Нищо не свидетелства за човешкото здраве по-надеждно от показателите на кардиореспираторната система. Както се досещате от името, ще говорим за връзката между кръвоносната и дихателната системи в нашето тяло, техните функции и предназначение.
Каква роля изпълнява
Дори минималната физическа активност е невъзможна без механизъм за координиран транспорт на кислород до сърцето и мозъка. При съмнение за сърдечно-съдови заболявания пациентът се насочва за диагностични процедури, резултатите от които ще дадат обективна картина на състоянието на кардиореспираторната система. Специфичните промени в него водят до неизправност на целия организъм. Според някои данни броят на хората, страдащи от заболявания на сърцето, кръвоносните съдове и белите дробове в Русия, е почти 20 милиона души, от които повече от милион са деца на възраст под 15 години.
Разпространението на патологиите на сърдечно-съдовата система задължава съвременното общество да изучава тяхната патогенеза и етиология, следователно оценкатааеробният капацитет на тялото е задължителен. Кардиореспираторната система е комплекс, състоящ се от две различни, но в същото време взаимосвързани системи. За да разберете как протичат основните процеси на жизнената дейност на тялото, разгледайте структурата и принципа на действие на всеки от тях.
Сърдечно-съдова система
Благодарение на неговата постоянна и непрекъсната работа се осигурява кръвообращението в цялото тяло. В структурата на сърдечно-съдовата система основните елементи са сърцето – вид помпа, която изпомпва кръвта, и кръвоносните съдове – кухи тръби, през които се транспортира кръвта. Освен кръвта, важен е и лимфният поток, който условно се счита за част от съдовата система.
Храненето на всяка клетка с кислород и протичането на метаболитните процеси зависят от състоянието на кардиореспираторната система. Взаимодействайки с вътрешните системи на тялото, сърцето и кръвоносните съдове незабавно реагират на всякакви промени в условията на вътрешната среда, за да осигурят максимална ефективност на тяхната работа.
Дори по време на сън и почивка кардиореспираторната система не спира да работи, като продължава да задоволява нуждите на тъканите от кислород. Сърцето, кръвоносните съдове и белите дробове имат различни цели. Защо се нуждаем от кардиореспираторна система? Той изпълнява следните функции:
- обмяна;
- екскреторна;
- хомеостатичен;
- транспорт;
- защитен.
Сърдечносъдовисистемата доставя кислород и хранителни вещества до всяка клетка в тялото, като отстранява въглеродния диоксид и крайните метаболитни продукти от нея. Кръвта, движеща се през артериите, вените и капилярите, доставя хормони от ендокринните жлези до крайните им рецептори, участва в поддържането на стабилен температурен режим и контролира pH на тялото. Сърдечно-съдовата система помага за предотвратяване на дехидратация и инфекциозни заболявания.
Как протича кардиореспираторният процес
Много трудове на учени са посветени на изучаването на методи за изследване на състоянието на кардиореспираторната система. Самостоятелна работа се извършва и от студенти от съответния профил на медицинските университети. Всички тези разработки са от голямо значение. Благодарение на изследователската работа стана известно какво представлява кардиореспираторната система и какви процеси протичат в нея.
Човешкото сърце се състои от две предсърдия, които действат като приемни камери, и две вентрикула, които изпомпват кръв. Сърцето като помпа подпомага непрекъснатото кръвообращение през големи и малки съдове, които са структурата на кръвоносната система. Кръвта, която тече в капилярите, не само транспортира кислород и хранителни вещества до вътрешните органи и тъкани, но и събира продуктите от техния метаболизъм. С тях тя се връща обратно в сърцето си. Такава кръв се нарича деоксигенирана.
