Nekas neliecina par cilvēka veselību tik uzticamāk kā sirds un elpošanas sistēmas rādītāji. Kā jūs varētu nojaust pēc nosaukuma, mēs runāsim par mūsu ķermeņa asinsrites un elpošanas sistēmu attiecībām, to funkcijām un mērķi.
Kāda loma ir
Pat minimāla fiziskā aktivitāte nav iespējama bez mehānisma saskaņotai skābekļa transportēšanai uz sirdi un smadzenēm. Ja ir aizdomas par sirds un asinsvadu slimībām, pacients tiek nosūtīts uz diagnostikas procedūrām, kuru rezultāti sniegs objektīvu priekšstatu par sirds un elpošanas sistēmas stāvokli. Īpašas izmaiņas tajā izraisa visa organisma darbības traucējumus. Saskaņā ar dažiem datiem cilvēku skaits, kas cieš no sirds, asinsvadu un plaušu slimībām, Krievijā ir gandrīz 20 miljoni cilvēku, no kuriem vairāk nekā miljons ir bērni, kas jaunāki par 15 gadiem.
Sirds un asinsvadu sistēmas patoloģiju izplatība mūsdienu sabiedrībai liek pētīt to patoģenēzi un etioloģiju, tāpēcķermeņa aerobās spējas ir obligātas. Sirds un elpošanas sistēma ir komplekss, kas sastāv no divām dažādām, bet tajā pašā laikā savstarpēji saistītām sistēmām. Lai saprastu, kā noris galvenie organisma vitālās darbības procesi, apsveriet katra no tiem uzbūvi un darbības principu.
Sirds un asinsvadu sistēma
Pateicoties pastāvīgai un nepārtrauktai darbībai, tiek nodrošināta asinsrite visā organismā. Sirds un asinsvadu sistēmas struktūrā galvenie elementi ir sirds - sava veida sūknis, kas sūknē asinis, un asinsvadi - dobas caurules, pa kurām tiek transportētas asinis. Papildus asinīm svarīga ir arī limfas plūsma, kas nosacīti tiek uzskatīta par daļu no asinsvadu sistēmas.
Katras šūnas uzturs ar skābekli un vielmaiņas procesu plūsma ir atkarīga no sirds un elpošanas sistēmas stāvokļa. Mijiedarbojoties ar ķermeņa iekšējām sistēmām, sirds un asinsvadi nekavējoties reaģē uz jebkādām iekšējās vides apstākļu izmaiņām, lai nodrošinātu maksimālu sava darba efektivitāti.
Pat miega un atpūtas laikā sirds un elpošanas sistēma nepārstāj darboties, turpinot apmierināt audu vajadzības pēc skābekļa. Sirdij, asinsvadiem un plaušām ir dažādi mērķi. Kāpēc mums ir nepieciešama sirds un elpošanas sistēma? Tas veic šādas funkcijas:
- maiņa;
- ekskrēcijas;
- homeostatic;
- transports;
- aizsargājošs.
Sirds un asinsvadusistēma piegādā skābekli un barības vielas katrai ķermeņa šūnai, izvadot no tās oglekļa dioksīdu un vielmaiņas galaproduktus. Asinis, kas pārvietojas pa artērijām, vēnām un kapilāriem, piegādā hormonus no endokrīnajiem dziedzeriem uz to gala receptoriem, piedalās stabila temperatūras režīma uzturēšanā un kontrolē ķermeņa pH. Tā ir sirds un asinsvadu sistēma, kas palīdz novērst dehidratāciju un infekcijas slimības.
Kā noris kardiorespiratoriskais process
Daudzi zinātnieku darbi ir veltīti sirds un elpošanas sistēmas stāvokļa izpētes metožu izpētei. Patstāvīgo darbu veic arī attiecīgā profila medicīnas augstskolu studenti. Visām šīm norisēm ir liela nozīme. Pateicoties pētnieciskajam darbam, kļuva zināms, kas ir kardiorespiratorā sistēma un kādi procesi tajā notiek.
