Ориз. 1. Структурата на гръбначния стълб.

Прешлените са свързани с помощта на хрущялни, еластични междупрешленни дисковеи ставни процеси. Междупрешленните дискове увеличават подвижността на гръбначния стълб. Колкото по-голяма е тяхната дебелина, толкова по-голяма е гъвкавостта. Ако извивките на гръбначния стълб са изразени (при сколиоза), подвижността на гръдния кош намалява. Плосък или закръглен гръб (гърбав гръб) показва слаби мускули на гърба. Корекцията на позата се извършва от специалисти по общо развитие, силови упражненияи упражнения за разтягане. Гръбначният стълб позволява навеждане напред и назад, настрани и въртеливи движения около вертикална ос.

Гръден кошсе състои от гръдна кост (стернум), 12 гръдни прешлена и 12 чифта ребра (фиг. 2).

Ориз. 2. Човешки скелет.

Ребрата са плоски, извити, дълги кости, които са подвижно прикрепени към гръдната кост с помощта на гъвкави хрущялни краища. Всички връзки на ребрата са много еластични, което е важно за дишането.

Гръдният кош предпазва сърцето, белите дробове, черния дроб и част храносмилателен тракт. Обемът на гръдния кош може да се промени по време на дишане със свиване на междуребрените мускули и диафрагмата.

Скелет Горни крайници образуван от раменния пояс, състоящ се от две лопатки и две ключици, и свободния горен крайник, включително рамото, предмишницата и ръката. Рамото е единична раменна кост; предмишницата се образува от радиалните и лакътна кост; скелетът на ръката е разделен на китка (8 кости, подредени в два реда), метакарпус (5 къси тръбести кости) и фаланги на пръстите (5 фаланги).

Скелет долен крайниквключва тазовия пояс, състоящ се от две тазови костии сакрума, и скелета на свободния долен крайник, който се състои от три основни дяла - бедрената кост (един бедрена кост), подбедрица (тибия и фибула) и стъпало (тарзус - 7 кости, метатарзус - 5 кости и 14 фаланги).

Всички кости на скелета са свързани чрез стави, връзки и сухожилия . Ставиосигуряват подвижност на ставните кости на скелета. Ставните повърхности са покрити с тънък слой хрущял, който осигурява плъзгане ставни повърхностис ниско триене. Всяка става е напълно затворена в ставна капсула. Стените на тази чанта подчертават ставна течност, който действа като лубрикант. Лигаментно-капсулният апарат и мускулите около ставата го укрепват и фиксират. Основните посоки на движение, които осигуряват ставите са: флексия-разгъване, абдукция-аддукция, ротация и кръгови движения.

Основните функции на опорно-двигателния апарат са опора и движение на тялото и неговите части в пространството.

Основната функция на ставите е да участват в движенията. Те също играят ролята на амортисьори, потискат инерцията на движение и ви позволяват незабавно да спрете, докато се движите.

Правилно организираните часове по физическо възпитание не увреждат развитието на скелета, той става по-силен в резултат на удебеляването на кортикалния слой на костите. Това е важно при извършване на физически упражнения, изискващи висока механична якост (бягане, скачане и др.). Неправилното изграждане на тренировките може да доведе до претоварване на поддържащия апарат. Едностранчивостта в избора на упражнения също може да причини деформация на скелета.

При хора с ограничена физическа активност, чиято работа се характеризира с поддържане на определена поза за дълго време, настъпват значителни промени в костната и хрущялната тъкан, което особено неблагоприятно се отразява на състоянието на гръбначния стълб и междупрешленните дискове. Физическите упражнения укрепват гръбначния стълб и поради развитието на мускулния корсет премахват различни изкривявания, което допринася за развитието на правилна стойка и разширяване на гръдния кош.

Всяка двигателна дейност, включително спорт, се извършва с помощта на мускулите, поради тяхното свиване. Следователно структурата и функционалността на мускулите трябва да бъдат известни на всеки човек, но особено на тези, които се занимават с физически упражнения и спорт.

Човешки скелетни мускули.

Човек има около 600 мускула. Основните мускули са показани на фиг. 3.

