Inget vittnar mer tillförlitligt om människors hälsa än indikatorer på hjärt- och andningssystemet. Som du kanske kan gissa från namnet kommer vi att prata om förhållandet mellan cirkulations- och andningssystemet i vår kropp, deras funktioner och syfte.
Vilken roll spelar
Även minimal fysisk aktivitet är omöjlig utan en mekanism för samordnad transport av syre till hjärtat och hjärnan. Vid misstanke om hjärt-kärlsjukdomar hänvisas patienten till diagnostiska procedurer, vars resultat ger en objektiv bild av tillståndet i det kardiorespiratoriska systemet. Specifika förändringar i den leder till funktionsfel i hela organismen. Enligt vissa uppgifter är antalet personer som lider av sjukdomar i hjärtat, blodkärlen och lungorna i Ryssland nästan 20 miljoner människor, varav mer än en miljon är barn under 15.
Förekomsten av patologier i det kardiovaskulära systemet tvingar det moderna samhället att studera deras patogenes och etiologi, därför gör bedömningenaerob kapacitet hos kroppen är ett måste. Det kardiorespiratoriska systemet är ett komplex som består av två olika, men samtidigt sammankopplade system. För att förstå hur huvudprocesserna för kroppens vitala aktivitet fortskrider, överväg strukturen och funktionsprincipen för var och en av dem.
Cardiovascular system
Tack vare den konstanta och oavbrutna driften säkerställs blodcirkulationen i hela kroppen. I det kardiovaskulära systemets struktur är huvudelementen hjärtat - en slags pump som pumpar blod, och blodkärl - ihåliga rör genom vilka blod transporteras. Förutom blod är också lymfflödet viktigt, vilket villkorligt anses vara en del av kärlsystemet.
Näringen av varje cell med syre och flödet av metaboliska processer beror på tillståndet i det kardiorespiratoriska systemet. Genom att interagera med kroppens inre system reagerar hjärtat och blodkärlen omedelbart på alla förändringar i förhållandena i den inre miljön för att säkerställa maximal effektivitet i deras arbete.
Även under sömn och vila slutar inte det kardiorespiratoriska systemet att fungera, utan fortsätter att tillfredsställa vävnadernas behov av syre. Hjärtat, blodkärlen och lungorna har olika syften. Varför behöver vi ett kardiorespiratoriskt system? Den utför följande funktioner:
- exchange;
- excretory;
- homeostatisk;
- transport;
- skyddande.
Kardiovaskulärsystemet levererar syre och näringsämnen till varje cell i kroppen och tar bort koldioxid och metaboliska slutprodukter från den. Blod som rör sig genom artärerna, venerna och kapillärerna levererar hormoner från de endokrina körtlarna till deras slutreceptorer, är involverad i att upprätthålla en stabil temperaturregim och kontrollerar kroppens pH. Det är det kardiovaskulära systemet som hjälper till att förebygga uttorkning och infektionssjukdomar.
Hur den kardiorespiratoriska processen fortskrider
Många verk av forskare ägnas åt studier av metoder för att studera tillståndet i hjärt- och andningssystemet. Oberoende arbete utförs också av studenter i relevant profil för medicinska universitet. Alla dessa utvecklingar är av stor betydelse. Tack vare forskningsarbete blev det känt vad det kardiorespiratoriska systemet är och vilka processer som sker i det.
Människans hjärta består av två förmak, som fungerar som mottagande kammare, och två ventriklar som pumpar blod. Hjärtat som en pump främjar non-stop blodcirkulationen genom stora och små kärl, som är strukturen i cirkulationssystemet. Blodet som strömmar i kapillärerna transporterar inte bara syre och näringsämnen till de inre organen och vävnaderna, utan samlar också upp produkterna från deras ämnesomsättning. Med dem återvänder hon till sitt hjärta. Sådant blod kallas syrefattigt.
