Физиологические основы физической нагрузки. Изменения сердечно-сосудистой деятельности при работе Деятельность сердца при мышечных нагрузках
В покое минутный объем сердца колеблется в пределах 3,5-5,5 л, при мышечной работе он достигает 30-40 л. Между величиной минутного объема сердца, мощностью мышечной работы и потреблением кислорода существует линейная зависимость, однако только в том случае, когда имеется устойчивое состояние потребления кислорода. Это видно из данных, приведенных в табл. 8.
Увеличение минутного объема сердца происходит за счет учащения сокращений и увеличения ударного (систолического) объема сердца. Систолический объем сердца в покое колеблется в пределах 60-80 мл; при работе же он может увеличиваться вдвое и более, что зависит от функционального состояния сердца, условий наполнения его кровью, тренировки. У хорошо тренированного человека систолический объем может при умеренной частоте пульса достигать высоких величин (до 200 мл).
Устанавливающийся в связи с работой новый уровень деятельности сердечно-сосудистой системы обеспечивается в основном благодаря нервным и в меньшей мере гуморальным влияниям. При этом образование условнорефлекторных связей способствует установлению этого нового уровня еще до начала работы. Во время работы происходят дальнейшие изменения деятельности сердечно-сосудистой системы.
Поступление крови в сердце обусловливается венозным притоком и длительностью диастолы. Венозный приток при работе увеличивается. Рефлекторно воздействием на проприорецепторы вызывается расширение сосудов мышц и поверхностных сосудов и одновременно сужение внутренних сосудов - «чревный рефлекс». Кровь из мышц перегоняется в вены и сердце, причем скорость движения крови пропорциональна количеству мышечных движений (действие «мышечного насоса»), Такое же действие оказывает перемещение диафрагмы.
Длительность диастолы во время работы укорачивается. Механизм укорочения рефлекторный - через барорецепторы в устьях полых вен и проприоцепторы работающих мышц. Общий результат - учащение сердечных сокращений.
Оптимальные условия для работы сердца создаются тогда, когда скорость диастолического наполнения и длительность диастолы соответствуют друг другу. При недостаточном или избыточном кровенаполнении сердце вынуждено работать за счет учащения сокращений.
Эффективность деятельности сердца зависит не только от его функционального состояния, мощности мускулатуры, состояния питания, нервной регуляции, но и от способности развивать силу сокращения в зависимости от диастолического наполнения. Величина ударного объема, таким образом, пропорциональна величине венозного притока.
Ритм сердечной деятельности можно определить по частоте пульса. Для характеристики мышечной работы учитывается как частота пульса во время работы, так и скорость восстановления его после работы. Обе эти функции зависят от интенсивности и длительности работы. Для работы умеренной тяжести характерна более или менее постоянная частота пульса; при тяжелой работе наблюдается непрерывный рост ее. Скорость восстановления частоты пульса зависит от интенсивности работы (табл. 9).
У тренированного человека частота пульса при прочих равных условиях всегда меньше, чем у нетренированного. От состояния сердечно-сосудистой системы зависит кровоснабжение работающих органов. Регуляция сосудистой системы условно-безусловнорефлекторная и местная гуморальная. При этом особую роль в сосудистой регуляции играют продукты обмена (гистамин, адениловая кислота, ацетилхолин), особенно гистамин, сильно расширяющий мелкие сосуды. Большая роль в регуляции сосудов принадлежит продуктам желез внутренней секреции- адреналину, суживающему сосуды внутренних органов, и вазопрессину (гормон мозгового придатка), действующему на артериолы и капилляры. Гуморальная регуляция может осуществляться непосредственно действием на мышечную стенку сосудов и рефлекторно через интерорецепторы.
Нервная регуляция сосудистой системы весьма чувствительна, и этим объясняется большая подвижность кровоснабжения органов. Благодаря условно-безусловнорефлекторному и гуморальному механизмам во время работы происходит перераспределение крови из внутренних органов к работающим мышцам и одновременно увеличивается объем сосудистого ложа капилляров (табл. 10).
