Nimic nu mărturisește sănătatea umană mai fiabil decât indicatorii sistemului cardiorespirator. După cum ați putea ghici din nume, vom vorbi despre relația dintre sistemele circulator și respirator din corpul nostru, funcțiile și scopul acestora.
Ce rol are
Chiar și o activitate fizică minimă este imposibilă fără un mecanism de transport coordonat al oxigenului către inimă și creier. Dacă sunt suspectate boli cardiovasculare, pacientul este îndrumat pentru proceduri de diagnostic, ale căror rezultate vor oferi o imagine obiectivă a stării sistemului cardiorespirator. Modificările specifice ale acestuia duc la o funcționare defectuoasă a întregului organism. Potrivit unor date, numărul persoanelor care suferă de boli ale inimii, vaselor de sânge și plămânilor în Rusia este de aproape 20 de milioane de oameni, dintre care mai mult de un milion sunt copii sub 15 ani.
Prevalența patologiilor sistemului cardiovascular obligă societatea modernă să studieze patogeneza și etiologia acestora, prin urmare, evaluareacapacitatea aerobă a corpului este o necesitate. Sistemul cardiorespirator este un complex format din două sisteme diferite, dar în același timp interconectate. Pentru a înțelege cum decurg principalele procese ale activității vitale a organismului, luați în considerare structura și principiul de funcționare a fiecăruia dintre ele.
Sistem cardiovascular
Datorita functionarii sale constante si neintrerupte, circulatia sangelui in intregul organism este asigurata. În structura sistemului cardiovascular, elementele principale sunt inima - un fel de pompă care pompează sângele, iar vasele de sânge - tuburi goale prin care este transportat sângele. Pe lângă sânge, este important și fluxul limfatic, care este considerat condiționat în mod condiționat ca parte a sistemului vascular.
Hurația fiecărei celule cu oxigen și fluxul proceselor metabolice depind de starea sistemului cardiorespirator. Interacționând cu sistemele interne ale corpului, inima și vasele de sânge răspund imediat la orice modificări ale condițiilor mediului intern pentru a asigura eficiența maximă a muncii lor.
Chiar și în timpul somnului și odihnei, sistemul cardiorespirator nu încetează să funcționeze, continuând să satisfacă nevoile de oxigen ale țesuturilor. Inima, vasele de sânge și plămânii au diverse scopuri. De ce avem nevoie de un sistem cardiorespirator? Îndeplinește următoarele funcții:
- schimb;
- excretor;
- homeostatic;
- transport;
- de protecție.
Cardiovascularesistemul furnizează oxigen și nutrienți fiecărei celule din organism, eliminând dioxidul de carbon și produsele finale metabolice din aceasta. Sângele care se deplasează prin artere, vene și capilare livrează hormoni de la glandele endocrine către receptorii lor terminali, este implicat în menținerea unui regim stabil de temperatură și controlează pH-ul organismului. Este sistemul cardiovascular care ajută la prevenirea deshidratării și a bolilor infecțioase.
Cum decurge procesul cardiorespirator
Multe lucrări ale oamenilor de știință sunt dedicate studiului metodelor de studiere a stării sistemului cardiorespirator. Munca independentă este, de asemenea, efectuată de studenți din profilul relevant al universităților medicale. Toate aceste evoluții sunt de mare importanță. Datorită cercetărilor, a devenit cunoscut ce este sistemul cardiorespirator și ce procese au loc în el.
Inima umană este formată din două atrii, care acționează ca camere receptoare și două ventricule care pompează sângele. Inima ca o pompă promovează circulația sanguină non-stop prin vasele mari și mici, care sunt structura sistemului circulator. Sângele care curge în capilare nu numai că transportă oxigen și substanțe nutritive către organele și țesuturile interne, dar colectează și produsele metabolismului lor. Cu ei se întoarce înapoi la inima ei. Un astfel de sânge se numește deoxigenat.
Țesutul lichid intră în atriul drept prin vena cavă superioară și inferioară. Sângele este trimis din atriul drept spre dreaptaventriculul, unde este pompat printr-o supapă deschisă în arterele pulmonare și de acolo direct în plămânii drept și stângi. Partea dreaptă a inimii este responsabilă pentru partea pulmonară a circulației sângelui, prin urmare, trimite sângele care a trecut prin corp către organele respiratorii pentru reoxigenarea lui ulterioară. De îndată ce plămânii sunt umpluți cu oxigen, sângele îmbogățit pleacă prin venele pulmonare și revine în atriul stâng. Sângele oxigenat intră aici, care furnizează oxigen tuturor țesuturilor și organelor, curgând din valva mitrală stângă atrioventriculară deschisă în ventriculul stâng și aortă și apoi către toate țesuturile corpului.
