Nič nesvedčí o ľudskom zdraví spoľahlivejšie ako indikátory kardiorespiračného systému. Ako už z názvu asi tušíte, budeme hovoriť o vzťahu medzi obehovým a dýchacím systémom v našom tele, o ich funkciách a účele.
Akú úlohu zohráva
Ani minimálna fyzická aktivita nie je možná bez mechanizmu na koordinovaný transport kyslíka do srdca a mozgu. Pri podozrení na kardiovaskulárne ochorenia je pacient odoslaný na diagnostické výkony, ktorých výsledky poskytnú objektívny obraz o stave kardiorespiračného systému. Špecifické zmeny v ňom vedú k poruche fungovania celého organizmu. Podľa niektorých údajov je počet ľudí trpiacich chorobami srdca, krvných ciev a pľúc v Rusku takmer 20 miliónov ľudí, z toho viac ako milión sú deti mladšie ako 15 rokov.
Prevalencia patológií kardiovaskulárneho systému núti modernú spoločnosť študovať ich patogenézu a etiológiu, preto hodnotenieaeróbna kapacita tela je nevyhnutná. Kardiorespiračný systém je komplex pozostávajúci z dvoch rôznych, no zároveň vzájomne prepojených systémov. Aby ste pochopili, ako prebiehajú hlavné procesy životnej činnosti tela, zvážte štruktúru a princíp fungovania každého z nich.
Kardiovaskulárny systém
Vďaka jeho stálej a neprerušovanej prevádzke je zabezpečený krvný obeh v celom tele. V štruktúre kardiovaskulárneho systému sú hlavnými prvkami srdce - druh čerpadla, ktoré pumpuje krv, a krvné cievy - duté trubice, cez ktoré sa krv prepravuje. Okrem krvi je dôležitý aj prietok lymfy, ktorý je podmienečne považovaný za súčasť cievneho systému.
Výživa každej bunky kyslíkom a tok metabolických procesov závisí od stavu kardiorespiračného systému. V interakcii s vnútornými systémami tela srdce a krvné cievy okamžite reagujú na akékoľvek zmeny v podmienkach vnútorného prostredia, aby bola zabezpečená maximálna efektivita ich práce.
Ani počas spánku a odpočinku kardiorespiračný systém neprestáva pracovať a naďalej uspokojuje potreby tkanív na kyslík. Srdce, krvné cievy a pľúca majú rôzne účely. Prečo potrebujeme kardiorespiračný systém? Vykonáva nasledujúce funkcie:
- exchange;
- excretory;
- homeostatický;
- transport;
- ochranný.
Kardiovaskulárnesystém dodáva kyslík a živiny do každej bunky v tele, pričom z nej odstraňuje oxid uhličitý a konečné produkty metabolizmu. Krv pohybujúca sa tepnami, žilami a kapilárami dodáva hormóny zo žliaz s vnútornou sekréciou k ich koncovým receptorom, podieľa sa na udržiavaní stabilného teplotného režimu a kontroluje pH tela. Je to kardiovaskulárny systém, ktorý pomáha predchádzať dehydratácii a infekčným chorobám.
Ako prebieha kardiorespiračný proces
Veľa prác vedcov sa venuje štúdiu metód na štúdium stavu kardiorespiračného systému. Samostatnú prácu vykonávajú aj študenti príslušného profilu lekárskych univerzít. Všetky tieto zmeny sú veľmi dôležité. Vďaka výskumnej práci sa zistilo, čo je to kardiorespiračný systém a aké procesy v ňom prebiehajú.
Ľudské srdce pozostáva z dvoch predsiení, ktoré fungujú ako prijímacie komory, a dvoch komôr, ktoré pumpujú krv. Srdce ako pumpa podporuje nonstop krvný obeh cez veľké a malé cievy, ktoré sú štruktúrou obehového systému. Krv prúdiaca v kapilárach prenáša nielen kyslík a živiny do vnútorných orgánov a tkanív, ale zhromažďuje aj produkty ich metabolizmu. S nimi sa vracia späť do svojho srdca. Takáto krv sa nazýva deoxygenovaná.
