Miski ei anna inimese tervisest usaldusväärsem alt tunnistust kui südame-hingamissüsteemi näitajad. Nagu nimest arvata võis, räägime meie keha vereringe- ja hingamissüsteemide suhetest, nende funktsioonidest ja eesmärgist.
Mis rolli täidab
Isegi minimaalne füüsiline aktiivsus on võimatu ilma hapniku koordineeritud transportimise mehhanismita südamesse ja ajju. Südame-veresoonkonna haiguste kahtluse korral suunatakse patsient diagnostilistele protseduuridele, mille tulemused annavad objektiivse pildi kardiorespiratoorse süsteemi seisundist. Spetsiifilised muutused selles põhjustavad kogu organismi talitlushäireid. Mõnedel andmetel on Venemaal südame-, veresoonkonna- ja kopsuhaiguste all kannatavate inimeste arv ligi 20 miljonit inimest, kellest üle miljoni on alla 15-aastased lapsed.
Kardiovaskulaarsüsteemi patoloogiate levimus kohustab kaasaegset ühiskonda uurima nende patogeneesi ja etioloogiat, mistõttu tuleb hinnataKeha aeroobne võimekus on kohustuslik. Kardiorespiratoorne süsteem on kompleks, mis koosneb kahest erinevast, kuid samal ajal omavahel seotud süsteemist. Et mõista, kuidas keha elutegevuse põhiprotsessid kulgevad, mõelge igaühe ülesehitusele ja toimimispõhimõtetele.
Südame-veresoonkond
Tänu pidevale ja katkematule toimimisele on kogu kehas tagatud vereringe. Kardiovaskulaarsüsteemi struktuuris on peamised elemendid süda - omamoodi pump, mis pumpab verd, ja veresooned - õõnsad torud, mille kaudu verd transporditakse. Lisaks verele on oluline ka lümfivoog, mida tinglikult peetakse vaskulaarsüsteemi osaks.
Iga raku toitumine hapnikuga ja ainevahetusprotsesside kulg sõltub kardiorespiratoorse süsteemi seisundist. Suheldes keha sisesüsteemidega, reageerivad süda ja veresooned koheselt sisekeskkonna tingimuste muutustele, et tagada nende töö maksimaalne efektiivsus.
Isegi une ja puhkuse ajal ei lakka kardiorespiratoorne süsteem oma tööd, jätkates kudede hapnikuvajaduse rahuldamist. Südamel, veresoontel ja kopsudel on erinevad eesmärgid. Miks me vajame kardiorespiratoorset süsteemi? See täidab järgmisi funktsioone:
- vahetus;
- eritust eraldav;
- homeostatic;
- transport;
- kaitsev.
Südame-veresoonkonnasüsteem toimetab hapnikku ja toitaineid igasse keharakku, eemaldades se alt süsihappegaasi ja ainevahetuse lõpp-produktid. Arterite, veenide ja kapillaaride kaudu liikuv veri toimetab hormoonid endokriinnäärmetest nende lõppretseptoritesse, osaleb stabiilse temperatuurirežiimi hoidmises ja kontrollib keha pH-d. See on südame-veresoonkonna süsteem, mis aitab vältida dehüdratsiooni ja nakkushaigusi.
Kuidas kardiorespiratoorne protsess kulgeb
Paljud teadlaste tööd on pühendatud kardiorespiratoorse süsteemi seisundi uurimise meetodite uurimisele. Iseseisvat tööd teevad ka meditsiiniülikoolide vastava profiiliga üliõpilased. Kõik need arengud on väga olulised. Tänu uurimistööle saadi teada, mis on kardiorespiratoorne süsteem ja millised protsessid selles toimuvad.