Как видно из табл. 10, во время работы значительно увеличивается число раскрытых капилляров, их поперечник и емкость. При этом следует отметить недифференцированность реакции сосудов (особенность центрально-нервной регуляции). Так, например, при работе одной рукой сопутствующая сосудистая реакция распространяется на все конечности.
Большое значение для оценки функционального состояния организма во время работы имеет кровяное давление, на которое влияют три фактора: величина опорожнения сердца, интенсивность чревного рефлекса и тонус сосудов.
Систолическое (максимальное) давление является показателем энергии, затрачиваемой сердцем, и связано с объемом систолы; в то же время оно характеризует реакцию сосудистых стенок на давление волны крови. Повышение систолического кровяного давления во время работы - показатель усиленной деятельности сердца.
Диастолическое (минимальное) давление является показателем сосудистого тонуса, степени расширения сосудов и зависит от сосудодвигательного механизма. При работе минимальное давление изменяется мало. Снижение его свидетельствует о расширении сосудистого ложа и уменьшении периферического сопротивления продвижению крови.
Вследствие повышения при работе максимального давления повышается пульсовое давление, которое характеризует объем кровоснабжения работающих органов.
Минутный объем, частота пульса и кровяное давление приходят к исходному уровню после работы значительно позднее, чем другие функции. Нередко показатели минутного объема, пульса и кровяного давления в некоторые отрезки восстановительного периода ниже, чем исходные, что свидетельствует о незавершенном еще процессе восстановления (табл. 11).
| мин | Частота пульса а минуту | Артериальное давление, мм рт. ст. | Пульсовое давление, мм рт. ст. | Минутный объем крови, мл | |
| максимальное | минимальное | ||||
| До нагрузки | |||||
| После нагрузки | |||||
| 1-я | 110 | 145 | 40 | 105 | 12 486,1 |
| 2-я | 80 | 126 | 52 | 74 | 6 651,2 |
| 3-я | 67 | 112 | 58 | 54 | 4 256,6 |
| 4-я | 61 | 108 | 60 | 48 | 8 485,5 |
| 5-я | 63 | 106 | 62 | 44 | 3 299,9 |
| 5-я | 65 | 98 | 64 | 34 | 2 728,11 |
| 7-я | 70 | 102 | 60 | 42 | 3 629,5 |
| 8-я | 72 | 108 | 62 | 46 | 3 896,5 |
| 9-я | 72 | 108 | 62 | 48 | 4 114,1ё |
Частота и сила сердечных сокращений во время мышечной работы значительно возрастают. Мышечная работа лежа меньше учащает пульс, чем сидя или стоя.
Максимальное кровяное давление увеличивается до 200 мм рт. и более. Нарастание кровяного давления происходит в первые 3-5 мин от начала работы, а затем у сильных тренированных людей при длительной и интенсивной мышечной работе оно держится на относительно постоянном уровне благодаря тренированности рефлекторной саморегуляции. У слабых и нетренированных людей кровяное давление начинает падать уже во время работы благодаря отсутствию тренировки или недостаточной тренировке рефлекторной саморегуляции, что приводит к потере трудоспособности вследствие уменьшения кровоснабжения мозга, сердца, мускулатуры и других органов.
У людей, тренированных к мышечной работе, число сокращений сердца в покое меньше, чем у нетренированных, и, как правило, не больше 50-60 в минуту, а у особо тренированных – даже 40-42. Можно полагать, что это уменьшение сердцебиений обусловлено выражена у занимающихся физическими упражнениями, развивающими выносливость. При редком ритме сердцебиений увеличена продолжительность фазы изометрического сокращения и диастолы. Длительность фазы изгнания почти не изменена.
