Дыхательная система — Студопедия

Дыхательная система

Сердечно-сосудистая система
Напомним, что кровеносная система состоит из сердца и сосудов крови. Ритмические сокращения сердечной мышцы обеспечивают непрерывное движение крови в замкнутой сердечно-сосудистой системе, состоящей из сердца и двух кругов кровообращения – большого и малого. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка сердца, из которого артериальная кровь поступает в аорту. Проходя по артериям, артериолам и капиллярам всех органов, кроме легких, она отдает им кислород и питательные вещества, а забирает углекислоту и продукты метаболизма. Затем кровь собирается в венулы и вены и через верхнюю и нижнюю полые вены поступает в правое предсердие и далее в правый желудочек. Малый круг кровообращения берет начало в правом желудочке, откуда венозная кровь направляется в легочную артерию. Пройдя через легочные капилляры, кровь освобождается от углекислоты, насыщается кислородом и уже в качестве артериальной поступает через легочные вены в левое предсердие сердца. Таким образом, обеспечивая транспортировку кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким, кровь осуществляет дыхательную функцию. Выполняя трофическую функцию, кровь переносит питательные вещества из тонкого кишечника и синтезированные в печени вещества к клеткам всего организма. Не надо забывать, что при этом в крови циркулирует большое количество биологически активных веществ, которые регулируют и объединяют функциональную деятельность клеток всего организма. При этом движение крови обеспечивает выравнивание температуры различных частей тела.
Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею, бронхи и легкие. В процессе – дыхания из атмосферного воздуха через альвеолы легких в организм постоянно поступает кислород, а из организма выделяется углекислый газ. Дыхание – это целый комплекс физиологических процессов, в реализации которых участвует не только дыхательный аппарат, но и система кровообращения.
Дыханием называется процесс потребления кислорода и выделения углекислого газа тканями живого организма. Его осуществляют две системы организма: дыхательная и кровеносная.
Различают внешнее (легочное) и внутриклеточное (тканевое) дыхание. Внешним дыханием называется обмен воздухом между окружающей средой и легкими, внутриклеточным – обмен кислородом и углекислым газом между кровью и клетками тела (при этом кислород переходит из крови в клетки, а углекислый газ, как один из продуктов обмена веществ, переходит из клеток в кровь).
Показателями работоспособности органов дыхания являются: дыхательный объем, частота дыхания, жизненная емкость легких, легочная вентиляция, кислородный запрос, потребление кислорода, кислородный долг и др.
Дыхательный объем– количество воздуха, проходящее через легкие при одном дыхательном цикле (вдох, выдох, дыхательная пауза). Величина дыхательного объема находится в прямой зависимости от степени тренированности к физическим нагрузкам и колеблется в состояния покоя от 350 до 800 мл. В покое у нетренированных людей дыхательный объем находятся на уровне
350–500 мл, у тренированных – 800 мл и более.
При интенсивной физической работе дыхательный объем может увеличиваться до 2500 мл.
Частота дыхания– количество дыхательных циклов в 1 мин. Средняя частота дыхания у нетренированных людей в покое – 16–20 циклов в 1мин, у тренированных за счет увеличения дыхательного объема частота дыхания снижается до 8–12 циклов в 1 мин. У женщин частота дыхания на 1–2 цикла больше.
При спортивной деятельности частота дыхания у лыжников и бегунов увеличивается до 20–28 циклов в 1 мин., у пловцов – 36–45; наблюдались случаи увеличения частоты дыхания до 75 циклов в 1мин.
Жизненная емкость легких– максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после полного вдоха (измеряется методом спирометрии). Средние величины жизненной емкости легких: у нетренированных мужчин – 3500 мл, у женщин – 3000; у тренированных мужчин – 4700 мл, у женщин – 3500. При занятиях циклическими видами спорта на выносливость (гребля, плавание, лыжные гонки и т.п.) жизненная кость легких может достигать у мужчин 7000 мл и более, у женщин – 5000 мл и более.
Легочная вентиляция– объем воздуха, который проходит через легкие за 1 мин. Легочная вентиляция определяется путем умножения величины дыхательного объема на частоту дыхания. Легочная вентиляция в покое находится на уровне 5000–9000 мл (5–9 л). При физической работе этот объем достигает 50 л.
В состоянии покоя человек потребляет 250–300 мл кислорода в 1 мин. При мышечной работе эта величина возрастает.
Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить в минуту при определенно-интенсивной мышечной работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК),МПК зависит от состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем, кислородной емкости крови, активности протекания процессов обмена веществ и других факторов. Для каждого человека существует индивидуальный предел МПК, выше которого потребление кислорода невозможно. У людей, не занимающихся спортом, МПК равно
2,0–3,5 л/мин, у спортсменов-мужчин может достигать 6 л/мин и более, у женщин – 4 л/мин и более.
Величина МПК характеризует функциональное состояние дыхательной и сердечно-сосудистой систем, степень тренированности организма к длительным физическим нагрузкам.