Inimese süda koosneb kahest kodadest, mis toimivad vastuvõtukambritena, ja kahest vatsakesest, mis pumpavad verd. Süda kui pump soodustab pidevat vereringet suurte ja väikeste veresoonte kaudu, mis on vereringesüsteemi struktuur. Kapillaarides voolav veri mitte ainult ei transpordi hapnikku ja toitaineid siseorganitesse ja kudedesse, vaid kogub kokku ka nende ainevahetusproduktid. Nendega naaseb ta tagasi oma südamesse. Sellist verd nimetatakse hapnikuvabaks.
Vedel kude siseneb paremasse aatriumisse ülemise ja alumise õõnesveeni kaudu. Veri saadetakse paremast aatriumist paremalevatsakesesse, kus see pumbatakse läbi avatud klapi kopsuarteritesse ja se alt otse paremasse ja vasakusse kopsu. Südame parem pool vastutab vereringe kopsuosa eest, seetõttu saadab see läbi keha läbinud vere hingamisorganitesse, et see uuesti hapnikuga varustada. Niipea, kui kopsud on hapnikuga täidetud, väljub rikastatud veri kopsuveenide kaudu ja naaseb vasakusse aatriumi. Siia siseneb hapnikurikas veri, mis varustab hapnikuga kõiki kudesid ja elundeid, mis voolab avatud atrioventrikulaarsest vasakust mitraalklapist vasakusse vatsakesse ja aordi ning seejärel kõikidesse kehakudedesse.
Looduslik ventilatsioon – mis see on?
Õhu kopsudesse sisse ja välja liikumise protsessi nimetatakse hingamiseks. Anatoomiline ventilatsioon toimub kahes etapis - sissehingamine ja väljahingamine. Õhk siseneb kopsudesse nina kaudu; suud kasutatakse siis, kui õhuvajadus ületab selle koguse, mida on võimalik nina kaudu kopsudesse viia. Veelgi enam, õigem ja kasulikum on hingata nina kaudu, kuna ninakarbist läbiv õhk soojeneb ja puhastatakse tolmust, allergeenidest, viirustest ja bakteritest, mida hoiab kinni tsiliaarepiteel ja ninaneelu limaskesta. Suuhingamine ei taga kehasse siseneva õhusegu sama põhjalikku filtreerimist, mis suurendab hingamisteede infektsioonide tekke tõenäosust.
Inimese kardiorespiratoorse süsteemi väikseim element on kopsualveool, kopsude osa, kus toimub gaasivahetus. Alveoole on paljuhingamisüksused. Ninast ja suust liigub õhk nende poole läbi neelu, kõri, hingetoru, bronhide ja bronhioolide.
Kopsud ei ole ribide külge kinnitatud. Tundub, et hingamiselundid on kopse ümbritseva pleuraõõne tõttu peatatud. Need sisaldavad õhukest pleuravedeliku kihti, mis on vajalik hõõrdumise kõrvaldamiseks hingamisliigutuste ajal. Lisaks on pleuraõõned ühendatud mitte ainult kopsudega, vaid ka rindkere sisepinnaga.
Mis juhtub, kui treenid
Lihaste hapnikuvajadus suureneb järsult koos aktiivsuse suurenemisega, mille taustal on vajalik suur toitainete tarbimine. Lisaks toimub ainevahetusprotsesside kiirenemine, mis toob kaasa lagunemissaaduste hulga suurenemise. Pikaajaline füüsiline aktiivsus põhjustab kehatemperatuuri tõusu, vesinikioonide kontsentratsiooni tõusu pehmetes kudedes ja veres ning sisekeskkonna happesuse vähenemist.
Hingamise reguleerimine mängib kehalise aktiivsuse suurendamisel tohutut rolli. Kõige sagedamini mõjutavad lihaste aktiivsuse taseme muutused negatiivselt kardiorespiratoorse süsteemi seisundit. Üks levinud nähtus on õhupuudus, mida kogevad inimesed, kellel puudub korralik füüsiline ettevalmistus. Suurenenud koormused toovad kaasa arteriaalse süsihappegaasi kontsentratsiooni ja H+ ioonide taseme järsu tõusu veres. Signaal nende muutuste kohta saadetakse hingamiskeskusesse, mille tulemuseks on ventilatsiooni sageduse ja sügavuse suurenemine.
