Nic nevypovídá o lidském zdraví spolehlivěji než ukazatele kardiorespiračního systému. Jak už z názvu asi tušíte, budeme hovořit o vztahu mezi oběhovým a dýchacím systémem v našem těle, jejich funkcích a účelu.
Jakou roli hraje
Ani minimální fyzická aktivita není možná bez mechanismu pro koordinovaný transport kyslíku do srdce a mozku. Při podezření na kardiovaskulární onemocnění je pacient odeslán k diagnostickým výkonům, jejichž výsledky poskytnou objektivní obraz o stavu kardiorespiračního systému. Specifické změny v něm vedou k nesprávné funkci celého organismu. Podle některých údajů je počet lidí trpících chorobami srdce, cév a plic v Rusku téměř 20 milionů lidí, z toho více než milion jsou děti do 15 let.
Výskyt patologií kardiovaskulárního systému zavazuje moderní společnost ke studiu jejich patogeneze a etiologie, proto hodnoceníaerobní kapacita těla je nutností. Kardiorespirační systém je komplex skládající se ze dvou různých, ale zároveň propojených systémů. Abyste pochopili, jak probíhají hlavní procesy vitální činnosti těla, zvažte strukturu a princip fungování každého z nich.
Kardiovaskulární systém
Díky stálému a nepřerušovanému provozu je zajištěn krevní oběh v celém těle. Ve struktuře kardiovaskulárního systému jsou hlavními prvky srdce - jakési čerpadlo, které pumpuje krev, a krevní cévy - duté trubice, kterými je krev transportována. Kromě krve je důležitý i průtok lymfy, který je podmíněně považován za součást cévního systému.
Výživa každé buňky kyslíkem a tok metabolických procesů závisí na stavu kardiorespiračního systému. V interakci s vnitřními systémy těla srdce a krevní cévy okamžitě reagují na jakékoli změny podmínek vnitřního prostředí, aby byla zajištěna maximální efektivita jejich práce.
Dokonce ani během spánku a odpočinku kardiorespirační systém nepřestává fungovat a nadále uspokojuje potřeby tkání na kyslík. Srdce, krevní cévy a plíce mají různé účely. Proč potřebujeme kardiorespirační systém? Provádí následující funkce:
- exchange;
- excretory;
- homeostatický;
- transport;
- ochranný.
Kardiovaskulárnísystém dodává kyslík a živiny do každé buňky v těle a odstraňuje z ní oxid uhličitý a konečné produkty metabolismu. Krev pohybující se tepnami, žilami a kapilárami dodává hormony z endokrinních žláz k jejich koncovým receptorům, podílí se na udržování stabilního teplotního režimu a řídí pH těla. Je to kardiovaskulární systém, který pomáhá předcházet dehydrataci a infekčním chorobám.
Jak probíhá kardiorespirační proces
Mnoho prací vědců se věnuje studiu metod pro studium stavu kardiorespiračního systému. Samostatnou práci vykonávají i studenti příslušného profilu lékařských vysokých škol. Všechny tyto změny jsou velmi důležité. Díky výzkumným pracím se vešlo ve známost, co je to kardiorespirační systém a jaké procesy v něm probíhají.
Lidské srdce se skládá ze dvou síní, které fungují jako přijímací komory, a dvou komor, které pumpují krev. Srdce jako pumpa podporuje nepřetržitý krevní oběh velkými a malými cévami, které jsou strukturou oběhového systému. Krev proudící v kapilárách nejen transportuje kyslík a živiny do vnitřních orgánů a tkání, ale shromažďuje také produkty jejich metabolismu. S nimi se vrací zpět do svého srdce. Taková krev se nazývá odkysličená.
Tekutá tkáň vstupuje do pravé síně horní a dolní dutou žílou. Krev je posílána z pravé síně dopravakomory, kde je pumpován přes otevřenou chlopeň do plicních tepen a odtud přímo do pravé a levé plíce. Pravá strana srdce je zodpovědná za plicní část krevního oběhu, proto posílá krev, která prošla celým tělem, do dýchacích orgánů k její následné reoxygenaci. Jakmile jsou plíce naplněny kyslíkem, obohacená krev odchází plicními žilami a vrací se do levé síně. Zde vstupuje okysličená krev, která zásobuje všechny tkáně a orgány kyslíkem, proudí z otevřené atrioventrikulární levé mitrální chlopně do levé komory a aorty a následně do všech tělesných tkání.
