КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОМУ ЭКЗАМЕНУ ПО ОБЩЕЙ ФИЗИОЛОГИИ

1. Кровь как внутренняя среда организма. Перераспределение крови при мышечной работе.

Кровь является, хоть и жидкой, но тканью, то есть состоит из клеток и межклеточного вещества. Клетки крови называются форменными элементами крови. Они составляют примерно 45 % от общего объема крови.  Межклеточное вещество крови называется плазмой крови. Плазма составляет порядка 55 % от общего объема крови.  К клеткам крови (форменным элементам) относят эритроциты, лейкоциты и тромбоциты, хотя тромбоциты на самом деле не являются полноценными клетками.  Плазма крови на 90 % состоит из воды, на 8 % - из белков, остальную часть составляют углеводы, жиры, минеральные вещества, витамины и гормоны (есть и другие вещества). Объем крови взрослого человека равен 4-5 литрам у женщин и 5-6 литрам у мужчин.

Увеличивается скорость тока крови по сосудам и снижается время полного кругооборота крови

Если в покое, кровь совершает полный кругооборот (оба круга кровообращения) за 22-26 секунд (у здоровых людей эта величина зависит от размеров тела), то при работе время полного кругооборота может уменьшиться до 7-8 секунд (!).

  Увеличивается диаметр (просвет) сосудов работающих мышц и органов, обеспечивающих мышечную работу, сужаются сосуды неработающих мышц и органов, не участвующих в мышечной деятельности

Это позволяет работающим органам получать существенно больше крови, чем неработающим.

  В работающих мышцах и органах, обеспечивающих мышечное сокращение, раскрываются дополнительные (резервные) кровеносные сосуды, которые находились в закрытом состоянии в покое.

В результате улучшается питание клеток работающих органов.

  Существенно уменьшается кровоснабжение неработающих мышц и органов, деятельность которых не является необходимой для выполнения мышечной работы.

Это достигается за счет сужения их кровеносных сосудов и снижение скорости тока по ним и носит название - перераспределение кровотока. Кровоток можно измерить в миллилитрах крови, протекающих по какой-то области в минуту.

Органы, кровоток в которых существенно увеличивается при мышечной деятельности	Максимальное увеличение кровотока по сравнению с уровнем покоя	Органы, кровоток в которых существенно снижается при интенсивной и длительной мышечной деятельности	Максимальное снижение кровотока по сравнению с уровнем покоя
Работающие мышцы	В 20-30 раз	Неработающие мышцы	В 4-6 раз
Сердце	В 5 раз	Органы брюшной полости (органы пищеварения, печень селезенка)	В 5 раз
Кожа - при легкой и средней мышечной работе	В 3 раза	Кожа - при истощающей мышечной работе	Кровоток близок к кровотоку в состоянии покоя
		Почки - при тяжелой мышечной работе	В 5 раз и более

2. Плазма крови, ее состав, физико-химические свойства кро­ви (осмотическое давление, рН и др.) и их значение при мышечной деятельности.

 жидкая часть крови, в которой взвешеныформенные элементы — вторая часть крови(гематокрит). Процентное содержание плазмы в крови составляет 52—61 %. Макроскопически представляет собой однородную несколько мутную (иногда почти прозрачную) желтоватую жидкость, собирающуюся в верхней части сосуда с кровью после осаждения форменных элементов. Гистологически плазма являетсямежклеточным веществом жидкой ткани крови.

Центрифуги-сепараторы разделяют кровь на эритромассу и плазму. Плазма крови состоит из воды, в которой растворены вещества — белки (7—8 % от массы плазмы) и другие органические и минеральные соединения. Основными белками плазмы являются альбумины — 4—5 %, глобулины — 3 % и фибриноген — 0,2—0,4 %. В плазме крови растворены также питательные вещества (в частности, глюкоза и липиды), гормоны, витамины, ферменты и промежуточные и конечные продукты обмена веществ, а также неорганические ионы.

В среднем 1 литр плазмы человека содержит 900—910 г воды, 65—85 г белка и 20 г низкомолекулярных соединений. Плотность плазмы составляет от 1,025 до 1,029, pH — 7,34—7,43.

Объем крови – общее количество крови в организме взрослого человека составляет в среднем 6 – 8% от массы тела, что соответствует 5 – 6 л. Повышение общего объема крови называют гиперволемией,уменьшение – гиповолемией.

Относительная плотность крови – 1,050 – 1.060 зависит в основном от количества эритроцитов. Относительная плотность плазмы крови – 1.025 – 1.034, определяется концентрацией белков.

Вязкость крови – 5 усл.ед., плазмы – 1,7 – 2,2 усл.ед., если вязкость воды принять за 1. Обусловлена наличием в крови эритроцитов и в меньшей степени белков плазмы.

Осмотическое давление крови – сила, с которой растворитель переходит через полунепроницаемую мембрану из менее в более концентрированный раствор. Осмотическое давление крови вычисляют криоскопическим методом путем определения точки замерзания крови (депрессии), которая для нее равна 0,56 – 0,58 С. Осмотическое давление крови в среднем составляет 7,6 атм. Оно обусловлено растворенными в ней осмотически активными веществами, главным образом неорганическими электролитами, в значительно меньшей степени – белками. Около 60% осмотического давления создается солями натрия (NаСl).