Cilvēka sirds sastāv no diviem ātrijiem, kas darbojas kā uztveršanas kambari, un diviem sirds kambariem, kas sūknē asinis. Sirds kā sūknis veicina nepārtrauktu asinsriti pa lieliem un maziem traukiem, kas ir asinsrites sistēmas struktūra. Kapilāros plūstošās asinis ne tikai nogādā skābekli un barības vielas iekšējiem orgāniem un audiem, bet arī savāc to vielmaiņas produktus. Ar tiem viņa atgriežas savā sirdī. Šādas asinis sauc par deoksigenētām.
Šķidrie audi iekļūst labajā ātrijā caur augšējo un apakšējo dobo vēnu. Asinis tiek sūtītas no labā ātrija uz labokambari, kur tas caur atvērtu vārstu tiek iesūknēts plaušu artērijās un no turienes tieši labajā un kreisajā plaušās. Sirds labā puse ir atbildīga par asinsrites plaušu daļu, tāpēc tā nosūta asinis, kas ir izgājušas cauri ķermenim, uz elpošanas orgāniem, lai tās turpmākai reoksigenācijai. Tiklīdz plaušas ir piepildītas ar skābekli, bagātinātās asinis iziet cauri plaušu vēnām un atgriežas kreisajā ātrijā. Šeit nokļūst skābekli saturošas asinis, kas apgādā visus audus un orgānus, kas no atvērtā atrioventrikulārā kreisā mitrālā vārstuļa ieplūst kreisajā kambarī un aortā, un pēc tam uz visiem ķermeņa audiem.
Dabiskā ventilācija - kas tas ir?
Gaisa pārvietošanas procesu plaušās un no tām sauc par elpošanu. Anatomiskā ventilācija tiek nodrošināta ar diviem posmiem – ieelpošanu un izelpu. Gaiss iekļūst plaušās caur degunu; mute tiek izmantota, ja nepieciešamība pēc gaisa pārsniedz daudzumu, ko var uzņemt plaušās caur degunu. Turklāt pareizāk un lietderīgāk ir elpot caur degunu, jo gaiss, kas iziet cauri deguna gliemežnīcai, tiek sasildīts un attīrīts no putekļiem, alergēniem, vīrusiem un baktērijām, ko aiztur ciliārais epitēlijs un nazofarneksa gļotāda.. Elpošana caur muti nenodrošina tikpat rūpīgu organismā nonākošā gaisa maisījuma filtrēšanu, kas palielina elpceļu infekciju attīstības iespējamību.
Cilvēka kardiorespiratorās sistēmas mazākais elements ir plaušu alveola, tā plaušu daļa, kurā notiek gāzu apmaiņa. Alveolu ir daudzelpošanas vienības. No deguna un mutes gaiss virzās uz tiem caur rīkli, balseni, traheju, bronhiem un bronhioliem.
Plaušas nav piestiprinātas pie ribām. Elpošanas orgāni, šķiet, ir apturēti, jo pleiras dobums aptver plaušas. Tie satur plānu pleiras šķidruma slāni, kas nepieciešams, lai novērstu berzi elpošanas kustību laikā. Turklāt pleiras dobumi ir saistīti ne tikai ar plaušām, bet arī ar krūškurvja iekšējo virsmu.
Kas notiek, kad vingrojat
Muskuļu skābekļa patēriņš pēkšņi palielinās, palielinoties aktivitātei, uz kā fona nepieciešams liels uzturvielu patēriņš. Turklāt notiek vielmaiņas procesu paātrināšanās, kas izraisa sabrukšanas produktu daudzuma palielināšanos. Ilgstoša fiziskā slodze izraisa ķermeņa temperatūras paaugstināšanos, ūdeņraža jonu koncentrācijas līmeņa paaugstināšanos mīkstajos audos un asinīs un iekšējās vides skābuma samazināšanos.
Elpošanas regulēšanai ir milzīga loma fiziskās aktivitātes palielināšanā. Visbiežāk muskuļu aktivitātes līmeņa izmaiņas negatīvi ietekmē sirds un elpošanas sistēmas stāvokli. Viena no izplatītākajām parādībām ir elpas trūkums, ar kuru saskaras cilvēki, kuriem nav pienācīgas fiziskās sagatavotības. Palielinātas slodzes izraisa strauju arteriālā oglekļa dioksīda koncentrācijas un H+ jonu līmeņa paaugstināšanos asinīs. Signāls par šīm izmaiņām tiek nosūtīts uz elpošanas centru, kā rezultātā palielinās ventilācijas biežums un dziļums.
