• Название:

    Физ ра


  • Размер: 0.08 Мб
  • Формат: RTF
  • или
  • Сообщить о нарушении / Abuse

Установите безопасный браузер



Предпросмотр документа

Астраханский Государственный технический уневерситет

Реферат по Физической культуре

на тему : "Биохимические изменения кровеносной системы при занятии физической культуры"

Группа: ДРТТБ-11

Руководитель :Бегметова М.Х.

Выполнила : Самукова Анна

Сердце – главный центр кровеносной системы, работающий по типу насоса, благодаря чему в организме движется кровь. В результате физической тренировки размеры и масса сердца увеличиваются в связи с утолщением стенок сердечной мышцы и увеличением его объема, что повышает мощность и работоспособность сердечной мышцы.

При регулярных занятиях физическими упражнениями или спортом: увеличивается количество эритроцитов и количество гемоглобина в них, в результате чего повышается кислородная емкость крови; повышается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям, благодаря повышению активности лейкоцитов; ускоряются процессы восстановления после значительной потери крови. У тренированных людей количество эритроцитов (красные кровяные тельца) с 4,5-5 млн. в 1 мм3 крови до 6 млн. Эритроциты – переносчики кислорода, поэтому при увеличении их количества кровь может получить больше кислорода в легких и большее количество его доставить тканям, главным образом мышцам. У тренированных людей увеличивается и количество лимфоцитов – белых кровяных телец. Лимфоциты вырабатывают вещества, которые нейтрализуют различные яды, поступающие в организм или образующиеся в организме. Увеличение количества лимфоцитов – одно из доказательств того, что в результате физических упражнений увеличиваются защитные силы организма, повышается устойчивость организма против инфекции. Люди, систематически занимающиеся физическими упражнениями и спортом, реже болеют, а если заболевают, то в большинстве случаев легче переносят инфекционные болезни [3].

Важным показателем работоспособности сердца является систолический объем крови (СО) - количество крови, выталкиваемое одним желудочком сердца в сосудистое русло при одном сокращении. Показатели систолического объема сердца у тренированного человека гораздо выше и при мышечной работе, и в покое, чем у нетренированных людей.

Другими информативными показателем работоспособности сердца является число сердечных сокращений (ЧСС). В процессе спортивной тренировки ЧСС в покое и во время физической нагрузки со временем становится реже за счет увеличения мощности каждого сердечного сокращения. Объясняется это тем, что сердце нетренированного человека для обеспечения необходимого минутного объема крови (количество крови, выбрасываемое одним желудочком сердца в течение минуты) вынуждено сокращаться с большей частотой, так как у него меньше систолический объем. Сердце тренированного человека более часто пронизано кровеносными сосудами, в таком сердце лучше осуществляется питание мышечной ткани, и работоспособность сердца успевает восстановиться в паузах сердечного цикла. Схематично сердечный цикл можно разделить на 3 фазы: систола предсердий (0,1 с), систола желудочков (0,3 с) и общая пауза (0,4 с). Даже если условно принять, что эти части равны по времени, то пауза отдыха у нетренированного человека при ЧСС 80 уд./мин будет равна 0,25 с, а у тренированного при ЧСС 60 уд./мин пауза отдыха увеличивается до 0,33 с. Значит, сердце тренированного человека в каждом цикле своей работы имеет большее времени для отдыха и восстановления [1].

Кровяное давление – давление крови внутри кровеносных сосудов на их стенки. Измеряют кровяное давление в плечевой артерии, поэтому его называют артериальное давление (АД), которое является весьма информативным показателем состояния сердечно-сосудистой системы и всего организма. Различают максимальное (систолическое) АД, которое создается при систоле (сокращении) левого желудочка сердца, и минимальное (диастолиеское) АД, которое отмечается в момент его диастолы (расслабления). Пульсовое давление (пульсовая амплитуда) разница между максимальным и минимальным АД. Давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). В норме для студенческого возраста в покое максимальное АД находится в пределах 100-130; минимальное – 65-85, пульсовое давление – 40-45 мм рт. ст.

Пульсовое давление при физической работе увеличивается, его уменьшение является неблагоприятным показателем (наблюдается у нетренированных людей). Снижение давления может быть следствием ослабления деятельности сердца или чрезмерного сужения периферических кровеносных сосудов.

