аникина вафиг. Учебник ВАФиГ (Аникина). Учебное пособие казань 2013 казанский федеральный университет возрастная анатомия, физиология и гигиена
 Скачать 4.09 Mb.
|
|
Цель работы:Рассчитать систолический и минутный объем крови, используя формулу Старра . Оборудование: тонометр, фонендоскоп, спирт, вата, калькулятор Порядок работы 1. Измерьте уровень артериального давления по методу Короткова 105 2.Подсчитайте пульсовое давление 3.Подсчитайте частоту сердечных сокращений (ЧСС) по пульсу (за 1 минуту) 4.Вычислите ударный объем крови, используя формулу Старра. 5.Вычислите минутный объем крови, используя показатели УОК и ЧСС. 6.Запишите полученные результаты в таблицу № 9 протокола эксперимента Протокол исследований 1. Запишите полученные результаты в таблицу № 9. Таблица № 9. СД ДД ПД ЧСС УОК МОК 2. Сопоставьте полученные результаты с возрастной нормой. Вопросы: 1. Что такое артериальный пульс и каков механизм его возникновения? 2. Указать основные точки подсчета пульса на схеме кровообращения? 3.Дать характеристику основным свойствам пульса: частота, ритмичность, наполнение, напряжение? 4. Что такое артериальное давление и каков механизм его возникновения? 5. Какие причины вызывают появление и исчезновение звуков в артерии при сдавливании ее манжетой? 6. Назвать факторы внешней среды, способные оказывать влияние на уровень артериального давления? 7. Каков уровень артериального давления у детей и подростков? 8. Почему с возрастом УОК и МОК увеличиваются, а ЧСС снижается? 9. Как влияет физическая нагрузка на показатели УОК, МОК и ЧСС у тренированных и нетренированных людей и почему? 106 Занятие 8. Возрастные особенности сердечно-сосудистой системы. Оценка функциональных резервов сердечно-сосудистой системы Сердце образуется из клеток мезенхимы, оно закладывается в шейной области в конце второй недели развития эмбриона, длина которого около 1,5мм. Сначала появляются две продольно направленные эндотелиальные трубки. Они приближаются друг к другу, а затем сливаются, и образуется одна сердечная трубка, которая интенсивно растет с третьей недели развития эмбриона. Из внутренней оболочки этой трубки образуется эндокард, а из наружного слоя позднее развивается перикард. Такой зачаток сердца уже сокращается и проталкивает кровь. Первичная сердечная трубка растет очень быстро и неравномерно, поэтому она изгибается. В ней образуются предсердие и желудочек, разграниченные клапанами. В течение шестой недели развития плода предсердие приобретает окончательную форму и разделяется продольной перегородкой на правое и левое. К этому периоду сердце перемещается из шейной области в грудную полость. При этом происходит поворот сердца: желудочек, располагавшийся спереди, перемещается книзу влево, а предсердия, находившиеся сзади, устанавливаются вверху справа. К концу второго месяца желудочек разделяется на правый и левый продольной перегородкой, и сердце становится четырехкамерным. Идущая из желудочка артерия продольно разделяется на два сосуда: легочную артерию и аорту. Затем происходит дальнейшее преобразование сосудов. У плода легочная артерия соединена с аортой сосудом, который называется боталловым протоком. В течение первых месяцев внутриутробного развития плода образуется околосердечная сумка – перикард. Отличительной особенностью строения сердца плода является наличие овального отверстия между правым и левым предсердиями. 107 Сердце у плода относительно большое: в 7 месяцев оно имеет длину около 2,2см и ширину 3см. К девяти месяцам эмбрионального развития длина увеличивается до 3см, а ширина – до 3,85см. Масса сердца плода также относительно большая. У 10-недельного зародыша она составляет около 10% массы тела. Размеры и масса сердца плода увеличиваются в основном за счет мышечной массы. У эмбриона массой 1г масса сердца равна 10мг, что составляет 1/100 массы тела. К моменту рождения масса сердца достигает 20г, т.