Viss norādītsspecifiskas izmaiņas sirds un elpošanas sistēmā palīdz sasniegt galveno mērķi – apmierināt paaugstinātas fiziskās vajadzības un nodrošināt tās funkcionēšanas maksimālu efektivitāti.
Intensīvs plaušu darbs
Lai nodrošinātu pareizu plaušu ventilāciju un gāzu transportēšanu, organisms tērē daudz enerģijas. Tā dominējošo daļu izmanto elpošanas muskuļi plaušu ventilācijas procesā. Ja cilvēks ir neaktīvs, miera stāvoklī tikai 2% no kopējās iztērētās enerģijas izmanto elpošanas muskuļi. Ja palielinās ieelpu un izelpu biežums, palielinās arī enerģijas patēriņš. Intensīva fiziskā darba laikā elpošanas sistēma var izmantot vairāk nekā 15% enerģijas. Skābeklis prasa visi tā elementi: diafragmas starpsiena, starpribu muskuļi un vēdera muskuļi.
Plaušu dabiskās ventilācijas process tiek veikts ar lielām enerģijas izmaksām, taču pat ārkārtējas fiziskās aktivitātes neizraisa patvaļīgu gaisa pieplūdumu un aizplūšanu. Šī ir maksimālā patvaļīgā ventilācija. Pastāv uzskats, ka tieši plaušu ventilācija ir ierobežojošais faktors sportistu nogurdinošās fiziskās slodzes laikā. Sirds un elpošanas sistēma, pēc ekspertu domām, strādā ar pilnu spēku, kas galu galā noved pie glikogēna krājumu izšķērdēšanas un elpošanas muskuļu noguruma. Šīs izmaiņas tiek novērotas garu treniņu, vairāku kilometru skrējienu uc laikā.
Zinātnieki, kas veica eksperimentusar žurkām, nonāca pie secinājuma, ka nepietiekami “trenēti” grauzēji intensīvas fiziskās slodzes laikā samazināja glikogēna līmeni elpošanas muskuļos. Un, neskatoties uz to, ka pakaļējo ekstremitāšu muskuļos tas praktiski nemainījās, testa dzīvniekam attīstījās kardiorespiratorais sindroms, kam raksturīga tahikardija, smags elpas trūkums un smagos gadījumos plaušu tūska.
Fiziskās aktivitātes laikā ieelpotā gaisa apjoms var palielināties vairākas reizes, un elpceļu pretestība paliek tāda pati kā miera stāvoklim raksturīgā balsenes plaisas un bronhu paplašināšanās dēļ. Asinis, kas nonāk sirds un asinsvadu sistēmā, nezaudē skābekļa piesātinājuma pakāpi pat ar maksimālu piepūli. Tādējādi sirds un elpošanas sistēma spēj apmierināt intensīvas elpošanas vajadzības gan īslaicīgas, gan ilgstošas fiziskās aktivitātes laikā.
Ņemiet vērā, ka pārmērīga skābekļa uzņemšana var radīt dažas problēmas. Neparasti šauri elpceļi vai traucēta elpceļu caurlaidība var izraisīt specifiskas izmaiņas sirds un elpošanas sistēmā. Piemēram, astma izraisa bronhu sašaurināšanos un gļotādas pietūkumu, kas galu galā palielina ventilācijas pretestības spēku un izraisa elpas trūkumu. Indikators, kas raksturo sirds un elpošanas sistēmas maksimālo veiktspēju, ir apmierinošs elpošanas orgānu stāvoklis. Lai gan attiecības starp vingrinājumiem un elpceļu obstrukcijuceļi tika izveidoti jau sen, ārsti joprojām nevar noteikt precīzu astmas lēkmes attīstības mehānismu uz paaugstinātas aktivitātes fona.
Pulss uz rokas: cik sitienu tiek uzskatīts par normālu?
Sirdsdarbības ātrums ir vienkāršākais un vienlaikus informatīvākais rādītājs, kas tiek ņemts vērā, veicot kardiorespiratoru monitoringu. Ikviens zina, kā izmērīt sirdsdarbības ātrumu - jums ir jāsajūt lodes plaukstas locītavas vai miega artērijas rajonā un jāskaita sitienu skaits minūtē. Šīs zonas atspoguļo sirds veiktā darba apjomu, lai apmierinātu ķermeņa paaugstinātās prasības.
