Основные гемодинамические величины в покое и в условиях функциональных нагрузок

Брянский филиал Национального государственного Университета физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург

(БФ НГУ им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург)

 

Кафедра адаптивной физической культуры

 

 

Курсовая работа

«Аэробные нагрузки как фактор влияния на показатели центральной гемодинамики»

 

 

Студента отделения

Заочного обучения (ОЗО)

4 курса 41группы

Костерев А.Б.

 

Проверил преподаватель Аверина Л.В.

Брянск 2015

 

Оглавление

Введение. 4

1. Основные гемодинамические величины в покое и в условиях функциональных нагрузок. 7

1.1 Основная терминология и принятые сокращения. 7

1.2 Частота сердечных сокращений. 8

1.2.1 ЧСС в состоянии относительного мышечного покоя. 8

1.2.2 ЧСС перед стартом и в процессе врабатывания. 11

1.2.3 ЧСС устойчивого состояния. 13

1.2.4ЧСС в переходный процесс восстановления. 15

1.2.5 Определение интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС.. 16

1.2.6 Врачебная оценка реакции на нагрузку по ЧСС.. 18

1.3 Систолический объём. 21

1.3.1Теоретический расчёт систолического объёма сердца. 21

1.3.2 СО в покое и при физической нагрузке. 24

1.3.3 Зависимость СО от природных условий и возраста. 26

1.4 Сердечный выброс (Минутный объём кровотока) 27

1.4.1 Теоретически возможные и реальные величины СВ.. 27

1.4.2 Зависимость СВ от объёма сердца. 28

1.4.3 СВ и мощность нагрузки. 30

1.4.4 Зависимость СВ от природных условий и возраста. 31

1.5 Артериальное давление. 33

1.5.1 Врачебная оценка реакции на нагрузку по АД.. 35

1.5.2 Зависимость АД от природных условий и возраста. 38

1.6 Сосудистое или периферическое сопротивление. 40

1.6.1 Основное уравнение гемодинамики. 41

1.6.2 Сосудистое сопротивление и скорость кровотока. 42

1.6.3 Регуляция сосудистого сопротивления. 42

1.6.4 Зависимость от природных условий и возраста. 44

1.7 Объём циркулирующей крови (ОЦК) 45

1.8 Парциальное напряжение кислорода в крови. 47

1.9 Влияние оздоровительной тренировки на гемодинамику организма. 49

Заключение. 52

Список литературы.. 58

 

 

Введение

 

Для тренера, инструктора ЛФК, реабилитолога важно знать и правильно понимать то, как целенаправленно воздействовать на организм человека для повышения его здоровья. Целью данной работы является изучение основных гемодинамических величин. Важно знать механизмы физиологической адаптации организма к физическим нагрузкам, особенно, изменения в кровеносной и сердечно-сосудистой системах. Задачей тренера является овладение современными теоретическими и практическими знаниями для достижения максимальных результатов в спорте, для воспитания здорового подрастающего поколения. Начиная работу по описанию основных гемодинамических величин в покое и в условиях функциональных нагрузок, ознакомимся с основами гемодинамики и основными принципами кровообращения.

ГЕМОДИНАМИКА (от гемо - греч. haima, род. п. haimatos - кровь, часть сложных слов, означающая: принадлежащий, относящийся к крови...- и динамика), движение крови по сосудам, возникающее вследствие разности гидростатического давления в различных участках кровеносной системы (разность давления обеспечивает непрерывный ток крови по сосудам, так как она постоянно стремится оттуда, где давление её выше, туда, где оно ниже), зависит от сопротивления току крови стенок сосудов (их радиуса и длины) и вязкости самой крови. Кровоток, или объём крови, протекающий за единицу времени через сосуды каждого из двух кругов кровообращения, прямо пропорционален давлению и обратно пропорционален сопротивлению.