Flytande vävnad kommer in i det högra förmaket genom den övre och nedre hålvenen. Blod skickas från höger förmak till högerventrikeln, där den pumpas genom en öppen klaff in i lungartärerna, och därifrån direkt till höger och vänster lunga. Den högra sidan av hjärtat är ansvarig för den pulmonella delen av blodcirkulationen, därför skickar den blodet som har passerat genom kroppen till andningsorganen för dess efterföljande reoxygenation. Så snart lungorna är fyllda med syre, lämnar det anrikade blodet genom lungvenerna och återvänder till vänster förmak. Syresatt blod kommer in här, som tillför syre till alla vävnader och organ, som strömmar från den öppna atrioventrikulära vänstra mitralisklaffen in i vänster kammare och aorta och sedan till alla kroppsvävnader.
Naturlig ventilation – vad är det?
Processen att flytta luft in och ut ur lungorna kallas andning. Anatomisk ventilation tillhandahålls av två steg - inandning och utandning. Luft kommer in i lungorna genom näsan; munnen används när behovet av luft överstiger den mängd som kan tas in i lungorna genom näsan. Dessutom är det mer korrekt och mer användbart att andas genom näsan, eftersom luften som passerar genom nässlemhinnan värms upp och rensas från damm, allergener, virus och bakterier som hålls kvar av ciliärepitelet och slemhinnan i nasofarynx. Munandning ger inte samma grundliga filtrering av luftblandningen som kommer in i kroppen, vilket ökar sannolikheten för att utveckla luftvägsinfektioner.
Det minsta elementet i det mänskliga kardiorespiratoriska systemet är lungalveolen, den del av lungorna där gasutbyte sker. Alveolerna är mångaandningsenheter. Från näsan och munnen rör sig luft mot dem genom svalget, struphuvudet, luftstrupen, luftrören och bronkiolerna.
Lungorna har ingen fäste vid revbenen. Andningsorganen verkar vara suspenderade på grund av att lungsäckshålan omsluter lungorna. De innehåller ett tunt lager av pleuravätska som är nödvändigt för att eliminera friktion under andningsrörelser. Dessutom är pleurahålorna anslutna inte bara till lungorna, utan även till bröstets inre yta.
Vad händer när du tränar
Syrgasbehovet i musklerna ökar plötsligt med ökad aktivitet, mot bakgrund av vilken en stor konsumtion av näringsämnen krävs. Dessutom finns det en acceleration av metaboliska processer, vilket leder till en ökning av mängden sönderfallsprodukter. Långvarig fysisk aktivitet framkallar en ökning av kroppstemperaturen, koncentrationen av vätejoner i mjuka vävnader och blod och en minskning av surheten i den inre miljön.
Reglering av andning spelar en stor roll för att öka fysisk aktivitet. Oftast påverkar förändringar i nivån av muskelaktivitet negativt tillståndet i det kardiorespiratoriska systemet. Ett av de vanligaste fenomenen är andnöd, som upplevs av personer som inte har ordentlig fysisk träning. Ökade belastningar leder till en kraftig ökning av koncentrationen av arteriell koldioxid och nivån av H+-joner i blodet. Signalen om dessa förändringar skickas till andningscentret, vilket resulterar i en ökning av frekvensen och djupet av ventilationen.
Alla specificeradespecifika förändringar i det kardiorespiratoriska systemet hjälper till att uppnå huvudmålet att möta ökade fysiska behov och säkerställa maximal effektivitet i dess funktion.
Intensivt lungarbete
För att säkerställa korrekt lungventilation och transport av gaser, förbrukar kroppen mycket energi. Dess dominerande del används av andningsmusklerna i processen för lungventilation. Om en person är inaktiv, i vila, utnyttjas endast 2% av den totala energi som förbrukas av andningsmusklerna. Om frekvensen av inandningar och utandningar ökar ökar också energiförbrukningen. Under intensivt fysiskt arbete kan andningsorganen använda mer än 15 % av energin. Syre krävs av alla dess element: diafragma septum, interkostala muskler och mage.
Processen med naturlig ventilation av lungorna utförs till en hög energikostnad, men även extrem fysisk aktivitet leder inte till godtyckligt in- och utflöde av luft. Detta är den maximala godtyckliga ventilationen. Det finns en uppfattning om att det är lungventilation som är den begränsande faktorn vid ansträngande fysisk aktivitet hos idrottare. Det kardiorespiratoriska systemet, enligt experter, arbetar med full styrka, vilket i slutändan leder till slöseri med glykogenförråd och trötthet i andningsmusklerna. Dessa förändringar observeras under långa träningspass, flerkilometerslöpningar etc.