Atšķirība sniegumā starp cilvēku miera stāvoklī un cilvēku kardiorespiratorās slodzes laikā ir acīmredzama. Vidēji sirdsdarbība ir aptuveni 60-80 sitieni minūtē. Interesanti, ka sportistiem sirds un elpošanas sistēma miera stāvoklī uzrāda pieticīgākus rezultātus. Viņu pulss var būt 28-40 sitieni, kas tiek uzskatīts par normu un izskaidrojams ar augsto sagatavotības līmeni un treniņu gadu laikā attīstīto fizisko izturību. Cilvēkiem, kuriem ir daudz mazāka iespēja piedzīvot intensīvu kardiorespiratoro stresu, sirdsdarbība var sasniegt 90–100 sitienus minūtē.
Ar vecumu pulss samazinās. Ārējie faktori (piemēram, augsta temperatūra, skābekļa trūkums, paaugstinātsatmosfēras spiediens utt.). Uz darba intensitātes pieauguma fona pulss kļūst ātrāks. Ja fiziskās aktivitātes līmenis tiek kontrolēts (to var izmērīt, izmantojot dažādas ierīces), var izmantot īpašu formulu, lai aprēķinātu aptuveno patērētā skābekļa daudzumu.
Dzemdību intensitātes noteikšana skābekļa patēriņa ziņā ir ne tikai precīza, bet arī vispiemērotākā, izmeklējot dažādus cilvēkus vai vienu un to pašu cilvēku, bet dažādos apstākļos. Maksimālais pulss palielinās proporcionāli fiziskā darba intensitātes pieaugumam līdz pat pārmērīgam darbam. Starp citu, sasniedzot šo stāvokli, sirdsdarbība pamazām stabilizējas.
Maksimālo pulsu var noteikt, ņemot vērā vecumu, jo, cilvēkam augot, tas kļūst zemāks. Sirdsdarbības ātrums samazinās ar ātrumu 1 sitiens gadā, sākot no 10-15 gadu vecuma. Vienlaikus jāpatur prātā, ka atsevišķi rādītāji var būtiski atšķirties no vidējām vērtībām.
Cirkulācija slodzes laikā
Sirds un elpošanas sistēma ir sarežģīta struktūra, kurā viena no galvenajām lomām pieder asinsritei. Kad cilvēks sāk vingrot vai strādāt, viņa asinsrite tiek sadalīta atšķirīgi. Simpātiskās nervu sistēmas ietekmē asinis atstāj tos traukus, kur to klātbūtne šobrīd nav nepieciešama, un nonāk muskuļiem, kas aktīvi iesaistīti darbā. Personai, kas atrodas miera stāvoklī, sirds izsviedeasinis muskuļos ir tikai 15-20%, un, sportojot, tas var sasniegt 85%. Asins piegāde muskuļu audiem palielinās, jo samazinās vēdera dobuma orgānu asins piegāde.
Temperatūras izmaiņu gadījumā dominējošais asiņu daudzums tiek novirzīts uz ādu. Par to rūpējas arī simpātiskā nervu sistēma. Pārdales mērķis ir aizvietot siltumu, kas izdalās ārējā vidē, nosūtot to no ķermeņa dziļuma uz perifēriju. Tajā pašā laikā palielināta ādas asins plūsma automātiski samazina asins piegādes intensitāti muskuļu audos. Nav pārsteidzoši, ka cilvēkiem, kas nodarbojas ar sportu karstā laikā, kardiorespiratorās sistēmas darbība neuzrāda labus rezultātus.
Darbā iesaistītie skeleta muskuļi izjūt akūtu vajadzību pēc vairāk skābekļa, ko apmierina paātrināta asinsrite simpātiskas asinsvadu stimulācijas dēļ tajās vietās, kur īslaicīgi ir ierobežota asins plūsma. Piemēram, asinsvadi, kas ved uz gremošanas sistēmas orgāniem, var sašaurināties, pēc tam asins plūsma tiek novirzīta uz muskuļiem, kuriem nepieciešams vairāk asiņu. Muskuļu trauki paplašinās, kā rezultātā rodas asiņu pieplūdums. Fizisko aktivitāšu veikšanas procesā palielinās muskuļu audos notiekošo vielmaiņas reakciju ātrums, kas izraisa vielmaiņas sabrukšanas produktu uzkrāšanos. Aktīva vielmaiņa izraisa skābuma un temperatūras paaugstināšanos muskuļos.