При интенсивной физической работе у тренированных людей максимальное АД повышается до 200 мм рт. ст. и более, может долго держаться, но во время отдыха после физической работы максимальное и минимальное АД быстро приходит в норму. У нетренированных людей максимальное АД сначала повышается до 200 мм рт. ст., затем снижается в результате утомления сердечной мышцы, а после физической нагрузки максимальное и минимальное АД долго остаются повышенными.

Кровь в организме человека выполняет следующие функции: транспортная, регуляторная, защитная, теплообмен. Полный круговорот крови по сосудистой системе осуществляется за 21-22 секунды, при физической работе – 8 секунд и меньше, что ведет к повышению снабжения тканей тела питательными веществами и кислородом.

Физическая работа способствует общему расширению кровеносных сосудов, нормализации тонуса их мышечных стенок, улучшению питания и повышению обмена веществ в стенках кровеносных сосудов. При работе окружающих сосуды мышц происходит массаж стенок сосудов. Кровеносные сосуды, проходящие через мышцы, массируются за счет гидродинамической волны от учащения пульса и за счет ускоренного тока крови. Все это способствует сохранению эластичности стенок кровеносных сосудов и нормальному функционированию сердечно-сосудистой системы без патологических отклонений.

Напряженная умственная работа, малоподвижный образ жизни, особенно при высоких нервно-эмоциональных напряжениях, вредные привычки вызывают повышение тонуса и ухудшение питания стенок артерий, потерю их эластичности, что может привести к стойкому повышению в них кровяного давления, и, в конечном итоге, к гипертонической болезни. Потеря эластичности кровеносных сосудов, а значит, повышение их хрупкости и сопутствующее этому повышение кровяного давления могут привести к разрыву кровеносных сосудов. Если разрыв происходит в жизненно важных органах, то наступает тяжелое заболевание или скоропостижная смерть.

Таким образом, мы видим, что физическая культура и спорт благоприятно влияют не только на мускулатуру, но и на другие органы, в частности на кровеносную систему, улучшая и совершенствуя их работу. Чтобы быть здоровым, крепким, выносливым и разносторонне развитым человеком, необходимо активизировать кровообращение с помощью физических упражнений. Особенно полезное влияние на кровеносную систему оказывают занятия циклическими видами упражнений: бег, плавание, бег на лыжах, на коньках, езда на велосипеде

Жизнедеятельность человека поддерживается кровотоком. Кровь доставляет кислород и питательные вещества к каждому внутреннему органу, обеспечивая их обмен на отработанные продукты. Каждую минуту в обычном состоянии через сердце нетренированного человека проходит 5000 мл (5 литров) крови.

Анатомия сердцаЭто количество соответствует всему объему крови человека. При обычной частоте пульса (количество ударов сердца в минуту) 70 ударов/мин ударный объем крови будет равен 5000 мл : 70 ударов 70 мл/удар

При увеличении физических нагрузок, когда потребление и обмен веществ у всех органов увеличивается, поток крови через сердце может возрасти до 30000 мл (30 литров) в минуту, а пульс — до 150 уд/мин. Для поддержания увеличенного кровотока сердце и сосуды могут работать в усиленном режиме и пропускать за один удар 30000 мл : 150 уд = 200 мл/удар. Нагрузка на сердце и сосуды, исходя из расчетов, может возрасти втрое. Возросшие потребности организма обеспечиваются благодаря потрясающим возможностям сердечно-сосудистой системы регулировать обмен веществ всего тела соответствующим изменением объема общего кровотока.

Итак, сердце решает вопрос жизнеобеспечения всех клетк органов человека. При возрастании нагрузки этот процесс обеспечивается двумя способами:

увеличением ударного объема (объема крови за один удар);

увеличением частоты сокращений сердца.

Если представить сердце в виде насоса, то чем он мощнее (большее количество жидкости может перекачать за 1 такт), тем меньше количество тактов нужно ему сделать для перекачки какого-либо объема.

Упражнения для сердца на велотренажереТакже и сердцу при большем ударном объеме нужно меньшее количество сокращений. Таким образом, в спокойном ритме, без особого напряжения, то есть без повышенного давления, оно обеспечивает необходимый объем кровотока всем органам, в том числе себе и мозгу. Но оборот жидкости от насоса к рабочей зоне и к насосу обратно зависит от состояния трубок, подающих и отводящих эту жидкость. При их засорении поток в них будет невозможен. А если стенки трубок слабые, то неминуем их разрыв. Так ведут себя и сосуды в кровеносной системе: от самых крупных до капилляров.