Forskare som genomförde experimentmed råttor, kom till slutsatsen att otillräckligt "tränade" gnagare under intensiv fysisk aktivitet minskade nivån av glykogen i andningsmusklerna. Och trots att det i bakbenens muskler förblev praktiskt taget oförändrat, utvecklade försöksdjuret ett kardiorespiratoriskt syndrom, som kännetecknas av takykardi, svår andnöd och i svåra fall lungödem.
Mängden luft som andas in under fysisk aktivitet kan öka flera gånger, och luftvägsmotståndet förblir detsamma som det som är karakteristiskt för vilotillståndet på grund av expansionen av struphuvudet och bronkerna. Blodet som kommer in i det kardiovaskulära systemet förlorar inte graden av syremättnad även med maximal ansträngning. Det kardiorespiratoriska systemet kan således tillgodose behoven av intensiv andning under både kort och långvarig fysisk aktivitet.
Var medveten om att överdrivet syreupptag kan leda till vissa problem. Onorm alt trånga luftvägar eller försämrad öppenhet i luftvägarna kan leda till specifika förändringar i hjärt- och andningssystemet. Astma, till exempel, framkallar sammandragning av bronkiolerna och svullnad av slemhinnan, vilket i slutändan ökar ventilationsmotståndskraften och provocerar andnöd. Indikatorn som kännetecknar kardiorespiratoriska systemets maximala prestanda är andningsorganens tillfredsställande tillstånd. Även om förhållandet mellan träning och luftvägsobstruktionpaths etablerades för länge sedan, läkare kan fortfarande inte fastställa den exakta mekanismen för utvecklingen av en astmatisk attack mot en bakgrund av ökad aktivitet.
Puls på armen: hur många slag anses norm alt?
Hjärtfrekvens är den enklaste och samtidigt informativa indikatorn som tas med i beräkningen vid kardiorespiratorisk övervakning. Alla vet hur man mäter hjärtfrekvensen - du måste känna efter kulor i området kring handleden eller halspulsådern och räkna antalet slag per minut. Dessa områden återspeglar mängden arbete som utförs av hjärtat för att möta de ökade kraven från kroppen.
Skillnaden i prestationsförmåga mellan en person i vila och en person under en kardiorespiratorisk belastning är uppenbar. I genomsnitt ligger pulsen på cirka 60-80 slag per minut. Intressant nog visar det kardiorespiratoriska systemet i vila hos idrottare mer blygsamma resultat. Deras puls kan vara 28-40 slag, vilket anses vara normen och förklaras av den höga träningsnivån och den fysiska uthålligheten som utvecklats under träningsåren. Hos personer som är mycket mindre benägna att uppleva intensiv kardiorespiratorisk stress kan hjärtfrekvensen nå 90-100 slag per minut.
Med åldern minskar pulsen. Externa faktorer (till exempel hög temperatur, syrebrist, ökadeatmosfärstryck etc.). Mot bakgrund av en ökning av intensiteten i arbetet blir pulsen snabbare. Om nivån av fysisk aktivitet är under kontroll (den kan mätas med olika enheter), kan en speciell formel användas för att beräkna den ungefärliga mängden syre som förbrukas.
Att fastställa intensiteten av förlossningen i termer av syreförbrukning är inte bara korrekt, utan också det lämpligaste när man undersöker olika personer, eller samma person, men under olika omständigheter. Maxpulsen ökar i proportion till ökningen av intensiteten av fysiskt arbete fram till överansträngning. Förresten, när detta tillstånd nås stabiliseras pulsen gradvis.
Maximalpulsen kan bestämmas med hänsyn till ålder, eftersom den blir lägre när en person blir äldre. Pulsen sjunker med 1 slag per år med start vid 10-15 års ålder. Samtidigt bör man komma ihåg att enskilda indikatorer kan skilja sig betydligt från medelvärdena.
Cirkulation under träning
Kardiorespiratoriska systemet är en komplex struktur där en av huvudrollerna hör till blodcirkulationen. När en person börjar träna eller arbeta fördelas hans blodflöde annorlunda. Under påverkan av det sympatiska nervsystemet lämnar blod de kärl där dess närvaro inte är nödvändig för tillfället och går till musklerna som är aktivt involverade i arbetet. Hos en person som är i vila, hjärtminutvolymblod i musklerna är bara 15-20%, och när man spelar sport kan det nå 85%. Blodtillförseln till muskelvävnaderna ökar på grund av en minskning av blodtillförseln till bukorganen.