О гемодинамике судят по минутному объему кровотока сердца (сердечному выбросу). Классическая гемодинамика рассматривает сердце как центральный двигатель, который гонит кровь в артерии, переправляя питательные вещества в районы, где происходит непрерывный обмен между кровью и тканями[1]. Здоровое сильное сердце- это важное условие нормальной деятельности человеческого организма. Чем большее количество крови протекает через сосудистую систему за единицу времени, тем обильнее снабжение органов кислородом и питательными веществами, тем больше продуктов жизнедеятельности оттекает от тканей. При физической работе потребность органов в кислороде возрастает. Сердечные сокращения усиливаются и учащаются. Такую работу может обеспечить сильная сердечная мышца, способная выбрасывать в кровяное русло большое количество крови. Потребление кислорода миокардом может максимально увеличиться в 4-5 раз по отношению к уровню покоя, достигая 1,0-1,5 л/мин. При регулярной мышечной работе особенно утолщается стенка левого желудочка, он увеличивает силу своих сокращений и выбрасывает при каждом из них в большой круг кровообращения значительно больше крови, чем при относительном покое организма. Увеличение снабжения органов кровью у тренированных людей происходит не столько за счёт учащения сердечных сокращений, сколько за счёт значительного возрастания их силы. При напряжённой мышечной работе сердечный выброс может увеличиться в 5-6 раз по отношению к уровню покоя и достигать 24л/мин у мужчин и 18 л/мин у женщин[8]. Стенки сердца нетренированного человека значительно тоньше и сила их сокращений гораздо меньше. Пока такой человек находится в состоянии относительного покоя, работа его сердечной мышцы достаточна для снабжения кровью всех органов. Но когда нагрузка на организм возрастает, сила сокращений сердца может увеличиваться лишь в незначительной степени. Зато они становятся очень частыми. При напряжённой мышечной работе, например при продолжительном беге, сердце нетренированного человека может удвоить и даже утроить число сокращений в минуту. В сердечной мышце развивается утомление. Её сокращения становятся всё более слабыми, и количество крови, выбрасываемой в сосудистую систему, не в состоянии удовлетворить возросшие потребности организма. Перегрузка сердца ведёт к его ослаблению и может вызвать сердечное заболевание.

Кровь течёт по различным кровеносным сосудам с разной скоростью. Капиллярная сеть в нашем теле настолько разветвлена, что ширина всех этих тончайших сосудов вместе в 500 раз превышает просветы аорты. Вот почему скорость движения крови в капиллярах очень мала. Она равна примерно 0,5-1,2 мм в секунду.[5] Благодаря этому кровь успевает отдавать клеткам тела кислород и питательные вещества, а также насыщаться продуктами жизнедеятельности клеток. Капилляры собираются в вены, и общая ширина кровяного русла постепенно уменьшается. Поэтому движение крови в венах по мере приближения к сердцу становится более быстрым. Просветы каждой из двух полых вен по величине близки к просвету аорты. Значит скорость тока крови в них вдвое меньше, чем в аорте. Вот почему в единицу времени к сердцу по обеим полым венам притекает столько же крови, сколько выбрасывается им в аорту. «Закон равновесия между объёмом артериальной крови и объёмом венозной крови представляет собой основу всей гемодинамики.» [1] Если в течение только одного часа приток венозной крови уменьшался бы лишь на один грамм при каждой диастоле, то была бы нехватка в 70-80 г в минуту, т.е. от 4 до 5 л в час (80*60=4800), сердце опустело бы. Сердечные сокращения прекратились бы [1]. Кроме того, благодаря перераспределению крови в организме, интенсивная работа одного из органов не вызывает сколько-нибудь значительного увеличения частоты и силы сокращений сердца. Все эти процессы контролируются нервной и эндокринной системами.

Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод, что основными гемодинамическими компонентами организма являются кровь, сердце, сосуды, а основными характеристиками их работы являются состав крови, частота сердечных сокращений (ЧСС), систолический объём (СО), сердечный выброс (СВ), артериальное давление (АД) и другие.

ЧСС устойчивого состояния

В современной функциональной диагностике эта фаза ЧСС в ответ на физическую нагрузку имеет первостепенное значение. Наступление устойчивого состояния ЧСС можно определять с помощью прибора кардиотахографа визуально. Физиологический уровень ЧСС зависит от тренированности данного спортсмена к выполняемой нагрузке. Чем выше тренированность, тем ниже у него ЧСС в фазе устойчивого состояния. Это самая важная закономерность при оценке адаптации к выполняемой физической нагрузке по ЧСС.

Измеряя ЧСС в фазе устойчивого состояния на каждой ступени нагрузки при ступенчатом её повышении, получим график зависимости ЧСС от выполняемой мощности нагрузки. (Рис.1) Однако устойчивое состояние не является абсолютно устойчивым, так как при длительных нагрузках одной и той же большой мощности ЧСС увеличивается.

Рис.1.Зависимлсть ЧСС от мощности нагрузки.