Tekuté tkanivo vstupuje do pravej predsiene cez hornú a dolnú dutú žilu. Krv sa posiela z pravej predsiene dopravakomory, kde sa pumpuje cez otvorený ventil do pľúcnych tepien a odtiaľ priamo do pravých a ľavých pľúc. Pravá strana srdca je zodpovedná za pľúcnu časť krvného obehu, preto krv, ktorá prešla celým telom, posiela do dýchacích orgánov na jej následnú reoxygenáciu. Len čo sa pľúca naplnia kyslíkom, obohatená krv odíde cez pľúcne žily a vráti sa do ľavej predsiene. Tu vstupuje okysličená krv, ktorá dodáva kyslík do všetkých tkanív a orgánov, prúdi z otvorenej atrioventrikulárnej ľavej mitrálnej chlopne do ľavej komory a aorty a potom do všetkých telesných tkanív.
Prirodzené vetranie – čo to je?
Proces pohybu vzduchu do a von z pľúc sa nazýva dýchanie. Anatomickú ventiláciu zabezpečujú dva stupne – nádych a výdych. Vzduch vstupuje do pľúc cez nos; ústa sa používajú vtedy, keď potreba vzduchu prevyšuje množstvo, ktoré je možné dostať do pľúc cez nos. Okrem toho je správnejšie a užitočnejšie dýchať nosom, pretože vzduch, ktorý prechádza cez nosovú mušľu, sa ohrieva a zbavuje prachu, alergénov, vírusov a baktérií, ktoré sú zadržiavané ciliárnym epitelom a sliznicou nosohltanu.. Dýchanie ústami nezabezpečuje rovnako dôkladné filtrovanie zmesi vzduchu vstupujúcej do tela, čo zvyšuje pravdepodobnosť vzniku respiračných infekcií.
Najmenším prvkom ľudského kardiorespiračného systému je pľúcna alveola, časť pľúc, kde dochádza k výmene plynov. Alveoly sú početnédýchacie jednotky. Z nosa a úst k nim prúdi vzduch cez hltan, hrtan, priedušnicu, priedušky a priedušnice.
Pľúca nemajú žiadne spojenie s rebrami. Zdá sa, že dýchacie orgány sú pozastavené v dôsledku pleurálnej dutiny, ktorá obklopuje pľúca. Obsahujú tenkú vrstvu pleurálnej tekutiny potrebnej na odstránenie trenia pri dýchacích pohyboch. Okrem toho sú pleurálne dutiny spojené nielen s pľúcami, ale aj s vnútorným povrchom hrudníka.
Čo sa stane pri cvičení
Požiadavka svalov na kyslík sa náhle zvyšuje s nárastom aktivity, na pozadí čoho je potrebná veľká spotreba živín. Okrem toho dochádza k zrýchleniu metabolických procesov, čo vedie k zvýšeniu množstva produktov rozpadu. Dlhodobá fyzická aktivita vyvoláva zvýšenie telesnej teploty, hladiny koncentrácie vodíkových iónov v mäkkých tkanivách a krvi a zníženie kyslosti vnútorného prostredia.
Regulácia dýchania zohráva obrovskú úlohu pri zvyšovaní fyzickej aktivity. Najčastejšie zmeny v úrovni svalovej aktivity negatívne ovplyvňujú stav kardiorespiračného systému. Jedným z častých javov je dýchavičnosť, s ktorou sa stretávajú ľudia, ktorí nemajú poriadnu fyzickú prípravu. Zvýšená záťaž vedie k prudkému zvýšeniu koncentrácie arteriálneho oxidu uhličitého a hladiny H+ iónov v krvi. Signál o týchto zmenách sa posiela do dýchacieho centra, čo vedie k zvýšeniu frekvencie a hĺbky ventilácie.