Нарушение кровообращения является причиной инфаркта миокарда и инсульта. Например, недостаточный коронарный кровоток — то есть ток крови, отвечающий за питание самого сердца — приводит к отмиранию участков миокарда — центральной мышцы сердца. Такое внезапное отмирание вследствие прекращения питания называется инфарктом. А нарушение кровоснабжения участков мозга (как прекращение подачи, так и кровоизлияние при большом давлении и слабых стенках сосудов) ведет к инсульту.

Вывод прост: необходимо повысить надежность работы сердечно-сосудистой системы, дать ей новые мощности для решения своих задач. И это решение заложено в самом человеке.

К счастью, человек не находится в клетке, он не стеснен в своих движениях, но может иметь малоподвижный образ жизни. Понимание необходимости физических нагрузок может подтолкнуть его к другой крайности — резко изменить свою активность в ожидании быстрых благотворных изменений.Но если руководствоваться принципом «не навреди», то нужно прислушаться к следующим советам:

-Тип физической нагрузки должен быть циклическим (гимнастика, ходьба, бег).

-Соблюдать постепенное нарастание нагрузки, она должна вызывать учащение пульса до 130 ударов в минуту и увеличение потребления кислорода.

-Занятия проводить регулярно 2-3 раза в неделю, начиная от 4-5 минут, и доводить до 4-5 раз в неделю с оптимальной продолжительностью 40-60 минут каждое занятие.

-При повышенном давлении применять специальные гимнастические упражнения для его понижения.

-Ходьба — прекрасная альтернатива более активным физическим нагрузкам для тренировки сердечно-сосудистой системы. Поочередное наращивание преодолеваемого расстояния и темпа ходьбы обязательно приносит оздоравливающий эффект. Следует обратить внимание на дыхание. Выдох нужно выполнять в 1,5 — 2 раза дольше, чем вдох.

-При определении режима физических нагрузок не нужно пренебрегать советами лечащего врача.

Основные изменения в системе крови при мышечной деятельности

Под влиянием мышечной деятельности в крови происходят такие изменения, которые способствуют наилучшему обеспечению работы мышц при сохранении относительного постоянства внутренней среды организма.

Изменения в системе крови при мышечной работе существенно зависят от ее длительности и интенсивности.

В начале любого вида мышечной деятельности в крови увеличивается содержание некоторых гормонов, выделяемых железами внутренней секреции. По мере продолжения работы гормональный фон меняется (содержание одних гормонов уменьшается, других увеличивается). Если работа продолжается чрезмерно длительно (марафонский бег), способность желез внутренней секреции продуцировать гормоны снижается. Количество гормонов в крови постепенно становится очень низким, что, в числе прочих факторов, определяет прекращение мышечной деятельности.

В первые минуты любой более или менее интенсивной мышечной деятельности в крови регистрируется увеличение уровня сахара. Это происходит вследствие выхода сахара (глюкозы) из мест его резервного хранения (печени). Сахар крови является основным источников питания мозга и - в начале мышечной деятельности - работающих мышц. По мере продолжения работы уровень сахара в крови нормализуется, а затем существенно снижается.

Снижение уровня сахара в крови при длительной мышечной деятельности заставляет организм использовать в качестве источника питания жиры. Жиры выходят из мест их резервного хранения (печени), и примерно на 20-30-ой минуте работы их содержание в крови повышается. По мере продолжения мышечной деятельности, содержание жиров в крови снижается, что является существенным фактором, обуславливающим прекращение длительной работы (такой как марафонский бег).

Расщепление жиров - сложный и длительный процесс, требующий большого количества кислорода, поэтому он возможен только при длительных нагрузках умеренной интенсивности.

Во время мышечной деятельности жиры могут быть доставлены в кровоток только из печени. Расщепление жиров в подкожной жировой клетчатке - цель желающих похудеть - происходит в период восстановления.