http://studopedia.ru/3_16503_dihatelnaya-sistema.html

Сердечно-сосудистая и дыхательная системы

Сердечно-сосудистая система (ССС) состоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце – автономное, автоматическое устройство, работа которого корректируется многими связями органов и систем организма. Ритмические сокращения сердечной мышцы обеспечивает непрерывное движение крови в замкнутой системе сосудов. Кровь, переносит питательные вещества из тонкого кишечника к клеткам всего организма, она же обеспечивает транспортировку кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким, осуществляя дыхательную функцию. При этом в крови циркулирует большое количество биологически активных веществ, которые регулируют и объединяют функциональную деятельность клеток организма. Кровь также обеспечивает выравнивание температуры различных частей тела.
Дыхательная система включает в себя носовую полость, гортань, трахею, бронхи и легкие. В организм в процессе дыхания поступает кислород из атмосферного воздуха через альвеолы – это шаровидное образование (легочные пузырьки). Каждая альвеола окружена густой сетью кровеносных капилляров. Общая поверхность всех легочных пузырьков в 50 раз превышает поверхность кожи человека и составляет более 100 м 2 . Механизм дыхания осуществляется автоматически.
Внешним дыханием называется этап дыхания, при котором кислород из атмосферного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови в атмосферный воздух.
Внутренним дыханием называется следующий этап – перенос газов кровью, потребление клетками тела кислорода и выделение ими углекислоты, для обеспечения процессов жизнедеятельности организма.
Эндокринная система
Многие функции организма контролируются эндокринными железами, которые помогают разным частям тела гармонично взаимодействовать друг с другом. Выделяя в кровь химические вещества, называемые гормонами, эти железы могут передавать сигналы органам тела и побуждать их осуществлять специальные процессы, такие как рост и размножение. Поскольку все гормоны имеют отношение к обмену веществ, существует тенденция их взаимодействия друг с другом для достижения желаемого результата.
Большинство гормонов продуцируется на протяжении всей жизни человека. Они могут тормозить или ускорять рост организма, половое созревание, психическое и физическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, деятельность внутренних органов и т.д. К железам внутренней секреции относят: щитовидную железу, околощитовидные железы, зобную железу, надпочечники, гормоны мозгового слоя, поджелудочную железу, половую железы.
Практически все расстройства деятельности желез внутренней секреции вызывают понижение общей работоспособности человека. Роль гормонов в осуществлении мышечной активности чрезвычайно велика.
Физиологические механизмы и закономерности совершенствования важнейших отдельных систем организма под воздействием физической тренировки
Главнейшим физиологическим механизмом приспособления организма к условиям его существования с постоянно колеблющейся внешней средой являются временные условные рефлексы.
В процессе тренировки при многократно повторяющейся мышечной работе происходит образование новых корковых временных связей между бесчисленными агентами внешней и внутренней среды и различными функциями организма. При этом кора больших полушарий со своей регуляторной и координационной функцией является одновременно и орудием и объектом тренировки. В связи с тренировкой происходят значительные функциональные изменения в центральной нервной системе, заключающихся в установлении многочисленных новых временных связей, выработке новых координационных отношений, что лежит в основе образования двигательного навыка и совершенствования координации соматических и вегетативных функций организма.
Совокупность таких основных свойств нервной системы, как сила, равновесие и подвижность возбудительного и тормозного процессов, в значительной мере определяет целый ряд других особенностей нервной деятельности. Все эти особенности успешно развиваются в процессе тренировки и имеют исключительное значение не только для формирования двигательных актов, но и для совершенствования координационных отношений в организме, то есть – для укрепления здоровья и лучшей работоспособности при физическом и умственном труде.
Благодаря тренировке значительно увеличиваются потенциальные возможности дальнейшего совершенствования высшей нервной деятельности и всего организма.
Физическое развитие
Внешний вид физически тренированного человека, как правило, характеризуется правильной осанкой и хорошо развитой мускулатурой.
Правильная осанка создает комфортные условия для внутренних органов тела человека и их функционирования.
Под влиянием систематических занятий физическими упражнениями масса тела сначала уменьшается за счет избавления организма от избытка жидкости и жира, а затем повышается в связи с развитием мышечной массы. У хорошо развитых спортсменов мускулатура достигает 50% массы тела, в то время как у нетренированного человека она составляет около 35%.
Физическая тренировка является мощным фактором, изменяющим врожденные и ранее приобретенные особенности телосложения.
Под влиянием тренировки значительно укрепляется весь опорно-двигательный аппарат. Повышается механическая прочность костной системы, связочного аппарата и сухожилий мышц. Увеличивается поперечник трубчатых костей конечностей, несущих постоянную большую функциональную нагрузку.
Мышечная система
Под влиянием физической тренировки объем мышц – увеличивается. Это явление называется гипертрофией. Связанное с гипертрофией увеличение физиологического поперечника мышцы определяет её большие функциональные возможности. В гипертрофии мышц мы видим одно из возможных частых проявлений приспособления организма к повышенным требованиям во время работы.
Питание мышц связано с их кровоснабжением. Условия кровоснабжения тренированных мышц улучшается благодаря увеличению раскрытых капилляров в них. В мышцах в состоянии покоя большая часть капилляров находится в закрытом состоянии. Число раскрытых капилляров значительно увеличивается в тренированных мышцах благодаря лучшему функционированию нервно-гуморальных и местных координационных механизмов, регулирующих просвет сосудов.
Под влиянием тренировки происходит изменение химического состава мышечной ткани. Прежде всего, следует указать на повышенное содержание в тренированных мышцах энергетических веществ – гликогена и фосфагена.
В мышцах тренированного организма при напряженной работе происходит меньше накоплений молочной кислоты и в тоже время увеличена скорость её устранения, окислительные процессы протекают более интенсивно.
Тренировка изменяет состояние возбудимости нервно-мышечного аппарата. Мышцы тренированного человека в состоянии энергичнее сокращаться развивать большее напряжение и в течение более длительного времени находится в деятельном состоянии. Все эти свойства мышц выражают их повышенную работоспособность.
Мышцы имеют только одну функцию. Они должны сокращаться, то есть укорачиваться. Сокращение происходит, когда мышцы получают электрохимический сигнал из центральной нервной системы. Когда сигнал прекращается, прекращается и сокращение. Мышцы расслабляются, достигая прежней длины. Для того, чтобы расслабить и удлинить мышцу, затраты энергии не требуется. Она нужна только для сокращения мышцы. Когда мы произвольно сокращаем мышцу, а затем расслабляем её, то мышца должна стать почти полностью мягкой. В расслабленной мышце совершенно отсутствует электрическая активность. Полностью управлять мышцей – это значит, быть способным сокращать и расслаблять её в полной мере.