Všetky špecifikovanéšpecifické zmeny v kardiorespiračnom systéme pomáhajú dosiahnuť hlavný cieľ, ktorým je uspokojovanie zvýšených fyzických potrieb a zabezpečenie maximálnej efektivity jeho fungovania.
Intenzívna práca na pľúcach
Na zabezpečenie správnej pľúcnej ventilácie a transportu plynov telo vynakladá veľa energie. Jeho prevažnú časť využívajú dýchacie svaly v procese pľúcnej ventilácie. Ak je človek neaktívny, v kľude, len 2% z celkovej vynaloženej energie sú využité dýchacími svalmi. Ak sa frekvencia nádychov a výdychov zvyšuje, zvyšuje sa aj spotreba energie. Pri intenzívnej fyzickej práci dokáže dýchací systém využiť viac ako 15 % energie. Kyslík vyžadujú všetky jeho prvky: bránicová priehradka, medzirebrové svaly a brušné svaly.
Proces prirodzeného vetrania pľúc sa uskutočňuje s vysokými nákladmi na energiu, ale ani extrémna fyzická aktivita nevedie k svojvoľnému prítoku a odtoku vzduchu. Toto je maximálne ľubovoľné vetranie. Existuje názor, že práve pľúcna ventilácia je limitujúcim faktorom pri vyčerpávajúcej fyzickej aktivite u športovcov. Kardiorespiračný systém podľa odborníkov pracuje naplno, čo v konečnom dôsledku vedie k plytvaniu zásob glykogénu a únave dýchacích svalov. Tieto zmeny sú pozorované počas dlhých tréningov, viackilometrových behov atď.
Vedci, ktorí uskutočnili experimentys potkanmi, dospeli k záveru, že nedostatočne „vycvičené“hlodavce pri intenzívnej fyzickej aktivite znižujú hladinu glykogénu v dýchacích svaloch. A napriek tomu, že vo svaloch zadných končatín zostal prakticky nezmenený, u testovaného zvieraťa sa vyvinul kardiorespiračný syndróm, ktorý je charakterizovaný tachykardiou, ťažkou dýchavičnosťou a v ťažkých prípadoch aj pľúcnym edémom.
Objem vzduchu vdychovaného počas fyzickej aktivity sa môže niekoľkonásobne zvýšiť a odpor dýchacích ciest zostáva rovnaký ako ten, ktorý je charakteristický pre pokojový stav v dôsledku rozšírenia hrtanovej trhliny a priedušiek. Krv vstupujúca do kardiovaskulárneho systému nestráca stupeň nasýtenia kyslíkom ani pri maximálnom úsilí. Kardiorespiračný systém je tak schopný uspokojiť potreby intenzívneho dýchania pri krátkodobej aj dlhodobej fyzickej aktivite.
Uvedomte si, že nadmerný príjem kyslíka môže viesť k určitým problémom. Abnormálne úzke dýchacie cesty alebo zhoršená priechodnosť dýchacích ciest môže viesť k špecifickým zmenám vyskytujúcim sa v kardiorespiračnom systéme. Astma napríklad vyvoláva zovretie priedušiek a opuch sliznice, čo v konečnom dôsledku zvyšuje ventilačnú odporovú silu a vyvoláva dýchavičnosť. Ukazovateľ charakterizujúci maximálny výkon kardiorespiračného systému je uspokojivý stav dýchacích orgánov. Hoci vzťah medzi cvičením a obštrukciou dýchacích ciestcesty boli stanovené už dávno, lekári stále nevedia určiť presný mechanizmus rozvoja astmatického záchvatu na pozadí zvýšenej aktivity.
Pulz na paži: koľko úderov sa považuje za normálne?
Srdcová frekvencia je najjednoduchší a zároveň informatívny ukazovateľ, ktorý sa berie do úvahy pri vykonávaní kardiorespiračného monitorovania. Každý vie, ako merať srdcovú frekvenciu - musíte cítiť guľky v oblasti zápästia alebo krčnej tepny a počítať počet úderov za minútu. Tieto oblasti odrážajú množstvo práce vykonávanej srdcom, aby splnilo zvýšené nároky tela.