Систолический объем в покое у тренированных такой же, как и у нетренированных, но по мере увеличения тренированности он уменьшается. Следовательно, у них уменьшается в покое и минутный объем. Однако у тренированных систолический объем в покое, как и у нетренированных, сочетается с увеличением полостей желудочков. Следует учесть, что полость желудочка содержит: 1) систолический объем, который выбрасывается при его сокращении, 2) резервный объем, который используется при мышечной деятельности и других состояниях, связанных с усилением кровоснабжения, и 3) остаточный объем, который почти не используется даже при самой интенсивной работе сердца. В отличие от нетренированных у тренированных особенно увеличен резервный объем, а систолический и остаточный почти одинаковы. Большой резервный объем у тренированных позволяет сразу увеличивать систолический выброс крови в начале работы. Брадикардия, удлинение фазы изометрическою напряжения, уменьшение систолического объема и другие изменения свидетельствуют об экономной деятельности сердца в покое, которая обозначается как регулируемая гиподинамия миокарда. При переходе от покоя к мышечной деятельности у тренированных сразу проявляется гипердинамия сердца, которая состоит в учащении сердечного ритма, увеличении систолы, укорочении или даже исчезновении фазы изометрического сокращения.
Минутный объем крови после тренировки возрастает, что зависит от увеличения систолического объема и силы сердечного сокращения, развития сердечной мышцы и улучшения ее питания.
Во время мышечной работы и пропорционально ее величине минутный объем сердца у человека возрастает до 25-30 дм 3 , а в исключительных случаях и до 40-50 дм 3 . Это увеличение минутного объема происходит (особенно у тренированных) главным образом за счет систолического объема, который у человека может достигать 200-220 см 3 . Менее значительную роль в увеличении минутного объема у взрослых людей играет учащение сердцебиений, которое особенно возрастает, когда систолический объем доходит до предела. Чем больше тренированность, тем относительно более мощную работу может выполнять человек при оптимальном учащении пульса до 170-180 в 1 мин. Учащение пульса выше этого уровня затрудняет наполнение сердца кровью и его кровоснабжение через венечные сосуды. При максимально интенсивной работе у тренированного, человека частота сердцебиений может доходить до 260-280 в минуту.
Повышение кровяного давления в дуге аорты и каротидном синусе рефлекторно расширяет венечные сосуды. Венечные сосуды расширяют волокна симпатических нервов сердца, возбуждаемые к а к адреналином, так и ацетилхолином.
У тренированных людей масса сердца возрастает прямо пропорционально развитию их скелетной мускулатуры. У тренированных мужчин объем сердца больше, чем у нетренированных, 100-300 см 3 , а у женщин - на 100 см 3 и больше.
При мышечной работе увеличивается минутный объем и возрастает кровяное давление, и поэтому работа сердца составляет 9,8-24,5 кДж в час. Если человек выполняет мышечную работу в течении 8 часов в сутки, то сердце в течении суток производит работу примерно в 196-588 кДж. Иначе говоря, сердце в сутки выполняет работу, равную той, которую затрачивает человек массой в 70 кг при подъеме на 250-300 метров. Производительность сердца возрастает при мышечной деятельности не только за счет увеличения объема систолического выброса и увеличения частоты сердцебиений, но и большего ускорения циркуляции крови, так как скорость систолического выброса увеличивается в 4 раза и больше.
Учащение и усиление работы сердца и сужение кровеносных сосудов при мышечной работе происходит рефлекторно вследствие раздражения рецепторов скелетных мышц при их сокращениях.
Биохимические процессы
Во время мышечной деятельности происходит усиление и учащение сердечных сокращений, что требует большего количества энергии по сравнению с состоянием покоя. Однако энергообеспечение сердечной мышцы осуществляется главным образом за счет аэробного ресинтеза АТФ. Анаэробные пути ресинтеза АТФ включаются лишь при очень интенсивной работе.
Большие возможности аэробного энергообеспечения в миокарде обусловлены особенностью строения этой мышцы. В отличие от скелетных мышц в сердечной имеется более развитая, густая сеть капилляров, что позволяет извлекать из протекающей крови больше кислорода и субстратов окисления. Кроме того, в клетках миокарда имеется больше митохондрий, содержащих ферменты тканевого дыхания. В качестве источников энергии миокард использует различные вещества, доставляемые кровью: глюкозу, жирные кислоты, кетоновые тела, глицерин. Собственные запасы гликогена практически не используются; они необходимы для энергообеспечения миокарда при истощающих нагрузках.