Если длительная интенсивная мышечная деятельность выполняется в условиях ответственных соревнований, когда эмоциональное напряжение помогает преодолевать утомление, после истощения жировых запасов в крови и печени организм может начать использовать в качестве источника энергии белки. При интенсивной мышечной деятельности для освобождения энергии могут использоваться только легко расщепляемые низкомолекулярные белки. В качестве таковых хорошо подходят иммунные белки. Уровень иммунных белков в крови в этих условиях может снижаться столь существенно, что перестает определяться.

Организм нетренированного человека не способен продолжать работу, энергообеспечение которой осуществляется за счет расщепления белков.

Если мышечная деятельность достаточно интенсивна и длительна (бег в течение нескольких десятков минут), часть плазмы уходит из сосудистого русла в межклеточную жидкость. Это увеличивает концентрацию в крови эритроцитов, транспортирующих кислород (а также других форменных элементов). В таких условиях один и тот же объем крови способен перенести больше кислорода работающим мышцам. Недостатком уменьшения объема плазмы является увеличение вязкости крови, что затрудняет работу сердца.

Если мышечная работа достаточно интенсивна и продолжается более нескольких десятков минут, в кровяное русло поступает дополнительное количество форменных элементов (эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов) из мест из резервного хранения (селезенки, лимфатических узлов, красного костного мозга, легких, печени). Выход дополнительных форменных элементов в кровяное русло еще больше увеличивает их концентрацию в крови (и одновременно повышает вязкость крови).

Увеличение содержания эритроцитов в крови повышает способность крови доставлять клеткам кислород (и забирать из клеток углекислый газ).

Увеличение содержания лейкоцитов обуславливает повышение защитных функций организма.

Увеличение содержания тромбоцитов обеспечивает более высокую свертываемость крови.

Для мышечной деятельности наибольшее значение имеет повышение содержания эритроцитов, так как скорость доставки кислорода к работающим мышцам является одним из главных факторов, определяющих работоспособность мышц.

При длительной мышечной деятельности (несколько десятков минут и более), сопровождающейся обильным потоотделением, кровь теряет с потом дополнительное количество жидкой части плазмы, что еще больше увеличивает ее вязкость. Суммарное увеличение вязкости крови при мышечной деятельности может достигать 70 % (выход дополнительных форменных элементов, потеря жидкой части плазмы с потом, выход жидкой части плазмы из сосудистого русла в межклеточную жидкость и другие факторы).

По мере выполнения мышечной деятельности в крови увеличивается содержание продуктов распада - результата интенсивной работы сокращающихся мышц. Если работа умеренно интенсивна (работа умеренной мощности), содержание продуктов распада невелико, так как большинство из них успевает полностью расщепиться до углекислого газа и воды и удалиться из организма органами выделения. Если же работа достаточно интенсивна (работа субмаксимальной мощности и работа большой мощности: бег на дистанции 800 - 3000 м), скорость образования продуктов распада существенно выше, чем скорость их удаления. Кроме того, большое количество продуктов распада не успевает полностью окислиться до углекислого газа и воды и находится в крови в недоокисленной форме, изменяя кислотно-щелочное равновесие (pH) крови. В таких условиях накопление в крови продуктов распада является одним из важных факторов, обуславливающих прекращение работы или существенное снижение ее интенсивности.

Увеличение концентрации эритроцитов обуславливает большее насыщение крови кислородом в легких. То есть артериальная кровь при работе более богата кислородом, чем в покое. Одновременно работающие мышцы потребляют существенно больше кислорода по сравнению с уровнем покоя, что значительно снижает содержание его в крови. Таким образом, венозная кровь при мышечной работе намного беднее кислородом и намного богаче углекислым газом, чем в состоянии покоя.

Подытожим вышесказанное.

Основные изменения в крови при кратковременной интенсивной работе

(с максимальной длительностью до 2 минут)

Увеличивается содержание некоторых гормонов (адреналина, норадреналина).Увеличивается содержание сахара.

Основные изменения в крови при интенсивной работе с максимальной длительностью от 2 до 10 минут

Увеличивается содержание некоторых гормонов (адреналина, норадреналина, некоторых гормонов гипофиза и коркового вещества надпочечников).

Существенно увеличивается содержание недоокисленных продуктов распада (молочной и других кислот).

Кислотно-щелочное равновесие крови (pH) существенно смещается в кислую сторону.