Rozdiel vo výkonnosti medzi človekom v pokoji a človekom pri kardiorespiračnej záťaži je zrejmý. V priemere je srdcová frekvencia asi 60-80 úderov za minútu. Je zaujímavé, že u športovcov vykazuje kardiorespiračný systém v pokoji skromnejšie výsledky. Ich pulzová frekvencia môže byť 28-40 úderov, čo sa považuje za normu a vysvetľuje sa vysokou úrovňou tréningu a fyzickou vytrvalosťou vyvinutou v priebehu rokov tréningu. U ľudí, u ktorých je oveľa menej pravdepodobné, že zažijú intenzívny kardiorespiračný stres, môže srdcová frekvencia dosiahnuť 90 – 100 úderov za minútu.
S vekom sa pulz znižuje. Vonkajšie faktory (napríklad vysoká teplota, nedostatok kyslíka, zvýšenéatmosférický tlak atď.). Na pozadí zvýšenia intenzity práce sa pulz zrýchľuje. Ak je úroveň fyzickej aktivity pod kontrolou (dá sa merať pomocou rôznych zariadení), na výpočet približného množstva spotrebovaného kyslíka sa dá použiť špeciálny vzorec.
Určenie intenzity pôrodu z hľadiska spotreby kyslíka je nielen presné, ale aj najvhodnejšie pri vyšetrovaní rôznych ľudí, prípadne tej istej osoby, no za rôznych okolností. Maximálna srdcová frekvencia sa zvyšuje úmerne so zvyšovaním intenzity fyzickej práce až po prepracovanie. Mimochodom, pri dosiahnutí tohto stavu sa tep postupne stabilizuje.
Maximálnu srdcovú frekvenciu je možné určiť s prihliadnutím na vek, keďže s pribúdajúcim vekom sa znižuje. Srdcová frekvencia klesá rýchlosťou 1 úderu za rok počnúc 10-15 rokom života. Zároveň je potrebné mať na pamäti, že jednotlivé ukazovatele sa môžu výrazne líšiť od priemerných hodnôt.
Obeh počas cvičenia
Kardiorespiračný systém je komplexná štruktúra, v ktorej jedna z hlavných úloh patrí krvnému obehu. Keď človek začne cvičiť alebo pracovať, jeho krvný obeh je rozdelený inak. Krv pod vplyvom sympatického nervového systému opúšťa tie cievy, kde jej prítomnosť v súčasnosti nie je potrebná, a ide do svalov, ktoré sa aktívne podieľajú na práci. U človeka, ktorý je v pokoji, srdcový výdajkrv vo svaloch je len 15-20% a pri športovaní môže dosiahnuť 85%. Prívod krvi do svalového tkaniva sa zvyšuje v dôsledku zníženého zásobovania brušných orgánov krvou.
V prípade zmeny teploty smeruje prevažné množstvo krvi do kože. O to sa stará aj sympatický nervový systém. Účelom redistribúcie je nahradiť teplo, ktoré sa uvoľňuje do vonkajšieho prostredia, jeho odoslaním z hĺbky tela do periférie. Zvýšené prekrvenie pokožky zároveň automaticky znižuje intenzitu prekrvenia svalových tkanív. Nie je prekvapením, že výkonnosť kardiorespiračného systému u jednotlivcov zapojených do športu v horúcom počasí nevykazuje dobré výsledky.
Kostrové svaly zapojené do práce pociťujú akútnu potrebu väčšieho množstva kyslíka, čo je uspokojené zrýchleným krvným obehom v dôsledku stimulácie sympatických ciev v tých oblastiach, kde je prietok krvi dočasne obmedzený. Napríklad cievy vedúce do orgánov tráviaceho systému sa môžu zúžiť, po čom sa prietok krvi presmeruje do svalov, ktoré potrebujú viac krvi. Cievy svalov sa rozširujú, vďaka čomu dochádza k návalu krvi. V procese fyzickej aktivity sa rýchlosť metabolických reakcií vyskytujúcich sa vo svalových tkanivách zvyšuje, čo vedie k akumulácii produktov metabolického rozpadu. Aktívny metabolizmus spôsobuje zvýšenie kyslosti a teploty vo svaloch.