Во время интенсивной работы, сопровождающейся увеличением концентрации лактата в крови, миокард извлекает из крови лактат и окисляет его до углекислого газа и воды. При окислении одной молекулы молочной кислоты синтезируется до 18 молекул АТФ. Способность миокарда окислять лактат имеет большое биологическое значение. Использование лактата в качестве источника энергии позволяет дольше поддерживать в крови необходимую концентрацию глюкозы, что очень существенно для биоэнергетики нервных клеток, для которых глюкоза является почти единственным субстратом окисления. Окисление лактата в сердечной мышце также способствует нормализации кислотно-щелочного баланса, так как при этом в крови снижается концентрация этой кислоты.
Снижение периферического сопротивления
Существенным изменением в сердечно-сосудистой системе при динамической нагрузке в то же время является значительное снижение общего периферического сопротивления, вызванного накоплением метаболических вазодилататоров и снижением сосудистого сопротивления в активно работающей скелетной мускулатуре. Снижение общего периферического сопротивления представляет собой фактор, снижающий давление, который стимулирует увеличение симпатической активности посредством артериального барорецепторного рефлекса.
Хотя среднее артериальное давление во время физической нагрузки выше нормы, однако снижение общего периферического сопротивления приводит к его падению ниже этого повышенного уровня, на котором оно должно было бы регулироваться в результате только воздействий на сосудодвигательный центр, направленных на подъем установочной точки. Артериальная барорецепторная дуга реагирует на данное обстоятельство увеличением симпатической активности. Таким образом, артериальный барорецепторный рефлекс в значительной степени обусловливает увеличение симпатической активности при физической нагрузке, несмотря на казалось бы противоречащий этому факт повышения уровня артериального давления по сравнению с нормой. Фактически, если бы не артериальный барорецепторный рефлекс, то снижение общего периферического сопротивления, происходящее во время физической нагрузки, вызвало бы падение среднего артериального давления существенно ниже нормы.
Кровоток в коже может увеличиться при нагрузке, несмотря на общее увеличение тонуса симпатических сосудосуживающих нервов, поскольку термические рефлексы могут подавлять прессорные рефлексы при регуляции кровотока в коже в определенных условиях. Температурные рефлексы обычно, конечно, активируются во время усиленной физической нагрузки, чтобы устранить избыток тепла, который возникает во время активной работы скелетной мускулатуры. Часто кровоток в коже снижается в начале нагрузки (как часть общего увеличения тонуса артериол в результате увеличения активности симпатических сосудосуживающих нервов), а затем возрастает при ее продолжении по мере того, как нарастает теплопродукция и температура тела.
Помимо увеличения кровотока в скелетной мускулатуре и коже, при тяжелой физической нагрузке также существенно возрастает коронарный кровоток. Это прежде всего обусловлено локальной метаболической вазодилатацией коронарных артериол, вследствие усиления работы сердца и увеличения потребления кислорода миокардом.
Существуют два важных механизма, участвующих в реакции сердечно-сосудистой системы на динамическую физическую нагрузку. Первый - это насос скелетной мускулатуры, который мы обсуждали в связи с вертикальным положением тела. Насос скелетной мускулатуры является очень важным фактором усиления венозного возврата при физической нагрузке и таким образом предупреждает чрезмерное снижение центрального венозного давления вследствие увеличения частоты сердечных сокращений и сократительной способности миокарда. Второй фактор - это дыхательный насос, который также способствует венозному возврату при физической нагрузке. Усиление дыхательных движений во время физической нагрузки ведет к увеличению эффективности деятельности дыхательного насоса и, тем самым, способствует повышению венозного возврата и наполнения сердца.
Средняя величина центрального венозного давления при значительной динамической физической нагрузке изменяется несущественно, или вообще не меняется. Это происходит, потому что обе кривые минутного объема и венозного возврата сдвигаются кверху при физической нагрузке. Таким образом, минутный объем и венозный возврат увеличиваются без значительных изменений центрального венозного давления.