I händelse av en temperaturförändring leds den övervägande mängden blod mot huden. Detta sköts också av det sympatiska nervsystemet. Syftet med omfördelningen är att ersätta värmen som släpps ut i den yttre miljön genom att skicka den från kroppens djup till periferin. Samtidigt minskar ökat blodflöde i huden automatiskt intensiteten av blodtillförseln till muskelvävnaderna. Det är inte överraskande att det kardiorespiratoriska systemets prestanda hos individer som deltar i sport i varmt väder inte visar bra resultat.
Skelettmusklerna som är involverade i arbetet upplever ett akut behov av mer syre, vilket tillfredsställs av accelererad blodcirkulation på grund av sympatisk vaskulär stimulering i de områden där blodflödet tillfälligt är begränsat. Till exempel kan kärlen som leder till matsmältningssystemets organ smalna av, varefter blodflödet dirigeras om till musklerna som är i behov av mer blod. Musklernas kärl expanderar, på grund av vilket det finns en ström av blod. I processen att utföra fysisk aktivitet ökar hastigheten av metaboliska reaktioner som inträffar i muskelvävnader, vilket leder till ackumulering av metaboliska sönderfallsprodukter. En aktiv ämnesomsättning orsakar en ökning av surhet och temperatur i musklerna.
Funktionalitetmyokardium
Det medicinska namnet för hjärtmuskeln är myokardiet. Tjockleken på väggarna i den huvudsakliga mänskliga "motorn" beror på vilken typ av belastning som regelbundet faller på dess kamrar, varav den vänstra ventrikeln är den mest kraftfulla. Genom att dra ihop sig pumpar den ut blod och skickar det genom hela cirkulationssystemet. Om en person inte är aktiv, utan bara sitter eller står, kommer hans myokard att dra ihop sig kraftigt. Detta gör att du kan hantera effekten av gravitationen, vilket leder till ansamling av blod i de nedre extremiteterna.
Om den vänstra ventrikeln är hypertrofierad, det vill säga tjockleken på dess muskelvägg ökar i jämförelse med andra kammare i hjärtat, innebär detta att hjärtat ständigt måste arbeta under förhållanden med ökade krav. När du spelar sport eller andra intensiva belastningar, åtföljd av ökad andning, blir myokardaktiviteten så aktiv som möjligt. När muskelns behov av blod ökar, ökar också behovet av vänster kammare, så med tiden ökar den i storlek liknande skelettmuskulaturen.
Koordinering av hjärtsammandragningar beror på signalen att utföra sammandragningen. Hjärtats ledningssystem är ansvarigt för genomförandet av denna funktion. Myokardiet har en unik förmåga: det kan producera en elektrisk signal, vilket gör att muskeln kan dra ihop sig rytmiskt utan neural eller hormonell stimulering. Den medfödda hjärtfrekvensen är cirka 70-80 slag.
Hjärtsjukdomar
Till specifika ändringar,som förekommer i det kardiorespiratoriska systemet inkluderar avvikelser som uppstår i normal hjärtaktivitet. Den vanligaste störningen är en förändring i hjärtfrekvensen. Faran för sådana störningar är inte densamma. Det finns två typer av arytmi - bradykardi och takykardi. I det första fallet talar vi om en nedgång i hjärtfrekvensen, i det andra - en ökning av denna indikator.
Med bradykardi är pulsen vanligtvis inom 60 slag per minut, och med takykardi kan den överstiga 100-120 slag. Mot bakgrund av dessa störningar förändras också sinusrytmen. Myokardiet kan fungera tillfredsställande, bara dess rytm avviker från normen, vilket påverkar blodcirkulationen. Symtom på arytmi är yrsel, illamående, svaghet och en känsla av trötthet, svaghet, oro, darrningar i armar och ben, matthet.
En annan typ av arytmi, som inte är mindre vanlig, är förmaksflimmer och fladder. Med sådana avvikelser känner patienterna ytterligare myokardsammandragningar som uppstår på grund av impulser som uppstår utanför sinoatrial noden. Förmaksfladder, där de drar ihop sig med en frekvens av 200-400 slag per minut, är en farlig typ av arytmi, där hjärtat praktiskt taget inte klarar av sin huvudfunktion och knappast pumpar blod.