Основные изменения в крови при интенсивной работе с максимальной длительностью от 10 до 40 минут

Увеличивается содержание адреналина, норадреналина, некоторых гормонов гипофиза и коркового вещества надпочечников, инсулина. Снижается содержание некоторых гормонов гипофиза и половых гормонов.

Увеличивается содержание недоокисленных продуктов распада (молочной и других кислот). Это увеличение тем больше, чем меньше длительность и больше интенсивность работы.

Кислотно-щелочное равновесие крови (pH) смещается в кислую сторону. Смещение pH тем больше, чем меньше длительность и больше интенсивность работы.

Снижается уровень сахара и увеличивается содержание жиров, которые выходят из печени.

Часть плазмы уходит из сосудистого русла в межтканевую жидкость, в результате чего увеличивается концентрация форменных элементов крови и, соответственно, ее способность переносить кислород. По этой же причине увеличивается вязкость крови.

Примерно после 30-ой минуты работы в кровь выходит дополнительное количество эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов из мест их резервного хранения.

Снижение содержания половых гормонов во время достаточно интенсивной и длительной мышечной деятельности является физиологически нормальной реакцией и не приводит к каким-либо отрицательным побочным эффектам. Единственное, что можно наблюдать - временное снижения полового влечения в результате физического утомления.

Основные изменения в крови в конце интенсивной работы длительностью до нескольких часов (марафонский бег)

Существенно снижается способность желез внутренней секреции продуцировать гормоны. Уровень гормонов в крови падает, что является одним из факторов прекращения работы.

Существенно снижается уровень сахара, жиров. Организм начинает использовать в качестве источника энергии белки (прежде всего - иммунные). Содержание иммунных белков в крови существенно снижается.

Для предотвращения обмороков вследствие голодания мозга во время соревнований на сверхдлинные дистанции спортсменам обязательно дают питательные смеси.

В кровь выходит дополнительное количество эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов из мест их резервного хранения и из органов кроветворения. Количество лейкоцитов может увеличиваться в 10 раз и более по сравнению с уровнем покоя в основном за счет незрелых недавно образовавшихся клеток.

Часть плазмы уходит из сосудистого русла в межтканевую жидкость - увеличивается концентрация форменных элементов и вязкость крови.

Большое количество жидкой части плазмы теряется вместе с потом. Может наблюдаться даже обезвоживание организма.

Поэтому во время соревнований на сверхдлинные дистанции спортсменам обязательно дают пить.

Изменения при работе с максимальной длительностью от 40 минут до 2 часов, не описанные здесь, схожи с изменениями при работе, которая может продолжаться до нескольких часов.

Основные изменения в системе крови под влиянием многолетних систематических тренировок

В результате многолетних регулярных занятий физическими упражнениями в системе крови происходят такие изменения, которые помогают обеспечить повышение работоспособности в конкретном виде мышечной деятельности.

Тренировки в зоне максимальной мощности (максимально интенсивная работа в течение нескольких секунд) практически не влияют на картину крови.

Под влиянием тренировок в зоне субмаксимальной мощности (работа с максимальной длительностью от 1 до 3-4 минут)

Увеличивается способность крови противостоять закислению. Это достигается путем увеличения резерва щелочей крови.

Одновременно увеличивается способность организма функционировать в условиях сильного закисления крови.

Если в покое pH (показатель кислотности-щелочности) крови равен 7.36 для артериальной крови и 7.34 для венозной крови (то есть кровь имеет слабощелочную реакцию), то при работе субмаксимальной мощности у высококвалифицированных спортсменов этот показатель может снижаться до 7.0 и даже до 6.9 (!). То есть реакция крови может становиться нейтральной или даже кислой (!).

Если такую кровь ввести здоровому нетренированному человеку, это неизбежно вызовет денатурацию белков и, как следствие, смерть организма.

Под влиянием тренировок в зоне большой и умеренной мощности (работа с максимальной длительностью от 5-6 минут до нескольких часов)

Увеличивается содержание эритроцитов в крови даже в состоянии покоя. Это повышает способность крови переносить кислород.

Если у нетренированного человека в состоянии покоя количество эритроцитов равно 4-5 миллионов в 1 мм3 крови, то у высококвалифицированных бегунов на длинные и сверхдлинные дистанции на пике спортивной формы эта величинаможет превышать 6 миллионов в 1 мм3 крови.

В покое несколько увеличивается содержание лимфоцитов.