Сердце и сердечно-сосудистая система

Сердце – главный орган кровеносной системы, представляющий собой полый мышечный орган, совершающий ритмичные сокращения, благодаря которому происходит процесс кровообращения в организме.

Деятельность сердца состоит из трех фаз: сокращение предсердий, сокращение желудочков и общего расслабления сердца. Вес сердца 270-300 г, объем 500-750 см³. В процессе регулярных занятий физкультурой и спортом, как правило, происходит увеличение массы сердечной мышцы и размеров сердца до 350-500 г и 1000-1200 см³соответственно.

Показателями работоспособности сердца являются частота пульса, кровяное давление, систолический объем крови, минутный объем крови.

Пульс – волна колебаний, распространяемая по эластичным стенкам артерий в результате гидродинамического удара порции крови, выбрасываемой в аорту под большим давлением при сокращении левого желудочка.

Кровяное давление создается силой сокращения желудочков сердца и силой стенок сосудов. Максимальное давление наблюдается в аорте, самое низкое в венах при впадении их в правое предсердие. Разность давления обеспечивает непрерывный ток крови по кровеносным сосудам.

Систолический объем крови – количество крови, выбрасываемое левым желудочком сердца при каждом его сокращении.

Минутный объем – количество крови, выбрасываемое желудочком в течение 1 минуты.

В результате занятий физкультурой и спортом показатели работоспособности изменяются в лучшую сторону. У тренированного человека, как правило, в покое пульс и кровяное давление ниже нормы. В то же время при интенсивной физической работе пульс может достигать 200-240 ударов в минуту, а давление быстрее поднимается, дольше остается высоким, поддерживая высокую работоспособность, и быстрее возвращается к норме.

Систолический объем крови достигает у спортсменов 230 мл., у нетренированных – 130 мл. Минутный объем у спортсменов – 35-42 л., у нетренированных – 22-25 л.

Сердечно-сосудистая система состоит из большого и малого кругов кровообращения. Левая половина сердца обслуживает большой круг кровообращения, правая – малый. Большой круг, начиная от левого желудочка сердца, проходит через ткани всех органов и возвращается в правое предсердие. Из правого предсердия кровь переходит в правый желудочек, а оттуда начинается малый круг кровообращения, который проходит через легкие, где венозная кровь, отдавая углекислый газ и насыщаясь О₂, превращается в артериальную и направляется в левое предсердие. Из левого предсердия кровь переходит в левый желудочек и оттуда снова в большой круг кровообращения.

Дыхательная система

Дыхательный аппарат человека состоит из легких, находящихся в грудной клетке; воздухоносных путей – полость носа, носоглотка, трахея, бронхи – и дыхательной мускулатуры.

Атмосферный воздух попадает через нос и рот в трахею, переходит в правый и левый бронхи, которые древовидно разветвляются. Из мелких бронхов воздух через бронхиолы заполняет легочные пузырьки – альвеолы, стенки которых состоят из эпителиальных клеток и опорной соединительной ткани. Сквозь альвеолярную мембрану происходит обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью, протекающей по капиллярам, оплетающим легочные пузырьки.

Обновление воздуха в альвеолах происходит благодаря изменениям объема грудной клетки в результате сокращения межреберных мышц и диафрагмы. Важное значение имеет герметически замкнутая плевральная полость, точнее плевральная щель. Она образована висцеральным (покрывающим легкое) и париетальным (выстилающим изнутри грудную клетку) листками плевры и заполнена небольшим количеством жидкости.

Суммарная величина воздуха, которую могут вместить легкие при максимальном вдохе, называется общей емкостью легких и состоит из четырех компонентов.

1. Дыхательный объем – количество воздуха, проходящее через легкие при одном вдохе (выдохе). В покое он равен 350-800 мл., при мышечной работе может достигать 1-2 л.
2. Резервный объем воздуха – воздух, который дополнительно можно вдохнуть после обычного вдоха.
3. Резервный объем воздуха – объем воздуха, который дополнительно можно выдохнуть после обычного выдоха.
4. Остаточным называется объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после максимального вдоха. Величина ЖЕЛ зависит от роста, веса, физического развития и многих других факторов и колеблется в широких пределах от 1500 до 7500 мл. Средние величины ЖЕЛ у мужчин 3800-4200 мл., у женщин 3000-3500 мл.

Количественным показателем легочной вентиляции является минутный объем дыхания (МОД). Он равен произведению дыхательного объема на число вдохов в минуту. При мышечной работе легочная вентиляция может увеличиваться по сравнению с уровнем покоя в 25-30 раз.

Количество О₂, необходимое для окислительных процессов, обеспечивающих ту или иную работу, называется кислородным запросом. Различают суммарный и минутный кислородный запрос.

Максимальное потребление О₂ (МПК) – наибольшее количество О₂, которое может усвоить организм при предельно тяжелой для него работе и находится в прямой зависимости от степени физической тренированности.

У не занимающихся спортом людей предел МПК находится на уровне 2-3,5 л/мин. У спортсменов МПК может достигать 4 л/мин и более у женщин; у мужчин – 6 л/мин и более.

Кислородный долг – количество кислорода необходимое для окисления продуктов обмена веществ, накопившихся при физической работе. Кислородный долг возникает в том случае, когда кислородный запрос человека выше потолка потребления кислорода. У нетренированных людей кислородный долг находится в пределах 10 л, у тренированных может достигать 20 л и более.

Опорно-двигательный аппарат

Опорно-двигательный аппарат состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий. Костей насчитывается около 200.

Занятия спортом увеличивают прочность ткани, способствуют более прочному прикреплению к костям мышечных сухожилий, укрепляют позвоночник, способствуют расширению грудной клетки и выработке хорошей осанки.

Главная функция суставов – осуществление движений. Вместе с этим они выполняют роль своеобразных тормозов, гасящих инерцию движения. Суставы при занятии спортом развиваются, повышается эластичность их связок и мышечных сухожилий, увеличивается их гибкость.

Мышечная система обеспечивает движение человека, вертикальное положение тела, функцию внутренних органов в определенном положении, дыхательные движения, усиление кровообращения и лимфообращения, терморегуляцию организма вместе с другими системами. У человека насчитывается более 600 мышц. Они составляют у мужчин 35-40% веса тела (у спортсменов 50% и более), у женщин несколько меньше.

Мышца состоит из пучков мышечных волокон, идущих параллельно друг другу. Сокращение мышцы вызывается импульсом, идущим от ЦНС. Мышца всегда находится в состоянии некоторого сокращения, называемого тонусом. Мышцы богато снабжены сосудами, в результате чего в них совершается энергетический обмен веществ. В мышцах различают активно сокращающуюся часть – брюшко и пассивную часть, при помощи которой она прикрепляется к костям – сухожилия. Мышцы бывают самой разнообразной формы – короткие, широкие, длинные, толстые или тонкие. Форма мышцы зависит от функции, которую она выполняет.