Funkcionalitātemiokards
Sirds muskuļa medicīniskais nosaukums ir miokards. Galvenā cilvēka "motora" sienu biezums ir atkarīgs no tā, kāda slodze regulāri krīt uz tā kamerām, no kurām visspēcīgākais ir kreisais kambara. Saraujoties, tas izsūknē asinis un nosūta tās pa visu asinsrites sistēmu. Ja cilvēks nav aktīvs, bet vienkārši sēž vai stāv, viņa miokards enerģiski saruks. Tas ļauj tikt galā ar gravitācijas ietekmi, kas izraisa asiņu uzkrāšanos apakšējās ekstremitātēs.
Ja kreisā kambara ir hipertrofēta, tas ir, tā muskuļu sieniņas biezums ir palielināts, salīdzinot ar citiem sirds kambariem, tas nozīmē, ka sirdij bija nepārtraukti jāstrādā paaugstinātu prasību apstākļos. Spēlējot sportu vai citas intensīvas slodzes, ko papildina pastiprināta elpošana, miokarda darbība kļūst pēc iespējas aktīvāka. Pieaugot muskuļu pieprasījumam pēc asinīm, palielinās vajadzība pēc kreisā kambara, tāpēc laika gaitā tā izmērs palielinās līdzīgi kā skeleta muskuļiem.
Sirds kontrakciju koordinācija ir atkarīga no signāla, lai veiktu kontrakciju. Sirds vadošā sistēma ir atbildīga par šīs funkcijas īstenošanu. Miokardam ir unikāla spēja: tas spēj radīt elektrisku signālu, ļaujot muskulim ritmiski sarauties bez nervu vai hormonālas stimulācijas. Iedzimta sirdsdarbība ir aptuveni 70-80 sitieni.
Sirdsdarbības traucējumi
Lai veiktu konkrētas izmaiņas,kas rodas sirds un elpošanas sistēmā, ietver novirzes, kas rodas normālā sirds darbībā. Visizplatītākais traucējums ir sirdsdarbības ātruma izmaiņas. Šādu traucējumu draudi nav vienādi. Ir divu veidu aritmija - bradikardija un tahikardija. Pirmajā gadījumā mēs runājam par sirdsdarbības palēnināšanos, otrajā - šī rādītāja palielināšanos.
Ar bradikardiju pulss parasti ir 60 sitienu minūtē, bet tahikardijas gadījumā tas var pārsniegt 100–120 sitienus. Uz šo traucējumu fona mainās arī sinusa ritms. Miokards var strādāt apmierinoši, tikai tā ritms novirzās no normas, kas ietekmē asinsriti. Aritmijas simptomi ir reibonis, slikta dūša, nespēks un noguruma sajūta, nespēks, nemiers, ekstremitāšu trīce, vājums.
Cits ne mazāk izplatīts aritmijas veids ir priekškambaru mirdzēšana un plandīšanās. Ar šādām novirzēm pacienti sajūt papildu miokarda kontrakcijas, kas rodas impulsu dēļ, kas rodas ārpus sinoatriālā mezgla. Priekškambaru plandīšanās, kurā tie saraujas ar frekvenci 200–400 sitieni minūtē, ir bīstams aritmijas veids, kurā sirds praktiski nespēj tikt galā ar savu galveno funkciju un gandrīz nesūknē asinis.
Ventrikulāra paroksismāla tahikardija ir tikpat nopietns traucējums, kam nepieciešama neatliekama medicīniska palīdzība. Šis pārkāpums nopietni apdraud pacienta dzīvību. Ar ventrikulāru paroksismālu tahikardiju, trīs vai vairāk priekšlaicīgaskambaru kontrakcijas, kas var izraisīt mirgošanu. Atšķirībā no plandīšanās, mirgošana neļauj miokardam kontrolēt sirds kambaru audu kontrakcijas procesu. Sirds zaudē spēju sūknēt asinis. Kambaru fibrilācija bieži ir letāla pacientiem, kuri cieš no hroniskas sirds mazspējas un citām slimībām.