Максимальные показатели работы сердца регистрируются при выполнении максимальной аэробной нагрузки. У нетренированных мужчин среднее значение ЧСС равно 200 уд/мин, у тренированных - 195 уд/мин, а у выдающихся спортсменов - 190 уд/мин. Максимум ЧСС у спортсменок выше, чем у мужчин и ниже, чем у нетренированных женщин (195 против 205уд/мин)[3]. Такая высокая ЧСС может быть как следствием продолжительной многолетней тренировки, так и конституциональных (врождённых) особенностей. Сердечно сосудистая система испытывает влияние наследственных факторов. ЧСС покоя не очень подвержена этому влиянию, хотя у нетренированных людей ЧСС покоя ниже 60 уд/мин, как правило, наследственно обусловлена. Максимальная ЧСС генетически предопределена (коэффициент наследственности 0,9). Без различия для пола и возраста[3].

При немаксимальных аэробных нагрузках ЧСС у спортсменов, как и у нетренированных людей, повышается линейно с увеличением нагрузки или скорости потребления кислорода. При одинаковой нагрузке (одинаковой скорости потребления кислорода) ЧСС у спортсменов ниже, чем у не спортсменов. Чем выше тренированность, тем ниже ЧСС. Снижение ЧСС при выполнении любой не максимальной аэробной работы является наиболее постоянным и наиболее выраженным функциональным изменением в деятельности сердца, связанным с тренировкой выносливости. Сравнительно низкая ЧСС при относительно большом систолическом объёме указывает на эффективную работу. В отличии от брадикардии покоя, которая у тренированного человека является в основном результатом усиления парасимпатического торможения, относительная рабочая брадикардия связана с уменьшением симпатических возбуждающих влияний на сердце.

У детей при напряжённых физических упражнениях максимальная ЧСС находится в обратной зависимости от возраста: чем младше ребёнок, тем она выше. В качестве простого правила определения ЧССмакс в школьном возрасте может служить следующая формула: 220-возраст. Например, у 10-летних ребят ЧССмакс составляет в среднем около 210 уд/мин (220-10). Таким образом, ЧССпокоя и любая ЧССрабочая при одинаковых немаксимальных аэробных нагрузках и ЧССмакс у детей выше, чем у взрослых.

 

Систолический объём

 

Систолический объём (СО)- это количество крови, выбрасываемое каждым из желудочков сердца при одном сокращении (одну систолу). Эта величина, вместе с минутным объёмом крови (МОК) и периферическим сопротивлением является основным показателем центральной гемодинамики. СО характеризуется развитием неспецифических адаптивных реакций к стрессору (раздражителю) - (повышение уровня адреналина, глюкокортикоидов, уровня обмена веществ, формирующих гуморальный фон для адаптивных перестроек)[7].

 

СВ и мощность нагрузки

Способность сердца прокачивать большое количество крови по сосудам и обеспечивать высокую объёмную скорость кровотока через лёгкие определяет кислородтранспортные возможности. Потребление кислорода (ПО2) находится в прямой зависимости от СВ и от АВР-О2.

 

Из уравнения Фика

 

ПО2=СВ*АВР-О2

 

можно вычислить значение сердечного выброса.

 

СВ= ПО2/ АВР-О2

 

Также

 

СВ=СО*ЧСС

 

Между СВ и потреблением кислорода (мощностью работы) существует почти линейная зависимость. У нетренированных людей СО нарастает с увеличением рабочей нагрузки чаще всего до 40%МПК. При дальнейшем повышении нагрузки он заметно не меняется и СВ растёт почти исключительно за счёт увеличения ЧСС. У спортсменов СО часто увеличивается вплоть до максимальной аэробной нагрузки (мощность 95-100% МПК). Это означает, что рост СО (наряду с повышением ЧСС) является резервом для увеличения СВ при работе большой мощности, например, в беге на 1000-3000м, в беге на коньках на 3000-5000м, плавании на 400-800м, в заездах на 4000м на велотреке.

При немаксимальных аэробных нагрузках СВ у спортсменов в среднем такой же, как и у нетренированных людей. У спортсменов максимальная скорость потребления кислорода на единицу объёма тренированных мышц примерно в 1,5 раза выше, значит тренированным мышцам требуется меньше крови, чтобы получить такое же количество кислорода, следовательно доля СВ, направляемая к работающим мышцам, у спортсменов ниже. Поэтому к другим органам и тканям, например в чревную область и кожную сеть, может направляться больше крови. Значит, во время упражнений внутренние органы спортсмена снабжаются кровью лучше. Возможность направить более значительную часть СВ в систему кожной циркуляции означает, что у спортсменов лучше условия для усиления теплоотдачи. Температура тела у тренированного человека ниже, чем у нетренированного при выполнении одинаковой работы.

