регуляция дыхания при физической нагрузке (норм. физиология). Физическая нагрузка стимулирует дыхание. Кислородный долг
 Скачать 41.5 Kb.
|
|
Физическая нагрузка стимулирует дыхание, что обеспечивает возрастающие потребности организма в кислороде. При быстрой ходьбе, например, человек потребляет 2-2,5 л О2, а при напряженной физической работе - до 4 л/мин (в покое - 250 мл/мин). При этом возникает кислородный долг - накапливаются недоокисленные продукты (молочная кислота). В случае умеренной физической нагрузки кислородный долг составляет 3-4 л, а при форсированной нагрузке он может достигать 10-20 л. Факторы, ведущие к увеличению вентиляции легких, разнообразны. Во-первых, дыхание усиливается в результате увеличения импульсации от двигательных центров и от коры большого мозга, которая проводится к мускулатуре, в том числе и к дыхательной, посредством активации дыхательных нейронов, что, собственно, и ведет к усилению дыхания. Важно отметить, что нервные влияния, стимулирующие дыхание, опережают изменения газового состава крови. Во-вторых, дыхание стимулируется импульсами от проприорецепторов работающих мышц. Это подтверждается, например, результатом опыта с пассивными движениями конечности, когда потребление кислорода мышцами не увеличивается, как и выделение СО2. Однако вентиляция легких возрастает. О том, что нервные влияния, усиливающие дыхание при мышечной работе, опережают гуморальные сдвиги, свидетельствует и результат опыта со жгутом. Испытуемому на нижние конечности накладывают жгуты, предотвращающие попадание венозной крови от работающих мышц в общий кровоток. В этих условиях влияние сдвигов Рсо2, Ро2, и рН на дыхание исключается, но работа на велоэргометре сразу же сопровождается усилением вентиляции легких - регуляция по опережению. В-третьих, дыхание стимулируется изменением химизма крови и температуры тела (в первую очередь, работающих мышц). Увеличение Рсо2, и уменьшение Ро2, а также закисление среды усиливают вентиляцию легких. Закисление среды возрастает в основном за счет накопления молочной кислоты. Повышение температуры интенсивно работающих мышц увеличивает скорость диссоциации оксигемоглобина, как и увеличение образования СО2, что повышает коэффициент использования О2, в мышцах с 30-40 до 50-60 %. Однако изменения газового состава крови при мышечной работе крайне малы, так как при этом усиливается вентиляция легких вследствие активации первых двух механизмов. Увеличению доставки О2, к работающим мышцам и удалению СО2, способствуют выход крови из депо и согласованное увеличение кровообращения в организме, особенно интенсивно - в работающем органе. Способность выполнять длительную физическую работу без декомпенсации системы дыхания при соответствующих тренировках появляется к 17-18 годам. В периоде полового созревания в связи с быстрым ростом могут наступать нарушения дыхания (в форме одышки) даже при выполнении небольших физических нагрузок. Параметры дыхательной системы. Частота дыхания (ЧД) - количество дыханий в 1 мин. Определение ЧД производят по спирограмме или по движению грудной клетки. Средняя частота дыхания у здорового человека - 16-18 в минуту, у спортсменов - 8-12. В условиях максимальной нагрузки ЧД возрастает до 40-60 в 1 мин. Глубина дыхания (ДО) - объём воздуха спокойного вдоха или выдоха при одном дыхательном цикле. Глубина дыхания зависит от роста, веса, пола и функционального состояния спортсмена. У здоровых лиц ДО составляет 300-800 мл. Минутный объём дыхания (МОД) характеризует функцию внешнего дыхания. МОД измеряется произведением ЧД на ДО. У здоровых лиц ЧД - 16-18 в минуту, а ДО колеблется в пределах 350-750 мл, у спортсменов ЧД - 8-12 мл, а ДО - 900-1300 мл. Увеличение МОД (гипервентиляция) наблюдается вследствие возбуждения дыхательного центра, затруднения диффузии кислорода и др. В покое МОД составляет 5-6 л, при напряженной физической нагрузке может возрастать в 20-25 раз и достигать 120-150 л в 1 мин и более. Даже при самой тяжёлой нагрузке МОД никогда не превышает 70-80% уровня максимальной вентиляции. Расчёт должной величины МОД основан на том, что у здоровых лиц из каждого литра провентилированного воздуха поглощается примерно 40 мл кислорода (это так называемый коэффициент использования кислорода). Вентиляционным эквивалентом (ВЭ) называются соотношение между МОД и величиной потребления кислорода. В состоянии покоя 1 л кислорода в лёгких поглощается из 20-25 л воздуха. При тяжёлой физической нагрузке вентиляционный эквивалент увеличивается и достигает 30-35 л. Под влиянием тренировки на выносливость вентиляционный эквивалент при стандартной нагрузке уменьшается. Это свидетельствует о более экономном дыхании у тренированных лиц. Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) состоит из дыхательного объёма лёгких, резервного объёма вдоха и резервного объёма выдоха. ЖЕЛ зависит от пола, возраста, размера тела и тренированности. ЖЕЛ составляет в среднем у женщин 2,5-4 л, а у мужчин - 3,5-5 л. Под влиянием тренировки ЖЕЛ возрастает, у хорошо тренированных спортсменов она достигает 8 л. Пробы Штанге и Генчи дают некоторое представление о способности организма противостоять недостатку кислорода. Проба Штанге. Измеряется максимальное время задержки дыхания после глубокого вдоха. При этом рот должен быть закрыт и нос зажат пальцами. Здоровые люди задерживают дыхание в среднем на 40-50 с; спортсмены высокой квалификации - до 5 мин, а спортсменки - от 1,5 до 2,5 мин. Проба Генчи. После неглубокого вдоха сделать выдох и задержать дыхание. У здоровых людей время задержки дыхания составляет 25-30 с. Спортсмены способны задержать дыхание на 60-90 с. При хроническом утомлении время задержки дыхания резко уменьшается. Литература: Злыгостев А.С., Марченко Т.О., Анатомия и физиология человека – Таганрог: http://anfiz.ru/, 2012 Ткаченко Б. И. Основы физиологии человека: Учебник. — СПб.: Междунар. фонд истории науки, 1994. — Т. 1; 2. Агаджанян Н.А., Смирнов В.М. Нормальная физиология: Учебник для студентов медицинских вузов. – М.: ООО «Медицинское информированное агентство», 2007. – 520 с.: ил. |