В целом, значительные адаптационные изменения деятельности сердечно-сосудистой системы при динамической физической нагрузке, происходят автоматически, вследствие работы нормальных механизмов регуляции! деятельности сердечно-сосудистой системы. Колоссальное увеличение кровотока в скелетной мускулатуре осуществляется преимущественно за счет увеличения минутного объема сердца, но частично это также осуществляется за счет уменьшения кровотока в почках и органах брюшной полости.
При статической (т.е. изометрической) физической нагрузке в сердечно-сосудистой системе возникают изменения, отличные от изменений при динамической нагрузке. Как обсуждалось в предыдущем разделе, динамическая нагрузка приводит к существенному уменьшению общего периферического сопротивления, вследствие локальной метаболической вазодилатации в работающих мышцах. Статическое напряжение, даже умеренной интенсивности, вызывают сдавление сосудов в сокращающихся мышцах и снижение объемного кровотока в них. Таким образом, общее периферическое сопротивление обычно не снижается при статической физической нагрузке и может даже существенно увеличиться, если в работу вовлечены некоторые крупные мышцы. Первичные изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы во время статической нагрузки представляют собой повышающие установочную точку потоки импульсов в сосудодвигательный центр продолговатого мозга из коры головного мозга (центральная команда) и от хеморецепторов в сокращающихся мышцах.
Воздействие на сердечно-сосудистую систему статической нагрузки приводит к увеличению частоты сердечных сокращений, минутного объема и артериального давления - все это является результатом усиления активности симпатических центров. Статическая нагрузка в то же время приводят к меньшему увеличению частоты сердечных сокращений и минутного объема и большему увеличению диастолического, систолического и среднего артериального давления, чем это происходит при динамической физической нагрузке.
Вопрос 1 Фазы сердечного цикла и их изменения при физической нагрузке. 3
Вопрос 2 Моторика и секреция толстого кишечника. Всасывание в толстом кишечнике, влияние мышечной работы на процессы пищеварения. 7
Вопрос 3 Понятие о дыхательном центре. Механизмы регуляции дыхания. 9
Вопрос 4 Возрастные особенности развития двигательного аппарата у детей и подростков 11
Список использованной литературы.. 13
Вопрос 1 Фазы сердечного цикла и их изменения при физической нагрузке
В сосудистой системе кровь движется благодаря градиенту давления: от высокого к более низкому. Давление крови определяется силой, с которой кровь, находящаяся в сосуде (полости сердца), давит во все стороны, в том числе и на стенки этого сосуда. Желудочки являются той структурой, которая и создает указанный градиент.
Циклически повторяемая смена состояний расслабления (диастолы) и сокращения (систолы) сердца именуется сердечным циклом. При частоте сокращений сердца 75 в минуту продолжительность всего цикла составляет около 0,8 с.
Сердечный цикл рассматривать удобнее, начиная с конца общей диастолы предсердий и желудочков. При этом отделы сердца находятся в следующем состоянии: полулунные клапаны закрыты, а атриовентрикулярные - открыты. Кровь из вен поступает свободно и полностью заполняет полости предсердий и желудочков. Давление крови в них так же, как и в близлежащих венах, около 0 мм рт. ст.
Возбуждение, зародившееся в синусном узле, в первую очередь поступает к миокарду предсердий, так как передача его желудочкам в верхней части атриовентрикулярного узла задерживается. Поэтому вначале происходит систола предсердий (0,1 с). При этом сокращение мышечных волокон, расположенных вокруг устьев вен, перекрывает их. Образуется замкнутая атриовентрикулярная полость. При сокращении миокарда предсердий давление в них повышается до 3-8 мм рт. ст. В результате часть крови из предсердий через открытые атриовентрикулярные отверстия переходит в желудочки, доводя объем крови в них до 110- 140 мл (конечно-диастолический объем желудочков - КДО). При этом за счет поступившей дополнительной порции крови полость желудочков несколько растягивается, что особенно выражено в продольном направлении их. После этого начинается систола желудочков, а у предсердий - диастола.