Ventilație naturală - ce este?
Procesul de deplasare a aerului în și din plămâni se numește respirație. Ventilația anatomică este asigurată în două etape - inspirație și expirație. Aerul intră în plămâni prin nas; gura este folosită atunci când necesarul de aer depășește cantitatea care poate fi dusă în plămâni prin nas. În plus, este mai corect și mai util să respiri pe nas, deoarece aerul care trece prin concha nazală este încălzit și curățat de praf, alergeni, viruși și bacterii care sunt reținute de epiteliul ciliar și de membrana mucoasă a nazofaringelui.. Respirația bucală nu asigură aceeași filtrare amănunțită a amestecului de aer care intră în organism, ceea ce crește probabilitatea de a dezvolta infecții respiratorii.
Cel mai mic element al sistemului cardiorespirator uman este alveola pulmonară, partea plămânilor unde are loc schimbul de gaze. Alveolele sunt numeroaseunitati respiratorii. Din nas și gură, aerul se deplasează către ele prin faringe, laringe, trahee, bronhii și bronhiole.
Plămânii nu au atașament de coaste. Organele respiratorii par să fie suspendate din cauza cavității pleurale care învăluie plămânii. Conțin un strat subțire de lichid pleural necesar pentru a elimina frecarea în timpul mișcărilor respiratorii. În plus, cavitățile pleurale sunt conectate nu numai la plămâni, ci și la suprafața interioară a toracelui.
Ce se întâmplă când faci exerciții
Cererea de oxigen a mușchilor crește brusc odată cu creșterea activității, pe fondul căreia este necesar un consum mare de nutrienți. În plus, există o accelerare a proceselor metabolice, ceea ce duce la o creștere a cantității de produse de degradare. Activitatea fizică prelungită provoacă o creștere a temperaturii corpului, a nivelului concentrației ionilor de hidrogen în țesuturile moi și sânge și o scădere a acidității mediului intern.
Reglarea respirației joacă un rol enorm în creșterea activității fizice. Cel mai adesea, modificările nivelului de activitate musculară afectează negativ starea sistemului cardiorespirator. Unul dintre fenomenele obișnuite este respirația scurtă, care este experimentată de persoanele care nu au o pregătire fizică adecvată. Sarcinile crescute duc la o creștere bruscă a concentrației de dioxid de carbon arterial și a nivelului de ioni H+ din sânge. Semnalul despre aceste modificări este trimis către centrul respirator, rezultând o creștere a frecvenței și adâncimii ventilației.
Toate specificatemodificările specifice ale sistemului cardiorespirator ajută la atingerea scopului principal de a satisface nevoile fizice sporite și de a asigura eficiența maximă a funcționării acestuia.
Munca pulmonară intensivă
Pentru a asigura ventilația pulmonară adecvată și transportul gazelor, organismul cheltuiește multă energie. Partea sa predominantă este utilizată de mușchii respiratori în procesul de ventilație pulmonară. Dacă o persoană este inactivă, în repaus, doar 2% din energia totală cheltuită este utilizată de mușchii respiratori. Dacă crește frecvența inspirațiilor și expirațiilor, crește și consumul de energie. În timpul muncii fizice intense, sistemul respirator poate folosi mai mult de 15% din energie. Oxigenul este necesar de toate elementele sale: septul diafragmatic, mușchii intercostali și abdominali.
Procesul de ventilație naturală a plămânilor se desfășoară cu un cost ridicat de energie, dar nici măcar activitatea fizică extremă nu duce la intrarea și ieșirea arbitrară de aer. Aceasta este ventilația maximă arbitrară. Există opinia că ventilația pulmonară este factorul limitator în timpul activității fizice epuizante la sportivi. Sistemul cardiorespirator, conform experților, funcționează la putere maximă, ceea ce duce în cele din urmă la risipa rezervelor de glicogen și la oboseala mușchilor respiratori. Aceste modificări sunt observate în timpul sesiunilor lungi de antrenament, ale alergărilor pe mai mulți kilometri etc.