Kõik täpsustatudspetsiifilised muutused kardiorespiratoorses süsteemis aitavad saavutada põhieesmärki rahuldada suurenenud kehalisi vajadusi ja tagada selle toimimise maksimaalne efektiivsus.
Intensiivne kopsutöö
Kopsu õige ventilatsiooni ja gaaside transpordi tagamiseks kulutab keha palju energiat. Selle valdavat osa kasutavad hingamislihased kopsude ventilatsiooni protsessis. Kui inimene on passiivne, siis puhkeolekus kasutavad hingamislihased ära vaid 2% kogu kulutatud energiast. Kui sisse- ja väljahingamiste sagedus suureneb, suureneb ka energiakulu. Intensiivsel füüsilisel tööl võib hingamissüsteem kasutada üle 15% energiast. Hapnikku vajavad kõik selle elemendid: diafragma vahesein, roietevahelised lihased ja kõhulihased.
Kopsu loomuliku ventilatsiooni protsess viiakse läbi suure energiakuluga, kuid isegi äärmuslik füüsiline aktiivsus ei too kaasa õhu meelevaldset sisse- ja väljavoolu. See on maksimaalne meelevaldne ventilatsioon. Arvatakse, et just kopsuventilatsioon on sportlaste kurnava füüsilise tegevuse piirav tegur. Kardiorespiratoorne süsteem töötab ekspertide sõnul täisjõul, mis lõppkokkuvõttes viib glükogeenivarude raiskamiseni ja hingamislihaste väsimuseni. Neid muutusi täheldatakse pikkade treeningute, mitme kilomeetri jooksu jms ajal.
Teadlased, kes viisid läbi katseidkoos rottidega jõudis järeldusele, et ebapiisav alt “treenitud” närilistel intensiivse füüsilise koormuse ajal vähenes glükogeeni tase hingamislihastes. Ja hoolimata asjaolust, et tagajäsemete lihastes jäi see praktiliselt muutumatuks, tekkis katseloomal kardiorespiratoorne sündroom, mida iseloomustab tahhükardia, tugev õhupuudus ja rasketel juhtudel kopsuturse.
Füüsilise aktiivsuse ajal sissehingatava õhu maht võib suureneda mitu korda ja hingamisteede takistus jääb kõrilõhe ja bronhide laienemise tõttu samaks, mis on iseloomulik puhkeseisundile. Kardiovaskulaarsüsteemi sisenev veri ei kaota hapnikuga küllastumise astet isegi maksimaalse pingutuse korral. Seega on kardiorespiratoorne süsteem võimeline rahuldama intensiivse hingamise vajadusi nii lühi- kui ka pikaajalise füüsilise koormuse ajal.
Pidage meeles, et hapniku liigne omastamine võib põhjustada mõningaid probleeme. Ebatavaliselt kitsad hingamisteed või kahjustatud läbilaskvus võivad põhjustada spetsiifilisi muutusi kardiorespiratoorses süsteemis. Näiteks astma kutsub esile bronhioolide ahenemise ja limaskesta turse, mis lõpuks suurendab ventilatsioonitakistusjõudu ja kutsub esile õhupuuduse. Kardiorespiratoorse süsteemi maksimaalset jõudlust iseloomustav näitaja on hingamiselundite rahuldav seisund. Kuigi seos treeningu ja hingamisteede obstruktsiooni vahelrajad loodi juba ammu, ei suuda arstid ikka veel kindlaks määrata astmahoo tekke täpset mehhanismi suurenenud aktiivsuse taustal.
Pulss käel: mitu lööki peetakse normaalseks?
