportu, należy wziąć pod uwagę wszystkie niuanse pracy twojego ciała i prawidłowo rozłożyć ładunek. Stan układu sercowo-oddechowego jest ważnym wskaźnikiem zdrowia.