После атриовентрикулярной задержки (около 0,1 с) возбуждение по волокнам проводящей системы распространяется на кардиомиоциты желудочков, и начинается систола желудочков, продолжающаяся около 0,33 с. Систолу желудочков подразделяют на два периода, а каждый из них - на фазы.
Первый период - период напряжения - продолжается до тех пор, пока не откроются полулунные клапаны. Для их открытия давление крови в желудочках необходимо поднять до уровня, большего, чем в соответствующих артериальных стволах. При этом давление, которое регистрируется в конце диастолы желудочков и именуется диастолическим давлением, в аорте составляет около 70-80 мм рт. ст., а в легочной артерии - 10-15 мм рт. ст. Период напряжения продолжается около 0,08 с.
Начинается он с фазы асинхронного сокращения (0,05 с), так как не все волокна желудочков начинают сокращаться одновременно. Первыми сокращаются кардиомиоциты, находящиеся вблизи волокон проводящей системы. Затем следует фаза изометрического сокращения (0,03 с), которая характеризуется вовлечением в сокращение всего миокарда желудочков.
Начало сокращения желудочков приводит к тому, что при еще закрытых полулунных клапанах кровь устремляется в область наименьшего давления - обратно в сторону предсердий. Находящиеся на ее пути атриовентрикулярные клапаны током крови захлопываются. От вывихивания в предсердия их удерживают сухожильные нити, а сокращающиеся папиллярные мышцы создают еще больший упор. В результате на какое-то время возникают замкнутые полости желудочков. И пока сокращение желудочков не поднимет давление крови в них выше уровня, необходимого для открытия полулунных клапанов, существенного укорочения длины волокон не происходит. Повышается лишь их внутреннее напряжение.
Второй период - период изгнания крови - начинается с открытия клапанов аорты и легочной артерии. Он длится 0,25 с и состоит из фаз быстрого (0,1 с) и медленного (0,13 с) изгнания крови. Аортальные клапаны открываются при давлении около 80 мм рт. ст., а легочные- 10 мм рт. ст. Относительно узкие отверстия артерий не в состоянии сразу пропустить весь объем выбрасываемой крови (70 мл), и поэтому развивающееся сокращение миокарда приводит к дальнейшему увеличению давления крови в желудочках. В левом оно повышается до 120-130 мм рт. ст., а в правом - до 20-25 мм рт. ст. Создающийся высокий градиент давления между желудочком и аортой (легочной артерией) способствует быстрому выбрасыванию части крови в сосуд.
Однако сравнительно небольшая пропускная способность сосудов, в которых и до этого была кровь, приводит к их переполнению. Теперь давление растет уже в сосудах. Градиент давления между желудочками и сосудами постепенно уменьшается, по мере чего скорость изгнания крови замедляется.
В связи с более низким диастолическим давлением в легочной артерии, открытие клапанов и изгнание крови из правого желудочка начинаются несколько раньше, чем из левого. А более низкий градиент приводит к тому, что изгнание крови заканчивается несколько позже. Поэтому систола правого желудочка на 10-30 мс продолжительнее систолы левого.
Наконец, когда давление в сосудах повышается до уровня давления в полости желудочков, изгнание крови заканчивается. К этому времени сокращение желудочков прекращается. Начинается их диастола, продолжающаяся около 0,47 с. Обычно к концу систолы в желудочках остается еще около 40-60 мл крови (конечно-систолический объем - КСО). Прекращение изгнания приводит к тому, что находящаяся в сосудах кровь обратным током захлопывает полулунные клапаны. Это состояние именуется протодиастолическим интервалом (0,04 с). Затем происходит спад напряжения - изометрический период расслабления (0,08 с).
К этому времени предсердия уже полностью заполнены кровью. Диастола предсердий продолжается около 0,7 с. Наполняются предсердия главным образом пассивно притекающей по венам кровью. Но можно выделить и «активный» компонент, проявляющийся в связи с частичным совпадением их диастолы с систолой желудочков. При сокращении последних плоскость атриовентрикулярной перегородки смещается в направлении к верхушке сердца, что создает присасывающий эффект.