Přirozené větrání – co to je?
Proces pohybu vzduchu dovnitř a ven z plic se nazývá dýchání. Anatomická ventilace je zajištěna dvěma stupni – nádechem a výdechem. Vzduch vstupuje do plic nosem; ústa se používají, když potřeba vzduchu převyšuje množství, které lze nabrat do plic nosem. Navíc je správnější a užitečnější dýchat nosem, protože vzduch, který prochází nosní lasturou, se ohřívá a zbavuje prachu, alergenů, virů a bakterií, které jsou zadržovány ciliárním epitelem a sliznicí nosohltanu.. Dýchání ústy neposkytuje stejně důkladné filtrování směsi vzduchu vstupující do těla, což zvyšuje pravděpodobnost rozvoje respiračních infekcí.
Nejmenším prvkem lidského kardiorespiračního systému je plicní alveolus, část plic, kde dochází k výměně plynů. Alveoly jsou četnédýchací jednotky. Z nosu a úst k nim proudí vzduch přes hltan, hrtan, průdušnici, průdušky a průdušky.
Plíce nemají žádné připojení k žebrům. Dýchací orgány se zdají být pozastaveny kvůli pleurální dutině, která obklopuje plíce. Obsahují tenkou vrstvu pleurální tekutiny nezbytnou k odstranění tření při dýchacích pohybech. Pleurální dutiny jsou navíc spojeny nejen s plícemi, ale také s vnitřním povrchem hrudníku.
Co se stane, když cvičíte
Potřeba kyslíku ve svalech se náhle zvyšuje se zvýšením aktivity, na pozadí čehož je vyžadována velká spotřeba živin. Kromě toho dochází ke zrychlení metabolických procesů, což vede ke zvýšení množství produktů rozpadu. Dlouhodobá fyzická aktivita vyvolává zvýšení tělesné teploty, hladiny koncentrace vodíkových iontů v měkkých tkáních a krvi a snížení kyselosti vnitřního prostředí.
Regulace dýchání hraje obrovskou roli při zvyšování fyzické aktivity. Nejčastěji změny v úrovni svalové aktivity negativně ovlivňují stav kardiorespiračního systému. Jedním z častých jevů je dušnost, kterou pociťují lidé, kteří nemají řádnou fyzickou přípravu. Zvýšená zátěž vede k prudkému zvýšení koncentrace arteriálního oxidu uhličitého a hladiny H+ iontů v krvi. Signál o těchto změnách je vysílán do dýchacího centra, což má za následek zvýšení frekvence a hloubky ventilace.
Vše specifikovánospecifické změny v kardiorespiračním systému pomáhají dosáhnout hlavního cíle uspokojování zvýšených fyzických potřeb a zajištění maximální efektivity jeho fungování.
Intenzivní práce plic
Pro zajištění správné plicní ventilace a transportu plynů tělo vydává mnoho energie. Jeho převážnou část využívají dýchací svaly v procesu plicní ventilace. Pokud je člověk neaktivní, v klidu, pouze 2 % z celkové vynaložené energie jsou využity dýchacími svaly. Zvyšuje-li se frekvence nádechů a výdechů, zvyšuje se i spotřeba energie. Při intenzivní fyzické práci dokáže dýchací systém využít více než 15 % energie. Kyslík vyžadují všechny jeho prvky: brániční přepážka, mezižeberní svaly a břišní svaly.
Proces přirozené ventilace plic se provádí s vysokými náklady na energii, ale ani extrémní fyzická aktivita nevede ke svévolnému přílivu a odtoku vzduchu. Jedná se o maximální libovolné větrání. Existuje názor, že právě plicní ventilace je limitujícím faktorem při vyčerpávající fyzické zátěži u sportovců. Kardiorespirační systém podle odborníků pracuje naplno, což v konečném důsledku vede k plýtvání zásobami glykogenu a únavě dýchacích svalů. Tyto změny jsou pozorovány během dlouhých tréninků, běhů na více kilometrů atd.
