Сравнительные показатели состояния сердца

Нетренированного и тренированного человека

(по И.А. Абрикосову, Н.Д. Граевской, Г.М. Куколевскому,
В.В. Васильевой)

Движению крови по сосудам способствует деятельность окружающих их мышц («мышечный насос»). Сокращаясь и расслабляясь, мышцы то дают им расправиться и тем самым протакливают кровь по направлению от сердца (в артериях) и к сердцу (в венах), так как движению крови в противоположную от сердца сторону препятствуют клапаны, имеющиеся в венозных сосудах. Чем чаще и полнее сокращаются и расслабляются мышцы, тем большую помощь сердцу оказывает «мышечный насос». Особенно эффективно он работает при ходьбе, беге, беге на лыжах, на коньках, при плавании и т.п. «Мышечный насос» способствует более быстрому отдыху сердца после интенсивной физической нагрузки.Постоянная физическая работа, регулярные физические упражнения благоприятно сказываются и на системе кровообращения, так как способствуют снижению тонуса стенок сосудов, расширению сосудов и всего кровяного русла, в том числе и за счет вовлечения в кровообращение резервной части капиллярной сети. Умственная работа, равно как и нервно-эмоциональное напряжение, наоборот, приводит к сужению сосудов, повышению тонуса их стенок и даже к спазмам. Такая реакция особенно свойственна сосудам сердца и мозга[6].

Дыхательная система

Дыхательная система участвует в обеспечении организма кислородом и в освобождении его от углекислого газа. Воздух поступает сначала в носовую (ротовую) полость, затем в носоглотку, гортань и дальше в трахею. Трахея в нижней своей части делится на два бронха, каждый из которых, входя в легкие, древовидно разветвляется. Конечные мельчайшие разветвления бронхов (бронхиолы) переходят в закрытые альвеолярные ходы, в стенках которых имеется большое количество шаровидных образований - легочных пузырьков (альвеол). Каждая альвеола окружена густой сетью кровеносных капилляров. Именно здесь происходит газообмен между кровью и атмосферным воздухом легких. Общая поверхность всех легочных пузырьков очень велика, она в 50 раз превышает поверхность кожи человека и составляет более 100 м².

Углекислый газ, интенсивно образующийся в клетках, переходит в межтканевую жидкость и затем в кровь. С помощью крови он транспор­тируется легким, а затем выводится из организма во время выдоха. Обмен воздуха в легких происходит в результате дыхательных движений грудной клетки. Через каждые 3 - 4 с у человека иод атиянием импульсов, поступающих из ЦHC, происходит сокращение дыхательных мыши - диафрагмы и наружных межреберных мышц. В результате объем грудной клетки увеличивается. В легкие засасывается порция воздуха, происходит вдох. Выдох в покое производится пассивно, при расслаблении мышц, осуществлявших вдох, так как грудная клетка под воздействием силы тяжести и атмосферного давления уменьшается, и воздух из легких выталкивается. При интенсивной физической работе в выдохе дополнительно участвуют мышцы брюшного пресса, внутренние межреберные и другие скелетные мышцы.

Деятельность дыхательной системы через ЦНС строго координируется с другими системами. Если, например, при физической работе повышается частота дыхания, то соответственно возрастает частота сердечных сокращений (ЧСС).

Частота и глубина дыхания (совместно с сердечно-сосудистой си­стемой) влияют на приток крови в легких. В норме на 6 - 9 л воздуха, проходящих через легкие за 1 мин, приходится около 5 л крови. При нарушении акта дыхания приток крови может уменьшиться, снижается насыщение ее кислородом.

Систематические занятия физическими упражнениями укрепляют дыхательную мускулатуру и способствуют увеличению подвижности (экскурсии) и объема грудной клетки, вовлекают вдыхательный процесс дополнительное число альвеол, так как далеко не все из них задействованы в состоянии покоя. Все это существенно повышает резервные возможности дыхательной системы, повышает работоспособность организма человека.