Когда напряжение стенки желудочков спадает и давление в них падает до 0, атриовентрикулярные клапаны током крови открываются. Кровь, заполняющая желудочки, постепенно расправляет их. Период наполнения желудочков кровью можно разделить на фазы быстрого и медленного наполнения. Перед началом нового цикла (систолы предсердий) желудочки, как и предсердия, успевают полностью заполниться кровью. Поэтому за счет поступления крови при систоле предсердий внутрижелудочковый объем увеличивается примерно на 20-30%. Но этот вклад существенно возрастает при интенсификации работы сердца, когда укорачивается общая диастола, и кровь не успевает в достаточной степени заполнить желудочки.
При физической работе активируется деятельность сердечно-сосудистой системы и, таким образом, более полно удовлетворяется увеличенная потребность работающих мышц в кислороде, а образующееся тепло с током крови отводится от работающей мышцы в те участки организма, где происходит его отдача. Через 3-6 мин после начала легкой работы возникает стационарное (устойчивое) повышение частоты сердечных сокращений, которое обусловлено иррадиацией возбуждения из моторной зоны коры на сердечно-сосудистый центр продолговатого мозга и поступлением активирующих импульсов к этому центру от хеморецепторов работающих мышц. Активация мышечного аппарата усиливает кровоснабжение в работающих мышцах, которое достигает максимума уже через 60-90 с после начала работы. При легкой работе формируется соответствие между кровотоком и метаболическими потребностями мышцы. По ходу легкой динамической работы начинает доминировать аэробный путь ресинтеза АТФ с использованием в качестве энергетических субстратов глюкозы, жирных кислот и глицерина. При тяжелой динамической работе частота сердечных сокращений увеличивается до максимума по мере развития утомления. Кровоток в работающих мышцах возрастает в 20-40 раз. Однако доставка к мышцам О 3 отстает от потребностей мышечного метаболизма, и часть энергии образуется за счет анаэробных процессов.
Вопрос 2 Моторика и секреция толстого кишечника. Всасывание в толстом кишечнике, влияние мышечной работы на процессы пищеварения
Двигательная активность толстого кишечника имеет особенности, которые обеспечивают накопление химуса, его сгущение за счет всасывания воды, формирование каловых масс и их удаление из организма во время дефекации.
О временных характеристиках процесса передвижения содержимого по отделам желудочно-кишечного тракта судят по перемещению рентгено-контрастного вещества (например, сернокислого бария). После приема оно начинает поступать в слепую кишку через 3-3,5 ч. В течение 24 ч происходит заполнение толстой кишки, которая освобождается от контрастной массы через 48-72 ч.
Начальным отделам толстой кишки свойственны очень медленные малые маятникообразные сокращения. С их помощью осуществляется перемешивание химуса, что ускоряет всасывание воды. В поперечной ободочной и сигмовидной кишке наблюдаются большие маятникообразные сокращения, вызванные возбуждением большого количества продольных и циркулярных мышечных пучков. Медленное перемещение содержимого толстой кишки в дистальном направлении осуществляется благодаря редким перистальтическим волнам. Задержке химуса в толстой кишке способствуют антиперистальтические сокращения, которые перемещают содержимое в ретроградном направлении и тем самым способствуют всасыванию воды. Сгущенный обезвоженный химус накапливается в дистальном отделе толстой кишки. Этот участок кишки отделяется от вышележащего, заполненного жидким химусом, перетяжкой, вызванной сокращением циркулярных мышечных волокон, что является выражением сегментации.
При заполнении поперечной ободочной кишки сгущенным плотным содержимым усиливается раздражение механорецепторов ее слизистой оболочки на значительной площади, что способствует возникновению мощных рефлекторных пропульсивных сокращений, перемещающих большой объем содержимого в сигмовидную и прямую кишку. Поэтому подобного рода сокращения называются масс-сокращениями. Прием пищи ускоряет возникновение пропульсивных сокращений за счет осуществления желудочно-ободочного рефлекса.