Осмотическое давление определяет распределение воды между тканями и клетками. Функции клеток организма могут осуществляться лишь при относительной стабильности осмотического давления. Если эритроциты поместить в солевой раствор, имеющий осмотическое давление, одинаковое с кровью, они не изменяют свой объем. Такой раствор называют изотоническим, илифизиологическим. Это может быть 0,85% раствор хлористого натрия. В растворе, осмотическое давление которого выше осмотического давления крови, эритроциты сморщиваются, так как вода выходит из них в раствор. В растворе с более низким осмотическим давлением, чем давление крови, эритроциты набухают в результате перехода воды из раствора в клетку. Растворы с более высоким осмотическим давлением, чем давление крови, называются гипертоническими, а имеющие более низкое давление – гипотоническими.

Онкотическое давление крови – часть осмотического давления, создаваемого белками плазмы. Оно равно 0,03 – 0,04 атм, или 25 – 30 мм рт.ст. Онкотическое давление в основном обусловлено альбуминами. Вследствие малых размеров и высокой гидрофильности они обладают выраженной способностью притягивать к себе воду, за счет чего она удерживается в сосудистом русле, При снижении онкотического давления крови происходит выход воды из сосудов в интерстициальное пространство, что приводит к отеку тканей.

Кислотно-основное состояние крови (КОС). Активная реакция крови обусловлена соотношением водородных и гидроксильных ионов. Для определения активной реакции крови используют водородный показатель рН – концентрацию водородных ионов, которая выражается отрицательным десятичным логарифмом молярной концентрации ионов водорода. В норме рН – 7,36 (реакция слабоосновная); артериальной крови – 7,4; венозной – 7,35. При различных физиологических состояниях рН крови может изменяться от 7,3 до 7,5. Активная реакция крови является жесткой константой, обеспечивающей ферментативную деятельность. Крайние пределы рН крови, совместимые с жизнью, равны 7,0 – 7,8. Сдвиг реакции в кислую сторону называется ацидозом,который обусловливается увеличением в крови водородных ионов. Сдвиг реакции крови в щелочную сторону называется алкалозом. Это связано с увеличением концентрации гидроксильных ионов ОН и уменьшением концентрации водородных ионов.

В организме человека всегда имеются условия для сдвига активной реакции крови в сторону ацидоза или алкалоза, которые могут привести к изменению рН крови. В клетках тканей постоянно образуются кислые продукты. Накоплению кислых соединений способствует потребление белковой пищи. Напротив, при усиленном потреблении растительной пищи в кровь поступают основания. Поддержание постоянства рН крови является важной физиологической задачей и обеспечивается буферными системами крови. К буферным системам крови относятся гемоглобиновая, карбонатная, фосфатная и белковая.

Буферные системы нейтрализуют значительную часть поступающих в кровь кислот и щелочей, тем самым препятствуя сдвигу активной реакции крови. В организме в процессе метаболизма в большей степени образуется кислых продуктов. Поэтому запасы щелочных веществ в крови во много раз превышают запасы кислых, Их рассматривают как щелочной резерв крови.

Гемоглобиновая буферная система на 75% обеспечивает буферную емкость крови. Оксигемоглобин является более сильной кислотой, чем восстановленный гемоглобин. Оксигемоглобин обычно бывает в виде калиевой соли. В капиллярах тканей в кровь поступает большое количество кислых продуктов распада. Одновременно в тканевых капиллярах при диссоциации оксигемоглобина происходит отдача кислорода и появление большого количества щелочно реагирующих солей гемоглобина, Последние взаимодействуют с кислыми продуктами распада, например угольной кислотой. В результате образуются бикарбонаты и восстановленный гемоглобин, В легочных капиллярах гемоглобин, отдавая ионы водорода, присоединяет кислород и становится сильной кислотой, которая связывает ионы калия. Ионы водорода используются для образования угольной кислоты, в дальнейшем выделяющейся из легких в виде Н₂О и СО₂.

Карбонатная буферная система по своей мощности занимает второе место. Она представлена угольной кислотой (Н₂СО₃) и бикарбонатом натрия или калия (NaНСО₃, КНСО₃) в пропорции 1/20. Если в кровь поступает кислота, более сильная, чем угольная, то в реакцию вступает, например, бикарбонат натрия. Образуются нейтральная соль и слабодиссоциированная угольная кислота. Угольная кислота под действием карбоангидразы эритроцитов распадается на Н₂О и СО₂, последний выделяется легкими в окружающую среду. Если в кровь поступает основание, то в реакцию вступает угольная кислота, образуя гидрокарбонат натрия и воду. Избыток бикарбоната натрия удаляется через почки. Бикарбонатный буфер широко используется для коррекции нарушений кислотно-основного состояния организма.