Smagas aritmijas formas ir tieša norāde uz defibrilatora lietošanu, kas var atjaunot apmierinošu sinusa ritmu. Neatliekamās palīdzības pasākumi veicina elpošanas atjaunošanos un dzīvības saglabāšanu. Nodarbojoties ar sporta veidiem, kuriem nepieciešama augsta kardiorespiratorā izturība, cilvēkam var rasties zems sirdsdarbības ātrums. Šajā gadījumā mēs nerunājam par bradikardiju. Tahikardija netiek uzskatīta par sirdsdarbības ātruma palielināšanos aktīva muskuļu darba laikā. Gan bradikardija, gan tahikardija parasti rodas cilvēkiem miera stāvoklī.
Bērnu un pusaudžu kardiorespiratorās sistēmas īpatnības
Daži eksperti izšķir tā saukto sirds attīstības pubertātes periodu, jo tieši pubertātes laikā tiek novērotas izteiktas izmaiņas sirds un asinsvadu darbībā. Salīdzinot ar sirds un elpošanas sistēmas attīstības līmeni bērniem vecumā no 7 līdz 10 gadiem, pusaudžu sirds un asinsvadu aparāts kļūst funkcionālāks un elastīgāks.
Tajā pašā laikā dažādu dzimumu pārstāvjiem atšķiras pats sirds un asinsvadu veidošanās process. Meitenesmiokarda masa palielinās ātrāk, bet mazāk vienmērīgi. Savukārt zēniem sirds un aortas izmērs ir lielāks nekā meitenēm. Pubertātes laikā sirds muskuļa struktūrā notiek pamatīgas izmaiņas, palielinās šķiedras un kodola diametrs. Miokards strauji aug, un asinsvadi ir lēnāki, kā rezultātā artēriju lūmenis attiecībā pret sirds izmēru kļūst mazāks. Šīs izmaiņas var izraisīt asinsrites traucējumus un paaugstinātu spiedienu slodzes laikā.
Sirdsdarbība ir labils rādītājs, kas mainās iekšējo un ārējo faktoru ietekmē (gaisa temperatūras paaugstināšanās, emociju izpausme, sporta treniņi u.c.). Tajā pašā laikā pulss fiziskā darba laikā var palielināties līdz 160-180 sitieniem minūtē, kas izraisa izvadītā asins apjoma palielināšanos. Bērna sirds un elpošanas sistēmu ietekmē garīgais stress, kas izpaužas kā sirdsdarbības paātrināšanās, īslaicīga asinsspiediena paaugstināšanās un nelabvēlīgas hemodinamikas izmaiņas.
Tikpat svarīgs kritērijs elpošanas sistēmas funkcionēšanai ir plaušu vitālās kapacitātes – gaisa tilpums, ko cilvēks izelpo pēc dziļas elpas. Pubertātes laikā notiek straujš visa elpošanas aparāta, tostarp deguna eju, balsenes, trahejas un vispārējās plaušu virsmas, augšanas un attīstības ātruma straujš pieaugums. Pusaudžiem plaušu apjoms palielinās 10 reizes, salīdzinot ar jaundzimušā plaušām, bet pieaugušajiem - 20 reizes.
Intensīvākā plaušu augšana vērojama laika posmā no 12 līdz 16 gadiem, un jauniem vīriešiemplaušu vitālā kapacitāte ir lielāka nekā meitenēm. Kopumā pusaudžiem ir labāki kardiorespiratori, tostarp dabiskā ventilācija, skābekļa uzņemšana un asinsrites sistēmas darbība, nekā jaunākiem skolēniem.
Šajā rakstā aplūkoti visi cilvēka sirds un elpošanas sistēmas elementi, tās īpatnības, tostarp pielāgošanās fiziskajām aktivitātēm un paaugstināta izturība. Plānojot nodarboties ar sportu, ir jāņem vērā visas sava ķermeņa darba nianses un pareizi jāsadala slodze. Sirds un elpošanas sistēmas stāvoklis ir svarīgs veselības rādītājs.