Südame löögisagedus on lihtsaim ja samal ajal informatiivne näitaja, mida südame-hingamise monitooringu läbiviimisel arvesse võetakse. Kõik teavad, kuidas pulssi mõõta - peate tundma randme- või unearteri piirkonnas kuule ja loendama löökide arvu minutis. Need piirkonnad peegeldavad südame poolt keha suurenenud vajaduste rahuldamiseks tehtavat tööd.
Sooritusvõime erinevus puhkeolekus ja kardiorespiratoorse koormuse ajal inimese vahel on ilmne. Keskmiselt on pulss umbes 60-80 lööki minutis. Huvitav on see, et sportlastel näitab kardiorespiratoorne süsteem puhkeolekus tagasihoidlikumaid tulemusi. Nende pulss võib olla 28-40 lööki, mida peetakse normiks ja mis on seletatav kõrge treenituse taseme ja aastate jooksul välja arendatud füüsilise vastupidavusega. Inimestel, kellel on väiksem tõenäosus kogeda intensiivset kardiorespiratoorset stressi, võib südame löögisagedus ulatuda 90–100 löögini minutis.
Vanusega pulss langeb. Välised tegurid (näiteks kõrge temperatuur, hapnikupuudus, suurenenudatmosfäärirõhk jne). Töö intensiivsuse suurenemise taustal muutub pulss kiiremaks. Kui kehalise aktiivsuse tase on kontrolli all (seda saab mõõta erinevate seadmete abil), saab ligikaudse tarbitud hapniku koguse arvutamiseks kasutada spetsiaalset valemit.
Sünnituse intensiivsuse määramine hapnikutarbimise alusel ei ole mitte ainult täpne, vaid ka kõige sobivam, kui uuritakse erinevaid inimesi või sama isikut, kuid erinevatel asjaoludel. Maksimaalne pulsisagedus tõuseb proportsionaalselt füüsilise töö intensiivsuse suurenemisega kuni ületöötamiseni. Muide, selle seisundi saavutamisel pulss järk-järgult stabiliseerub.
Maksimaalse pulsisageduse saab määrata vanust arvestades, kuna see muutub inimese vanemaks saades madalamaks. Alates 10-15 aasta vanusest pulss langeb 1 löögi võrra aastas. Samas tuleb meeles pidada, et üksikud näitajad võivad keskmistest väärtustest oluliselt erineda.
Tsirkulatsioon treeningu ajal
Kardiorespiratoorne süsteem on keeruline struktuur, milles üks peamisi rolle kuulub vereringele. Kui inimene hakkab treenima või töötama, jaotub tema verevool erinev alt. Sümpaatilise närvisüsteemi mõjul lahkub veri nendest veresoontest, kus selle olemasolu parasjagu vajalik ei ole, ja läheb lihastesse, mis töös aktiivselt osalevad. Inimesel, kes on puhkeolekus, südame väljundveri lihastes on ainult 15-20% ja sportides võib see ulatuda 85% -ni. Lihaskudede verevarustus suureneb kõhuõõne organite verevarustuse vähenemise tõttu.
Temperatuurimuutuse korral suunatakse valdav kogus verd nahka. Selle eest hoolitseb ka sümpaatiline närvisüsteem. Ümberjaotamise eesmärk on asendada väliskeskkonda eralduv soojus, saates selle keha sügavusest perifeeriasse. Samal ajal vähendab naha suurenenud verevool automaatselt lihaskudede verevarustuse intensiivsust. Pole üllatav, et kuuma ilmaga spordiga tegelevate inimeste kardiorespiratoorne süsteem ei näita häid tulemusi.
Töösse kaasatud skeletilihased kogevad teravat vajadust rohkema hapniku järele, mida rahuldab sümpaatilise veresoonte stimulatsiooni tõttu kiirenenud vereringe nendes piirkondades, kus verevool on ajutiselt piiratud. Näiteks võivad seedesüsteemi organitesse viivad veresooned kitseneda, misjärel suunatakse verevool ümber lihastesse, mis vajavad rohkem verd. Lihaste veresooned laienevad, mille tõttu tekib veri. Füüsilise tegevuse käigus suureneb lihaskudedes toimuvate metaboolsete reaktsioonide kiirus, mis viib metaboolsete lagunemissaaduste kuhjumiseni. Aktiivne ainevahetus põhjustab lihaste happesuse ja temperatuuri tõusu.