Vědci, kteří prováděli experimentys potkany, došli k závěru, že nedostatečně „vycvičení“hlodavci při intenzivní fyzické aktivitě snižují hladinu glykogenu v dýchacích svalech. A přestože ve svalech zadních končetin zůstal prakticky nezměněn, vyvinul se u testovaného zvířete kardiorespirační syndrom, který se vyznačuje tachykardií, silnou dušností a v těžkých případech i plicním edémem.
Objem vzduchu vdechovaného během fyzické aktivity se může několikrát zvýšit a odpor dýchacích cest zůstává stejný jako charakteristika klidového stavu v důsledku rozšíření laryngeální štěrbiny a průdušek. Krev vstupující do kardiovaskulárního systému neztrácí stupeň nasycení kyslíkem ani při maximálním úsilí. Kardiorespirační systém je tak schopen uspokojit potřeby intenzivního dýchání při krátkodobé i dlouhodobé fyzické aktivitě.
Uvědomte si, že nadměrný příjem kyslíku může vést k určitým problémům. Abnormálně úzké dýchací cesty nebo zhoršená průchodnost mohou vést ke specifickým změnám v kardiorespiračním systému. Astma například vyvolává zúžení průdušinek a otok sliznice, což v konečném důsledku zvyšuje ventilační odporovou sílu a vyvolává dušnost. Ukazatelem charakterizujícím maximální výkon kardiorespiračního systému je uspokojivý stav dýchacích orgánů. I když vztah mezi cvičením a obstrukcí dýchacích cestcesty byly stanoveny již dávno, lékaři stále nemohou určit přesný mechanismus rozvoje astmatického záchvatu na pozadí zvýšené aktivity.
Pulz na paži: kolik úderů je považováno za normální?
Srdeční frekvence je nejjednodušší a zároveň informativní ukazatel, který se bere v úvahu při provádění kardiorespiračního monitorování. Každý ví, jak měřit srdeční frekvenci - musíte cítit kulky v oblasti zápěstí nebo krční tepny a počítat počet úderů za minutu. Tyto oblasti odrážejí množství práce vykonávané srdcem ke splnění zvýšených požadavků těla.
Rozdíl ve výkonnosti mezi osobou v klidu a osobou při kardiorespirační zátěži je zřejmý. V průměru je srdeční frekvence asi 60-80 tepů za minutu. Zajímavé je, že u sportovců vykazuje kardiorespirační systém v klidu skromnější výsledky. Jejich tepová frekvence může být 28-40 tepů, což je považováno za normu a je vysvětleno vysokou úrovní tréninku a fyzickou odolností vyvinutou v průběhu let tréninku. U lidí, u kterých je mnohem méně pravděpodobné, že zažijí intenzivní kardiorespirační stres, může srdeční frekvence dosáhnout 90–100 tepů za minutu.
S věkem se tep snižuje. Vnější faktory (například vysoká teplota, nedostatek kyslíku, zvýšenéatmosférický tlak atd.). Na pozadí zvýšení intenzity práce se puls zrychluje. Pokud je úroveň fyzické aktivity pod kontrolou (lze ji měřit pomocí různých zařízení), lze pomocí speciálního vzorce vypočítat přibližné množství spotřebovaného kyslíku.
Stanovení intenzity porodu z hlediska spotřeby kyslíku je nejen přesné, ale také nejvhodnější při vyšetřování různých lidí, nebo téže osoby, ale za různých okolností. Maximální tepová frekvence se zvyšuje úměrně se zvyšováním intenzity fyzické práce až přepracování. Mimochodem, jak je dosaženo tohoto stavu, srdeční frekvence se postupně stabilizuje.
Maximální tepovou frekvenci lze určit s přihlédnutím k věku, protože s přibývajícím věkem se snižuje. Srdeční frekvence klesá rychlostí 1 tep za rok počínaje 10-15 lety. Zároveň je třeba mít na paměti, že jednotlivé ukazatele se mohou výrazně lišit od průměrných hodnot.