Течната тъкан навлиза в дясното предсърдие през горната и долната празна вена. Кръвта се изпраща от дясното предсърдие вдясновентрикула, където се изпомпва през отворена клапа в белодробните артерии, а оттам директно в десния и левия бял дроб. Дясната страна на сърцето е отговорна за белодробната част на кръвообращението, поради което изпраща кръвта, която е преминала през цялото тяло, към дихателните органи за последващото й повторно оксигениране. Веднага след като белите дробове се напълнят с кислород, обогатената кръв излиза през белодробните вени и се връща в лявото предсърдие. Тук влиза оксигенирана кръв, която доставя кислород на всички тъкани и органи, изтичайки от отворената атриовентрикуларна лява митрална клапа в лявата камера и аортата, а след това и към всички телесни тъкани.
Естествена вентилация - какво е това?
Процесът на придвижване на въздух в и извън белите дробове се нарича дишане. Анатомичната вентилация се осигурява на два етапа - вдишване и издишване. Въздухът навлиза в белите дробове през носа; устата се използва, когато нуждата от въздух надвишава количеството, което може да се поеме в белите дробове през носа. Освен това е по-правилно и по-полезно да се диша през носа, тъй като въздухът, който преминава през носната раковина, се затопля и изчиства от прах, алергени, вируси и бактерии, които се задържат от цилиарния епител и лигавицата на назофаринкса. Дишането през устата не осигурява същото задълбочено филтриране на въздушната смес, влизаща в тялото, което увеличава вероятността от развитие на респираторни инфекции.
Най-малкият елемент на човешката кардиореспираторна система е белодробната алвеола, частта от белите дробове, където се извършва газообмен. Алвеолите са многобройнидихателни единици. От носа и устата въздухът се движи към тях през фаринкса, ларинкса, трахеята, бронхите и бронхиолите.
Белите дробове нямат привързаност към ребрата. Дихателните органи изглежда са спрени поради плевралната кухина, обгръщаща белите дробове. Те съдържат тънък слой плеврална течност, необходима за премахване на триенето по време на дихателни движения. Освен това плевралните кухини са свързани не само с белите дробове, но и с вътрешната повърхност на гръдния кош.
Какво се случва, когато тренирате
Потребността от кислород на мускулите се увеличава внезапно с увеличаване на активността, на фона на което се изисква голяма консумация на хранителни вещества. Освен това има ускоряване на метаболитните процеси, което води до увеличаване на количеството продукти на разпад. Продължителната физическа активност провокира повишаване на телесната температура, нивото на концентрацията на водородни йони в меките тъкани и кръвта и намаляване на киселинността на вътрешната среда.
Регулирането на дишането играе огромна роля за увеличаване на физическата активност. Най-често промените в нивото на мускулна активност влияят негативно на състоянието на кардиореспираторната система. Едно от често срещаните явления е задухът, който изпитват хора, които нямат подходяща физическа подготовка. Повишените натоварвания водят до рязко повишаване на концентрацията на артериален въглероден диоксид и нивото на Н+ йони в кръвта. Сигналът за тези промени се изпраща до дихателния център, което води до увеличаване на честотата и дълбочината на вентилацията.
Всички посочениспецифични промени в кардиореспираторната система спомагат за постигането на основната цел за задоволяване на повишените физически нужди и осигуряване на максимална ефективност на нейното функциониране.
Интензивна работа на белите дробове
За да се осигури правилна белодробна вентилация и транспортиране на газове, тялото изразходва много енергия. Преобладаващата му част се използва от дихателната мускулатура в процеса на вентилация на белите дробове. Ако човек е неактивен, в покой, само 2% от общата изразходвана енергия се използва от дихателните мускули. Ако честотата на вдишванията и издишванията се увеличава, консумацията на енергия също се увеличава. При интензивна физическа работа дихателната система може да използва повече от 15% от енергията. Кислородът се изисква от всички негови елементи: диафрагмална преграда, междуребрие и коремни мускули.
Процесът на естествена вентилация на белите дробове се осъществява с висока цена на енергия, но дори екстремната физическа активност не води до произволен приток и изтичане на въздух. Това е максималната произволна вентилация. Има мнение, че именно белодробната вентилация е ограничаващ фактор по време на изтощителна физическа активност при спортисти. Кардиореспираторната система, според специалистите, работи с пълна сила, което в крайна сметка води до изхабяване на запасите от гликоген и умора на дихателната мускулатура. Тези промени се наблюдават по време на дълги тренировки, многокилометрови бягания и др.