Если тонус достигает 10%, то в мышцах всегда ощущается усталость, и они представляются твердыми; при этом в мышцах отмечается боль. Если тонус достигает 40%, то наряду с чувством усталости и затвердением, в них возникает сильная боль. Люди с хроническим напряжением мышц часто испытывают ощущение мышечной слабости, так как они не могут свободно передвигаться. Они просто устали и перегружены из-за постоянно сокращения. Хронически сокращенная мышца подобна мотору, который невозможно выключить.
Скованность мышц, ограничение движений, нарушение осанки и хроническая боль в мышцах неправильно рассматривают как результат «старости». Это симптомы – несуществующей болезни, которая ведет к упадку физиологических функций постоянной усталости и слабости. На самом деле возраст не имеет к ним отношения. Эти явления возникают в результате «накопления» физиологических реакций на стресс и травмирующие ситуации.
Если мы вспомним, что в человеческом организме имеется более 600 мышц, и что все они содержат много чувствительных нервных окончаний, то мы сможем понять, почему наше благополучие зависит от чувствительных импульсов лежащих в основе обратной связи между мышцами и головным мозгом.
Ежедневные упражнения по 20–30 минут позволяют поддерживать чувствительно-двигательную систему на должном уровне.
Сердечно-сосудистая система
У хорошо тренированных людей, как правило, наблюдается в покое брадикардия (редкий пульс – 40-55 уд/мин.). Такое снижение частоты сердечных сокращений вызывается регуляторными сдвигами в вегетативной нервной системе и является одним из признаков экономизации сердечно-сосудистой деятельности.
Пульсовое давление (разница между систолическим и диастолическим) у тренированного человека имеет несколько большую величину по сравнению с нетренированным
Несмотря на редкий пульс, минутный объем сердца в покое не уменьшен.
При равных условиях, т.е. при сходных величинах минутного объема и при одинаковой величине поглощения кислорода выполнение любой равной нагрузки вызовет меньшее возрастание частоты пульса и кровяного давления у более тренированных лиц.
Только у тренированного человека систолический объем сердца может достигнуть 150-200 мл, а минутный объем – 40 литров. У нетренированных людей пределом повышения систолического объема является величина 130 мл, а минутный объем редко превышает 20 л. Итак, деятельность сердечнососудистой системы у тренированных людей отличается, во-первых, экономичностью и, во-вторых, большими функциональными возможностями.
Дыхательная система
Тренировка позволяет спортсменам иметь жизненную емкость легких 7 литров и более (средняя величина ЖЕЛ нетренированного человека 3,5 – 4,0 литра).
Количество актов дыхания у тренированных лиц в покое уменьшено и может доходить до 6 в одну минуту против 18-20 у нетренированных. Наряду с этим глубина дыхания увеличена.
У высокотренированных людей величина легочной вентиляции при интенсивной физической работе может достигать 140 л в минуту и больше. У нетренированных — при тех условиях легочная вентиляция достигает не более 70 л в минуту. Возрастание легочной вентиляции во время работы у тренированных лиц происходит преимущественно за счет увеличения глубины его дыхания и в меньшей мере за счет его учащения. Для нетренированных характерна обратная зависимость.
Значительный рост глубины дыхания у тренированных лиц легко осуществляется благодаря увеличенным размерам у них жизненной емкости легких.
При выполнении длительной работы большой интенсивности поглощение кислорода достигает предельного для индивидуума уровня. У тренированных лиц предел поглощения достигает 5,5 л в минуту и больше, у нетренированных – как правило, не более 3 л.
При предельно напряженной работе максимальное потребление кислорода в конечном итоге лимитируется деятельностью сердца.
Таким образом, физиологическая сущность тренировки заключается в выработке условных рефлексов, в прогрессивных функциональных и структурных изменениях, происходящих в организме под влиянием многократно совершаемой мышечной работы с постепенно увеличивающейся нагрузкой. Эти изменения и составляют основу общего совершенствования организма и повышения работоспособности в процессе и в результате тренировки.
Тренировка как педагогический процесс — это использование по определенной методике физических упражнений для развития и совершенствования человеческого организма.
2.4 Контрольные вопросы:
1. Перечислите основные факторы внешней среды; охарактеризуйте каждую группу факторов внешней среды.
2. Какие полости имеются в теле человека?
3. Перечислите функциональные системы организма.
4. Какие функции костной системы Вы знаете?
5. В чем состоит особенность строения позвоночника, как одного из звеньев костной системы?
6. Какое назначение скелетных мышц, и каков механизм их сокращения?
7. Назовите функции центральной и периферической нервной системы.
8 Что является физиологическим механизмом приспособления организма к условиям его существования с постоянно колеблющейся внешней средой?
9. Что такое гомеостаз, и какими параметрами он характеризуется? 10.Влияние физических упражнений на нервную систему.
11.Влияние физических упражнений на физическое развитие.
12.Влияние физических упражнений на мышечную систему.
13.Влияние физических упражнений на сердечно-сосудистую систему.
14.Влияние физических упражнений на дыхательную систему.
15.Кровь и её функции.
Литература
1. Евсеев Ю.И. Физическая культура. Ростов-н/Д: Феникс, 2003. — 384
2. Ильинич В.И. Студенческий спорт и жизнь: Учеб.пособие для студентов высших учебных заведений. – М.: АО «Аспект Пресс», 1995. – 144 с
3. Лукьяненко В.П. Физическая культура: основы знаний: Учебное пособие. – М.: Советский спорт. – 2003. — 224 с.
4. Платонов В.Н. Общая теория подготовки спортсменов в олимпийском спорте. – Киев: Олимпийская литература. – 1997. – 383 с.
5. Решетников Н.В., Кислицын Ю.Л. Физическая культура: Учеб.пособие для студ.сред.проф.учеб.заведений. –2-е изд., перераб. и доп.- М.: Изд. Центр «Академия»; Мастерство; Высшая школа, 2001. – 152 с.
6. Соловьев Г.М. Здоровый образ жизни: научно-теоретические и методические основы: Учебное пособие. – Часть I, II. – Ставрополь: Изд-во СГУ, 2001. – 180 с.
6. Ханна Т. Искусство не стареть. Как вернуть гибкость и здоровье. – Санкт-Петербург: «Питер», 1995. – 157 с.
7. Физическая культура студента: Учебник / Под ред. В.И.Ильинича. М.: Гардарики, 1999. –448 с.
5. Физическая культура: Учебное пособие / Под ред.В.А.Коваленко. –М.:
Изд-во АСВ, 2000. – 432 с., с илл.
Тема 3. Основы здорового образа жизни студента. Физическая культура в обеспечении здоровья
Основные понятия
Здоровье – это состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствия болезни или физических дефектов.
Образ жизни — устоявшиеся, типичные для социальных отношений формы индивидуальной и групповой жизни, а также деятельности людей, характеризующие особенности их общения, поведения и склада мышления в различных сферах.
Здоровый образ жизни (ЗОЖ) – совокупность форм и способов жизнедеятельности личности, основанная на нормах, ценностях деятельности и укрепляющая адаптивные возможности организма.

http://infopedia.su/7x3ba7.html

Сердечно-сосудистая система;

Сердечно-сосудистая система обеспечивает циркуляцию крови в организме. Кровь транспортирует: а) питательные вещества; б) кислород к клеткам и конечные продукты обмена от них; в) выполняет регуляторную функцию, осуществляя
Рис. 2 – Костная система перенос гормонов и других физиологически активных веществ, воздействующих на различные органы и ткани.
Объём крови в организме составляет 4-6л, что составляет 7-8% от веса тела. В покое 40-50% крови выключается из кровообращения и находится в кровяных депо: печень, селезёнка, сосуды кожи, мышцы, лёгкие. В случае необходимости запасной объём крови включается в кровообращение.
Существует чёткая связь между видом спорта, которым занимается человек, и объёмом его сердца. У здоровых мужчин, не занимающихся спортом, объём сердца в среднем равен 760 куб.см., у лыжников, бегунов на средние и длинные дистанции, пловцов он увеличивается до 1200 куб. см. У гимнастов объём сердца равен 790 куб. см., боксёров – 910 куб. см. У женщин-спортсменок он меньше на 200-300 куб. см.
Движение крови по сосудам происходит под воздействием разности давления в артериях и венах по замкнутым кругам: большому и малому. В артериях кровь, насыщенная кислородом, движется от сердца, а в венах кровь, насыщенная углекислотой, движется к сердцу. Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка и заканчивается, возвращая венозную кровь, в правом предсердии. Весь путь кровь по большому кругу проходит за 23 секунды. От правого желудочка начинается малый круг, который заканчивается в левом предсердии. Кровь малого круга в лёгких насыщается кислородом и отдаёт углекислоту.
Сердце (рис. 3) – главный орган кровеносной системы, является полым органом, состоящим из двух предсердий и двух желудочков. Сердце заключено в сумку, предохраняющую его от чрезмерного растяжения. Ритмически сокращаясь, сердце обеспечивает кровообращение в организме. Каждое сокращение имеет 3 фазы: 1-я фаза – сокращение (систола) предсердий – кровь выталкивается в желудочки; 2-я фаза – систола желудочков – кровь выталкивается в аорту (предсердия расслаблены – диастола); 3-я фаза – пауза, когда предсердия и желудочки отдыхают одновременно (диастола). Общая продолжительность цикла – 0,8 с: систола – 0,39 с., диастола – 0,39 с., пауза – 0,02 с.
Рис. 3 – строение сердца
Такой режим работы даёт возможность сердечной мышце восстанавливать затрачиваемую на сокращение энергию. Ритмические выталкивания левым желудочком крови в аорту вызывают пульсацию артерий. В норме у взрослого мужчины частота сердечных сокращений (ЧСС) в покое равна примерно 70 ударов в минуту. У женщин обычно этот показатель в среднем на 2-5 ударов больше. Сердце тренированного человека сокращается 50-60 раз в минуту, а у пловцов, бегунов, гребцов, лыжников может доходить до 35-40 ударов в минуту.
За одно сокращение сердце выталкивает в аорту около 60 мл крови (систолический объём), а за одну минуту в покое – около 5 л крови (минутный объём). Для тренированного сердца систолический объём составляет около 120 мл, а минутный, по мере увеличения нагрузки, может достигнуть 30-40 л. При умеренной нагрузке у нетренированных людей возрастающая потребность работающих органов в крови обеспечивается, главным образом, за счёт увеличения ЧСС, а у тренированных – благодаря увеличению систолического и минутного объёма крови, т.е. за счёт более эффективной работы миокарда. Наибольший систолический объём наблюдается при ЧСС от 130 до 180 ударов в минуту. При ЧСС выше 180 уд/мин систолический объём начинает снижаться. Поэтому наилучший тренировочный эффект достигается при физических нагрузках с ЧСС в диапазоне 150-180 ударов в минуту.
Нервно-гуморальная регуляция органов кровообращения происходит независимо от нашей воли. Сердце усиливает и учащает сокращения при возбуждении симпатического нерва, замедляет и снижает силу сокращений при возбуждении блуждающего нерва. Деятельность сердечно-сосудистой системы (ССС) тесно связана с работой центральной нервной системы (ЦНС).
Для нормального кровообращения большое значение имеет артериальное давление крови, которое является результатом давления движущейся крови на внутренние стенки артерий и на имеющийся впереди столб крови. Различают максимальное давление, возникающее при сокращении левого желудочка, и минимальное, возникающее при его расслаблении.
У взрослого человека в покое максимальное давление в норме составляет 110-140 мм рт. ст., минимальное – 60-80 мм. рт. ст.. Мышечная деятельность способствует увеличению максимального давления до 200 мм рт. ст., а минимальное давление при этом практически не изменяется или незначительно увеличивается. У тренированных людей после физической нагрузки кровяное давление нормализуется.
2. 4 Дыхательная система и её функции
Дыхательная система – это комплекс физиологических процессов, а также потребление кислорода и выделение углекислого газа тканями живого организма. В процессе дыхания воздух через нос или рот проходит в носоглотку, оттуда через гортань – в трахею и бронхи.
В нижней части трахея делится на два бронха, каждый из которых, входя в лёгкие, древовидно делится на всё более мелкие ветки, доходя до тончайших веточек – бронхиол. Заканчиваются бронхиолы группами мельчайших пузырьков-альвеол, тончайшие стенки которых оплетены сетью кровеносных капилляров. В обоих лёгких число альвеол составляет несколько миллионов.
Вдыхаемый нами атмосферный воздух содержит 21% кислорода, 78% азота, 0,03% углекислого газа и некоторое количество других газов. В выдыхаемом же воздухе кислорода остаётся всего 16%, углекислый газ же составляет до 4%, а остальные газы остаются в том же количестве. Поглощая в спокойном состоянии за один раз не более 500 куб. см. атмосферного воздуха, человек дышит не всеми лёгкими, а их 7-й частью. Газообмен в лёгких происходит благодаря дыхательным движениям грудной клетки. Эти движения обеспечиваются работой дыхательных мышц. При интенсивной физической работе к дыхательным мышцам подключаются и другие мышцы туловища (брюшные, грудино-ключично-сосцевидная и т.д.).
Регуляция дыхания осуществляется посредством сложной системы нервно-гуморальных воздействий на дыхательный центр, который расположен в продолговатом мозгу. Так, независимо от воли человека, недостаток кислорода в
крови вызывает учащение дыхательных движений, а избыток углекислого газа ведёт к заметному углублению дыхания.
В состоянии покоя человек в минуту производит 16-20 дыханий. По сравнению с мужчинами женщины делают на 1-2 дыхания в минуту больше. В результате спортивной тренировки частота дыханий снижается до 12-14 в минуту за счёт увеличения их глубины. За один дыхательный цикл (вдох – выдох – пауза) через лёгкие проходит от 350 до 800 мл воздуха, что в сутки составляет около 11000 л. Увеличение частоты и глубины дыхания повышает лёгочную вентиляцию. В покое лёгочная вентиляция людей, занимающихся спортом, равна 6-8 л в минуту, а при возрастании нагрузок (бег, ходьба на лыжах, плавание, езда на велосипеде) увеличивается до 120-130л в минуту и более.
Важной характеристикой дыхательной системы является показатель жизненной ёмкости лёгких (ЖЕЛ), который определяется с помощью спирометра. Жизненная емкость легких – это объем воздуха, выдыхаемый после максимально глубокого вдоха. Показатель ЖЕЛ включает: объём вдыхаемого воздуха (в среднем 500 куб. см), объём форсированного вдоха (1500 куб. см), объём форсированного выдоха (1500 куб. см). Всего 3500 куб.см. Однако ЖЕЛ — величина не постоянная и зависит от возраста, пола, роста, состояния здоровья, тренированности человека и других факторов. Увеличение показателя ЖЕЛ характерно для занимающихся бегом, лыжами, греблей, плаванием. Снижение ЖЕЛ более чем на 15% может указывать на патологию лёгких. С возрастом ЖЕЛ снижается. У 20-летних людей она равняется в среднем 3,5л, а у 55-летних людей – 2,5л. У людей со средним физическим развитием ЖЕЛ равняется 3500 – 4000 куб.см., а у спортсменов она доходит до 4500 – 6000 куб.см. Наиболее высокой ЖЕЛ отличаются гребцы, пловцы, лыжники и бегуны на длинные дистанции.
После небольших по нагрузке занятий показатели ЖЕЛ могут остаться прежними или изменяются в сторону повышения или понижения. После интенсивной и утомительной тренировки ЖЕЛ может снизиться в среднем на 200-300 мл., а к вечеру — восстановиться до исходной величины. Если ЖЕЛ не достигает исходного уровня на следующий день, можно говорить о чрезмерной нагрузке.
Наибольшее количество кислорода, которое может усвоить организм за 1 мин. при предельно тяжёлой для него работе, называется максимальным потреблением кислорода (МПК).У мужчин, не занимающихся спортом, МПК составляет в среднем 3,1 л; у женщин – 2,2 л. У спортсменов: лыжников (мужчин) – 5,6 л., (женщин) — 3,8 л; пловцов (мужчин) – 5,6 л, (женщин) – 3,2 л; штангистов – 4,5 л. МПК является показателем аэробной производительности организма, т.е. его способностью обеспечивать энергией при выполнении тяжёлой работы за счёт кислорода, поглощаемого непосредственно во время работы. Спортивный результат в беге на длинные дистанции, в лыжных гонках, плавании, велоспорте на 60-80% зависит от уровня аэробной производительности организма спортсмена. Если МПК спортсмена ниже 6 л, он не может показать результат международного класса в беге на 5000 м и 10000 м. Развитию аэробной производительности организма способствуют тренировочные нагрузки с частотой пульса 130-180 ударов в минуту.
Количество кислорода, необходимое для окислительных процессов, обеспечивающих ту или иную работу энергией, называется кислородным запросом. Различают суммарный запрос (объём кислорода, необходимый для выполнения всей работы) и минутный запрос (объём кислорода, необходимый для выполнения работы в каждую минуту). Например, в беге на 800 м. минутный запрос составляет 12-15 л кислорода, а суммарный будет составлять 25-30 л, в марафонском же беге соответственно 3-4 л и 450-500 л кислорода. Если кислородный запрос достигает 15-20 л в минуту, а МПК не превышает 6-7 л, образуется кислородный долг, который ликвидируется во время отдыха, поскольку в покое организму требуется всего 200-300 мл кислорода в минуту. Если в ткани поступает меньше кислорода, чем нужно для полного обеспечения потребностей в энергии, наступает кислородное голодание, или гипоксия.
Напряжённая мышечная работа всегда сопровождается возникновением гипоксии. Установлено, что физически тренированные люди более устойчивы к недостатку кислорода по сравнению с нетренированными. Дело в том, что при выполнении различных физических упражнений (бег, плавание, ходьба на лыжах) в организме создаётся выше упомянутый кислородный долг. На занятиях у человека совершенствуются механизмы регуляции деятельности организма в условиях кислородного долга. В основе выносливости лежит функциональная устойчивость организма к недостатку кислорода. Чтобы полнее обеспечить себя кислородом в условиях гипоксии, организм мобилизует мощные компенсаторные физиологические механизмы. Известно, что мышцы при напряжённой работе увеличивают скорость утилизации кислорода в 100 и более раз. Под влиянием тренировки улучшается способность различных групп мышц усваивать кислород.
Напряжённая умственная работа также вызывает в организме функциональные сдвиги и в первую очередь со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной систем. По своему характеру они противоположны сдвигам, которые происходят в этих системах при мышечной работе. Так, при умственной работе увеличивается наполнение кровью сосудов мозга, внутренних органов, а периферическое кровообращение наоборот ухудшается.
Перед входом в аудиторию, где проходит экзамен, у студентов ЧСС увеличивается до 118-144 уд/мин, артериальное давление повышается до 135/80 – 155/90мм.рт.ст. Одним из важнейших условий сохранения хорошего уровня умственной работоспособности является чередование умственной деятельности с физической.
Обмен веществ состоит в том, что из внешней среды в организм поступают разнообразные, богатые потенциальной химической энергией, вещества. В организме они расщепляются на более простые. Освобождающаяся при этом энергия обеспечивает протекание физиологических процессов и выполнение внешней работы. Кроме того, поступающие в организм вещества используются для восстановления изношенных и построения новых клеток и тканей, для образования гормонов и ферментов. Образующиеся в процессе обмена продукты распада удаляются из организма во внешнюю среду органами выделения.
Питательными и строительными веществами являются белки, жиры и углеводы. Нормальному протеканию обменных процессов способствует поступление в организм воды, минеральных солей, витаминов. Биологическими катализаторами процессов расщепления и синтеза органических веществ являются ферменты.

http://studopedia.su/2_35864_serdechno-sosudistaya-sistema.html

Часть II. Сердечно-сосудистая и дыхательная системы

Часть II. Сердечно-сосудистая и дыхательная системы
Заболевания сердечно-сосудистой системы представляют одну из наиболее распространенных причин мужской смертности.
Во-первых, это атеросклероз – пожалуй, самый коварный враг любых сосудов человеческого организма.
Во-вторых, гипертензия (гипертония) – первый вестник сердечно-сосудистых заболеваний.
В-третьих, инсульт – тяжелое последствие поражения сосудов мозга.
И в-четвертых, это варикозное расширение вен – распространенное и довольно опасное заболевание, возникающее в результате растяжения венозных стенок и нарушения работы венозных клапанов.
Все эти заболевания тесно связаны между собой и могут иметь одинаковые последствия и осложнения. Так, например, если у человека были выявлены гипертония или атеросклероз, он имеет практически одинаковые шансы получить инфаркт миокарда. Ведь для сердца не имеет значения, что приводит к закупорке сосуда – атеросклеротическая бляшка, перекрывшая просвет сосуда, или сгусток крови, образовавшийся из-за повышенной свертываемости крови при гипертонии.
Кроме того, эти болезни часто сопровождают друг друга. О тесной взаимосвязи различных сосудистых заболеваний свидетельствует, к примеру, определение ишемической болезни сердца: «Ишемическая болезнь сердца – сердечная форма атеросклероза, проявляющаяся хроническими заболеваниями: кардиосклерозом, аритмиями, стенокардией и остро протекающим инфарктом миокарда».
Причины возникновения различных заболеваний сосудов зачастую одни и те же.
Одним из наиболее распространенных заболеваний дыхательной системы является бронхиальная астма.

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ И ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМЫ

Вес сердца взрослого человека составляет 250 – 300 г, или 0,4 – 0,5% от веса тела. Поперечник сердца равен 11 – 13,5 см. У спортсменов в результате длительных тренировок сердце может быть увеличено до 18 см в поперечнике, при этом увеличивается и сила его сокращения за счёт мышечной массы и улучшения регуляции со стороны нервной системы.
Рост сердца происходит неравномерно. По данным Л. И. Стоговой и Р. Е. Мотылянской, к 18 годам размер сердца юных спортсменов обычно соответствует размеру сердца взрослых. Однако полного морфологического и функционального совершенства сердце достигает к 20 – 21 году.
У школьников, не занимающихся спортом, объём сердца равен в 13 – 14 лет 460 мл, в 15 – 530, в 16 – 550, в 17 – 580, в 18 – 627, в 19 – 666. У юных спортсменов объём сердца больше. Чаще всего существенное увеличение объёма сердца наблюдается у спортсменов, тренирующихся на выносливость, т.е. обладающих высокой работоспособностью. У взрослых велосипедистов абсолютный объём сердца, по данным Ю. А. Борисовой (1970), достигает 1030-1070 мл (второе место после лыжников).
Нужно отметить, что увеличение размеров тела (рост, вес) не всегда сопровождается соответствующим ростом объёма сердца. Нередко развитие сердца отстаёт. В таком случае гармоническая взаимосвязь в организме нарушается. В силу этого подростки жалуются на головную боль, головокружение.
Кроме того, рост ёмкости полостей сердца не всегда соответствует увеличению просвета сосудов. Просвет крупных сосудов, а также прикапиллярные русла у детей относительно больше, чем у взрослых, поэтому круговорот крови происходит быстрее. От этого питание тканей происходит интенсивнее, а процессы окисления – более активно. Это же является одной из существенных причин относительно низкого артериального давления у детей и подростков (табл. 4).
Артериальное давление (мм рт. ст.) у подростков и юношей (средние данные Государственного научно-исследовательского педиатрического института здравоохранения РСФСР).
В период полового созревания объём сердца увеличивается быстрее, чем просвет сосудов. Вместе с тем рост сердца не успевает за ростом массы всего тела. Вследствие этого максимальное кровяное давление может достигать 130 – 140 мм рт. ст. и более. Это явление называется юношеской гипертонией. Однако оно не патологическое, а возрастное. По данным В. М. Волкова, юношеская гипертония чаще встречается у подростков, заметно опережающих сверстников по темпам физического развития и полового созревания, и носит временный, преходящий характер. Но под влиянием переутомления и чрезмерных нагрузок такое давление может стабилизироваться и остаться на всю жизнь.
Ударный объём крови у детей меньше, чем у взрослых, в 1,5 раза. Увеличивается он в период полового созревания. Минутный же объём крови приближается к показаниям взрослых за счёт числа сердечных сокращений, а в расчёте на 1 кг веса у детей и подростков он больше, чем у взрослых. Число сердечных сокращений в покое: у детей 13 – 14 лет – 72 – 75 уд/мин, 15 – 16 лет – 67 – 69; у юношей 17 – 18 – 65 – 66, 19 – 20 лет – 62 – 65.
Частота сердечных сокращений зависит также от позы, пола, физического и психического состояния, от характера деятельности. У человека в положении лёжа частота сердцебиений меньше, чем у сидящего, на 4 – 5, а у стоящего на 10 – 15 уд/мин. При систематической тренировке в циклических видах спорта частота сердцебиений в покое у юношей значительно снижается и доходит иногда до 50 – 40 уд/мин.
О росте тренированности юных спортсменов можно судить по урежению пульса в покое и максимальному учащению его при интенсивных нагрузках, а также по быстроте его восстановления.
В возрасте 12 – 16 лет происходит самый интенсивный рост объёма лёгких. Форма грудной клетки у детей меняется особенно интенсивно в период полового созревания. У мальчиков появляется брюшной тип дыхание, т.е. дыхание за счёт подключения диафрагмы. Следует отметить, что у детей дыхание поверхностное и более частое, чем у взрослых. Например, ребёнок 5 лет производит 26 дыханий в 1 минуту, подросток в 14 – 15 лет – 20, а взрослый – 16 – 18, спортсмен – 10 – 15, хорошо подготовленный – 6 – 8.
Выносливость дыхательной мышцы начинает интенсивно повышаться у мальчиков с 12 лет. Увеличивается также и экскурсия грудной клетки, становится больше жизненная ёмкость лёгких – ЖЕЛ (см. табл. 1 и 2), которая имеет большое значение для определения дыхательной функции. Измерение ЖЕЛ (спирометрия) представляет собой важный метод оценки состояния и степени тренированности спортсмена. Показателями ЖЕЛ можно до некоторой степени руководствоваться при отборе детей для специализированных занятий спортом.
С возрастом у детей увеличивается окружность грудной клетки, глубина дыхания, а также минутный объём (лёгочная вентиляция). Особенно отчётливо выражена связь лёгочной вентиляции с ростом и весом детей.
Минутный объём дыхания в состоянии покоя с возрастом повышается, а при систематической тренировке, особенно в циклических видах спорта, происходит противоположное. По мере роста тренированности минутный объём дыхания в состоянии покоя снижается (табл. 5).

http://lektsii.org/3-128845.html

Ножи, снаряжение, фонари

Организм человека — хрупкое и ранимое создание природы, которое легко вывести из строя. Все системы органов тесно взаимосвязаны, и травма одной из них может привести к неблагоприятным последствиям для других. Знание деталей своего организма, их особенностей и предназначения, а также процессов, в которых они задействованы, позволяет бережно к ним относиться и, тем самым, поддерживать хорошее здоровье.

Процессы происходящие в организме человека, дыхательная и кровеносная системы, сердечно-сосудистая система человека.

Всякое живое существо живет за счет энергии, позволяющей клеткам делиться, а организму — функционировать. Она выделяется в результате окислительных реакций кислорода с углеводородными соединениями. Одним из продуктов энергетических реакций является углекислый газ, который затем выводится из организма.
Таким образом, кислород жизненно необходим для поддержания биохимических процессов, питающих нас энергией. Дыхательная система человека предназначена для засасывания в организм газообразного кислорода и вывода наружу отработанного воздуха с «выхлопным» углекислым газом.
Из дыхательной системы кислород передается в кровеносную систему, которая разносит и распределяет его по всем органам. Одновременно кровь забирает из пищеварительной системы питательные вещества и распределяет их по клеткам организма. Только благодаря кровеносной системе составные части энергетических реакций встречаются вместе.
Движется кровь по сосудам за счет пульсирующего мускульного насоса — сердца. Поэтому всю транспортно — распределительную систему называют сердечно—сосудистой. Четкое функционирование дыхательной и сердечно—сосудистой систем определяет здоровье и жизнедеятельность.

Дыхательная система и дыхание человека.

Дыхательные пути начинаются с ноздрей и ротовой полости. Нос ведь не только украшает лицо человека, но и утепляет, увлажняет и фильтрует вдыхаемый воздух. Когда мы дышим ртом по разным причинам, то вдыхаем более холодный, сухой и неочищенный воздух (кстати, это хорошо чувствуется).
Далее воздух проходит в горло и гортань, которую еще называют адамовым яблоком. Она производит звуки и предохраняет легкие от засорения посторонними частицами. Когда в гортань попадает вода, звуковые мышцы закрывают вход в легкие. Комар или хлебная крошка, проскальзывая через гортань, раздражают внутренние стенки дыхательных путей и вызывают кашель, выбрасывающий мусор наружу.
За гортанью следует трахея, которая раздваивается на бронхи. Их стенки покрыты ресничками, гонящими пылинки и прочие посторонние частицы с потоком слизи обратно в гортань, которые мы потом «выкашливаем» или проглатываем. Курение повреждает реснички и уменьшает слизь, что приводит к быстрому загрязнению легких.
Бронхи многократно делятся на мелкие дыхательные трубки — бронхиолы. Стенки дыхательных путей имеют кольчатую структуру, что предохраняет их от опадания. При астме стенки бронхиол становятся суперактивными и чувствительными, а их клетки выделяют слизь, что в комплексе приводит к значительному суживанию и даже закупориванию каналов.
Подводнику, страдающему астмой или другим заболеванием верхних дыхательных путей, следует ограничивать число погружений и внимательно следить за состоянием дыхательного тракта. Самые тонкие бронхиолы заканчиваются микроскопическими пузырьками — альвеолами, плотно упакованными в парные губчатые органы, известные под названием «легкие».
Многие ошибочно полагают, что легкие — это парные полые мешки, которые то наполняются воздухом, то сдуваются. На самом же деле, каждое легкое состоит примерно из 150 млн. (!) альвеол, покрытых общей тонкой оболочкой — плеврой. Совокупность объемов альвеол и считают объемом легких, который варьирует у взрослых людей от трех до семи литров.
Объем легких и искусство подводного плавания принципиально не связаны между собой. Совсем необязательно, что под водой пловец с громадными легкими будет лучше себя чувствовать, чем товарищ с легкими малого объема. Скорее наоборот, последний «высосет» воздух из акваланга за более продолжительный период времени и соответственно сможет дольше наслаждаться красотами подводного мира.
Внутреннюю поверхность груди ограничивает плевра — мембрана, идентичная таковой на поверхности легких. Между двумя плеврами создается плевральная полость — пространство, заполненное плевральной жидкостью, предотвращающей трение легких о грудную клетку во время мышечных дыхательных сокращений.
Если одна из мембран прорывается, воздух заполняет межплевральное пространство, и легкие спадаются, что грозит смертельным исходом. Расширяются легкие на вдохе за счет движений грудных межреберных мышц и сокращения диафрагмы — мышечной перегородки, отделяющей грудную полость от брюшной.
У мужчин и женщин соотношение участия разных мышц в процессе дыхания несколько отличается. У мужчин роль диафрагмы значительно выше, чем у женщин. Приглядитесь к окружающим, и вы легко отличите красивое «грудное» дыхание женщин от «брюшного» дыхания мужчин.
Именно диафрагма подвергается давлению со стороны желудка, набитого пищей. После обильной трапезы раздутый желудок прогибает диафрагму в грудную полость и затрудняет ее дыхательные движения. В этой ситуации легкие расширяются преимущественно в переднезаднем и боковом направлениях. Диафрагма, сокращаясь, в свою очередь давит на полный желудок и «выталкивает» пищу в верхний пищеварительный тракт.
Человек использует лишь 10% объема легких в процессе обычного дыхания. При особенно глубоком вдохе он может вдохнуть еще примерно 1600 см3 воздуха (добавочный объем) и столько же с силой выдохнуть (резервный объем). Сумма всех трех объемов составляет жизненную емкость легких.
Кроме того, даже при самом сильном выдохе, в легких остается около 1500 см3 остаточного воздуха, который предохраняет их от опадания. Парциальные давления углекислого газа и кислорода в крови поддерживаются в строгих пределах.
Рецепторы СО2, фиксирующие малейшие изменения его концентрации, находятся в дыхательном центре мозга. В спокойном состоянии человек совершает 16—18 дыхательных циклов в минуту. Регуляция дыхания происходит рефлекторно, но человек способен также контролировать его за счет ограничения движений грудных мускулов. Постоянная тренировка дыхательной и контролирующей систем лежит в основе искусства ныряния с задержкой дыхания.