е. за период внутриутробного развития сердце увеличивается в 2000 раз. Последующие темпы развития значительно меньше. Средняя масса сердца взрослого около 300г, - значит, от рождения до взрослого состояния оно увеличивается только в 15 раз. Строение и расположение сердца у плода приспособлены к условиям его дыхания. На развитие сердца и его функции у плода влияют отсутствие функционирования легочного круга кровообращения и малая величина давления крови. Акт рождения ребенка характеризуется переходом его к другим условиям существования. Изменения, происходящие в сердечно- сосудистой системе, связаны, прежде всего, с включением легочного дыхания. В момент рождения ребенка перевязывают и перерезают пуповину, поэтому прекращается обмен газов, осуществляющийся в плаценте. При этом в крови новорожденного увеличивается содержание углекислого газа и уменьшается количество кислорода. Эта кровь, с измененным газовым составом, приходит к дыхательному центру и возбуждает его – возникает первый вздох, при котором расправляются легкие и расширяются находящиеся в них сосуды. Расширенные сосуды легких обладают большой емкостью и имеют низкое давление крови. Поэтому вся кровь из правого желудочка по легочной артерии устремляется в легкие. Боталлов проток постепенно зарастает. В связи с изменившимся 108 давлением крови овальное отверстие в сердце закрывается складкой эндокарда, которая постепенно прирастает, и создается сплошная перегородка между предсердиями. С этого момента разделяются большой и малый круги кровообращения, в правой половине сердца циркулирует только венозная кровь, а в левой – только артериальная. Сердце новорожденного отличается от сердца взрослого по форме, относительной массе и расположению. Оно имеет почти шаровидную форму, его ширина несколько больше длины. Стенки правого и левого желудочков одинаковы по толщине. Сердце новорожденного расположено высоко из-за большой печени и поэтому высокого положения диафрагмы. К концу первого года жизни в связи с опусканием диафрагмы и переходом ребенка к вертикальному положению сердце занимает косое положение. К 2-3 годам его верхушка доходит до 5-го левого ребра. У 10-летних детей границы сердца почти такие же, как у взрослых. Масса сердца новорожденного в среднем равна 23,6г (колебания возможны от 11,4 до 49,5г) и составляет 0,89% от массы тела (у взрослого этот процент колеблется от 0,48 до 0,52%). С возрастом масса сердца увеличивается, особенно масса левого желудочка. К 8-ми месяцам жизни масса сердца увеличивается вдвое, к 2-3 годам – в 3 раза, к 5-ти годам – в 4 раза, к 6-ти годам – в 11 раз. В период с 3-х до 7-8 лет при относительно медленном темпе роста массы сердца совершается его окончательная тканевая дифференцировка, обогащение соединительной тканью, дальнейшее утолщение мышечных волокон. В возрасте старше 10 лет происходит интенсивный рост всех элементов с заметным увеличением количества соединительной ткани, появляются вкрапления жира. От 7-ми до 12-ти лет рост сердца замедляется и несколько отстает от роста тела. В 14-15 лет – в период полового созревания – снова наступает усиленный рост сердца. Масса сердца несколько больше у мальчиков, чем у девочек. После 11 лет 109 сердце девочек увеличивается быстрее, и в 13-14 лет оно становится больше, чем у мальчиков. После этого возраста масса сердца мальчиков вновь нарастает более интенсивно, и к 16-ти годам сердце снова становится тяжелее, чем у девочек. Наиболее усиленно растет левая половина сердца. Стимулятором роста левого желудочка являются возрастающее сосудистое сопротивление, артериальное давление и физические нагрузки. После рождения ребенка вследствие большей нагрузки на левый желудочек мышечный слой растет быстрее и к концу второго года жизни вдвое превосходит вес правого желудочка. У детей грудного возраста артериальное давление низкое, в среднем 76/40 мм/рт.