Фосфатная буферная система состоит из натрия дигидрофосфата (NаН₂РО₄) и натрия гидрофосфата (Nа₂НРО₄). Первое соединение обладает свойствами слабой кислоты и взаимодействует с поступившими в кровь щелочными продуктами. Второе соединение имеет свойства слабой щелочи и вступает в реакцию с более сильными кислотами.

Белковая буферная система осуществляет роль нейтрализации кислот и щелочей благодаря амфотерным свойствам: в кислой среде белки плазмы ведут себя как основания, в основной – как кислоты.

Буферные системы имеются и в тканях, что способствует поддержанию рН тканей на относительно постоянном уровне. Главными буферами тканей являются белки и фосфаты.

Поддержание рН осуществляется также с помощью легких и почек. Через легкие удаляется избыток углекислоты. Почки при ацидозе выделяют больше кислого одноосновного фосфата натрия, а при алкалозе – больше щелочных солей: двухосновного фосфата натрия и бикарбоната натрия.

3. Эритроциты. Их количество в крови человека и функции. Изменение количества эритроцитов при мышечной деятель­ности и пребывании в высокогорье.

Эритроциты имеют форму двояковогнутого диска. Диаметр их равен 7—8 мкм. В 1 л крови мужчин содержится 4,0-5,0 х 10 12/л (4,0—5,0 млн. в 1 мм3) эритроцитов, женщин —3,7—4,7 х10 9/л (3,7—4,7 млн. в 1 мм3.Повышение количества эритроцитов в крови получило названиеэритроцитоз, понижение — эритропения.

Функции эритроцитов.

Дыхательная функция выполняется эритроцитами за счет дыхательного пигмента гемоглобина, который обладает способностью присоединять к себе кислород и углекислый газ.

Питательная функция эритроцитов состоит в адсорбировании на их поверхности аминокислот, которые транспортируются к клеткам организма от органов пищеварения.

Защитная функция эритроцитов определяется их способностью связывать токсины (вредные, ядовитые для организма вещества) за счет наличия на поверхности эритроцитов специальных веществ белковой природы — антител. Кроме того, эритроциты принимают активное участие в свертывании крови.

Ферментативная функция эритроцитов связана с тем, что они являются носителями разнообразных ферментов.

Регуляция рН крови — осуществляется эритроцитами посредством гемоглобина. Гемоглобиновый буфер — один из мощнейших буферов, он обеспечивает 70—75% буферных свойств крови.

При эмоциональном возбуждении и тяжелой мышечной работе число эритроцитов в крови увеличивается вследствие сокращения селезенки и поступления в общее кровяное русло крови, богатой эритроцитами, из селезеночного кровяного депо. Увеличение числа эритроцитов в крови в условиях пребывания при пониженном барометрическом давлении обусловлено пониженным поступлением кислорода в кровь.

4. Лейкоциты. Их количество в крови человека и функции. Разновидности лейкоцитов и их изменение при мышечной работе.

Лейкоциты, или белые кровяные тельца, представляют собой образования различной формы и величины. По строению лейкоциты делят на две большие группы: зернистые, или гранулоциты, и незернистые, или агранулоциты. К гранулоцитам относятся нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, к агранулоцитам — лимфоциты и моноциты. Свое наименование клетки зернистого ряда получили от способности окрашиваться красками: эозинофилы воспринимают кислую краску (эозин), базофилы — щелочную (гематоксилин), а нейтрофилы — и ту, и другую.

 

В норме количество лейкоцитов у взрослых людей колеблется от 4,5 до 8,5 тыс. в 1 мм3, или 4,5—8,5*109/л.

Миогенный лейкоцитоз состоит из трех фаз: 1) Лимфоцитарная фаза наступает сразу после небольших кратковременных физических упражнений и статических усилий в результате выхода из депо сгущенной крови и поступления лимфоцитов из лимфатических желез при усилении тока лимфы. Общее количество лейкоцитов увеличивается сравнительно незначительно, до 10-12 тыс. в 1 мм³, а лимфоцитов до 40-50%. 2) Нейтрофильная фаза наступает через 30-60 мин после легкой или сразу после интенсивной и более длительной работы как результат возбуждения гемопоэза и выхода лейкоцитов из кроветворных органов при компенсированном ацидозе. Общее количество лейкоцитов возрастает до 16-18 тыс. в 1 мм³, содержание нейтрофилов увеличивается до 70-80%, среди них имеются незрелые юные и палочкоядерные формы, число лимфоцитов уменьшается до 15-20%, а эозинофилов до 2%. 3) «Интоксикационная» фаза наступает после чрезмерных длительных физических упражнений. Наблюдаются два типа этой фазы: регенеративный и дегенеративный. При первом общее число лейкоцитов доходит до 30-50 тыс. в 1 мм³, резко возрастает чисто юных и палочковидных нейтрофилов, а количество лимфоцитов падает до 3-10% и эозинофилов до нуля. При втором уменьшается общее число лейкоцитов (лейкопения), особенно лимфоцитов, и появляются дегенерированные формы лейкоцитов.