Ventrikulär paroxysmal takykardi är en lika allvarlig sjukdom som kräver akut läkarvård. Denna kränkning är ett allvarligt hot mot patientens liv. Med ventrikulär paroxysmal takykardi, tre eller fler för tidigtventrikulära sammandragningar, vilket kan leda till flimmer. Till skillnad från fladder tillåter flimmer inte myokardiet att kontrollera processen med ventrikulär vävnadssammandragning. Hjärtat förlorar sin förmåga att pumpa blod. Ventrikelflimmer är ofta dödligt hos patienter som lider av kronisk hjärtsvikt och andra sjukdomar.
Svåra former av arytmi är en direkt indikation på användning av en defibrillator, som kan ge en tillfredsställande sinusrytm. Åtgärder för akut behandling bidrar till att återställa andningen och upprätthålla liv. När man deltar i sporter som kräver hög kardiorespiratorisk uthållighet, kan en person uppleva en låg puls. I det här fallet talar vi inte om bradykardi. Takykardi anses inte vara en ökning av hjärtfrekvensen under aktivt muskelarbete. Både bradykardi och takykardi förekommer vanligtvis hos personer i vila.
Kardiorespiratoriska egenskaper hos barn och ungdomar
Vissa experter särskiljer den så kallade pubertetsperioden för hjärtutveckling, eftersom det är under puberteten som uttalade förändringar observeras i kardiovaskulär aktivitet. Jämfört med utvecklingsnivån för hjärt- och andningssystemet hos barn 7-10 år, blir den kardiovaskulära apparaten hos ungdomar mer funktionell och motståndskraftig.
Samtidigt skiljer sig själva processen för bildandet av hjärtat och blodkärlen i representanter för olika kön. Flickormyokardmassan ökar snabbare, men mindre jämnt. I sin tur är storleken på hjärtat och aortan hos pojkar större än hos flickor. Under puberteten sker djupgående förändringar i hjärtmuskelns struktur, fiberns och kärnans diameter ökar. Myokardiet växer snabbt, och kärlen är långsammare, vilket gör att lumen i artärerna i förhållande till storleken på hjärtat blir mindre. Denna förändring kan leda till cirkulationsstörningar och ökat tryck under träning.
Hjärtfrekvens är en labil indikator som förändras under påverkan av inre och yttre faktorer (ökning i lufttemperatur, uttryck av känslor, idrottsträning, etc.). Samtidigt kan pulsen under fysiskt arbete öka till 160-180 slag per minut, vilket leder till en ökning av volymen av utstött blod. Barnets kardiorespiratoriska system påverkas av psykisk stress, vilket uttrycks av en ökning av hjärtfrekvensen, en tillfällig ökning av blodtrycket och negativa förändringar i hemodynamiken.
Ett lika viktigt kriterium för andningssystemets funktion är lungornas vitala kapacitet - volymen luft som en person andas ut efter ett djupt andetag. Ett kraftigt hopp i den totala tillväxttakten och utvecklingen av hela andningsapparaten, inklusive näsgångarna, struphuvudet, luftstrupen och den allmänna ytan av lungorna, inträffar under puberteten. Hos ungdomar ökar lungvolymen 10 gånger jämfört med lungorna hos en nyfödd, och hos vuxna - 20 gånger.
Den mest intensiva tillväxten av lungorna observeras under perioden från 12 till 16 år, och hos unga mänlungornas vitala kapacitet är större än hos flickor. I allmänhet har ungdomar bättre kardiorespiratoriska åtgärder, inklusive naturlig ventilation, syreintag och cirkulationssystemets prestanda, än yngre skolbarn.
Den här artikeln diskuterar alla delar av det mänskliga kardiorespiratoriska systemet, dess egenskaper, inklusive anpassning till fysisk aktivitet och ökad uthållighet. När du planerar att spela sport är det nödvändigt att ta hänsyn till alla nyanser av din kropps arbete och fördela belastningen korrekt. Tillståndet i hjärt- och andningssystemet är en viktig indikator på hälsan.