Фиг.3. Човешки мускули.

Мускули на гръдния кошучастват в движенията на горните крайници, а също така осигуряват доброволни и неволни дихателни движения. Дихателните мускули на гръдния кош се наричат ​​външни и вътрешни междуребрени мускули. Дихателната мускулатура включва и диафрагмата.

Мускули на гърбасе състои от повърхностни и дълбоки мускули. Повърхностните осигуряват някои движения на горните крайници, главата и шията. Дълбоките („изправители на багажника“) са прикрепени към спинозните процеси на прешлените и се простират по гръбначния стълб. Мускулите на гърба участват в поддържането на вертикалното положение на тялото със силно напрежение (свиване), те карат тялото да се огъва назад.

Коремни мускули поддържат налягане вътре в коремната кухина (корема), участват в някои движения на тялото (огъване на торса напред, огъване и завъртане на страни), по време на процеса на дишане.

Мускулите на главата и шията- лицево, дъвчене и движение на главата и шията. Лицеви мускулиприкрепен в единия си край към костта, другия към кожата на лицето, някои може да започват и завършват в кожата. Мускулите на лицето осигуряват движението на кожата на лицето, отразяват различни психични състояния на човек, придружават речта и са важни в комуникацията. Дъвкателните мускули предизвикват движение при свиване Долна челюстнапред и настрани. Мускулите на врата участват в движенията на главата. Задната група мускули, включително мускулите на гърба на главата, с тонично (от думата „тон“) свиване държи главата в изправено положение.

Мускули на горните крайнициосигуряват движение на раменния пояс, предмишницата и движат ръката и пръстите. Основните мускули-антагонисти са бицепсите (флексорите) и трицепсите (екстензорите) на рамото. Движенията на горния крайник и особено на ръката са изключително разнообразни. Това се дължи на факта, че ръката служи като човешки орган на труда.

Мускули на долните крайницинасърчават движението на бедрото, подбедрицата и стъпалото. Бедрените мускули играят важна роля за поддържане на изправено положение на тялото, но при хората те са по-развити, отколкото при другите гръбначни животни. Мускулите, които извършват движения на подбедрицата, са разположени на бедрото (например четириглавият мускул, чиято функция е да разгъва подбедрицата в колянната става; антагонистът на този мускул е бицепсбедрата). Стъпалото и пръстите на краката се задвижват от мускули, разположени на подбедрицата и стъпалото. Огъването на пръстите на краката се извършва чрез свиване на мускулите, разположени на стъпалото, а удължаването - чрез свиване на мускулите на предната повърхност на крака и стъпалото. Много мускули на бедрото, крака и стъпалото участват в поддържането на човешкото тяло в изправено положение.

Има два вида мускули: гладка(неволно) и набразден(произволно). Гладките мускули се намират в стените на кръвоносните съдове и някои вътрешни органи. Те свиват или разширяват кръвоносните съдове, придвижват храната по стомашно-чревния тракт и свиват стените на пикочния мехур. Набраздените мускули са всичко скелетни мускули, които осигуряват разнообразни движения на тялото. Към набраздената мускулатура се отнася и сърдечният мускул, който автоматично осигурява ритмичното функциониране на сърцето през целия живот.

Основата на мускулите са протеини, съставляващи 80-85% от мускулната тъкан (с изключение на водата). Основното свойство на мускулната тъкан е контрактилност, осигурява се благодарение на съкратителните мускулни протеини – актин и миозин. Мускулната тъкан е много сложна. Мускулът има влакнеста структура, всяко влакно е мускул в миниатюра, комбинацията от тези влакна образува мускула като цяло. Мускулни влакна, от своя страна, се състои от миофибрили. Всяка миофибрила е разделена на редуващи се светли и тъмни области. Тъмните области са изградени от дълги вериги от молекули миозин, леките се образуват от по-тънки белтъчни нишки актин.

Мускулната дейност се регулира от централната нервна система. Всеки мускул съдържа нерв, който се разделя на тънки и фини клонове. Нервните окончания достигат до отделни мускулни влакна. Моторните нервни влакна предават импулси от мозъка и гръбначния мозък (възбуждане), които привеждат мускулите в работно състояние, което ги кара да се свиват. Сензорните влакна предават импулси в обратна посока, информирайки централната нервна система за мускулната активност.