5. Свойства сердечной мышцы: возбудимость, проводимость, сократимость, автоматия сердца.

Возбудимость сердечной мышцы.

Сердечная мышца менее возбудима, чем скелетная. Для возникновения воз­буждения в сердечной мышце необходимо применить бо­лее сильный раздражитель, чем для скелетной. Установ­лено, что величина реакции сердечной мышцы не зависит от силы наносимых раздражений (электрических, меха­нических, химических и т. д.). Сердечная мышца макси­мально сокращается и на пороговое, и на более сильное по величине раздражение.

Проводимость.

Волны возбуждения проводятся по во­локнам сердечной мышцы и так называемой специальной ткани сердца с неодинаковой скоростью. Возбуждение по волокнам мышц предсердий распространяется со ско­ростью 0,8—1,0 м/с, по волокнам мышц желудочков— 0,8—0,9 м/с, по специальной ткани сердца—2,0—4,2 м/с.

Сократимость.

Сократимость сердечной мышцы имеет свои особенности. Первыми сокращаются мышцы пред­сердии, затем—папиллярные мышцы и субэндокардиальный слой мышц желудочков. В дальнейшем сокращение охватывает и внутренний слой желудочков, обеспе­чивая тем самым движение крови из полостей желудоч­ков в аорту и легочный ствол.

втоматия сердца.

Вне организма при определенных условиях сердце способно сокращаться и расслабляться, сохраняя правильный ритм. Следовательно, причина со­кращений изолированного сердца лежит в нем самом. Способность сердца ритмически сокращаться под влия­нием импульсов, возникающих в нем самом, носит назва­ние автоматии.

В сердце различают рабочую мускулатуру, представ­ленную поперечнополосатой мышцей, и атипическую, или специальную, ткань, в которой возникает и проводится возбуждение.

У человека атипиче­ская ткань состоит из:

синоаурикулярного узла, располагающегося на задней стенке правого предсердия у места впа­дения полых вен;

атриовентрикулярного (предсердно-желудочкого) узла находящегося в правом предсердии вблизи пере­городки между предсер­диями и желудочками;

пучка Гиса (председно-желудочковый пу­чок), отходящего от атриовентрикулярного узла одним стволом. Пучок Гиса, пройдя через перегород­ку между предсердиями и желудочками, делится на две ножки, идущие к правому и левому желу­дочкам. Заканчивается пучок Гиса в толще мышц волокнами Пуркинье. Пучок Гиса—это единственный мышечный мос­тик, соединяющий предсердия с желудочками.

Синоаурикулярный узел является ведущим в деятель­ности сердца (водитель ритма), в нем возникают импуль­сы, определяющие частоту сокращений сердца. В норме атриовентрикулярный узел и пучок Гиса являются толь­ко передатчиками возбуждения из ведущего узла к сер­дечной мышце. Однако им присуща способность к автоматии, только выражена она в меньшей степени, чем у синоаурикулярного узла, и проявляется лишь в условиях патологии.

6. Электрические явления в сердечной мышце. Электрокарди­ограмма и ее основные показатели. Изменение показателей ЭКГ при мышечной деятельности.

Длительность потенциала действия в волокнах миокарда желудочков составляет 0,3 с, то есть в 100 раз больше, чем в волокнах скелетной мышцы. Так как длительность сокращения и электрического возбуждения мышечных волокон сердца практически совпадает, то на протяжении всего периода сокращения они находятся в состоянии невозбудимости (рефрактерности). Следовательно, в период сокращения сердце не способно реагировать на другие стимулы. Наличие длительной рефрактерной фазы препятствует развитию непрерывного сокращения - тетануса (по сравнению со скелетной мышцей) сердечной мышцы и обеспечивает ей условия для совершения лишь одиночных сокращений даже при значительном увеличении частоты сердечных сокращений (ЧСС).

В связи с тем что миокард представляет собой функциональный синцитий, в каждом его сокращении участвуют все волокна. Сила сокращения сердечной мышцы в отличие от скелетной не может изменяться путем вовлечения различного числа кардиомиоцитов (закон «все или ничего»).

Электрокардиограмма

Электрическое возбуждение, возникнув в СА узле, через 0,07-0,09 с охватывает оба предсердия и после небольшой задержки, через 0,2-0,22 с, распространяется на все волокна желудочков. Процесс возбуждения клеток рабочего миокарда вызывает появление отрицательного заряда на поверхности этих клеток. Меняющееся электрическое поле, возникающее во время развития возбуждения и реполяризации различных участков сердечной мышцы, практически мгновенно распространяется по обладающим высокой электропроводностью тканям тела, включая кожные покровы. Регистрация электрических потенциалов сердца с поверхности тела называется электрокардиографией, а регистрируемые с ее помощью кривые изменений разности потенциалов во времени - электрокардиограммой. ЭКГ отражает только процессы возбуждения в сердце, а не его сокращения. Приборы, служащие для регистрации ЭКГ, носят название электрокардиографов.