ст., что объясняется относительно большой шириной сосудов. В связи с развитием гладкомышечных элементов стенки сосудов, увеличением их длины, и, как следствие, - увеличением сопротивления току крови, артериальное давление с возрастом увеличивается. Происходит увеличение преимущественно систолического артериального давления, диастолическое давление имеет только тенденцию к повышению. Рост давления происходит более интенсивно в первые 2-3 года жизни, в препубертатном и пубертатном периодах. Повышение давления с возрастом идет параллельно скорости распространения пульсовой волны по сосудам мышечного типа, что связано с повышением тонуса этих сосудов. В некоторые периоды онтогенеза, особенно в период полового созревания, рост сердца опережает рост кровеносных сосудов. Масса тела в этот период значительно увеличивается, сосуды не успевают приноровиться к быстрому темпу изменения опорно-двигательного аппарата, и происходит их натяжение. Это приводит к сужению просвета и напряжению стенок сосудов. Нагнетательная сила сердца встречает сопротивление со стороны относительно узких кровеносных сосудов, что отражается на величине 110 кровяного давления. Такое явление носит, как правило, временный характер и называется юношеской гипертонией. Высокое давление действует на рецепторы сосудов, что является особенно чувствительным для сосудов головного мозга. Юношеская гипертония требует осторожности при дозировании физической нагрузки. Показатели артериального давления тесно коррелируют с физическим развитием детей. Величина артериального давления у детей одного возраста значительно колеблется. Более высокое давление отмечено у детей, имеющих больший рост и массу. Имеет значение не только достигнутый уровень размеров или массы тела, но и динамика, то есть темп роста ребенка. Наивысшие нормальные показатели артериального давления определяются в период наиболее интенсивного увеличения размеров тела, но без соответствующего нарастания массы сердечной мышцы. У старших школьников изменения артериального давления отражают и созревание эндокринной системы, прежде всего увеличение активности надпочечников с увеличением выработки минералокортикоидов и катехоламинов, особенности их метаболизма и чувствительности рецепторов. Величина артериального давления у детей легко изменяется под влиянием различных внешних факторов. Так, при переходе тела из положения сидя в горизонтальное кровяное давление у большинства детей повышается на 10-30мм/рт.ст. На величину артериального давления у детей влияют климатические и географические условия местности: у детей всех возрастных групп, проживающих на юге, кровяное давление ниже, чем у детей, проживающих в северных районах. Артериальное давление у детей резко изменяется под влиянием эмоций: систолическое давление повышается на 20-40 мм/рт.ст., диастолическое – на несколько меньшую величину. У грудных детей 111 отмечено повышение давления при приеме пищи. Утром артериальное давление ниже, к вечеру оно повышается. Занятия в школе также влияют на величину артериального давления учащихся. К концу учебного дня кровяное давление повышается. При наличии уроков физкультуры отмечено меньшее снижение величины пульсового артериального давления. Во время мышечной работы у детей повышается величина максимального, и несколько снижаются показатели минимального артериального давления. Во время выполнения предельной мышечной нагрузки у подростков величина систолического давления может возрастать до 180-200мм/рт.ст. Поскольку в это время величина диастолического давления изменяется незначительно, то пульсовое давление возрастает до 50-80мм/рт.ст., что говорит об увеличении силы сокращения сердца. Интенсивность изменений величины артериального давления во время физической нагрузки зависит от возраста: чем старше ребенок, тем значительнее эти изменения. Возрастные изменения кровяного давления при физической нагрузке особенно ярко проявляются в восстановительном периоде. Восстановление систолического давления до исходной величины осуществляется тем быстрее, чем старше возраст ребенка. Первые сокращения сердца начинаются на 22-й день при длине эмбриона 3мм. После 5-ой недели регистрация сердечной деятельности плода может проводиться уже эхокардиографически. Частота сердечных сокращений (ЧСС) человеческого эмбриона сравнительно низкая (15-35 уд/мин). По мере формирования плацентарного кровообращения она увеличивается к 6-й неделе до 112 уд/мин, а к 8-9-й неделям – до 165-175 ударов в минуту. В последующие сроки частота сокращений сердца несколько снижается и к концу беременности составляет около 140 ударов 112 в минуту. Большие показатели ЧСС объясняются высоким обменом веществ и отсутствием тонуса блуждающего