Учени, които провеждат експериментис плъхове, стигна до заключението, че недостатъчно „тренираните“гризачи по време на интензивна физическа активност намаляват нивото на гликоген в дихателните мускули. И въпреки факта, че в мускулите на задните крайници той остава практически непроменен, изпитваното животно развива кардиореспираторен синдром, който се характеризира с тахикардия, тежък задух и в тежки случаи белодробен оток.
Обемът на вдишвания въздух по време на физическа активност може да се увеличи няколко пъти, а съпротивлението на дихателните пътища остава същото като това, което е характерно за състоянието на покой поради разширяването на ларингеалната фисура и бронхите. Кръвта, постъпваща в сърдечно-съдовата система, не губи степента на насищане с кислород дори при максимални усилия. Така кардиореспираторната система е в състояние да задоволи нуждите от интензивно дишане както по време на краткотрайна, така и при продължителна физическа активност.
Имайте предвид, че прекомерното поглъщане на кислород може да доведе до някои проблеми. Ненормално тесните дихателни пътища или нарушената проходимост могат да доведат до специфични промени в кардиореспираторната система. Астмата, например, провокира свиване на бронхиолите и подуване на лигавицата, което в крайна сметка увеличава силата на вентилационното съпротивление и провокира задух. Показателят, характеризиращ максималното представяне на кардиореспираторната система, е задоволителното състояние на дихателните органи. Въпреки че връзката между упражненията и обструкцията на дихателните пътищапътеки е установено много отдавна, лекарите все още не могат да определят точния механизъм за развитие на астматичен пристъп на фона на повишена активност.
Пулс на ръката: колко удара се считат за нормални?
Сърдечната честота е най-простият и в същото време информативен индикатор, който се взема предвид при провеждане на кардиореспираторен мониторинг. Всеки знае как да измерва сърдечната честота - трябва да напипате за куршуми в областта на китката или каротидната артерия и да преброите броя на ударите в минута. Тези зони отразяват количеството работа, извършвана от сърцето, за да отговори на повишените изисквания на тялото.
Разликата в представянето между човек в покой и човек по време на кардиореспираторно натоварване е очевидна. Средно сърдечната честота е около 60-80 удара в минута. Интересното е, че при спортистите кардиореспираторната система в покой показва по-скромни резултати. Пулсът им може да бъде 28-40 удара, което се счита за норма и се обяснява с високото ниво на обучение и физическата издръжливост, развита през годините на тренировки. При хора, които са много по-малко склонни да изпитват силен кардиореспираторен стрес, сърдечната честота може да достигне 90-100 удара в минута.
С възрастта пулсът намалява. Външни фактори (например висока температура, липса на кислород, повишениатмосферно налягане и др.). На фона на увеличаване на интензивността на работа пулсът става по-бърз. Ако нивото на физическа активност е под контрол (то може да се измери с различни уреди), може да се използва специална формула за изчисляване на приблизителното количество консумиран кислород.
Определянето на интензивността на труда по отношение на консумацията на кислород е не само точно, но и най-подходящо при изследване на различни хора или на едно и също лице, но при различни обстоятелства. Максималният пулс се увеличава пропорционално на нарастването на интензивността на физическия труд до преумора. Между другото, когато се достигне това състояние, сърдечната честота постепенно се стабилизира.
Максималната сърдечна честота може да се определи, като се вземе предвид възрастта, тъй като тя става по-ниска с напредване на възрастта. Сърдечната честота спада със скорост от 1 удар на година, като се започне от 10-15-годишна възраст. В същото време трябва да се има предвид, че отделните показатели могат да се различават значително от средните стойности.