Нервная система

Нервная система состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферических отделов (нервов, отходящих от головного и спинного мозга и расположенных на периферии нервных узлов). ЦНС координирует деятельность различных органов и систем организма. Процессы, протекающие в ЦНС, лежат в основе как двигательной, так и всей психической деятельности человека.

Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводниковую для нервных импульсов функцию. Главным «исполнителем» спинного мозга яаляется сеть соматической нервной системы, инервирующей произвольную (скелетную) мускулатуру и обеспечивающей общую чувствительность тела и отдельных органов чувств. Тонус центров спинного мозга регулируется высшими отделами ЦНС, находящимися в головном мозге.

Специализированным отделом нервной системы, регулируемым корой больших полушарий, является вегетативная нервная система. В отличие от соматической, вегетативная нервная система автономно регулирует деятельность внутренних органов - дыхания, кровообращения, выделения, размножения, желез внутренней секреции, регуляции обмена веществ, термообразования, а также участвует в формировании эмоциональных реакций (страх, гнев, радость). Деятельность вегетативной нервной системы в основном непроизвольна и сознанием непосредственно не контролируется.

Головной мозг представляет собой скопление офомного количества нервных клеток. Согласно современным представлениям, в коре головного мозга насчитывается свыше 14 млрд клеток и 100 тыс. млрд межклеточных связей. Это система высшей сложности, определяющая физическую, интеллектуальную и духовную сущность человека. Мозг человека - необозримое множество нервных цепей, соединенных в невероятную схему движений, мышления, генерирующую мощность до 20 Вт, способную хранить в себе до 1 000 000 000 000 000 бит информации.

Кора головного мозга разделена на отдельные зоны, специализированные на отдельных функциях: двигательная зона, кожно-мышечная, зрительная и т.д. Специализированные участки коры головного мозга имеются и для психических функций (память, речь, мышление и т.д.). Некоторые отделы мозга (продолговатый мозг, мозжечок) также актив­но и избирательно участвуют в регуляции двигательной деятельности.

Кора больших полушарий головного мозга - наиболее молодой в филогенетическом отношении отдел ЦНС по сравнению со спинным мозгом и его функциями. Именно этим объясняется определенная неустойчивость функций головного мозга (например, умственная деятельность) по сравнению с рефлекторными действиями двигательных нервных клеток спинного мозга, непосредственно обеспечивающих физические нагрузки человека.

Мозговая ткань потребляет в 5 раз больше кислорода, чем сердце, и в 20 раз больше, чем мышцы. Составляя всего около 2% массы тела человека, мозг поглощает 18 - 25% потребляемого всем организмом кислорода и очень чувствителен к его недостатку. В этом случае возникает слабость, понижается умственная работоспособность, ухудшается память, появляется раздражительность, возможны головные боли. Причиной может оказаться и элементарный недостаток движений, физической нагрузки, которая активизирует поступление кислорода крови в головной мозг.

Рецепторы и анализаторы как самостоятельная система организма

Рецепторы - это такие нервные образования, которые воспринимают раздражения и во многом определяют способность организма быстро приспособиться к изменениям в окружающей среде, трансформируя внешние раздражения (температуру, звук, свет и т.д.), а также с внутренних органов и опорно-двигательного аппарата, в нервные импульсы, поступающие в ЦНС.

Рецепторы человека делятся на две группы: экстеро- (внешние) и интеро- (внутренние). В свою очередь, внутренние рецепторы делятся на висцеро- (на внутренних органах) и проприо- (на органах опоры и движения) рецепторы. Каждый такой рецептор является составной частью анализирующей системы - анализатора. Анализатор состоит из трех отделов: рецептора, проводниковой части и центрального образования в головном мозге. К анализаторам, обеспечивающим жизнедеятельность человека, относятся кожный, двигательный, вестибулярный, зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой, висцеральный (состояние ряда внутренних органов). При разнообразных движениях человека наиболее задействованы: двигательный (рецепторы в мышцах, сухожилиях и связках - проприорецепторы возбуждаются под влиянием движения и растяжения), вестибулярный (воспринимает положение тела в пространстве), зрительный (восприятие пространства) и отчас­ти - кожный (тактильная, болевая, тепловая чувствительность).