Электрокардиография широко применяется в практической медицине, спортивной медицине и физиологии для регистрации ритма сердца и диагностики различного рода нарушений сердечной деятельности Ритм работы сердца зависит от воз-раста, пола, массы тела, трениро-ванности (норма ЧСС 60-80 уд. в мин.) ЧСС <60 – брадикардия, >90 – тахикардия. Иногда аритмия связана с фазами дыхания (дыхательная арит-мия) – сердцебиения учащаются при вдохе и урежаются при выдохе.

ЧСС во время работы зависит от мощности физ.нагрузки. В диапазоне 130-180 уд./мин. Наблюдается прямо-пропорциональная зависимость между мощностью работы и ЧСС. ЧСС зависит от хар-ра физ. упражнений:

- при работе постоянной мощности ЧСС может поддерживаться почти стабильная.

- при работе переменной мощности ЧСС зависит от изменения мощности и колеблется примерно в диапазоне 130-180.

7. Систолический, резервный и остаточный объемы крови в желудочках. Минутный объем крови. Изменение этих по­казателей при мышечной деятельности.

Систолический, резервный и остаточный объемы крови в желу-дочках. Минутный объем крови. Объемная и линейная скорость кровотока. Время полного кругово-рота крови. Изменение этих показа-телей с возрастом и под влиянием мышечной деятельности.

Систолический (ударный) объем – это кол-во крови, которое выталкивает сердце при одном сокращении, при этом в желудочке может еще остава-ться некоторое кол-во крови. УОК зависит от венозного притока и при работе он увеличивается. При работе увеличивается общий объем кровото-ка, СистОб. нарастает до макс. ве-личины, которое достигается при частоте сердцебиения 130 уд/мин. Увеличение СО обеспечивается растя-жением мышцы, повышенным объемом кровотока, что вызывает усиление сокращения миокарда. Макс. величина СО крови зависит от размеров серд-ца. У нетренированного человека в покое СО 60 мм, при работе 100 мм. У спортсмена СО в покое 80 мм и >, при работе до 200 мм и >. При одинаковой нагрузке сердце трениро-ванного человека обеспечивает боль-ший СО крови и имеет меньшую ЧСС. СО зависит от положений тела и при переводе из положения лежа в поло-жение стоя СО уменьшается приблиз. на 40% в результате затруднения ве-нозного притока к сердцу. При нату-живании кровоток грудн.полости уменьш-ся и СО уменьш. наполовину.

Резервный – мобилизуется при максимальном сокращении сердца.

Остаточный – остается при любых сокращениях сердца.

МОК или сердечный выброс – это кол-во крови, которое проходит через сердце за 1 мин. МОК–это ЧСС х СО. В состоянии покоя МОК 4,5-5 л/мин. Макс. значения МОК 15-35 лет. При работе МОК увелич. у нетренир. чел. 15-20 л/мин, у спортсменов до 30-35 л/мин. С увеличением мощности рабо-ты МОК возрастает прямо пропорц-но

8. Частота сердечных сокращений в покое. Методики исследо­вания этого показателя и его изменения при мышечной работе.

 Происходит учащение сердечных сокращений

Если в покое частота сердечных сокращений составляет 60-70 ударов в минуту у мужчин (у спортсменов 45-60 ударов в минуту) и 70-90 ударов в минуту у женщин, то при работе частота сердечных сокращений может повыситься до 180 ударов в минуту и более (до 220 ударов в минуту).

  Происходит увеличение силы сокращения сердечной мышцы

Если в покое за одно сокращение сердце выталкивает 50-70 миллилитров крови, то при интенсивной мышечной деятельности сердце выталкивает за одно сокращение в два раза больше крови - 100-120 миллилитров (у высококвалифицированных спортсменов - до 200 миллилитров).

  Увеличивается сердечный кровоток (ток крови по сосудам сердца), раскрываются резервные сосуды сердца, повышается количество питательных веществ и кислорода, потребляемых сердцем в единицу времени

9. Артериальное давление и факторы, его определяющие. Ме­тодики измерения артериального давления, его изменение при физических нагрузках.

 Артериальное давление (часто сокращают как АД) – это давление общее давление в артериях. Причем нужно сразу оговориться, что в разных артериях давление бывает разным. Оно тем выше, чем ближе артерия находится к сердцу и чем шире ее диаметр. К примеру, самое высокое артериальное давление у нас ваорте – самой главной и крупной артерии, которая выходит из сердца, а именно из его левого желудочка. Многие знают нормальные цифры артериального давления – 120/80 мм рт.ст. Этот показатель говорит о том, какое давление у вас в плечевой артерии. Данный показатель взят за основу потому, что давление на плечевой артерии измерить проще всего, с помощью особого аппарата – сфигмоманометра, или как его называют в медицинской среде – тонометра. Верхнее давление (120 мм рт.ст.) отвечает за работу сердца, за то, с какой силой оно выталкивает кровь в артерии. Нижнее артериальное давление отвечает за тонус кровеносных сосудов.