Oameni de știință care au efectuat experimentecu șobolani, a ajuns la concluzia că rozătoarele insuficient „antrenate” în timpul activității fizice intense au scăzut nivelul de glicogen în mușchii respiratori. Și în ciuda faptului că în mușchii membrelor posterioare a rămas practic neschimbat, animalul de testat a dezvoltat un sindrom cardiorespirator, care se caracterizează prin tahicardie, dificultăți severe de respirație și, în cazuri severe, edem pulmonar.
Volumul de aer inhalat în timpul activității fizice poate crește de mai multe ori, iar rezistența căilor respiratorii rămâne aceeași cu cea caracteristică stării de repaus datorită expansiunii fisurii laringiene și a bronhiilor. Sângele care intră în sistemul cardiovascular nu pierde gradul de saturație în oxigen chiar și cu efort maxim. Astfel, sistemul cardiorespirator este capabil să răspundă nevoilor de respirație intensivă atât în timpul activității fizice pe termen scurt, cât și pe termen lung.
Fii conștient de faptul că consumul excesiv de oxigen poate duce la unele probleme. Căile respiratorii anormal de înguste sau permeabilitatea afectată a căilor respiratorii pot duce la modificări specifice care apar în sistemul cardiorespirator. Astmul, de exemplu, provoacă constricția bronhiolelor și umflarea membranei mucoase, care în cele din urmă crește forța de rezistență la ventilație și provoacă dificultăți de respirație. Indicatorul care caracterizează performanța maximă a sistemului cardiorespirator este starea satisfăcătoare a organelor respiratorii. Deși relația dintre exercițiu și obstrucția căilor respiratoriicăile a fost stabilită cu mult timp în urmă, medicii încă nu pot determina mecanismul exact pentru dezvoltarea unui atac de astm pe fondul activității crescute.
Pulsul pe braț: câte bătăi sunt considerate normale?
Ritmul cardiac este cel mai simplu și în același timp informativ indicator de care se ține cont la efectuarea monitorizării cardiorespiratorii. Toată lumea știe cum să măsoare ritmul cardiac - trebuie să simțiți gloanțe în zona încheieturii mâinii sau a arterei carotide și să numărați numărul de bătăi pe minut. Aceste zone reflectă cantitatea de muncă efectuată de inimă pentru a satisface cerințele crescute ale corpului.
Diferența de performanță dintre o persoană în repaus și o persoană în timpul unei sarcini cardiorespiratorii este evidentă. În medie, ritmul cardiac este de aproximativ 60-80 de bătăi pe minut. Interesant este că la sportivi, sistemul cardiorespirator în repaus demonstrează rezultate mai modeste. Pulsul lor poate fi de 28-40 de bătăi, ceea ce este considerat normal și se explică prin nivelul ridicat de antrenament și rezistența fizică dezvoltată de-a lungul anilor de antrenament. La persoanele care sunt mult mai puțin susceptibile de a experimenta stres cardiorespirator intens, ritmul cardiac poate ajunge la 90-100 de bătăi pe minut.
Odată cu vârsta, pulsul scade. Factori externi (de exemplu, temperatură ridicată, lipsă de oxigen, creșterepresiunea atmosferică etc.). Pe fondul creșterii intensității muncii, pulsul devine mai rapid. Dacă nivelul de activitate fizică este sub control (poate fi măsurat folosind diverse dispozitive), se poate folosi o formulă specială pentru a calcula cantitatea aproximativă de oxigen consumată.
Determinarea intensității travaliului în ceea ce privește consumul de oxigen nu este doar exactă, ci și cea mai potrivită atunci când examinăm diferite persoane, sau aceeași persoană, dar în circumstanțe diferite. Frecvența cardiacă maximă crește proporțional cu creșterea intensității travaliului fizic până la suprasolicitare. Apropo, pe măsură ce se ajunge la această stare, ritmul cardiac se stabilizează treptat.
Frecvența cardiacă maximă poate fi determinată ținând cont de vârstă, deoarece scade pe măsură ce o persoană îmbătrânește. Ritmul cardiac scade cu 1 bataie pe an incepand cu varsta de 10-15 ani. În același timp, trebuie avut în vedere că indicatorii individuali pot diferi semnificativ de valorile medii.