Църкулация по време на тренировка
Кардиореспираторната система е сложна структура, в която една от основните роли принадлежи на кръвообращението. Когато човек започне да тренира или да работи, кръвният му поток се разпределя по различен начин. Под влияние на симпатиковата нервна система кръвта напуска онези съдове, където присъствието й не е необходимо в момента, и отива към мускулите, които участват активно в работата. При човек, който е в покой, сърдечен дебиткръвта в мускулите е само 15-20%, а при спортуване може да достигне 85%. Кръвоснабдяването на мускулните тъкани се увеличава поради намаляване на кръвоснабдяването на коремните органи.
В случай на промяна в температурата, преобладаващото количество кръв се насочва към кожата. За това се грижи и симпатиковата нервна система. Целта на преразпределението е да се замени топлината, която се отделя във външната среда, като се изпраща от дълбочината на тялото към периферията. В същото време повишеният приток на кръв към кожата автоматично намалява интензивността на кръвоснабдяването на мускулните тъкани. Не е изненадващо, че работата на кардиореспираторната система при хора, занимаващи се със спорт в горещо време, не показва добри резултати.
Скелетните мускули, участващи в работата, изпитват остра нужда от повече кислород, която се задоволява чрез ускорена циркулация на кръвта поради симпатикова съдова стимулация в тези области, където притока на кръв е временно ограничен. Например, съдовете, водещи към органите на храносмилателната система, могат да се стеснят, след което кръвният поток се пренасочва към мускулите, които се нуждаят от повече кръв. Съдовете на мускулите се разширяват, поради което има прилив на кръв. В процеса на извършване на физическа активност скоростта на метаболитните реакции, протичащи в мускулните тъкани, се увеличава, което води до натрупване на метаболитни продукти на разпад. Активният метаболизъм причинява повишаване на киселинността и температурата в мускулите.
Функционалностмиокард
Медицинското наименование на сърдечния мускул е миокардът. Дебелината на стените на основния човешки "мотор" зависи от това какъв товар редовно пада върху камерите му, от които лявата камера е най-мощната. Свивайки се, той изпомпва кръвта и я изпраща през цялата кръвоносна система. Ако човек не е активен, а просто седи или стои, неговият миокард ще се свие енергично. Това ви позволява да се справите с ефекта на гравитацията, което води до натрупване на кръв в долните крайници.
Ако лявата камера е хипертрофирана, тоест дебелината на мускулната му стена е увеличена в сравнение с други камери на сърцето, това означава, че сърцето трябва да работи непрекъснато в условия на повишени изисквания. При спортуване или други интензивни натоварвания, придружени от усилено дишане, миокардната дейност става възможно най-активна. Тъй като нуждата от кръв на мускулите се увеличава, така се увеличава и нуждата от лява камера, така че с течение на времето той нараства по размер, подобен на скелетния мускул.
Координацията на сърдечните контракции зависи от сигнала за извършване на контракцията. Провеждащата система на сърцето е отговорна за изпълнението на тази функция. Миокардът има уникална способност: той е в състояние да произвежда електрически сигнал, позволявайки на мускула да се свива ритмично без нервна или хормонална стимулация. Вродената сърдечна честота е около 70-80 удара.
Сърдечни нарушения
За конкретни промени,възникващи в кардиореспираторната система включват отклонения, които възникват при нормална сърдечна дейност. Най-често срещаното нарушение е промяна в сърдечната честота. Опасността от подобни нарушения не е същата. Има два вида аритмии - брадикардия и тахикардия. В първия случай говорим за забавяне на сърдечната честота, във втория - за увеличаване на този индикатор.
При брадикардия пулсът обикновено е в рамките на 60 удара в минута, а при тахикардия може да надвишава 100-120 удара. На фона на тези нарушения се променя и синусовият ритъм. Миокардът може да работи задоволително, само неговият ритъм се отклонява от нормата, което се отразява на кръвообращението. Симптомите на аритмията са замаяност, гадене, слабост и чувство на умора, слабост, тревожност, тремор на крайниците, припадък.
Друг тип аритмия, която е не по-малко разпространена, е предсърдно мъждене и трептене. При такива отклонения пациентите усещат допълнителни контракции на миокарда, които възникват поради импулси, възникващи извън синоатриалния възел. Предсърдното трептене, при което те се свиват с честота 200-400 удара в минута, е опасен вид аритмия, при която сърцето практически не може да се справи с основната си функция и почти не изпомпва кръв.