Максимальные аэробные нагрузки по мощности и продолжительности таковы, что, как правило, недоступны неспортсменам. Возможность их выполнения определяется высокой способностью кислородтранспортной системы доставить к работающим мышцам большое количество О2 в единицу времени, что обеспечивается большим СВ и увеличенного процента его, направленного к мышцам (до 85-90%). Несмотря на такой огромный процент, кровоснабжение других жизненно важных органов и тканей у высокотренированного спортсмена лучше, чем у слаботренированных людей.

Одним из главных эффектов тренировки выносливости является увеличение максимального СВ за счёт увеличения СО. Резервом для увеличения СО при физической работе является увеличенная остаточная ёмкость сердца.

Большое МПК у спортсменов обусловлено, в основном, большими значениями максимального СВ, например, у шведских лыжников, при МПК равном 6л, СВ составил 38-42 л/мин[7].

Артериальное давление

 

АД- артериальное или кровяное давление, измеряется в миллиметрах ртутного столба. Создаётся силой сердечного выброса при сокращении миокарда желудочков и сократительной способностью артерий мышечного типа. САД- систолическое АД - максимальное давление крови на стенку аорты, достигаемое в момент СВ, ДАД – диастолическое АД- давление крови с которым она возвращается в предсердие в диастоле. «Нормативы АД (100-129 мм рт.ст. для максимального и 60-79 мм рт.ст. для минимального) для лиц до 39 лет подтверждены серией работ последнего времени.»[10]

Гемодинамический удар – это прирост давления, связанный с превращением кинетической энергии крови в давление. Конечное систолическое давление есть сумма потенциальной и кинетической энергии, которой обладает масса крови, движущаяся на определённом участке сосудистой системы. Наилучшей методикой для определения давления является механокардиография.[2]

«Артериальное давление в состоянии мышечного покоя у спортсменов должно находиться в пределах общепринятых норм. Верхней границей нормы для систолического давления у лиц от 21 года до 60 лет является 140 мм рт.ст., для диастолического-90мм рт.ст.»[11] Истинное диастолическое давление практически никогда не бывает менее 50мм рт.ст.[2] Уровень АД у здоровых людей нестабилен и колеблется в течение суток в зависимости от влияния различных факторов. Эти колебания обычно не превышают 10 мм рт.ст.[9]

В норме при физической нагрузке ЧСС и АД меняются однонаправлено. АД реагирует на нагрузку повышением максимального давления, что указывает на увеличение силы сердечных сокращений, и некоторым снижением минимального АД, так как уменьшается периферическое сопротивление вследствие расширения артериол, что обеспечивает доступ большего количества крови к работающим мышцам. Соответственно повышается пульсовое давление. Все эти изменения возвращаются к исходным данным через 3-5 мин, причём, чем быстрее это происходит, тем лучше функция ССС. Такая реакция называется нормотонической и является благоприятной. Чем интенсивнее нагрузка, тем выраженнее изменения АД. Помимо нормотонической, встречается ещё 4 типа реакций: гипотоническая, гипертоническая, реакция со ступенчатым подъёмом максимального АД и дистоническая.

По изменению АДмакс, измеряемого обычно вместе с ЧСС, по степени его повышения можно судить о степени физической нагрузки. При небольшой по интенсивности нагрузке АДмакс повышается до 130-140 мм рт.ст., при средней интенсивности до 140-170, при большой до 180-200 мм рт.ст. При чрезмерно больших физических и эмоциональных напряжениях АД может достигать 220-240 мм рт.ст.[2] Минимальное АД, обычно, при физической нагрузке уменьшается. Однако АДмин может не меняться или даже повышаться. Это может быть показателем того, что организм плохо приспосабливается к физической нагрузке. Занятия спортом способствуют снижению АД, однако АД не выходит за пределы нормы.

Уровень АД зависит от направленности тренировочного процесса. На первом месте по склонности к повышения АД стоят штангисты и все тяжелоатлеты (21,2%). Далее идут футболисты(16,6%), волейболисты (15,6%), конькобежцы (14,2%), гребцы (13,6%), борцы (12,6%), лыжники (11,6%), легкоотлеты (10,6%).Диаметрально противоположное влияние на уровень АД оказывают занятия спортивной гимнастикой. Гимнасты возглавляют группу спортсменов с наклонностью к понижению АД. Учитывая наследственность, детям, родители которых страдают гипертонической болезнью, рекомендуют заниматься видами спорта, тренирующими выносливость. Наклонность к гипотонии даёт все основания рекомендовать тренировки на развитие силы.[2] Рациональные занятия спортом не могут быть причиной повышения АД. У слабо тренированных спортсменов возможно острое утомление, при котором максимальное АД повышается на 40-60мм рт.ст и резко снижается минимальное.[6]

 

Заключение

 

В данной курсовой работе были рассмотрены основные гемодинамические характеристики и их изменение при выполнении физической нагрузки. Краткие выводы сведены в таблице 10.