Oběh během cvičení
Kardiorespirační systém je složitá struktura, v níž jednu z hlavních rolí má krevní oběh. Když člověk začne cvičit nebo pracovat, jeho krevní oběh je distribuován jinak. Pod vlivem sympatického nervového systému krev opouští ty cévy, kde její přítomnost v tuto chvíli není nutná, a jde do svalů, které se aktivně podílejí na práci. U člověka, který je v klidu, srdeční výdejkrev ve svalech je pouze 15-20% a při sportu může dosáhnout 85%. Prokrvení svalových tkání se zvyšuje v důsledku snížení krevního zásobení břišních orgánů.
V případě změny teploty směřuje převážné množství krve do kůže. I o to se stará sympatický nervový systém. Účelem redistribuce je nahradit teplo, které se uvolňuje do vnějšího prostředí, jeho odesláním z hloubky těla do periferie. Zvýšené prokrvení pokožky zároveň automaticky snižuje intenzitu prokrvení svalových tkání. Není divu, že výkon kardiorespiračního systému u sportujících jedinců v horkém počasí nevykazuje dobré výsledky.
Kosterní svaly zapojené do práce pociťují akutní potřebu více kyslíku, kterou uspokojuje zrychlený krevní oběh v důsledku stimulace sympatických cév v těch oblastech, kde je průtok krve dočasně omezen. Cévy vedoucí do orgánů trávicího systému se mohou například zúžit, načež je průtok krve přesměrován do svalů, které potřebují více krve. Cévy svalů se rozšiřují, díky čemuž dochází k návalu krve. V procesu fyzické aktivity se zvyšuje rychlost metabolických reakcí probíhajících ve svalových tkáních, což vede k akumulaci produktů metabolického rozkladu. Aktivní metabolismus způsobuje zvýšení kyselosti a teploty ve svalech.
Funkčnostmyokard
Lékařský název pro srdeční sval je myokard. Tloušťka stěn hlavního lidského "motoru" závisí na tom, jaká zátěž pravidelně dopadá na jeho komory, z nichž levá komora je nejvýkonnější. Stahováním pumpuje krev a posílá ji celým oběhovým systémem. Pokud člověk není aktivní, ale pouze sedí nebo stojí, jeho myokard se silně smrští. To vám umožní vyrovnat se s účinkem gravitace, který vede k hromadění krve v dolních končetinách.
Pokud je levá komora hypertrofovaná, to znamená, že tloušťka její svalové stěny je ve srovnání s ostatními komorami srdce zvětšená, znamená to, že srdce muselo neustále pracovat v podmínkách zvýšených nároků. Při sportu nebo jiné intenzivní zátěži, doprovázené zvýšeným dýcháním, se činnost myokardu stává co nejaktivnější. Se zvyšujícími se požadavky svalu na krev se zvyšuje i požadavek na levou komoru, takže se časem zvětšuje velikost podobně jako kosterní sval.
Koordinace srdečních kontrakcí závisí na signálu k provedení kontrakce. Za realizaci této funkce je zodpovědný převodní systém srdce. Myokard má jedinečnou schopnost: je schopen produkovat elektrický signál, který umožňuje rytmické kontrakci svalu bez nervové nebo hormonální stimulace. Vrozená srdeční frekvence je asi 70–80 tepů.
Srdeční poruchy
Konkrétní změny,vyskytující se v kardiorespiračním systému zahrnují odchylky, které se vyskytují při normální srdeční činnosti. Nejčastější poruchou je změna srdeční frekvence. Nebezpečí takových poruch není stejné. Existují dva typy arytmie – bradykardie a tachykardie. V prvním případě mluvíme o zpomalení srdeční frekvence, ve druhém o zvýšení tohoto ukazatele.
U bradykardie je tep obvykle do 60 tepů za minutu au tachykardie může přesáhnout 100–120 tepů. Na pozadí těchto poruch se mění i sinusový rytmus. Myokard může uspokojivě pracovat, pouze jeho rytmus vybočuje z normy, což ovlivňuje krevní oběh. Příznaky arytmie jsou závratě, nevolnost, slabost a pocit únavy, slabost, úzkost, třes končetin, mdloby.