Вентрикуларната пароксизмална тахикардия е също толкова сериозно заболяване, което изисква спешна медицинска помощ. Това нарушение е сериозна заплаха за живота на пациента. С камерна пароксизмална тахикардия, три или повече преждевременновентрикуларни контракции, които могат да доведат до трептене. За разлика от трептене, трептенето не позволява на миокарда да контролира процеса на свиване на вентрикуларната тъкан. Сърцето губи способността си да изпомпва кръв. Вентрикуларната фибрилация често е фатална при пациенти, страдащи от хронична сърдечна недостатъчност и други заболявания.
Тежките форми на аритмия са директна индикация за използване на дефибрилатор, който може да върне задоволителен синусов ритъм. Мерките за спешно лечение допринасят за възстановяването на дишането и поддържането на живота. Когато се занимава със спорт, който изисква висока кардиореспираторна издръжливост, човек може да се окаже с нисък пулс. В този случай не говорим за брадикардия. Тахикардията не се счита за увеличаване на сърдечната честота по време на активна мускулна работа. Както брадикардията, така и тахикардията обикновено се появяват при хора в покой.
Особености на кардиореспираторната система при деца и юноши
Някои експерти разграничават така наречения пубертетен период на развитие на сърцето, тъй като именно по време на пубертета се наблюдават изразени промени в сърдечно-съдовата дейност. В сравнение с нивото на развитие на кардиореспираторната система при деца 7-10 години, сърдечно-съдовият апарат при подрастващите става по-функционален и устойчив.
В същото време самият процес на образуване на сърцето и кръвоносните съдове се различава при представителите на различния пол. момичетамиокардната маса се увеличава по-бързо, но по-малко равномерно. От своя страна, размерът на сърцето и аортата при момчетата е по-голям, отколкото при момичетата. По време на пубертета настъпват дълбоки промени в структурата на сърдечния мускул, увеличава се диаметърът на влакното и ядрото. Миокардът расте бързо, а съдовете са по-бавни, поради което луменът на артериите спрямо размера на сърцето става по-малък. Тази промяна може да доведе до нарушения на кръвообращението и повишено налягане по време на тренировка.
Сърдечната честота е лабилен индикатор, който се променя под влияние на вътрешни и външни фактори (повишаване на температурата на въздуха, изразяване на емоции, спортни тренировки и др.). В същото време пулсът по време на физическа работа може да се увеличи до 160-180 удара в минута, което води до увеличаване на обема на изхвърлената кръв. Кардиореспираторната система на детето е засегната от психически стрес, който се изразява в ускоряване на сърдечната честота, временно повишаване на кръвното налягане и неблагоприятни промени в хемодинамиката.
Не по-малко важен критерий за функционирането на дихателната система е жизненият капацитет на белите дробове - обемът въздух, който човек издишва след дълбоко вдишване. По време на пубертета се наблюдава рязък скок в общия темп на растеж и развитие на целия дихателен апарат, включително носните проходи, ларинкса, трахеята и общата повърхност на белите дробове. При юноши обемът на белите дробове се увеличава 10 пъти в сравнение с белите дробове на новородено, а при възрастните - 20 пъти.
Най-интензивен растеж на белите дробове се наблюдава в периода от 12 до 16 години, а при младите мъжежизненият капацитет на белите дробове е по-голям от този на момичетата. Като цяло, подрастващите имат по-добри кардиореспираторни мерки, включително естествена вентилация, прием на кислород и работа на кръвоносната система, отколкото по-малките ученици.
Тази статия разглежда всички елементи на човешката кардиореспираторна система, нейните характеристики, включително адаптиране към физическа активност и повишена издръжливост. Когато планирате да спортувате, е необходимо да вземете предвид всички нюанси на работата на тялото си и да разпределите правилно натоварването. Състоянието на кардиореспираторната система е важен показател за здравето.