 

Таблица10. Основные гемодинамические характеристики

	Определение	Характеристика.	Эффект тренировки
ЧСС	ЧСС-частота сердечн. сокращений в минуту (частота пульса).	ЧСС покоя средн. У мужчин -60уд/мин женщин-75,у тренирован. муж. -55, у выдающихся спортсменов-50уд/мин. Миним. зарегистрированная ЧСС покоя у спортсменов-21уд/мин. ЧСС макс средн. мужчин 200уд/ мин, у тренированных-195,у суперспортсменов -190уд/мин(упр.макс. аэробной мощн.), 180уд/м (макс. анаэробн. мощн.), ЧСС макс у нетренированных женщин-205 уд/мин, у спортсменок-195уд/мин.	Снижение ЧСС (брадикардия) является эффектом тренировки выносливости и ведёт к уменьшению запроса миокарда в кислороде.
СО	СО=СВ/ЧСС Кол-во крови, выбрасываемое каждым из желудочков сердца при одном сокращении.	СОпокоя у нетренированных мужчин в среднем 70-80мл, у тренированных-90 мл, у выдающихся спортсменов-100-120мл. При макс.аэробной нагрузке СОмакс у нетренированных молодых мужчин - 120-130мл, тренированных-150,у выдающихся спортсменов- 190-210мл. СОмакс нетренированных женщин 90мл, у выдающихся стайеров 140-150мл.	Увеличение СО в результате тренировки является признаком повышения эффективности работы сердца.
СВ или МОК или Q	СВ=СО*ЧСС СВ=ПО2/АВР-О2 Кол-во крови, выбрасываемое сердцем за 1 мин МОК-Объём крови,проходящ. через кровеносн. сосуды в ед врем Q=P/R- Кровоток	СВпокоя у мужчин = 4-5л/мин, у женщин-3-5л/мин.СВмакс средний у нетренированных мужчин-24л/мин, у суперспортсменов (тренирующих выносливость) и имеющих большой объём сердца (1200-1300мл)- более 30л/мин- у лыжников СВмакс=38–42 л/мин. У нетренированных женщин СВ-18л/мин. У выдающихся спортсменокСВмакс=28-30. Основное уравнение гемодинамики P-давление крови, R-сосудистое сопротивл.	Одним из главных эффектов тренировки выносливости является увеличение СВмакс. Рост СВ не за счёт ЧСС, а за счёт СО
АД	САД- СистолическоеАД-макс.давление крови на стенку аорты,достигаемое в момент СВ ДАД-ДиастолическоеАД давление крови с которым она возвращается в предсердие в диастоле.	Нормативы АД-100-129 мм рт.ст. для макс. и 60-79 мм рт.ст. для минимального для лиц до 39 лет Верхняя граница нормы систолического давления от 21 года до 60 лет - 140 мм рт.ст., для диастолического-90мм.рт.ст. При небольшой физической нагрузке АДмакс повышается до 130-140 мм рт.ст., при средней до 140-170, при большой до 180-200. АДмин, обычно, при физ. нагрузке уменьшается. При гипертонии и физических нагрузках САДмакс=250мм рт.ст. Повышение АД связано с ростом R и СО.	Занятия спортом способствуют снижению АД, но АД не выходит за пределы нормы. Динамические нагрузки (упр. на выносливость) способствуют снижению АД, статистические нагрузки (упр. на силу)- подъёму АД.
R	R=8*L*n/ 3.14*R^4-Сосудистое или периферическ. сопротивлен	Зависит от L-длины сосуда, n- вязкости крови, R-радиуса сосуда; 3,14-число Пи.	Перераспределение кровотока, усиление капилляризации, замедление скорости кровотока у высокотренированных спортсменов.
ОЦК	ОЦК- Объём циркулирующей крови- общее кол-во крови, находящееся в кровеносных сосудах.	Составляет 5-8% веса, в покое у женщин-4,3л, у мужчин-5,5л. При нагрузке ОЦК сначала увеличивается, а затем уменьшается на 0,2-0,3л из-за оттока части плазмы из капилляров в межклеточное пространство. У женщин при макс. работе ОЦКсред=4л, у мужчин-5,2л. При нагрузке макс.аэробной мощности у тренированных мужчин ОЦКсред =6,42л.	Увеличение ОЦК при тренировке выносливости.
PaO2, PвO2	PaO2, PвO2- Парциальное напряжение кислорода в артериальной или венозной крови. Парциальное давление. PaO2-PвO2 =АВР-О2 артериально-венозная разность по кислороду	PaO2-100ммрт.ст.PвO2пок-40-50мм рт.ст.PвO2макс.работы=10-20мм рт.ст. Если РвО2покоя у мужчин и женщин составляет 30мм рт.ст, то после упражнения на выносливость у нетренированных мужчин РвО2=13мм рт.ст, женщин 14мм рт.ст. Соответственно у тренированных мужчин и женщин-10 и 11мм рт.ст. АВР-О2 покоя=5,8млО2/ 100мл крови, против 6,5 у мужчин. После упражнения у нетренированных женщин АВР-О2=11,1млО2/100мл крови, против 14 у мужчин. В результате тренировки АВР-О2 у женщин-12,8,у мужчин-15,51млО2/100мл крови.	Саркоплазматическая гипертрофия скелетной мускулатуры приводит к снижению содержания кислорода в венозной крови PвO2 и увеличениюАВР-О2.Следовательно повышается МПК.