нерва. Регуляция деятельности сердца плода осуществляется главным образом с помощью гуморальных механизмов. Сразу после формирования клеточных скоплений узлов проводящей системы сердца отмечается их исключительно высокая чувствительность к гуморальным воздействиям, и, прежде всего, к адреналину и ацетилхолину, к гипоксическому стимулу. Регуляция гемодинамики плода заключается в приспособлении к временным и достаточно серьезным нарушениям оксигенации крови. Причем формы ответа на гипоксию в этом периоде очень эффективны и рациональны. Плод отвечает на гипоксию чаще всего брадикардией, что гораздо более экономично. У новорожденного частота сердечных сокращений близка к ее величине у плода и составляет 120-140 ударов в минуту. Но если у плода ритм сердечных сокращений отличается относительным постоянством, то у новорожденного он легко меняется под влиянием различных раздражителей. У новорожденного регуляторные механизмы еще незрелые, но степень выраженности их влияний выше, чем у плода. Так, при действии стрессоров (холод, тепло) и при плаче ЧСС увеличивается вследствие возбуждения симпатической нервной системы, которая на сердце реализует свое влияние в онтогенезе раньше парасимпатической. Тонус блуждающего нерва начинает формироваться в конце 1-го года жизни, что связано с двигательной активностью ребенка – поток афферентных импульсов от проприорецепторов и от всех экстерорецепторов ускоряет созревание центральной нервной системы и нервных регуляторных механизмов. С увеличением тонуса блуждающего нерва уменьшается частота сокращений сердца, в начале 2-го года жизни возникает дыхательная аритмия, что свидетельствует о появлении тонуса блуждающего нерва. В возрасте 3-4 113 лет этот тонус уже сформирован. С возрастом частота сердечных сокращений постепенно уменьшается. К 7-ми годам появляются половые различия – у девочек ЧСС становится больше, чем у мальчиков. ЧСС, характерная для взрослых, устанавливается после полового созревания, причем у девушек она на 10% выше, чем у юношей. Это связано с большей выраженностью у юношей тонуса блуждающего нерва. Характерная особенность деятельности сердца ребенка – наличие дыхательной аритмии: в момент вдоха наступает учащение ритма сердечных сокращений, а во время выдоха – замедление. В раннем детстве аритмия встречается редко и слабо выражена. Начиная с дошкольного возраста и до 14 лет, она значительна. В возрасте 15-16 лет встречаются лишь единичные случаи дыхательной аритмии. Урежение пульса и возникновение дыхательной аритмии являются внешними маркерами созревания регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы. Особенно ярко они проявляются у старших детей и подростков, занимающихся спортом. У детей с достаточной двигательной нагрузкой частота пульса меньше, чем у их сверстников с гиподинамией. У детей 9-11 лет, в период «предподросткового напряжения регуляции», возникает своеобразный синдром, включающий в себя тенденции к тахикардии, артериальной гипертензии и сужению характеристик вариабельности волновой структуры ритма сердца. У детей частота сердечных сокращений подвергается большим изменениям под влиянием различных факторов. Эмоциональные влияния приводят, как правило, к увеличению ритма сердечной деятельности. Она значительно увеличивается при повышении температуры внешней среды и при физической работе и уменьшается при понижении температуры. Частота сердечных сокращений во время физической работы увеличивается до 180-200 ударов в минуту. Это объясняется недостаточным развитием 114 механизмов, обеспечивающих увеличение потребления кислорода во время работы. У детей старшего возраста более совершенные регуляторные механизмы обеспечивают быструю перестройку сердечно-сосудистой системы в соответствии с физической нагрузкой. Важную роль в совершенствовании регуляторных механизмов, особенно в период полового созревания, играет физическая культура. Умеренная физическая нагрузка и занятия спортом оказывают благоприятное влияние на развитие организма в целом. В связи с большой частотой сердечных сокращений у детей длительность всего цикла сокращений значительно меньше, чем у взрослых. Если у взрослого она составляет 0,8сек, то у плода – 0,46сек, у новорожденного – 0,4-0,5сек, у 6-7-летних детей длительность сердечного цикла равна 0,63сек, у детей 12-летнего возраста – 0,75сек, т.