Funktsionaalsusmüokard
Südamelihase meditsiiniline nimetus on müokard. Inimese peamise "mootori" seinte paksus sõltub sellest, milline koormus langeb regulaarselt selle kambritele, millest vasak vatsake on kõige võimsam. Kokkutõmbudes pumpab see verd välja ja saadab selle läbi kogu vereringesüsteemi. Kui inimene ei ole aktiivne, vaid lihts alt istub või seisab, tõmbub tema müokard jõuliselt kokku. See võimaldab teil toime tulla gravitatsiooni mõjuga, mis viib vere kogunemiseni alajäsemetesse.
Kui vasak vatsake on hüpertrofeerunud, st selle lihasseina paksus on võrreldes teiste südamekambritega suurenenud, tähendab see, et süda pidi pidev alt töötama suurenenud nõudmiste tingimustes. Sportides või muudel intensiivsetel koormustel, millega kaasneb suurenenud hingamine, muutub müokardi aktiivsus võimalikult aktiivseks. Kui lihase vajadus vere järele suureneb, suureneb ka vajadus vasaku vatsakese järele, nii et aja jooksul suureneb selle suurus sarnaselt skeletilihastele.
Südame kontraktsioonide koordinatsioon sõltub kontraktsiooni sooritamise signaalist. Selle funktsiooni täitmise eest vastutab südame juhtiv süsteem. Müokardil on ainulaadne võime: see on võimeline tootma elektrilist signaali, võimaldades lihasel rütmiliselt kokku tõmbuda ilma neuraalse või hormonaalse stimulatsioonita. Kaasasündinud pulss on umbes 70–80 lööki.
Südamehäired
Konkreetsete muudatuste jaokskardiorespiratoorses süsteemis esinevad kõrvalekalded, mis esinevad normaalse südametegevuse korral. Kõige tavalisem häire on südame löögisageduse muutus. Selliste häirete oht ei ole sama. Arütmiat on kahte tüüpi - bradükardia ja tahhükardia. Esimesel juhul räägime südame löögisageduse aeglustumisest, teisel juhul selle näitaja tõusust.
Bradükardia korral on pulss tavaliselt 60 löögi piires minutis ja tahhükardia korral võib see ületada 100–120 lööki. Nende häirete taustal muutub ka siinusrütm. Müokard võib töötada rahuldav alt, ainult selle rütm kaldub normist kõrvale, mis mõjutab vereringet. Arütmia sümptomiteks on pearinglus, iiveldus, nõrkus ja väsimustunne, nõrkus, ärevus, jäsemete treemor, nõrkus.
Teine arütmia tüüp, mis pole vähem levinud, on kodade virvendus ja laperdus. Selliste kõrvalekallete korral tunnevad patsiendid müokardi täiendavaid kokkutõmbeid, mis tekivad impulsside tõttu, mis tekivad väljaspool sinoatriaalset sõlme. Kodade laperdus, mille korral need tõmbuvad kokku sagedusega 200–400 lööki minutis, on ohtlik arütmia tüüp, mille puhul süda ei suuda praktiliselt oma põhifunktsiooniga toime tulla ja peaaegu ei pumpa verd.
Ventrikulaarne paroksüsmaalne tahhükardia on sama tõsine haigus, mis nõuab kiiret arstiabi. See rikkumine on tõsine oht patsiendi elule. Ventrikulaarse paroksüsmaalse tahhükardiaga, kolm või enam enneaegsetventrikulaarsed kokkutõmbed, mis võivad põhjustada virvendust. Erinev alt laperusest ei võimalda värelus müokardil kontrollida vatsakeste koe kokkutõmbumise protsessi. Süda kaotab võime verd pumbata. Ventrikulaarne fibrillatsioon on sageli surmav patsientidel, kes põevad kroonilist südamepuudulikkust ja muid haigusi.