Другие внутренние органы и системы организма человека

Пищеварительная система включает следующие органы: ротовую полость, слюнные железы, глотку, пищевод, желудок, кишечник, печень, поджелудочную железу. В этих органах пища механически и химически обрабатывается, перевариваются поступающие в организм пищевые вещества. Они всасываются в кишечнике и доставляются кровью ко всем клеткам организма. Для эффективного переваривания пиши большое значение имеет выделение необходимого количества пищеварительных соков и активность перистальтических (передвигающих пищу) движений желудка и кишечника.

Оптимальная физическая нагрузка увеличивает потребность организма в питательных веществах, стимулирует выделение пищеварительных соков, активизирует перистальтику кишечника и тем самым повышает эффективность процессов пищеварения.

Однако положительное влияние мышечной работы на пищеварение наблюдается не всегда. При напряженной мышечной работе происходит, например, торможение пищевых центров в ЦНС, уменьшается кровоснабжение органов пищеварения и пищеварительных желез в связи с оттоком крови к работающим мышцам. Все это угнетает работу органов пищеварения. С другой стороны, переваривание пищи, особенно обильной, отрицательно влияет на двигательную деятельность. Наблюдаемые после приема пищи возбуждение пищевых нервных центров и отток кро­ви от мышц к органам брюшной полости снижает эффективность мышечной работы. Именно поэтому прием пищи следует производить в оптимальных количествах за 2 - 3 часа до физических нагрузок.

Покровная система. В нее входят кожа и слизистые оболочки. Кожа покрывает тело снаружи. Слизистые оболочки выстилают изнутри полости носа, рта, дыхательных путей и пищеварительной системы. Кроме защитных свойств, покровная система частично выполняет выделительную и терморегуляционную функции.

Выделительная система осуществляет функцию поддержания оптимальных отношений с внешней средой и сохранения внутренней среды организма, главным образом через выделение продуктов внутреннего обмена. Основную функцию полноценного освобождения организма от конечных продуктов обмена веществ выполняют почки, потовые железы и легкие. Почки и потовые железы дополняют и частично взаимозаменяют работу друг друга. При больших физических нагрузках потовые железы и легкие, увеличивая активность своей выделительной функции, значительно помогают почкам в выведении из организма вредных продуктов обмена веществ.

Говоря о системе выделения, необходимо остановиться и на процессе теплообмена организма человека, особенно актуального при физических нагрузках.

Постоянную температуру тела человека поддерживает специальная система терморегуляции, состоящая из физических механизмов тепло­отдачи: теплопроведения, теплоизлучения и испарения. Однако некото­рый подъем температуры тела, в частности на 1 - 1,5°С, наблюдаемый при мышечной работе, способствует более эффективному протеканию в тканях окислительно-восстановительных процессов, повышению работоспособности организма и эластичности мышц. Повышение темпера­туры тела до 38 - 38,5°С у нетренированного человека может привести к тепловому удару. Тренированные люди подобную температуру переносят хорошо, и их работоспособность сохраняется на высоком уровне.

Эндокринная система включает различные железы внутренней секреции. Каждая из желез вырабатывает и выделяет в кровь особые биологические вещества (гормоны), регулирующие жизнедеятельность органов и систем.

Половая система выполняет функцию размножения. В ней формируются половые клетки. Половая активность человека напрямую связана с его физическим состоянием.

Вышеуказанные системы органов очень редко работают изолированно.

Итак, эволюционное биологическое становление организма человека в его филогенезе создало сложное, но рациональное строение, обеспечивающее его оптимальное функционирование при различных и разнонаправленных воздействиях внешней среды.

1.3. Организм как единая саморазвивающаяся
и саморегулирующаяся биологическая система

Человеческий организм - сложная биологическая система, в которой все клетки, ткани, органы и системы тесно взаимосвязаны. В совокупности они являются единой саморазвивающейся и саморегулирующейся системой.