Dalším typem arytmie, který není méně častý, je fibrilace síní a flutter. S takovými odchylkami pacienti pociťují další kontrakce myokardu, ke kterým dochází v důsledku impulzů, které se vyskytují mimo sinoatriální uzel. Flutter síní, při kterém dochází ke kontrakci s frekvencí 200-400 tepů za minutu, je nebezpečným typem arytmie, při které srdce prakticky nezvládá svou hlavní funkci a stěží pumpuje krev.
Komorová paroxysmální tachykardie je stejně závažná porucha vyžadující naléhavou lékařskou péči. Toto porušení je vážnou hrozbou pro život pacienta. S komorovou paroxysmální tachykardií, tři nebo více předčasnýchkomorové kontrakce, které mohou vést k blikání. Na rozdíl od flutteru, blikání neumožňuje myokardu řídit proces kontrakce komorové tkáně. Srdce ztrácí schopnost pumpovat krev. Fibrilace komor je často smrtelná u pacientů trpících chronickým srdečním selháním a jinými nemocemi.
Těžké formy arytmie jsou přímou indikací pro použití defibrilátoru, který dokáže vrátit uspokojivý sinusový rytmus. Opatření pohotovostní léčby přispívají k obnově dýchání a zachování života. Při sportu, který vyžaduje vysokou kardiorespirační vytrvalost, se člověk může ocitnout s nízkou srdeční frekvencí. V tomto případě nehovoříme o bradykardii. Tachykardie se nepovažuje za zvýšení srdeční frekvence při aktivní svalové práci. Bradykardie i tachykardie se obvykle vyskytují u lidí v klidu.
Funkce kardiorespiračního systému u dětí a dospívajících
Někteří odborníci rozlišují takzvané pubertální období vývoje srdce, protože právě během puberty jsou pozorovány výrazné změny kardiovaskulární aktivity. Ve srovnání s úrovní rozvoje kardiorespiračního systému u dětí ve věku 7-10 let se kardiovaskulární aparát u dospívajících stává funkčnějším a odolnějším.
Samotný proces tvorby srdce a krevních cév se přitom u zástupců různých pohlaví liší. děvčatahmota myokardu se zvyšuje rychleji, ale méně rovnoměrně. Na druhé straně je velikost srdce a aorty u chlapců větší než u dívek. Během puberty dochází k hlubokým změnám ve struktuře srdečního svalu, zvětšuje se průměr vlákna a jádra. Myokard rychle roste a cévy jsou pomalejší, díky čemuž se lumen tepen v poměru k velikosti srdce zmenšuje. Tato změna může vést k poruchám krevního oběhu a zvýšenému tlaku během cvičení.
Srdeční frekvence je labilní ukazatel, který se mění pod vlivem vnitřních a vnějších faktorů (zvýšení teploty vzduchu, projev emocí, sportovní trénink atd.). Současně se může puls při fyzické práci zvýšit na 160-180 tepů za minutu, což vede ke zvýšení objemu vypuzené krve. Kardiorespirační systém dítěte je ovlivněn psychickou zátěží, která se projevuje zrychlením srdeční frekvence, přechodným zvýšením krevního tlaku a nepříznivými změnami hemodynamiky.
Neméně důležitým kritériem pro fungování dýchacího systému je vitální kapacita plic – objem vzduchu, který člověk po hlubokém nádechu vydechne. Během puberty dochází k prudkému skoku v celkové rychlosti růstu a vývoje celého dýchacího aparátu, včetně nosních cest, hrtanu, průdušnice a celkového povrchu plic. U dospívajících je objem plic zvýšen 10krát ve srovnání s plícemi novorozence a u dospělých - 20krát.
Nejintenzivnější růst plic je pozorován v období od 12 do 16 let a u mladých mužůvitální kapacita plic je větší než u dívek. Obecně platí, že adolescenti mají lepší kardiorespirační opatření, včetně přirozené ventilace, příjmu kyslíku a výkonu oběhového systému, než mladší školáci.
Tento článek pojednává o všech prvcích lidského kardiorespiračního systému, jeho vlastnostech, včetně adaptace na fyzickou aktivitu a zvýšení vytrvalosti. Při plánování sportu je nutné vzít v úvahu všechny nuance práce vašeho těla a správně rozložit zátěž. Stav kardiorespiračního systému je důležitým ukazatelem zdraví.