Funkčnosťmyokard
Lekársky názov pre srdcový sval je myokard. Hrúbka stien hlavného ľudského "motora" závisí od toho, aké zaťaženie pravidelne dopadá na jeho komory, z ktorých je najvýkonnejšia ľavá komora. Zmrštením pumpuje krv a posiela ju celým obehovým systémom. Ak človek nie je aktívny, ale jednoducho sedí alebo stojí, jeho myokard sa prudko stiahne. To vám umožní vyrovnať sa s účinkom gravitácie, ktorá vedie k hromadeniu krvi v dolných končatinách.
Ak je ľavá komora hypertrofovaná, to znamená, že hrúbka jej svalovej steny je zväčšená v porovnaní s inými komorami srdca, znamená to, že srdce muselo neustále pracovať v podmienkach zvýšených nárokov. Pri športovaní alebo inom intenzívnom zaťažení, sprevádzanom zvýšeným dýchaním, sa činnosť myokardu stáva čo najaktívnejšie. S rastúcimi požiadavkami svalu na krv sa zvyšuje aj požiadavka na ľavú komoru, takže časom sa zväčšuje veľkosť podobná kostrovému svalu.
Koordinácia kontrakcií srdca závisí od signálu na vykonanie kontrakcie. Za vykonávanie tejto funkcie je zodpovedný vodivý systém srdca. Myokard má jedinečnú schopnosť: je schopný produkovať elektrický signál, umožňujúci svalu rytmickú kontrakciu bez nervovej alebo hormonálnej stimulácie. Vrodená srdcová frekvencia je približne 70-80 úderov.
Srdcové poruchy
Konkrétnym zmenám,vyskytujúce sa v kardiorespiračnom systéme zahŕňajú odchýlky, ktoré sa vyskytujú pri normálnej srdcovej činnosti. Najčastejšou poruchou je zmena srdcovej frekvencie. Nebezpečenstvo takýchto porúch nie je rovnaké. Existujú dva typy arytmie - bradykardia a tachykardia. V prvom prípade hovoríme o spomalení srdcovej frekvencie, v druhom o zvýšení tohto ukazovateľa.
Pri bradykardii je pulz zvyčajne do 60 úderov za minútu a pri tachykardii môže prekročiť 100 – 120 úderov. Na pozadí týchto porúch sa mení aj sínusový rytmus. Myokard môže fungovať uspokojivo, len jeho rytmus sa odchyľuje od normy, čo ovplyvňuje krvný obeh. Symptómy arytmie sú závraty, nevoľnosť, slabosť a pocit únavy, slabosť, úzkosť, triaška končatín, mdloby.
Ďalším typom arytmie, ktorý nie je menej bežný, je fibrilácia predsiení a flutter. Pri takýchto odchýlkach pacienti pociťujú ďalšie kontrakcie myokardu, ktoré sa vyskytujú v dôsledku impulzov, ktoré sa vyskytujú mimo sinoatriálneho uzla. Flutter predsiení, pri ktorých dochádza k ich kontrakcii s frekvenciou 200-400 úderov za minútu, je nebezpečným typom arytmie, pri ktorej srdce prakticky nezvláda svoju hlavnú funkciu a takmer neprečerpáva krv.
Komorová paroxyzmálna tachykardia je rovnako závažná porucha vyžadujúca naliehavú lekársku pomoc. Toto porušenie predstavuje vážnu hrozbu pre život pacienta. S komorovou paroxyzmálnou tachykardiou, tri alebo viac predčasnékomorové kontrakcie, ktoré môžu viesť k blikaniu. Na rozdiel od flutteru, blikanie neumožňuje myokardu kontrolovať proces kontrakcie komorového tkaniva. Srdce stráca schopnosť pumpovať krv. Fibrilácia komôr je často smrteľná u pacientov trpiacich chronickým srdcovým zlyhaním a inými chorobami.