ышечная работа сопровождается  и изменением кровя­ного давления. При динамической работе систолическое дав­ление повышается, а диастолическое менее изменяется. При этом установлена зависимость реакции артериального давле­ния от мощности выполняемой работы и степени тренирован­ности. При статической работе отмечено повышение уровня систолического и диастолического давления и уменьшение пульсовой амплитуды.

Анализ артериального давления при физической нагрузке, проведенный в последнии годы с применением катетеризации артерий, подтвердил данные об увеличении систолического давления до 150-200 мм. рт. ст.

Изменение артериального давления, особенно в начальном периоде работы, происходит волнообразно, что объясняется за­паздыванием местного и рефлекторного расширения перифи­рического русла по отношению к увеличивающемуся объему циркуляции.

При относительно легкой работе давление нарастает про­порциально мощности работы; при более выраженной работе оно достигает определенного уровня и стабилизируется не­смотря на дальнейшее увеличение мощности выполняемой ра­боты. При очень напряженной и длительной работе, вызы­вающей резкое утомление, систолическое давление может сни­жаться. Оно понижается в тот момент, когда частота сердеч­ных сокращений достигает 180 уд/мин.

В. В. Васильева и др. ( 1966 ) обнаружили регионарные особенности изменения артериального давления при работе различных мышечных групп. Так, при работе ногами давление в артериях рук повышалось более интенсивно, и наоборот, при работе верхних конечностей артериальное давление в отды­хающих нижних конечностях относительно высокое. Меха­низм регионарных сдвигов артериального давления не вполне ясен.

Относительное повышение артериального давления объяс­няется тем, что в неработающих конечностях повышено пери­ферическое сопротивление, вместе с тем включаются адап­тивные механизмы за счет сложения центробежных и отра­женных от периферии центростремительных волн.

Малым изменениям подвергается диастолическое давление при мышечной работе ( М. В. Раскин, 1969; Bruoni, 1960; и др. ).

У людей, с так называемой стабилной регуляцией функции кровообращения, легкая работа вызывает повышение систо­лического давления и понижение диастолического. При тяже­лой работе повышается и систолическое, и диастолическое давление.

Среднее артериальное давление при относительно легкой работе удерживается на постоянном уровне.

10. Давление крови и скорость кровотока в разных отделах сосудистой системы. Объемная и линейная скорость крово­тока. Время кругооборота крови.

Давление кровотока. Скорость кровотока. Схема сердечно-сосудистой системы ( ссс ).

Давление и скорость кровотока в системе кровообращения уменьшаются от аорты до венул (см. табл. 9.2), а кровеносные сосуды становятся все более мелкими и многочисленными. В капиллярах скорость кровотока замедляется наиболее выраженно, что благоприятствует отдаче кровью веществ тканям. Для венозного отдела характерны низкий уровень давления и более медленная по сравнению с артериальным руслом скорость кровотока.

Сопоставление величин давления, кровотока и сопротивления сосудов в различных отделах сосудистого русла (табл. 9.2) свидетельствует о том, что внутрисосудистое давление от аорты до полых вен резко снижается, а объем крови в венозном русле, наоборот, возрастает. Следовательно, артериальное русло характеризуется высоким давлением и сравнительно небольшим объемом крови, а венозное — большим объемом крови и низким давлением.

Считается, что в венозном русле содержится 75—80 % крови, а в артериальном — 15—17 % и в капиллярах — около 5 % (в диапазоне 3—10 %).

Цифры в скобках — величина кровотока в покое (в % к минутному объему), цифры внизу рисунка — содержание крови (в % к общему объему).

Артериальная часть сердечно-сосудистой системы (светлая часть схемы) содержит всего 15—20 % общего объема крови и характеризуется высоким (относительно остальных отделов системы) давлением. В центре схемы находится область транскапиллярного обмена, т. е. капиллярных (обменных) сосудов, для обеспечения оптимальной функции которых служит, в основном, сердечно-сосудистая система. При этом в виде точек обозначено большое число капилляров в организме и огромная площадь их возможной поверхности во время функционирования органа или ткани, хотя цифры внизу указывают на сравнительно небольшой объем содержащейся в них крови в условиях покоя. Наибольшее количество крови содержится в области большого объема, которая обозначена штриховкой. Эта область содержит в 3—4 раза больше крови, чем область высокого давления, в связи с чем и площадь, обозначенная на схеме штриховкой, больше площади светлой части схемы.

Исходя из этого в функциональной схеме сердечно-сосудистой системы (рис. 9.1) выделены 3 области: высокого давления, транскапиллярного обмена и большого объема.

При функциональном единстве, согласованности и взаимообусловленности подразделов сердечно-сосудистой системы и характеризующих их параметров в ней условно выделяют три уровня:

а) системная гемодинамика — обеспечивающая процессы циркуляции крови (кругооборота) в системе;

б) органное кровообращение — кровоснабжение органов и тканей в зависимости от их функциональной потребности;

в) микрогемодинамика (микроциркуляция) — обеспечение транскапиллярного обмена, т. е. нутритивной (питательной) функции сосудов

Время кругооборота крови - время, в течение которого коровь проходит оба круга кровообращения. При частоте сердечных сокращений 70 в минуту, время равно 20 - 23 с, из них 1/5 времени - на малый круг; 4/5 времени - на большой круг. Определяется время с помощью контрольных веществ и изотопов. - они вводятся внутривенно в v.venaris правой руки и определяется через сколько секунд, это вещество появится в v.venaris левой руки. На время влияют - объёмная и линейная скорости.