е. величина почти такая же, как у взрослых. Величина ударного объема крови с возрастом увеличивается более значительно, чем величина минутного объема. На изменении минутного объема сказывается уменьшение числа сердечных сокращений с возрастом. Величина минутного объема крови у новорожденных и детей до 1 года в среднем равна 0,33л, в возрасте 1 года – 1,2л, у 5-летних детей – 1,8л, у 10-летних – 2,5л. У взрослых минутный объем крови в состоянии относительного покоя равен 4,5-5л. Ударный объем крови легко рассчитать, разделив минутный объем крови на число сердечных сокращений. Величина ударного объема крови у новорожденных равна 2,5мл, а у ребенка 1 года – 10,2мл. Ударный и минутный объемы сердца зависят не только от возраста, но и связаны с общим физическим развитием детей. У детей, более развитых физически, больше величина минутного и ударного объемов 115 крови. У девочек и женщин величина минутного и ударного объемов крови меньше, чем у мальчиков и мужчин. Минутный объем крови связан с потребностями организма в кислороде. К концу первого года жизни количество потребленного кислорода на 1 кг массы тела у ребенка в 2-3 раза больше, чем у взрослого. Соответственно, и минутный объем крови на 1кг массы тела детей этого возраста больше в два с лишним раза, чем у взрослых. Величина минутного и систолического объемов крови подвергается большим индивидуальным колебаниям и зависит от различных условий: функционального состояния организма, температуры тела, положения тела в пространстве и др. Она значительно изменяется под влиянием физической нагрузки. При выполнении различной физической работы минутный объем сердца у детей увеличивается в меньшей степени, чем у взрослых. У детей всех возрастных групп увеличение минутного объема крови при умеренной физической нагрузке происходит за счет увеличения ударного объема крови. При нагрузках максимальной мощности мобилизуются все силы организма, и минутный объем увеличивается за счет увеличения, как ударного объема, так и числа сердечных сокращений. Большое значение в изменении величины ударного и минутного объемов крови имеет тренировка. При выполнении одной и той же работы у тренированного человека значительно возрастает величина систолического и минутного объемов сердца при незначительном увеличении числа сердечных сокращений. У нетренированного человека, наоборот, значительно увеличивается частота сердечных сокращений и почти не изменяется ударный объем крови. С возрастом скорость движения крови по сосудам замедляется. У новорожденных кровь совершает кругооборот за 12 сек, у 3-летних – за 15 сек, у детей 14-летних – за 18,5 сек. Замедление скорости движения крови 116 связано с возрастными изменениями сосудов, прежде всего, с увеличением их длины в связи с ростом ребенка. На скорость движения крови влияет и изменение частоты сердечных сокращений: уменьшение числа сердечных сокращений с возрастом приводит к замедлению скорости движения крови. Во все возрастные периоды у женщин скорость движения крови по сосудам больше, чем у мужчин. Время кругооборота крови у взрослого в состоянии покоя равно 20-25 сек. Это составляет примерно 27 систол. Время кругооборота крови уменьшается при физической нагрузке и может составлять 10 сек.При определении состояния здоровья на первом месте стоит исследование и оценка состояния сердечно-сосудистой системы, так как она является основным звеном, определяющим и лимитирующим доставку кислорода работающим органам. Данные исследований, проведенных в состоянии покоя, не могут полностью отражать функциональное состояние и функциональные возможности сердечно- сосудистой системы, так как функциональная недостаточность органа или системы органов больше проявляется в условиях нагрузки, чем в покое. Поэтому полная оценка состояния адаптации сердечно-сосудистой системы, определение степени здоровья человека и его функциональных возможностей возможна лишь с привлечением различных функциональных проб или нагрузочных тестов. |