39.Дыхание при физической нагрузке.

Значительное возрастание метаболических потребностей во время нагрузки требует существенного увеличения количества доставляемого к мышцам О2 Одновременно повышенное количество СО2 , образующегося в интенсивно работающих мышцах, должно быть удалено для предотвращения тканевого ацидоза. Для удовлетворения возросших энергетических потребностей мышечной клетки необходима тесная взаимосвязь физиологических компенсаторных механизмов на уровне легких, легочного кровообращения, сердца и системного кровообращения.

Тесное и синхронное взаимодействие всех звеньев кислородного транспорта требуется для адекватной доставки О2 к тканям, своевременной элиминации СО2 и поддержания газового состава артериальной крови при возрастании скорости метаболизма.

При физической нагрузке можно выделить три основные фазы изменения дыхания.

В начальную фазу дыхание регулируется проприоцептивными сенсорными нейронами работающих мышц. Вентиляция повышается сразу же после начала нагрузки и зависит от темпа ее нарастания и режима дозирования. В начальной фазе транспорт СО2 несколько отстает от центральной стимуляции вентиляционного процесса, приводя к временному падению РСО2 в альвеолах.

Изокапническая фаза наступает примерно через минуту после начала работы. Метаболизм преимущественно аэробный, и метаболический ацидоз отсутствует. Гидеркапния в этой фазе играет роль основного стимулирующего фактора, вызывающего прирост вентиляции. При работе средней интенсивности, когда организм переходит в устойчивое состояние, газовый состав крови и кислотно-основной баланс почти не отклоняются от нормальных показателей. Вентиляция повышается прямо пропорционально транспорту газов примерно до уровня 70 % максимального потребления О2

В анаэробную фазу транспорт газов не удовлетворяет тканевый метаболизм и возникает метаболический ацидоз. При тяжелой физической работе метаболический ацидоз является дополнительным фактором, стимулирующим вентиляцию. При максимальном уровне физической нагрузкй потребление О2 и продукция СО2 возрастают в15—20раз.

В качестве устройства, позволяющего строго дозировать и стандартизировать нагрузку, используют велоэргометр и бегущую дорожку (тредмил). Исследование во время физической нагрузки дает ценную информацию об адаптационных возможностях дыхательной и сердечно-сосудистой систем.

Анаэробный порог (АП) описывает тот уровень нагрузки или потребле¬ ния О2, при котором значительная часть энергетических потребностей по¬ крывается за счет анаэробного метаболизма. Основными критериями на¬ ступления АП при эргоспирометрическом исследовании считают:

•появление опережающего роста минутной вентиляции (Ve) по отноше¬ нию к потреблению О2 (VO2);•непропорциональное повышение продукции СО2 (VCO2) по отношению к потреблению О2 (VO2);•повышение вентиляционного эквивалента по О2 (VeO2) без соответству¬ ющего повышения вентиляционного эквивалента по СО2 (VE СО2 );•повышение конечно-экспираторногонапряжения О2 (РеtO2 ) без соот¬ ветствующего повышения напряжения СО2 в конце выдоха (PetCO2 ).

АП по времени совпадает с падением рН и содержания бикарбонатов. Чаще всего он измеряется в процентах потребления О2 по отношению к должному максимальному. Признаки анаэробного порога обычно появля¬ ются примерно на уровне40—60% от VO2m a x у здоровых лиц. Появление признаков анаэробного порога означает наступление метаболического ограничения выполнения физической нагрузки.

Максимальным уровнем физической работоспособности у здорового человека считают нагрузку, при которой организм уже не способен потреблять большее количество О2 несмотря на повышение уровня нагрузки. Показа¬ тели физической работоспособности у здоровых людей индивидуальны и зависят от пола, возраста, антропометрических, расовых и других факторов.