 

В графе 3 дана краткая характеристика изученных величин и их предельные значения.

Степень изменения гемодинамических показателей при физической нагрузке зависит от исходных величин в состоянии покоя. Физическая нагрузка требует существенного повышения функций сердечно-сосудистой, дыхательной и кровеносной систем. От этого зависит обеспечение работающих мышц достаточным количеством кислорода и выведение из тканей углекислоты. Сердечно - сосудистая система обладает рядом механизмов, позволяющих доставлять на периферию возможно большее количество крови. Прежде всего это гемодинамические факторы: увеличение ЧСС, СВ, ОЦК, ускорение кровотока, изменение АД. Эти показатели различны у представителей различных видов спорта.(Согласно спортивной специализации спринтеры тренируют скорость, стайеры - выносливость, тяжелоатлеты - силу.)

Использование метода эхокардиографии в спортивной медицине позволило установит различие путей адаптации сердца в зависимости от направленности тренировочного процесса. У спортсменов, тренирующих выносливость адаптация сердца идёт преимущественно за счёт дилятации при небольшой гипертрофии, а у спортсменов, тренирующих силу - за счёт истинной гипертрофии миокарда и небольшой дилятации. При усиленной физической работе повышается сердечная деятельность. Сердце следует тренировать постепенно в соответствии с возрастом.

Очень важным является такой гемодинамический фактор, как изменение АД. Направленность тренировочного процесса влияет на АД. Физические нагрузки динамического характера способствуют его снижению, статистические нагрузки - подъёму. Причиной гипертонии могут стать физические и эмоциональные напряжения. Низкий уровень систолического давления в лёгочной артерии является показателем высокого состояния сердечно-сосудистой системы спортсменов тренирующихся на выносливость. Он характеризует потенциальную готовность организма, в частности гемодинамики, к большим и длительным физическим нагрузкам.

Физиологические изменения в организме, вызванные тренировкой выносливости, у женщин те же, что и у мужчин. Так, в кислородтранспортной системе увеличиваются максимальные показатели(ЛВмакс,СВмакс,СОмакс), концентрация лактата при максимальной работе, а ЧССмакс снижается в связи с усилением парасимпатических влияний. Всё это свидетельствует о повышении эффективности и экономичности, а также об увеличении резервных возможностей кислородтранспортной системы.[7]

Состояние организма как в покое, так и при нагрузке зависит от многих причин: от внешних условий, специфики видов спорта (плавание, зимние виды и т.п.), наследственных факторов, пола, возраста и др.

Предел роста тренировочных эффектов у каждого человека генетически предопределён. Даже систематическая интенсивная физическая тренировка не может повысить функциональные возможности организма сверх предела, определяемого генотипом.[3] ЧССпокоя, размеры сердца, толщина стенок левого желудочка, капилляризация миокарда, толщина стенок коронарных артерий находятся под влиянием наследственных факторов.[7]

Необходимо иметь в виду, что занятия физическими упражнениями способствуют укреплению здоровья, совершенствованию биологических механизмов защитно-приспособительных реакций, повышению неспецифической устойчивости к различным вредным влияниям окружающей среды, только при обязательном условии, что степень физической нагрузки на этих занятиях оптимальна для данного конкретного человека. Только оптимальная степень физической нагрузки, соответствующая возможностям человека, её выполняющего, обеспечивает укрепление здоровья, физическое совершенствование, предупреждает возникновение ряда заболеваний и способствует увеличению продолжительности жизни. Физическая нагрузка меньше оптимальной не даёт нужного эффекта, выше оптимальной становится чрезмерной, а чрезмерная нагрузка вместо оздоровительного эффекта может стать причиной возникновения различных заболеваний и даже внезапной смерти от перенапряжения сердца.[4]Спортивные достижения должны расти вследствие повышения здоровья.