Arütmia rasked vormid on otsene näidustus defibrillaatori kasutamisele, mis võib taastada rahuldava siinusrütmi. Vältimatu abi meetmed aitavad kaasa hingamise taastumisele ja elu säilimisele. Tegeledes spordialadega, mis nõuavad kõrget kardiorespiratoorset vastupidavust, võib inimene leida end madala pulsisagedusega. Sel juhul me ei räägi bradükardiast. Tahhükardiat ei peeta südame löögisageduse tõusuks aktiivse lihastöö ajal. Nii bradükardia kui ka tahhükardia tekivad tavaliselt puhkeolekus inimestel.
Kardiorespiratoorse süsteemi omadused lastel ja noorukitel
Mõned eksperdid eristavad südame arengu nn puberteediperioodi, kuna just puberteedieas täheldatakse kardiovaskulaarses aktiivsuses märgatavaid muutusi. Võrreldes 7–10-aastaste laste kardiorespiratoorse süsteemi arengutasemega muutub noorukite kardiovaskulaarne aparaat funktsionaalsemaks ja vastupidavamaks.
Samal ajal on eri soo esindajatel erinev ka südame ja veresoonte moodustumise protsess. Tüdrukudmüokardi mass suureneb kiiremini, kuid vähem ühtlaselt. Omakorda on poiste südame ja aordi suurus suurem kui tüdrukutel. Puberteedieas toimuvad sügavad muutused südamelihase struktuuris, suureneb kiu ja tuuma läbimõõt. Müokard kasvab kiiresti ja veresooned on aeglasemad, mille tõttu väheneb arterite valendik südame suuruse suhtes. See muutus võib põhjustada vereringehäireid ja suurenenud survet treeningu ajal.
Südame löögisagedus on labiilne näitaja, mis muutub sisemiste ja väliste tegurite mõjul (õhutemperatuuri tõus, emotsioonide väljendamine, sporditreening jne). Samal ajal võib pulss füüsilise töö ajal tõusta 160-180 löögini minutis, mis toob kaasa väljutatava vere mahu suurenemise. Lapse südame-hingamissüsteemi mõjutab vaimne stress, mis väljendub südame löögisageduse kiirenemises, ajutise vererõhu tõusus ja ebasoodsates hemodünaamika muutustes.
Sama oluline kriteerium hingamiselundite toimimisel on kopsude elutähtsus – õhuhulk, mille inimene pärast sügavat hingetõmmet välja hingab. Puberteedieas toimub kogu hingamisaparaadi, sealhulgas ninakanalite, kõri, hingetoru ja kopsude üldise kasvu ja arengu järsk hüpe. Noorukitel suureneb kopsude maht võrreldes vastsündinu kopsudega 10 korda ja täiskasvanutel - 20 korda.
Kopsude kõige intensiivsemat kasvu täheldatakse perioodil 12–16 aastat ja noortel meestelkopsude elutähtsus on suurem kui tüdrukutel. Üldiselt on noorukitel paremad kardiorespiratoorsed näitajad, sealhulgas loomulik ventilatsioon, hapniku tarbimine ja vereringesüsteemi toimimine, kui noorematel koolilastel.
Selles artiklis käsitletakse kõiki inimese kardiorespiratoorse süsteemi elemente, selle iseärasusi, sealhulgas kohanemist füüsilise tegevusega ja suurenenud vastupidavust. Spordiga tegelemise planeerimisel on vaja arvestada kõigi oma keha töö nüanssidega ja koormust õigesti jaotada. Kardiorespiratoorse süsteemi seisund on oluline tervisenäitaja.