Естественное развитие и старение организма человека на протяжении всей его жизни, с момента зачатия и до ухода из жизни (онтогенез), во многом наследуются от родителей. Генетически обусловленные черты и особенности этого биологического процесса заложены в индивидуальном генетическом коде на уровне клетки.

В основе жизнедеятельности живого организма лежит автоматическое саморегулируемое поддержание жизненно важных внутренних факторов на необходимом постоянном уровне. Поддержание постоянства во внутренней среде - фундаментальный биологический закон. Всякое отклонение ведет к немедленной мобилизации внутренних регуляторных механизмов, восстанавливающих этот постоянный уровень. Регулируемое необходимое постоянство внутренней среды было названо гомеостазом.

Гомеостаз сохраняет постоянство состава физико-химических и биологических свойств внутренней среды, несмотря на изменения во внешней среде и физические сдвиги, возникающие в процессе жизнедеятельности организма. Все это позволяет клеткам организма существовать и функционировать в гомеостатически узких физиологических биологических границах относительно постоянной внешней среды.

Это постоянство физико-химических параметров поддерживается саморегуляцией обмена веществ, кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и других физических процессов. Например, известно, что частота сокращений сердца зависит от содержания в крови кислорода, который необходим для нормальной работы клеток. Больше всего нуждаются в кислороде клетки головного мозга и клетки сердечной мышцы. Как только концентрация кислорода в крови снижается (например, в душном помещении), специальные чувствительные клетки в стенках кровеносных сосудов посылают в мозг сигналы. По нервам, идущим от мозга к сердцу, направляется команда. В результате этого сердце начинает учащенно биться и быстрее проталкивает кровь по сосудам. Значит, к клеткам и тканям организма поступит больше крови, и они получат необходимое для работы количество кислорода.

Система саморегуляции работы организма осуществляется двумя механизмами - гуморальным и нервным. Гуморальный (лат. humor - жидкость) механизм эволюционно более древний, он наблюдается даже у представителей растительного мира. С помощью этого механизма биологически активные химические вещества через жидкие среды организма (кровь, лимфу, межклеточную жидкость) поступают во все клетки и органы.

Биологически активные вещества вырабатываются двумя типами желез:

•железы внешней секреции (слезные, потовые, слюнные и др.);

•железы внутренней секреции - гормоны (гипофиз, вилочковая железа, надпочечники др.).

Гормоны разносятся кровью (максимальная скорость кровотока около 0,5 м/с) по всему организму и регулируют процессы обмена веществ, роста, развития и др., так как даже в небольших концентрациях гормоны могут обладать огромной биологической активностью.

В процессе эволюции животного мира наряду с гуморальным регу-ляторным механизмом возник более совершенный - нервный механизм регуляции. Первое его преимущество - адресность, т.е. импульс нервной регуляторной связи направлен к строго определенным клеткам; второе - взаимодействие клеток через нервную систему осуществляется быстрее (до 120 м/с); третье - этот механизм быстро «включается» и моментально «выключается».

Посредством периферической нервной системы (как соматической, так и вегетативной) рефлекторным путем осуществляется связь головного и спинного мозга со всеми клетками, тканями и органами. Известно, что рефлекс - это ответная реакция организма на то или иное раздражение, реализуемая через действие нервных импульсов.

Под влиянием рефлексов в ЦНС возникают процессы возбуждения и торможения. Они являются двумя противоположными регуляторными сторонами единого процесса уравновешивания взаимодействия организма с внешней средой.

Возбуждение - деятельное состояние нервных клеток, имеющее определенные временные и функциональные пределы.

Торможение -состояние нервных клеток, направленное на их охранение от возбуждения, на восстановление их активности.

Саморегуляция всех сложнейших физиологических функций в организме не может осуществляться ни чисто гуморальным путем, ни только нервной системой. Однако следует отметить некоторый приоритет нервной системы над гуморальной при обеспечении важнейшего свойства организма - саморегуляции.

Таковы в самых общих чертах саморазвивающие и саморегулирующие биологические механизмы человеческого организма; позволяю­щие сохранять постоянство внутренней среды, т.е. Жизнь.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

---

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: