Регуляция работы сердца в покое и при мышечной работе (саморегуляция, нервная и гуморальная)

Регуляция работы сердца в покое и при мышечной работе (саморегуляция, нервная и гуморальная) ...

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3
Глава1.Регуляция работы сердца в покое 4
Глава2.Регуляция при физических нагрузках 8
Глава3.Влияние физических упражнений на регуляцию работы сердца 10
Глава4. Зависимость изменений работы сердца от мощности производимой работы и вида физической нагрузки 14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 17

Введение
Актуальность рассматриваемой в работе темы связана с тем, что физическая активность тесно связана с тремя аспектами здоровья: физическим, психическим и социальным — и в течение жизни человека играет разную роль.
Систематическое воздействие адекватной физической нагрузки на организм человека приводит к структурно-функциональной перестройке, характеризующейся появлением ряда психологических и физиологических эффектов. Именно физиологические эффекты, а именно – эффекты на систему крови и кровообращения – будут рассмотрены в работе на основе анализа данных литературы.
Приспособление деятельности сердца к изменяющимся потребностям организма происходит при помощи ряда регуляторных механизмов. Часть из них расположена в самом сердце — это внутрисердечные регуляторные механизмы. К ним от носятся внутриклеточные механизмы регуляции, регуляция межклеточных взаимодействий и нервные механизмы — внутрисердечные рефлексы. Вторая группа представляет собой внесердечные регуляторные механизмы. В эту группу входят экстракардиальные нервные и гуморальные механизмы регуляции сердечной деятельности. Такие процессы характеризуют работу сердца в покое. Физические же нагрузки вызывают увеличение притока крови к сердцу вследствие вытеснения ее из вен конечностей сокращающимися мышцами и из вен брюшной полости благодаря повышению давления в ней. Этот фактор действует в основном при динамических нагрузках. Статические нагрузки несущественно изменяют венозный приток. Увеличение венозного притока приводит к значительному возрастанию сердечного выброса. Важными факторами, поддерживающими увеличенный сердечный выброс, являются значительное расширение сосудов работающих мышц и ускорение кровотока, что поддерживает венозный приток к сердцу на высоком уровне. Длительное воздействие значительных физических нагрузок приводит к увеличению резервных возможностей сердца

Парасимпатическая стимуляция увеличивает частоту сердечных сокращений, сократимость и проводимость, вызывает повышение АД.Сосудодвигательный центр и его локализацияНервный центр, обеспечивающий определенную степень сужения артериального русла — сосудодвигательный центр — находится в продолговатом мозге, на дне IV желудочка. Он состоит из двух отделов — прессорного и депрессорного. Раздражение прессорного отдела сосудодвигательного центра вызывает сужение артерий и подъем, а раздражение второго — расширение артерий и падение АД (14).Собственные рефлексы на сердце и сосуды (рефлексы с аортальной и синокаротидной рефлексогенных зон)Этот механизм регуляции связан с возникновением собственно сосудистых рефлексов, вызываемых импульсами от рецепторов самих сосудов. Особое значение имеют рецепторы, расположенные в дуге аорты и в области разветвления сонной артерии на внутреннюю и наружную. Здесь расположены сосудистые рефлексогенные зоны. Сопряженные рефлексы на сердце и сосуды (рефлексы Гольца, Данини – Ашнера)Сопряженные кардиальные рефлексы представляют собой эффекты раздражения рефлексогенных зон, не принимающих прямого участия в регуляции кровообращения. К числу таких рефлексов относят рефлекс Гольца, который проявляется в форме брадикардии (до полной остановки сердца) в ответ на раздражение механорецепторов брюшины или органов брюшной полости; рефлекс Данини – Ашнера (10).Глава2. Регуляция при физических нагрузкахФизические нагрузки вызывают увеличение притока крови к сердцу вследствие вытеснения ее из вен конечностей сокращающимися мышцами и из вен брюшной полости благодаря повышению давления в ней (за счет напряжения мышц живота). Этот фактор действует в основном при динамических нагрузках, т.е. при ритмической деятельности мышц. Статические нагрузки несущественно изменяют венозный приток. Увеличение венозного притока приводит к значительному возрастанию сердечного выброса. Важными факторами, поддерживающими увеличенный сердечный выброс, являются значительное расширение сосудов работающих мышц и ускорение кровотока, что поддерживает венозный приток к сердцу на высоком уровне. При максимальной физической нагрузке величина энергетических затрат в миокарде может увеличиться в 120 раз по сравнению с состоянием покоя (13). Длительное воздействие значительных физических нагрузок приводит к увеличению резервных возможностей сердца.Гуморальная регуляция деятельности сердцаПри физических нагрузках мозговой слой надпочечников выбрасывает в кровь большое количество адреналина, что приводит к усилению сердечной деятельности, крайне необходимому в данных условиях.Указанный эффект возникает в результате стимуляции катехоламинами рецепторов миокарда, вызывающей активацию внутриклеточного фермента аденилатциклазы, которая ускоряет образование 3',5'-циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Он акти-вирует фосфорилазу, вызывающую расщепление внутримышечного гликогена и образование глюкозы (источника энергии для сокра-щающегося миокарда). Кроме того, фосфорилаза необходима для активации ионов Са2+ — агента, реализующего сопряжение возбуждения и сокращения в миокарде (это также усиливает положительное инотропное действие катехоламинов). Помимо этого, катехоламины повышают проницаемость клеточных мембран для ионов Са2+, способствуя, с одной стороны, усилению поступления их из межклеточного пространства в клетку, а с другой — мобилизации ионов Са2+ из внутриклеточных депо (3).Эндокринная функция сердцаВозникающее при физических нагрузках растяжение предсердий притекающим объемом крови, изменение уровня натрия в крови, содержание в крови вазопрессина, а также влияния экстракардиальных нервов, стимулируют секрецию атриопептида, или натрийуретического гормона. Натрийуретический гормон обладает широким спектром физиологической активности. Он сильно повышает экскрецию почками ионов Na+ и Сl-, подавляя их реабсорбцию в канальцах нефронов. Влияние на диурез осуществляется также за счет увеличения клубочковой фильтрации и подавления реабсорбции воды в канальцах. Натрийуретический гормон подавляет секрецию ренина, ингибирует эффекты ангиотензина II и альдостерона. Натрийуретический гормон расслабляет гладкие мышечные клетки мелких сосудов, способствуя тем самым снижению артериального давления, а также гладкую мускулатуру кишечника (12).Глава3. Влияние физических упражнений на регуляцию работы сердцаВо время нагрузки происходят многочисленные изменения в системе кровообращения. Все они направлены на выполнение одного задания: позволить системе удовлетворить возросшие потребности, обеспечив максимальную эффективность ее функционирования. Мы изучим изменения компонентов системы, обратив особое внимание на: частоту сердечных сокращений; систолический объем крови; сердечный выброс; кровоток; артериальное давление; кровь (12).Частота сердечных сокращений Частота сердечных сокращений — наиболее простой и наиболее информативный параметр сердечно-сосудистой системы. Измерение его включает определение пульса, обычно в области запястья или сонной артерии. ЧСС отражает количество работы, которую должно выполнить сердце, чтобы удовлетворить повышенные требования организма при его вовлечении в физическую деятельность.Рисунок 1. Изменение ЧСС с увеличением интенсивности работыСредняя ЧСС в покое составляет 60 — 80 ударов в минуту. У отлично подготовленных спортсменов, занимающихся видами спорта, требующими проявления выносливости, ЧСС в покое составляет 28 — 40 СС. При начале выполнения упражнения ЧСС быстро возрастает пропорционально интенсивности нагрузки (рис. 1). Максимальная частота сердечных сокращений. ЧСС увеличивается пропорционально возрастанию интенсивности физической нагрузки (рис. 1) практически до момента крайнего утомления (изнеможения). По мере приближения этого момента ЧСС начинает стабилизироваться. Это означает, что достигнут максимальный уровень ЧСС (1). Систолический объем крови Систолический объем крови также увеличивается во время нагрузки, обеспечивая