Ťažké formy arytmie sú priamou indikáciou na použitie defibrilátora, ktorý dokáže vrátiť uspokojivý sínusový rytmus. Opatrenia núdzovej liečby prispievajú k obnove dýchania a udržaniu života. Pri športe, ktorý si vyžaduje vysokú kardiorespiračnú vytrvalosť, sa človek môže ocitnúť s nízkou srdcovou frekvenciou. V tomto prípade nehovoríme o bradykardii. Tachykardia sa nepovažuje za zvýšenie srdcovej frekvencie počas aktívnej svalovej práce. Bradykardia aj tachykardia sa zvyčajne vyskytujú u ľudí v pokoji.
Funkcie kardiorespiračného systému u detí a dospievajúcich
Niektorí odborníci rozlišujú takzvané pubertálne obdobie vývoja srdca, keďže práve počas puberty sú pozorované výrazné zmeny v kardiovaskulárnej aktivite. V porovnaní s úrovňou rozvoja kardiorespiračného systému u detí vo veku 7-10 rokov sa kardiovaskulárny aparát u dospievajúcich stáva funkčnejším a odolnejším.
Samotný proces tvorby srdca a krvných ciev sa zároveň u predstaviteľov rôznych pohlaví líši. Dievčatáhmota myokardu rastie rýchlejšie, ale menej rovnomerne. Veľkosť srdca a aorty u chlapcov je zase väčšia ako u dievčat. Počas puberty dochádza k hlbokým zmenám v štruktúre srdcového svalu, zväčšuje sa priemer vlákna a jadra. Myokard rýchlo rastie a cievy sú pomalšie, v dôsledku čoho sa lúmen tepien v pomere k veľkosti srdca zmenšuje. Táto zmena môže viesť k poruchám krvného obehu a zvýšenému tlaku počas cvičenia.
Srdcová frekvencia je labilný ukazovateľ, ktorý sa mení pod vplyvom vnútorných a vonkajších faktorov (zvýšenie teploty vzduchu, prejav emócií, športový tréning a pod.). Súčasne sa pulz pri fyzickej práci môže zvýšiť na 160-180 úderov za minútu, čo vedie k zvýšeniu objemu vypudenej krvi. Na kardiorespiračný systém dieťaťa pôsobí psychická záťaž, ktorá sa prejavuje zvýšením srdcovej frekvencie, prechodným zvýšením krvného tlaku a nepriaznivými zmenami hemodynamiky.
Rovnako dôležitým kritériom pre fungovanie dýchacieho systému je vitálna kapacita pľúc – objem vzduchu, ktorý človek vydýchne po hlbokom nádychu. Počas puberty dochádza k prudkému skoku v celkovej rýchlosti rastu a vývoja celého dýchacieho aparátu, vrátane nosových priechodov, hrtana, priedušnice a celkového povrchu pľúc. U dospievajúcich sa objem pľúc zväčší 10-krát v porovnaní s pľúcami novorodenca a u dospelých - 20-krát.
Najintenzívnejší rast pľúc sa pozoruje v období od 12 do 16 rokov a u mladých mužovvitálna kapacita pľúc je väčšia ako u dievčat. Vo všeobecnosti majú dospievajúci lepšie kardiorespiračné opatrenia vrátane prirodzenej ventilácie, príjmu kyslíka a výkonnosti obehového systému ako mladší školáci.
Tento článok pojednáva o všetkých prvkoch ľudského kardiorespiračného systému, jeho vlastnostiach vrátane prispôsobenia sa fyzickej aktivite a zvýšenej vytrvalosti. Pri plánovaní športu je potrebné vziať do úvahy všetky nuansy práce vášho tela a správne rozložiť zaťaženie. Stav kardiorespiračného systému je dôležitým ukazovateľom zdravia.