Объемная скорость - тот объём крови, что протекает через сосуды в единицу времени. Vлин. - скорость движения любой частицы крови в сосудах. Самая большая линейная скорость в аорте, самая малая - в капиллярах (соответственно 0,5 м/с и 0,5 мм/с). Линейная скорость зависит от общей площади сечения сосудов. За счёт низкой линейной скорости в капиллярах условия для транскапиллярного обмена. Эта скорость в центре сосуда болше, чем на периферии.

11. Нервная и гуморальная регуляция деятельности сердца и просвета сосудов.

ннервация сердца. Сердце, как и другие внутренние органы, иннервируетея вегетативной нервной системой и получает двойную иннервацию. К сердцу подходят симпатические нервы, которые усиливают и ускоряют его сокращения. Вторая группа нервов - парасимпатические - действует на сердце противоположным образом: замедляет и ослабляет сердечные сокращения. Эти нервы регулируют работу сердца.

Кроме того, на работу сердца влияет гормон надпочечников - адреналин, который с кровью поступает в сердце и усиливает его сокращения. Регуляция работы органов с помощью веществ, переносимых кровью, называется гуморальной.

Нервная и гуморальная регуляции сердца в организме действуют согласованно и обеспечивают точное приспособление деятельности сердечно-сосудистой системы к потребностям организма и условиям окружающей среды.

Иннервация кровеносных сосудов. Кровеносные сосуды иниервируются симпатическими нервами. Возбуждение, распространяющееся по ним, вызывает сокращение гладких мышц в стенках сосудов и суживает сосуды. Если перерезать симпатические нервы, идущие к определенной части тела, соответствующие сосуды расширятся. Следовательно, по симпатическим нервам к кровеносным сосудам все время поступает возбуждение, которое держит эти сосуды в состоянии некоторого сужения - сосудистого тонуса. Когда возбуждение усилнвается, частота нервных импульсов возрастает и сосуды суживаются сильнее - сосудистый тонус повышается. Наоборот, при уменьшении частоты нервных импульсов вследствие торможения симпатических нейронов сосудистый тонус снижается и кровеносные сосуды расширяются. К сосудам некоторых органов (скелетных мышц, слюнных желез) кроме сосудосуживающих подходят также сосудорасширяющие нервы. Эти нервы возбуждаются и расширяют кровеносные сосуды органов во время их работы. На просвет сосудов влияют также вещества, которые разносятся кровью. Адреналин суживает кровеносные сосуды. Другое вещество - ацетилхолин, - выделяемое окончаниями некоторых нервов, расширяет их.

Регуляция деятельности сердечно-сосудистой системы. Кровоснабжение органов изменяется в зависимости от их потребностей благодаря описанному перераспределению крови. Но это перераспределение может быть эффективным только при условии, что давление в артериях не изменяется. Одной из основных функций нервной регуляции кровообращения является поддержание постоянного кровяного давления. Эта функция осуществляется рефлекторно.

В стенке аорты и сонных артерий имеются рецепторы, которые раздражаются сильнее, если кровяное давление превышает нормальный уровень. Возбуждение от этих рецепторов идет к сосудодвигательному центру, расположенному в продолговатом мозге, и тормозит его работу. От центра по симпатическим нервам к сосудам и сердцу начинает поступать более слабое возбуждение, чем раньше, и кровеносные сосуды расширяются, а сердце ослабляет свою работу. Вследствие этих изменений кровяное давление снижается. А если давление почему-либо упало ниже нормы, то раздражение рецепторов прекращается совсем и сосудо-двигательный центр, не получая тормозных влияний от рецепторов, усиливает свою деятельность: посылает к сердцу и сосудам больше нервных импульсов в секунду, сосуды суживаются, сердце сокращается, чаще и сильнее, кровяное давление повышается.

12. Минутный объем, частота и глубина дыхания в состоя­нии покоя. Их изменение при динамической и статической работе.

Общее количество нового воздуха, входящего в дыхательные пути за каждую минуту, называют минутным объемом дыхания. Он равняется произведению дыхательного объема на частоту дыхания в минуту. В покое дыхательный объем составляет около 500 мл и частота дыхания — около 12 раз в минуту, следовательно, минутный объем дыхания составляет в среднем около 6 л/мин. Человек в течение короткого периода времени может жить при минутном объеме дыхания около 1,5 л/мин и частоте дыхания 2-4 раза в минуту.

Иногда частота дыхания может вырасти до 40-50 раз в минуту, а дыхательный объем у молодого взрослого мужчины может достигать примерно 4600 мл. Минутный объем при этом может оказаться больше 200 л/мин, т.е. в 30 раз и более, чем в покое. Большинство людей не способны поддерживать эти показатели даже на уровне 1/2-2/3 приведенных значений в течение более 1 мин.