более эффективную работу сердца. Когда тело находится в вертикальном положении, систолический объем крови увеличивается почти вдвое по сравнению с показателем в состоянии покоя, достигая максимальных значений при мышечной деятельности. Так, физически активных, но нетренированных людей он увеличивается от 50 — 60 мл в состоянии покоя до 100 — 120 мл при максимальной нагрузке. Когда тело находится в горизонтальном положении, кровь не скапливается в нижних конечностях. Она быстрее возвращается в сердце, что и обусловливает более высокие показатели систолического объема в состоянии покоя в горизонтальном положении (супинация). Увеличение систолического объема при низкой или средней интенсивности работы в основном направлено на компенсирование силы тяжести (6). Сердечный выброс - минутный объем кровообращения Изменения сердечного выброса, поскольку он зависит от ЧСС и систолического объема, можно прогнозировать при увеличении нагрузок. Этот показатель в состоянии покоя составляет около 5,0 и возрастает пропорционально увеличению интенсивности мышечной деятельности до уровня 40. Абсолютные значения колеблются в зависимости от размеров тела и уровня тренированности. Главная цель увеличения сердечного выброса — удовлетворение повышенной потребности мышц в кислороде (5). Общие изменения функции сердца Поскольку сердечный выброс = ЧСС х систолический объем крови, изменение либо ЧСС, либо систолического объема повлияет на величину сердечного выброса (9). В начальных стадиях физической нагрузки увеличение сердечного выброса обусловлено повышением ЧСС и систолического объема. Когда уровень нагрузки превышает 40 — 60 % индивидуальной возможности, систолический объем демонстрирует либо плато, либо начинает увеличиваться с меньшей скоростью. Таким образом, дальнейшее увеличение сердечного выброса — результат в основном повышения ЧСС (7). В целом, изменения показателей кровообращения во время физической нагрузки можно представить в виде сводной таблицы (табл. 1).Таблица 1Изменения ЧСС, систолического объема и сердечного выброса при физической нагрузкеВид деятельностиУсловиеЧСС, ударов минСистолический объем, мл ударСердечный выброс, л минБегПокой60704,2Максимальная нагрузка19013024,7Езда на велосипедеПокой60704,2Максимальная нагрузка18512022,2ПлаваниеПокой60955,2Максимальная нагрузка17013522,9Кровоток Мы рассмотрели изменения деятельности сердечно-сосудистой системы, обеспечивающие повышенный сердечный выброс во время нагрузки. Однако сердечно-сосудистая система еще более эффективна с точки зрения снабжения кровью тех участков, которые в этом нуждаются.Изменения кровотока во время нагрузки: Увеличение интенсивности нагрузки повышает ЧСС. Сердце чаще выбрасывает кровь, тем самым ускоряя кровообращение. Возрастает также систолический объем, поэтому увеличивается количество крови, выбрасываемой при каждом сокращении. Повышение ЧСС и систолического объема вызывает увеличение сердечного выброса. Поэтому во время нагрузки из сердца выталкивается больше крови, чем во время отдыха, в результате чего ускоряется кровообращение. Это обеспечивает поступление к тканям адекватного количества необходимых материалов, а также более быстрое выведение продуктов распада, которые быстрее образуются во время нагрузки (4). Перераспределение крови во время физической нагрузки При переходе от состояния покоя к выполнению физической нагрузки структура кровотока заметно изменяется. Под воздействием симпатической нервной системы кровь отводится из участков, где ее наличие необязательно, и направляется в участки, принимающие активное участие в выполнении упражнения. В состоянии покоя сердечный выброс в мышцах составляет всего 15 — 20, а при интенсивных физических нагрузках — 80 — 85 (10). Сердечно-сосудистый сдвиг При продолжительной нагрузке, а также выполнении работы в условиях повышенной температуры воздуха объем крови понижается вследствие потери организмом жидкости, обусловленной потением и общим перемещением жидкости из крови в ткани. Это — отек. При постепенном снижении общего объема крови по мере увеличения продолжительности нагрузки и перемещении большего количества крови к периферии с целью охлаждения давление сердечного наполнения снижается.