Следует особо сказать о влиянии оздоровительной физической культуры на стареющий организм. Физическая культура является основным средством, задерживающим возрастное ухудшение физических качеств и снижение адаптационных способностей организма в целом и сердечнососудистой системы в частности. Изменения в системе кровообращения, снижение производительности сердца влекут за собой выраженное уменьшение максимальных аэробных возможностей организма, снижение уровня физической работоспособности и выносливости. Скорость возрастного снижения МПК в период от 20 до 65 лет у нетренированных мужчин составляет в среднем 0,5 мл/мин/кг, у женщин - 0,3 мл/мин/кг за год. В период от 20 до 70 лет максимальная аэробная производительность снижается почти в 2 раза - с 45 до 25 мл/кг (или на 10 % за десятилетие). Адекватная физическая тренировка, занятия оздоровительной физической культурой способны в значительной степени приостановить возрастные изменения различных функций. Особенно полезны физический труд, физкультура и спорт на свежем воздухе, а особенно вредными для сердечно- сосудистой системы являются курение и злоупотребление спиртными напитками.

В вышеизложенном материале прослежены закономерности изменения основных гемодинамических характеристик организма. Одновременное повышение уровня состояния здоровья и функционального состояния человека невозможно без активного, широкого и всестороннего использования средств физкультуры и спорта.

 

Список литературы

1.А.С.Залманов. Тайная мудрость человеческого организма (Глубинная медицина).- М.: Наука, 2006.- 165с.

2.Спортивная медицина (Руководство для врачей)/под редакцией А.В.Чоговадзе, Л.А.Бутченко.-М.:Медицина,2014.-384с.

3.Спортивная физиология: Учеб.для ин-тов физ.кутьт./Под ред. Я.М.Коца.-М.:Физкультура и спорт,2006.-240с.

4.Дембо А.Г.Врачебный контроль в спорте.-М.:Медицина.1988.-288с.

5.А.М.Цузмер, О.Л.Петришина. Человек. Анатомия. Физиология. Гигиена.-М.: Просвещение, 2011.-255с.

6.В.И. Дубровский, Реабилитация в спорте. – М.: Физкультура и спорт, 2011. – 208 с.

7. Мельниченко Е.В.Методические указания к теоретическому изучению курса «Спортивная физиология».Симферополь.2013г.

8.Грабовская Е.Ю. Малыгина В.И. Мельниченко Е.В. Методические указания к теоретическому изучению курса «Физиология мышечной деятельности.» Симферополь.2013г

9.Дембо А.Г.Актуальные проблемы современной спортивной медицины.-М.:Физкультура и спорт,2010.-295с.

10.Былеева Л.В. и др. Подвижные игры. Учеб.пособие для ин-тов физической культуры. М.:Физкультура и спорт,2014.-208с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Брянский филиал Национального государственного Университета физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург

(БФ НГУ им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург)

 

Кафедра адаптивной физической культуры

 

 

Курсовая работа

«Аэробные нагрузки как фактор влияния на показатели центральной гемодинамики»

 

 

Студента отделения

Заочного обучения (ОЗО)

4 курса 41группы

Костерев А.Б.

 

Проверил преподаватель Аверина Л.В.

Брянск 2015

 

Оглавление

Введение. 4

1. Основные гемодинамические величины в покое и в условиях функциональных нагрузок. 7