Сердечно-сосудистая система человека.

Этап внешнего дыхания заканчивается тем, что кислород в составе атмосферного воздуха переходит из альвеол в капилляры, опутывающие их густой сетью. Капилляры соединяются в легочные вены, которые несут кровь, насыщенную кислородом, в сердце, а точнее, в левое его предсердие. Из правого и левого предсердий кровь через клапаны поступает в желудочки, которые, сокращаясь, выталкивают кровь через полулунные клапаны в выносящие сосуды.
Левый желудочек выталкивает кровь в аорту — она разветвляется на артерии, снабжающие кровью все системы органов и тканей. Кровь содержит кислород и питательные вещества, связывающиеся в клетках с образованием углекислого газа и выделением энергии. В тканях происходит газообмен СО3 и О3 между клетками и кровью, т.е. процесс клеточного дыхания.
Насыщенная «выхлопными газами» кровь собирается в вены и поступает в правое предсердие сердца, и большой круг кровообращения замыкается. Малый круг начинается в правом желудочке, откуда легочная артерия несет кровь на «зарядку» кислородом в легкие, разветвляясь и опутывая альвеолы капиллярной сетью. Человеческий эмбрион, будучи в утробе матери, получает необходимые питательные вещества и кислород через плаценту.
Его легкие не функционируют, и кровь циркулирует по одному кругу, попадая из правого предсердия в левое через односторонний клапан в межпредсердной перегородке — patent foramen ovale (PFO). С первым криком у новорожденного открываются легкие, а кровь «устремляется» в новое русло по малому кругу кровообращения.
Клапан закрывается, и у большинства людей с возрастом зарастает, но у 15% человечества остается, увы, в закрытом, но не заросшем состоянии. Поскольку давление в левом — артериальном — предсердии обычно выше, чем в правом, венозном, PFO обычно ничем себя не проявляет. Однако для аквалангистов приоткрытый PFO грозит серьезными осложнениями в случае декомпрессионной болезни.

Малый и большой круг кровообращения.

Давление крови в сосудах зависит от стадии работы сердца. Максимальное, или верхнее, возникает при сокращении, т.е. когда левый желудочек с силой выталкивает порцию крови в аорту. Нижнее наблюдается во время диастолы, т.е. в перерыве между сокращениями.
Нормальным кровяным давлением принято считать соотношение верхнего и нижнего давлений в плечевой артерии, равное 120/80 мм рт. ст. Обратному току крови из желудочков в предсердия и из артерий в желудочки препятствуют клапаны, работу которых можно слышать как тоны сердца.
При поражении клапанов появляются лишние шумы, вызванные прохождением крови через суженные отверстия. Сердце, как и любой другой мускульный орган, обладает собственной сосудистой системой из коронарных артерий. Их повреждение или заболевание вызывает инфаркт миокарда и ставит под угрозу сердечную деятельность.
Сердце — своего рода двигатель организма. Частота и сила сокращений, рефлекторная в спокойном состоянии, регулируется центральной нервной системой и гормонами. Когда нам страшно или мы чувствуем прилив дикой страсти, надпочечные железы вырабатывают гормон адреналин, стимулирующий сердечную деятельность. Тогда мы ощущаем громкие и частые биения сердца.
Чтобы поддерживать сердце в наилучшем состоянии, лучше воздержаться от нагрузок на сердце перед погружением. От кофе, алкоголя и, по возможности, от тяжелых физических упражнений и любовных переживаний. Организм регулирует и контролирует кровоснабжение разных органов и частей тела в зависимости от конкретного состояния.
Наверное, все знакомы с временным отупением после обильной трапезы, связанным с оттоком крови от головы к желудку, или с увеличением и набуханием определенных мускулов в результате тяжелых физических упражнений. Нарушение контроля и регуляции кровообращения под водой может привести к возникновению разнообразных заболеваний у человека.
По материалам книги «Акваланг и подводное плавание».
Орлов Д.В., Сафонов М.В.

http://kombat.com.ua/protsessyi-proishodyashhie-organizme-cheloveka-dyihatelnaya-sistemyi/