Скелетните мускули са част от структурата на опорно-двигателния апарат, прикрепени са към костите на скелета и при свиване движат отделни части на скелета и лостове. Те участват в поддържането на положението на тялото и неговите части в пространството, осигуряват движение при ходене, бягане, дъвчене, преглъщане, дишане и др., като същевременно генерират топлина.

Скелетните мускули имат способността да се възбуждат под въздействието на нервни импулси. Възбуждането се извършва до контрактилни структури (миофибрили), които в отговор извършват определен двигателен акт - движение или напрежение.

Всички скелетни мускули се състоят от набраздени мускули. При хората има около 600 от тях и повечето от тях са сдвоени. Мускулите представляват значителна част от сухата маса на човешкото тяло. При жените мускулите представляват до 35% обща масатяло, а при мъжете съответно до 50%. Специалните силови тренировки могат значително да увеличат мускулната маса. Липсата на физическа активност води до намаляване на мускулната маса, а често и до увеличаване на мастната маса.

Скелетните мускули са покрити отвън с плътна съединителнотъканна мембрана. Всеки мускул има активна част ( мускулно тяло) и пасивен ( сухожилие). Сухожилията имат еластични свойства и са последователен еластичен елемент на мускула. Сухожилията имат по-голяма якост на опън в сравнение с мускулната тъкан. Най-слабите и следователно често наранявани области на мускула са преходите между мускула и сухожилието. Ето защо преди всяка тренировка е необходима добра предварителна загрявка.

Мускулите се делят на дълъг, късИ широк.

Наричат ​​се мускули, чието действие е насочено в обратна посока антагонисти, и в същото време - синергисти.

Според функционалното предназначение и посоката на движение в ставите се разграничават мускулите флексориИ екстензори, водещиИ отклоняване, сфинктери(компресивна) и разширители.

Всички мускули са проникнати от сложна система от кръвоносни съдове. Кръвта, която тече през тях, ги снабдява с хранителни вещества и кислород.

Функции на опорно-двигателния апарат:

Поддръжка - фиксиране на мускулите и вътрешните органи;

Защитна - защита на жизненоважни органи (мозък, гръбначен мозък, сърце и др.);

Двигателна - осигуряване на двигателни актове;

Пружина - омекотяване на амортисьори и амортисьори;

Хематопоетичен - хемопоеза;

Участие в минералния метаболизъм.

Физиологични системи на тялото.

Нервна система.Човешката нервна система обединява всички системи на тялото в едно цяло и се състои от няколко милиарда нервни клеткии техните издънки. Дългите процеси на нервните клетки се обединяват, за да образуват нервни влакна, които се свързват с всички човешки тъкани и органи.

Нервна системавключва централен(главен и гръбначен мозък) и периферен(нерви, излизащи от главния и гръбначния мозък и разположени по периферията на нервните ганглии) отдели.

Централната нервна система координира дейността на различни органи и системи на тялото и регулира тази дейност в променяща се външна среда с помощта на рефлексния механизъм. В основата на всички са процесите, протичащи в централната нервна система умствена дейностчовек.

мозъке натрупване на огромен брой нервни клетки. Състои се от предна, междинна, средна и задна част. Устройството на мозъка е несравнимо по-сложно от устройството на всеки орган. човешкото тяло. Мозъкът е активен не само по време на будност, но и по време на сън. Мозъчната тъкан консумира 5 пъти повече кислород от сърцето и 20 пъти повече от мускулите. Съставлявайки само около 2% от човешкото телесно тегло, мозъкът абсорбира 18-25% от кислорода, консумиран от цялото тяло. Мозъкът значително превъзхожда останалите органи по консумация на глюкоза. Той използва 60-70% от глюкозата, произведена от черния дроб, въпреки факта, че мозъкът съдържа по-малко кръв от другите органи. Влошаването на кръвоснабдяването на мозъка може да бъде свързано с липса на физическа активност. В този случай има главоболиеразлична локализация, интензивност и продължителност, замаяност, слабост, намалена умствена работоспособност, паметта се влошава, появява се раздразнителност.