Circulație în timpul exercițiului
Aparatul cardiorespirator este o structură complexă în care unul dintre rolurile principale revine circulației sanguine. Când o persoană începe să facă mișcare sau să lucreze, fluxul său sanguin este distribuit diferit. Sub influența sistemului nervos simpatic, sângele părăsește acele vase în care prezența sa nu este necesară în acest moment și merge către mușchii care sunt implicați activ în muncă. La o persoană care este în repaus, debitul cardiacsângele în mușchi este de doar 15-20%, iar atunci când practicați sport poate ajunge la 85%. Aportul de sânge către țesuturile musculare crește din cauza scăderii aportului de sânge a organelor abdominale.
În cazul schimbării temperaturii, cantitatea predominantă de sânge este direcționată către piele. Acest lucru este îngrijit și de sistemul nervos simpatic. Scopul redistribuirii este de a înlocui căldura care este eliberată în mediul extern prin trimiterea acesteia din adâncimea corpului spre periferie. În același timp, fluxul sanguin crescut al pielii reduce automat intensitatea alimentării cu sânge a țesuturilor musculare. Deloc surprinzător, performanța sistemului cardiorespirator la persoanele implicate în sport pe vreme caldă nu dă rezultate bune.
Mușchii scheletici implicați în muncă experimentează o nevoie acută de mai mult oxigen, care este satisfăcută de circulația sanguină accelerată datorită stimulării vasculare simpatice în acele zone în care fluxul sanguin este temporar limitat. De exemplu, vasele care duc la organele sistemului digestiv se pot îngusta, după care fluxul sanguin este redirecționat către mușchii, care au nevoie de mai mult sânge. Vasele mușchilor se extind, din cauza căreia există un jet de sânge. În procesul de efectuare a activității fizice, rata reacțiilor metabolice care apar în țesuturile musculare crește, ceea ce duce la acumularea de produse de degradare metabolică. Un metabolism activ determină o creștere a acidității și a temperaturii în mușchi.
Funcționalitatemiocard
Numele medical pentru mușchiul inimii este miocard. Grosimea pereților „motorului” uman principal depinde de ce fel de sarcină cade în mod regulat pe camerele sale, dintre care ventriculul stâng este cel mai puternic. Prin contractare, pompează sânge și îl trimite prin întreg sistemul circulator. Dacă o persoană nu este activă, ci pur și simplu stă sau stă în picioare, miocardul său se va contracta puternic. Acest lucru vă permite să faceți față efectului gravitației, care duce la acumularea de sânge în extremitățile inferioare.
Dacă ventriculul stâng este hipertrofiat, adică grosimea peretelui său muscular este crescută în comparație cu alte camere ale inimii, aceasta înseamnă că inima a trebuit să lucreze constant în condiții de solicitări crescute. Când practicați sport sau alte sarcini intense, însoțite de respirație crescută, activitatea miocardică devine cât se poate de activă. Pe măsură ce cererea de sânge a mușchilor crește, la fel și cerințele pentru ventriculul stâng, astfel încât în timp crește în dimensiune similar cu mușchiul scheletic.
Coordonarea contracțiilor inimii depinde de semnalul de a efectua contracția. Sistemul de conducere al inimii este responsabil pentru implementarea acestei funcții. Miocardul are o capacitate unică: este capabil să producă un semnal electric, permițând mușchiului să se contracte ritmic fără stimulare neuronală sau hormonală. Ritmul cardiac congenital este de aproximativ 70-80 de bătăi.
Tulburări cardiace
La anumite modificări,care apar în sistemul cardiorespirator includ abaterile care apar în activitatea cardiacă normală. Cea mai frecventă tulburare este modificarea ritmului cardiac. Pericolul unor astfel de tulburări nu este același. Există două tipuri de aritmie - bradicardie și tahicardie. În primul caz, vorbim despre o încetinire a ritmului cardiac, în al doilea - o creștere a acestui indicator.
Cu bradicardie, pulsul este de obicei în 60 de bătăi pe minut, iar în cazul tahicardiei poate depăși 100-120 de bătăi. Pe fondul acestor tulburări se modifică și ritmul sinusal. Miocardul poate funcționa satisfăcător, doar ritmul său se abate de la normă, ceea ce afectează circulația sângelui. Simptomele aritmiei sunt amețeli, greață, slăbiciune și o senzație de oboseală, slăbiciune, anxietate, tremor la nivelul membrelor, leșin.