Перечисленные фазные сокращения толстой кишки осуществляются на фоне тонических сокращений, которые в норме продолжаются от 15 с от 5 мин.
В основе моторики толстой кишки, как и тонкой, лежит способность мембраны гладкомышечных элементов к спонтанной деполяризации. Характер же сокращений и их координация зависят от влияний эфферентных нейронов интраорганной нервной системы и вегетативного отдела ЦНС.
Всасывание питательных веществ в толстой кишке в нормальных физиологических условиях незначительно, так как большая часть питательных веществ уже всосалась в тонкой кишке. Велики размеры всасывания в толстой кишке воды, что имеет существенное значение в формировании кала.
В толстой кишке в небольших количествах могут всасываться глюкоза, аминокислоты и некоторые другие легко всасываемые вещества.
Сокоотделение в толстом кишечнике является в основном реакцией в ответ на местное механическое раздражение слизистой оболочки химусом. Сок толстой кишки состоит из плотной и жидкой компонент. Плотная компонента включает в себя слизистые комочки, состоящие из слущенных эпителиоцитов, лимфоидных клеток и слизи. Жидкая компонента имеет рН 8,5-9,0. Ферменты сока содержатся в основном в слущенных эпителиоцитах, при распаде которых их ферменты (пентидазы, амилаза, липаза, нуклеаза, катепсины, щелочная фосфатаза) поступают в жидкую компоненту. Содержание ферментов в соке толстой кишки и их активность значительно ниже, чем в соке тонкого кишечника. Но имеющихся ферментов достаточно для завершения гидролиза в проксимальных отделах толстой кишки остатков непереваренных пищевых веществ.
Регуляция сокоотделения слизистой оболочки толстого кишечника осуществляется в основном за счет энтеральных местных нервных механизмов.
Похожая информация.
Люди, ведущие активный образ жизни, имеют высокие шансы не попасть в группу риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Даже самые легкие упражнения эффективны: хорошо влияют на кровообращения, снижают уровень отложений холестериновых бляшек на стенках сосудов, укрепляют сердечную мышцу и поддерживают эластичность кровеносных сосудов. Если еще и пациент придерживаются режима правильного питания и при этом занимаются физкультурой, то это является лучшим лекарством для поддержки сердца и сосудов в прекрасной форме.
Какие физические нагрузки можно использовать для людей с высоким риском развития сердечной болезни?
Прежде чем начать тренировки, пациенты группы «риска» должны посоветоваться со своим лечащим доктором, чтобы не навредить своему здоровью.
Люди, страдающие следующими болезнями, должны избегать усиленных тренировок и физических нагрузок:
- диабетом;
- гипертонией;
- стенокардией
- ишемической болезнью сердца;
- сердечной недостаточностью.
Какое влияние имеет спорт на сердце?
Спорт по-разному может влиять на сердце, как укреплять его мышцы, так и привести к серьезным заболеваниям. При наличии сердечно-сосудистых патологий, иногда проявляющихся в виде боли в груди, необходимо проконсультироваться с кардиологом.Ни для кого не секрет, что спортсмены часто страдают болезнями сердца из-за влияния больших физических нагрузок на сердце . Вот поэтому им рекомендуется включать в режим еще и тренировки перед серьезной нагрузкой. Это послужит таким себе «разогревом» мышц сердца, уравновесит пульс. Ни в коем случае резко бросать тренировки нельзя, сердце привыкло к умеренным нагрузкам, если их не станет, может произойти гипертрофия мышц сердца.
Влияние профессий на работу сердца
Конфликты, стрессы, отсутствие нормального отдыха негативно сказывается на работе сердца. Был составлен список профессий, которые негативно влияют на сердце: первое место занимают спортсмены, второе – политики; третье – учителя.Профессии можно разделить на две группы по влиянию на работу самого главного органа – сердца:
- Профессии связаны с малоактивным образом жизни, физические нагрузки практически отсутствуют.
- Работа с повышенным психоэмоциональным и физическим напряжением.