Гръбначен мозъклежи в гръбначния канал, образуван от гръбначните дъги. IN различни отделиГръбначният мозък съдържа моторни неврони (моторни нервни клетки), които инервират мускулите на горните крайници, гърба, гърдите, корема и долните крайници. IN сакрален регионразположени са центрове за дефекация, уриниране и сексуална активност. Тонусът на центровете на гръбначния мозък се регулира от висшите отдели на централната нервна система. Всички видове наранявания и заболявания на гръбначния мозък могат да доведат до нарушения на болковата и температурна чувствителност, нарушаване на структурата на сложните произволни движения и мускулния тонус.

Периферна нервна системаобразувани от нерви, произлизащи от главния и гръбначния мозък. 12 двойки се простират от мозъка черепномозъчни нерви, а от гръбначния мозък тръгват 31 чифта гръбначномозъчни нерви.

Според функционалния принцип нервната система се разделя на соматична и вегетативна. Соматичнинервите инервират набраздената мускулатура на скелета и някои органи (език, фаринкс, ларинкс и др.). Вегетативнанервите регулират функционирането на вътрешните органи (свиване на сърцето, чревна перисталтика и др.).

Основните нервни процеси са възбуждане и инхибиране, които се случват в нервните клетки. Възбуда- състоянието на нервните клетки, когато те сами предават или насочват нервните импулси към други клетки. Спиране- състоянието на нервните клетки, когато тяхната дейност е насочена към възстановяване.

Нервната система работи на принципа на рефлекса. Рефлекс- Това отзивчивосттялото на стимулация, вътрешна и външна, извършвана с участието на централната нервна система (ЦНС).

Има два вида рефлекси: безусловен(вродени) и условно(придобити в процеса на живот).

Всички човешки движения представляват нови форми на двигателни действия, придобити в процеса на индивидуалния живот. Моторни умения- двигателно действие, извършвано автоматично без участието на вниманието и мисленето.

В процеса на физическо обучение човешката нервна система се подобрява, осъществявайки по-фино взаимодействие на процесите на възбуждане и инхибиране на различни нервни центрове. Обучението позволява на сетивните органи да извършват двигателни действия по по-диференциран начин и формира способността за по-бързо овладяване на нови двигателни умения. Основната функция на нервната система е да регулира взаимодействието на тялото като цяло с околната среда. външна средаи в регулирането на дейността на отделните органи и комуникациите между органите.

Рецептори и анализатори.Способността на тялото бързо да се адаптира към промените заобикаляща средареализирани благодарение на специалното образование - рецептори, които, имайки строга специфичност, трансформират външните стимули (звук, температура, светлина, налягане) в нервни импулси, пътуващи по нервните влакна до централната нервна система.

Човешките рецептори се разделят на две основни групи: екстеро- (външен) и intero- (вътрешни) рецептори. Всеки такъв рецептор е интегрална частанализираща система, която се нарича анализатор. Анализаторсе състои от три дяла - рецепторен, проводящ дял и централно образувание в мозъка. Най-високата част на анализатора е кортикалната част на мозъка. Нека изброим имената на анализаторите, чиято роля в човешкия живот е известна на мнозина:

Кожа (тактилна, болезнена, топлинна, студена чувствителност);

Моторни (рецепторите в мускулите, ставите, сухожилията и връзките се възбуждат под въздействието на натиск и разтягане);

Вестибуларна (разположена в вътрешно ухои възприема положението на тялото в пространството);

Визуални (светлина и цвят);

Слухов (звук);

Обонятелни (мирис);

Ароматизатор (вкус);

Висцерална (състояние на редица вътрешни органи).

Състав и функции на кръвта.Кръв- течна трофична съединителна тъкан на тялото, циркулираща в съдовете и изпълняваща следните функции:

Транспорт – доставя хранителни вещества до клетките; осигурява хуморална регулация.