Un alt tip de aritmie, care nu este mai puțin frecventă, este fibrilația atrială și flutterul. Cu astfel de abateri, pacienții simt contracții miocardice suplimentare care apar din cauza impulsurilor care apar în afara nodului sinoatrial. Flutterul atrial, în care se contractă cu o frecvență de 200-400 de bătăi pe minut, este un tip periculos de aritmie, în care inima practic nu poate face față funcției sale principale și cu greu pompează sânge.
Tahicardia paroxistică ventriculară este o afecțiune la fel de gravă care necesită îngrijiri medicale urgente. Această încălcare este o amenințare gravă la adresa vieții pacientului. Cu tahicardie paroxistică ventriculară, trei sau mai multe prematurecontracții ventriculare, care pot duce la pâlpâirea. Spre deosebire de flutter, pâlpâirea nu permite miocardului să controleze procesul de contracție a țesutului ventricular. Inima își pierde capacitatea de a pompa sânge. Fibrilația ventriculară este adesea fatală la pacienții care suferă de insuficiență cardiacă cronică și alte boli.
Formele severe de aritmie sunt o indicație directă pentru utilizarea unui defibrilator, care poate returna un ritm sinusal satisfăcător. Măsurile de tratament de urgență contribuie la restabilirea respirației și la menținerea vieții. Când se angajează în sporturi care necesită rezistență cardiorespiratorie ridicată, o persoană se poate găsi cu o frecvență cardiacă scăzută. În acest caz, nu vorbim despre bradicardie. Tahicardia nu este considerată o creștere a frecvenței cardiace în timpul lucrului muscular activ. Atât bradicardia, cât și tahicardia apar de obicei la persoanele aflate în repaus.
Caracteristici ale sistemului cardiorespirator la copii și adolescenți
Unii experți disting așa-numita perioadă pubertară a dezvoltării inimii, deoarece în timpul pubertății se observă modificări pronunțate ale activității cardiovasculare. În comparație cu nivelul de dezvoltare a sistemului cardiorespirator la copiii de 7-10 ani, aparatul cardiovascular la adolescenți devine mai funcțional și mai rezistent.
În același timp, însuși procesul de formare a inimii și a vaselor de sânge diferă la reprezentanții de diferite sexe. Fetelormasa miocardică crește mai rapid, dar mai puțin uniform. La rândul său, dimensiunea inimii și aortei la băieți este mai mare decât la fete. În timpul pubertății, apar modificări profunde în structura mușchiului inimii, diametrul fibrei și nucleului crește. Miocardul crește rapid, iar vasele sunt mai lente, datorită faptului că lumenul arterelor în raport cu dimensiunea inimii devine mai mic. Această modificare poate duce la tulburări circulatorii și la creșterea presiunii în timpul exercițiilor fizice.
Ritmul cardiac este un indicator labil care se modifică sub influența factorilor interni și externi (creșterea temperaturii aerului, exprimarea emoțiilor, antrenamentul sportiv etc.). În același timp, pulsul în timpul muncii fizice poate crește la 160-180 de bătăi pe minut, ceea ce duce la o creștere a volumului de sânge expulzat. Sistemul cardiorespirator al copilului este afectat de stresul psihic, care se exprimă prin creșterea ritmului cardiac, creșterea temporară a tensiunii arteriale și modificări adverse ale hemodinamicii.
Un criteriu la fel de important pentru funcționarea sistemului respirator este capacitatea vitală a plămânilor - volumul de aer pe care o persoană îl expiră după o respirație profundă. O creștere bruscă a ratei generale de creștere și dezvoltare a întregului aparat respirator, inclusiv căile nazale, laringele, traheea și suprafața generală a plămânilor, are loc în timpul pubertății. La adolescenți, volumul pulmonar este crescut de 10 ori în comparație cu plămânii unui nou-născut, iar la adulți - de 20 de ori.
Cea mai intensă creștere a plămânilor se observă în perioada de la 12 la 16 ani, iar la bărbații tinericapacitatea vitală a plămânilor este mai mare decât cea a fetelor. În general, adolescenții au măsuri cardiorespiratorii mai bune, inclusiv ventilația naturală, aportul de oxigen și performanța sistemului circulator, decât școlarii mai mici.
Acest articol discută toate elementele sistemului cardiorespirator uman, caracteristicile acestuia, inclusiv adaptarea la activitatea fizică și rezistența crescută. Când plănuiți să faceți sport, este necesar să țineți cont de toate nuanțele muncii corpului dvs. și să distribuiți corect sarcina. Starea sistemului cardiorespirator este un indicator important al sănătății.