13. Нервная и гуморальная регуляция дыхания.

Нейрогуморальная регуляция дыхания. Дыхание регулируется посредством сложной системы нервных и гуморальных влияний на дыхательный центр. К числу нервных механизмов относятся рефлексы, образующиеся при раздражении рецепторов легких, скелетных мышц, хеморецепторов кровеносных сосудов. При вдохе альвеолы легких растягиваются. В результате в рецепторах легких возникают нервные импульсы, которые по блуждающему нерву передаются в дыхательный центр, это тормозит вдох. Напротив, вначале выдоха возникающие импульсы затормаживают выдох. При физических упражнениях большую роль в регуляции дыхания играют афферентные импульсы, образующиеся в работающих мышцах. Усиление деятельности скелетных мышц рефлекторно повышает активность дыхательного центра и увеличивает вентиляцию легких. Рефлекторные влияния с хеморецепторов кровеносных сосудов осуществляются следующимобразом. При недостатке кислорода или избытке углекислоты в рецепторах, находящихся, например, в аорте или каротидном синусе, возникают нервные импульсы. Они передаются по центростремительным нервам в дыхательный центр и рефлекторно усиливают дыхание. Большое значение в регуляции дыхания Имеет кора больших полушарий головного мозга. Человек может сознательно вмешиваться в дыхательный акт, произвольно усиливая, ослабляя или задерживая дыхание. Дыхание является и произвольным, и непроизвольным актом

14. Общая емкость легких. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) -дыхательный объем, резервные объемы вдоха и выдоха. Из­менения ЖЕЛ в процессе тренировки.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) состоит из дыхательного объема легких, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. ЖЕЛ зависит от пола, возраста, размера тела и тренированности. ЖЕЛ составляет в среднем у женщин 2,5—4 л, а у мужчин — 3,5—5 л. Под влиянием тренировки ЖЕЛ возрастает, у хорошо тренированных спортсменов она достигает 8 л.

Абсолютные значения ЖЕЛ мало показательны из-за индивидуальных колебаний. При оценке состояния обследуемого рекомендуется рассчитывать «должные» величины.

При вдохе легкие человека за счет сокращения диафрагмы и наружных межреберных мышц начинают увеличивать свой объем с уровня функциональной остаточной емкости, и его величина при спокойном дыхании составляет дыхательный объем, а при глубоком дыхании — достигает различных величин резервного объема вдоха. При выдохе объем легких вновь возвращается к исходному уровню функциональной остаточной емкости пассивно, за счет эластической тяги легких. Если в объем выдыхаемого воздуха начинает входит воздух функциональной остаточной емкости, что имеет место при глубоком дыхании, а также при кашле или чиханье, то выдох осуществляться за счет сокращения мышц брюшной стенки. В этом случае величина внутриплеврального давления, как правило, становится выше атмосферного давления, что обусловливает наибольшую скорость потока воздуха в дыхательных путях.

егочный объем, который вдыхается или выдыхается человеком при спокойном дыхании, называется дыхательным объемом. Его величина при спокойном дыхании составляет в среднем 500 мл. Максимальное количество воздуха, которое может вдохнуть человек сверх дыхательного объема, называется резервным объемом вдоха (в среднем 3000 мл). Максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после спокойного выдоха, называется резервным объемом выдоха (в среднем 1100 мл). Наконец, количество воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха, называется остаточным объемом, его величина равна примерно 1200 мл.

15. Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Роль поджелу­дочной железы и желчи.

В двенадцатиперстной кишке продолжается процесс гидролиза пищевых веществ, начатый в желудке. Но его объем значительно возрастает, так как в полость кишки выделяются пищеварительные соки поджелудочной железы и кишечных желез, содержащие ферменты для гидролиза белков, жиров и углеводов. Эти ферменты наиболее активны в щелочной среде, которая создается пищеварительными соками поджелудочной железы, бруннеровых и либеркюнновых желез, а также желчью. За сутки поджелудочная железа человека выделяет от 1,5 до 2,5 л сока, который вырабатывается ацинарными, центроацинарными и эпителиальными клетками протоков железы. В состоянии относительного покоя (натощак) железа выделяет небольшое количество сока, а при поступлении желудочного содержимого в двенадцатиперстную кишку скорость сокоотделения возрастает до 4,7 мл/мин.

16. Печень и ее функции, их изменение при мышечной работе.

Печень представляет собой центральный орган химического гомеостаза организма, где создается единый обменный и энергетиче¬ский пул для метаболизма белков, жиров и углеводов. К основным функциям печени относятся обмен белков, углеводов, липидов, ферментов, витаминов; водный и минеральный обмен, пигментный обмен, секреция желчи, детоксицирующая функция. Все обменные процессы в печени чрезвычайно энергоемки. Основными источниками энергии являются процессы аэробного окисления цикла Кребса и нуклеотиды, выделяющие значитель¬ное количество энергии в результате высвобождения фосфатидных связей при переходе аденозинтрифосфата в аденозиндифосфат.