1.1 Основная терминология и принятые сокращения. 7

1.2 Частота сердечных сокращений. 8

1.2.1 ЧСС в состоянии относительного мышечного покоя. 8

1.2.2 ЧСС перед стартом и в процессе врабатывания. 11

1.2.3 ЧСС устойчивого состояния. 13

1.2.4ЧСС в переходный процесс восстановления. 15

1.2.5 Определение интенсивности тренировочной нагрузки по ЧСС.. 16

1.2.6 Врачебная оценка реакции на нагрузку по ЧСС.. 18

1.3 Систолический объём. 21

1.3.1Теоретический расчёт систолического объёма сердца. 21

1.3.2 СО в покое и при физической нагрузке. 24

1.3.3 Зависимость СО от природных условий и возраста. 26

1.4 Сердечный выброс (Минутный объём кровотока) 27

1.4.1 Теоретически возможные и реальные величины СВ.. 27

1.4.2 Зависимость СВ от объёма сердца. 28

1.4.3 СВ и мощность нагрузки. 30

1.4.4 Зависимость СВ от природных условий и возраста. 31

1.5 Артериальное давление. 33

1.5.1 Врачебная оценка реакции на нагрузку по АД.. 35

1.5.2 Зависимость АД от природных условий и возраста. 38

1.6 Сосудистое или периферическое сопротивление. 40

1.6.1 Основное уравнение гемодинамики. 41

1.6.2 Сосудистое сопротивление и скорость кровотока. 42

1.6.3 Регуляция сосудистого сопротивления. 42

1.6.4 Зависимость от природных условий и возраста. 44

1.7 Объём циркулирующей крови (ОЦК) 45

1.8 Парциальное напряжение кислорода в крови. 47

1.9 Влияние оздоровительной тренировки на гемодинамику организма. 49

Заключение. 52

Список литературы.. 58

 

 

Введение

 

Для тренера, инструктора ЛФК, реабилитолога важно знать и правильно понимать то, как целенаправленно воздействовать на организм человека для повышения его здоровья. Целью данной работы является изучение основных гемодинамических величин. Важно знать механизмы физиологической адаптации организма к физическим нагрузкам, особенно, изменения в кровеносной и сердечно-сосудистой системах. Задачей тренера является овладение современными теоретическими и практическими знаниями для достижения максимальных результатов в спорте, для воспитания здорового подрастающего поколения. Начиная работу по описанию основных гемодинамических величин в покое и в условиях функциональных нагрузок, ознакомимся с основами гемодинамики и основными принципами кровообращения.

ГЕМОДИНАМИКА (от гемо - греч. haima, род. п. haimatos - кровь, часть сложных слов, означающая: принадлежащий, относящийся к крови...- и динамика), движение крови по сосудам, возникающее вследствие разности гидростатического давления в различных участках кровеносной системы (разность давления обеспечивает непрерывный ток крови по сосудам, так как она постоянно стремится оттуда, где давление её выше, туда, где оно ниже), зависит от сопротивления току крови стенок сосудов (их радиуса и длины) и вязкости самой крови. Кровоток, или объём крови, протекающий за единицу времени через сосуды каждого из двух кругов кровообращения, прямо пропорционален давлению и обратно пропорционален сопротивлению.

О гемодинамике судят по минутному объему кровотока сердца (сердечному выбросу). Классическая гемодинамика рассматривает сердце как центральный двигатель, который гонит кровь в артерии, переправляя питательные вещества в районы, где происходит непрерывный обмен между кровью и тканями[1]. Здоровое сильное сердце- это важное условие нормальной деятельности человеческого организма. Чем большее количество крови протекает через сосудистую систему за единицу времени, тем обильнее снабжение органов кислородом и питательными веществами, тем больше продуктов жизнедеятельности оттекает от тканей. При физической работе потребность органов в кислороде возрастает. Сердечные сокращения усиливаются и учащаются. Такую работу может обеспечить сильная сердечная мышца, способная выбрасывать в кровяное русло большое количество крови. Потребление кислорода миокардом может максимально увеличиться в 4-5 раз по отношению к уровню покоя, достигая 1,0-1,5 л/мин. При регулярной мышечной работе особенно утолщается стенка левого желудочка, он увеличивает силу своих сокращений и выбрасывает при каждом из них в большой круг кровообращения значительно больше крови, чем при относительном покое организма. Увеличение снабжения органов кровью у тренированных людей происходит не столько за счёт учащения сердечных сокращений, сколько за счёт значительного возрастания их силы. При напряжённой мышечной работе сердечный выброс может увеличиться в 5-6 раз по отношению к уровню покоя и достигать 24л/мин у мужчин и 18 л/мин у женщин[8]. Стенки сердца нетренированного человека значительно тоньше и сила их сокращений гораздо меньше. Пока такой человек находится в состоянии относительного покоя, работа его сердечной мышцы достаточна для снабжения кровью всех органов. Но когда нагрузка на организм возрастает, сила сокращений сердца может увеличиваться лишь в незначительной степени. Зато они становятся очень частыми. При напряжённой мышечной работе, например при продолжительном беге, сердце нетренированного человека может удвоить и даже утроить число сокращений в минуту. В сердечной мышце развивается утомление. Её сокращения становятся всё более слабыми, и количество крови, выбрасываемой в сосудистую систему, не в состоянии удовлетворить возросшие потребности организма. Перегрузка сердца ведёт к его ослаблению и может вызвать сердечное заболевание.