Дихателна - доставя кислород до тъканите;

Отделителна - премахва метаболитните продукти и въглеродния диоксид от тях;

Защитно - осигуряване на имунитет и образуване на тромби по време на кървене;

Терморегулаторна – регулира телесната температура.

Съставът на кръвта е относително стабилен и има слабо алкална реакция. Кръвта се състои от плазма (55%) и фасонни елементи (45 %).

плазма- течната част на кръвта (90-92% вода), съдържаща органични вещества и соли (8%), както и витамини, хормони и разтворени газове.

Фасонирани елементи: червени кръвни клетки, бели кръвни клетки и тромбоцити. Образуването на кръвни клетки се извършва в различни хемопоетични органи - костен мозък, далак, лимфни възли.

червени кръвни телца- червените кръвни клетки (4-5 милиона на кубичен мм), са носител на червения пигмент - хемоглобин. Основната физиологична функция на червените кръвни клетки е да свързват и транспортират кислород от белите дробове до органите и тъканите. Този процес се осъществява поради структурните характеристики на червените кръвни клетки и химичния състав на хемоглобина. Хемоглобинът е уникален с това, че има способността да образува вещества в комбинация с кислорода. В тялото има 750-800 g хемоглобин, концентрацията му в кръвта при мъжете е 14-15%, при жените 13-14%. Хемоглобинът определя максималния кръвен капацитет (максималното количество кислород, което може да се съдържа в 100 ml кръв). Всеки 100 ml кръв може да свърже до 20 ml кислород. Комбинацията от хемоглобин с кислород се нарича оксихемоглобин. Червените кръвни клетки се образуват в клетките на червения костен мозък.

Левкоцити- бели кръвни клетки (6-8 хиляди в 1 куб. mm кръв). Тяхната основна функция е да предпазват тялото от патогени. Те защитават тялото от чужди бактерии, като ги унищожават директно чрез фагоцитоза (абсорбция) или като произвеждат антитела, които да ги унищожат. Продължителността им на живот е 2-4 дни. Броят на левкоцитите постоянно се попълва благодарение на новообразуваните от клетките на костния мозък, далака и лимфните възли.

Тромбоцити - кръвни плочици(200-400 хил./мм 3), подпомагат съсирването на кръвта и при разпадане освобождават вазоконстрикторно вещество - серотонин.

Кръвоносна система.Дейността на всички системи на човешкото тяло се осъществява чрез взаимодействие на хуморална (течна) и нервна регулация. Извършва се хуморална регулация вътрешна систематранспортиране през кръвта и кръвоносната система, което включва сърцето, кръвоносните съдове, лимфни съдовеи органи, които произвеждат специални клетки - оформени елементи.

Нервната система засилва или потиска дейността на всички органи не само чрез вълни на възбуждане или нервни импулси, но и чрез навлизането на медиатори, хормони и метаболитни продукти в кръвта, лимфата, цереброспиналните и тъканните течности. Тези химикали действат върху органите и нервната система. По този начин, в природни условияне съществува изключително невронна регулацияорганна дейност, но неврохуморална.

Движението на кръвта и лимфата през съдовете става непрекъснато, поради което органите, тъканите и клетките постоянно получават това, от което се нуждаят в процеса на асимилация хранителни веществаи кислород, а разпадните продукти се отстраняват непрекъснато по време на метаболитния процес.

Тираж- Това е процесът на насочено движение на кръвта. Възниква поради дейността на сърцето и кръвоносните съдове. Основните функции на кръвообращението са транспортна, метаболитна, отделителна, хомеостатична, защитна. Кръвоносната система осигурява транспортирането на дихателни газове, хранителни и биологично активни вещества, хормони и топлообмен в тялото.

Кръвта в човешкото тяло се движи през затворена система, в която се разграничават две части - системно и белодробно кръвообращение. Правилната странасърцето движи кръвта през белодробното кръвообращение, лявата странасърце - по протежение на системното кръвообращение (фиг. 4).

Ориз. 4. Системно и белодробно кръвообращение.

Белодробна циркулациязапочва от дясната камера на сърцето. След това кръвта навлиза в белодробния ствол, който се разделя на две белодробни артерии, които от своя страна се разделят на по-малки артерии, които преминават в капилярите на алвеолите, където се извършва обмен на газ (в белите дробове кръвта отделя въглероден диоксид и се обогатява с кислород). Две вени излизат от всеки бял дроб и се вливат в лявото предсърдие.

Системно кръвообращениезапочва от лявата камера на сърцето. Кръвта, обогатена с кислород и хранителни вещества, тече към всички органи и тъкани, където се извършва обмен на газ и метаболизъм. Поемайки въглероден диоксид и продукти от разпадане от тъканите, кръвта се събира във вените и се придвижва към дясното предсърдие.

Непрекъснатото движение на кръвта през съдовете се дължи на ритмични контракции на сърцето, които се редуват с неговото отпускане. Благодарение на помпената функция на сърцето, която създава разлика в налягането в артериалната и венозната част на съдовата система в резултат на периодично редуване на съкращения и отпускания на вентрикулите и предсърдията, кръвта се движи през съдовете непрекъснато, в определен посока. Съкращението на сърдечния мускул се нарича систола, и нейната релаксация - диастола. Периодът, включващ систола и диастола, е сърдечен цикъл.

Дейността на сърцето се характеризира с предсърдна систола (0,1 s) и камерна (0,35 s) и диастола (0,45 s).

При хората има три вида кръвоносни съдове: артерии, вени и капиляри. Артериите и вените се различават една от друга по посоката на движение на кръвта в тях. Артериите пренасят кръвта от сърцето към тъканите, а вените я връщат от тъканите към сърцето. Капилярите са най-тънките съдове, те са 15 пъти по-тънки от човешки косъм.

сърце - централен органкръвоносна система.Сърцето е кух мускулест орган, разделен от надлъжна преграда на дясна и лява половина. Всеки от тях се състои от предсърдие и вентрикули, разделени от фиброзни прегради (фиг. 5).

Ориз. 5. Човешко сърце.

Клапанен апарат на сърцето- образувание, което пропуска кръвта съдова системав една посока. В сърцето има листови клапи между предсърдията и вентрикулите и полулунни клапи - на изхода на кръвта от вентрикулите в аортата и белодробната артерия.

Автоматизъм на сърцето- способността на сърцето да се възбужда ритмично без участието на регулация на централната нервна система. Движението на кръвта през съдовете се осигурява, в допълнение към помпената функция на сърцето, чрез засмукващо действие на гръдния кош и динамично компресиране на мускулните съдове по време на физическа работа.

Артериалната кръв се движи през съдовете от сърцето под въздействието на налягането, създадено от сърдечния мускул по време на неговото свиване. Обратното движение на кръвта през вените се влияе от няколко фактора:

Първо, венозната кръв се движи към сърцето под действието на съкращения на скелетните мускули, които сякаш изтласкват кръвта от вените към сърцето, докато обратно движениекръвта е изключена, тъй като клапите, разположени във вените, пропускат кръвта само в посока към сърцето. Механизмът на принудително движение на венозна кръв към сърцето, преодолявайки силите на гравитацията под въздействието на ритмични контракции и отпускане на скелетните мускули, се нарича мускулна помпа. По този начин скелетните мускули по време на циклични движения значително помагат на сърцето да осигури кръвообращението в съдовата система;

Второ, при вдишване гръдният кош се разширява и в него се създава намалено налягане, което осигурява засмукване на венозна кръв към гръдния кош;

Трето, в момента на систола (свиване) на сърдечния мускул, когато предсърдията се отпуснат, в тях възниква ефект на засмукване, което насърчава движението на венозна кръв към сърцето.

Сърцето работи автоматично под контрола на централната нервна система; вълна от трептения, разпространявана по еластичните стени на артериите в резултат на хидродинамичния шок на част от кръвта, изхвърлена в аортата по време на свиване на лявата камера, се нарича сърдечен ритъм(сърдечен ритъм).

Сърдечният ритъм зависи от възрастта, пола, телесното тегло и фитнес. При млади здрави хора сърдечната честота (HR) е 60-80 удара в минута. При възрастен мъж в покой е 65-75 удара/мин, при жените е с 8-10 удара повече, отколкото при мъжете. При тренирани спортисти пулсът в покой може да достигне 40-50 удара/мин.

Сърдечната честота под 60 удара/мин се нарича брадикардияи повече от 90 - тахикардия.

Количеството кръв, изтласкано от вентрикула на сърцето в аортата по време на едно свиване, се нарича систолен (ударен) кръвен обем, в покой е 60-80 мл. При физическо натоварване се увеличава до 100-130 мл при нетренирани хора и до 180-200 мл при тренирани хора.

Количеството кръв, изхвърлено от една сърдечна камера за една минута, се нарича минутен кръвен обем (MBV).В покой тази цифра е средно 4-6 литра. При физическо натоварване се увеличава при нетренирани хора до 18-20 l, а при тренирани до 30-40 l.

Налягането на кръвта, движеща се през сърдечно-съдовата система, се определя главно от работата на сърцето, съпротивлението на стените на кръвоносните съдове и хидростатичните сили. В аортата и централните артерии на системното кръвообращение кръвното налягане (кръвното налягане) в покой по време на систола (момент сърдечен ритъм) е 115-125 mm Hg. Чл., с диастола (налягане в момента на отпускане на сърдечния мускул) е 60-80 mm Hg. Изкуство.

Според Световна организацияздравеопазване, оптимална производителностстойностите на кръвното налягане са 120/80.

Нормално ниско за възрастен е 100-110/60-70 Под тези стойности налягането е хипотоничен.

Нормалните високи стойности включват числа 130-139/85-89. Над тези стойности налягането е хипертоник.

Възрастните хора имат по-високо кръвно налягане от по-младите хора; при деца е по-нисък, отколкото при възрастни.

Стойността на кръвното налягане зависи от контрактилната сила на миокарда, размера на IOC, дължината, капацитета и тонуса на кръвоносните съдове и вискозитета на кръвта.

Под влияние на физическото обучение размерът и масата на сърцето се увеличават поради удебеляване на стените на сърдечния мускул и увеличаване на обема му. Мускулът на тренираното сърце е по-плътно проникнат от кръвоносните съдове, което осигурява по-добра хранамускулна тъкан и нейната ефективност.

Дъх.дишанее комплекс от физиологични, биохимични и биофизични процеси, които осигуряват снабдяването на организма с кислород, транспортирането му до тъканите и органите, както и образуването, освобождаването и отстраняването му от тялото. въглероден двуокиси вода. Различават се следните части на дихателната система: външно дишане, пренос на газ чрез кръв и тъканно дишане.

Външно дишанеизвършва се с помощта на дихателен апарат, състоящ се от дихателни пътища(носна кухина, назофаринкс, ларинкс, дихателна тръба, трахея и бронхи). Стените на носния проход са облицовани с ресничест епител, който улавя входящия въздух от прах. Въздухът вътре в носния проход се затопля. При дишане през устата въздухът навлиза директно във фаринкса и от него в ларинкса, без да се почиства или затопля (фиг. 6).

Ориз. 6. Устройството на дихателния апарат на човека.

Когато вдишвате, въздухът навлиза в белите дробове, всеки от които се намира в плевралната кухина и работи изолирано един от друг. Всеки бял дроб има форма на конус. От страната, обърната към сърцето, във всеки бял дроб навлиза бронх, който се разделя на по-малки бронхи, образувайки така нареченото бронхиално дърво. Малките бронхи завършват с алвеоли, които са преплетени с гъста мрежа от капиляри, през които тече кръвта. Когато кръвта преминава през белодробните капиляри, се извършва обмен на газ: въглеродният диоксид, освободен от кръвта, навлиза в алвеолите, които освобождават кислород в кръвта.

Показатели за работата на дихателните органи са дихателен обем, дихателна честота, жизнен капацитет, белодробна вентилация, кислородна консумация и др.

Дихателен обем- обемът на въздуха, преминаващ през белите дробове в един дихателен цикъл (вдишване, издишване), този показател се увеличава значително при обучени хора и варира от 800 ml или повече. При нетренирани хора дихателният обем в покой е на ниво 350-500 ml.

Ако след нормално вдишване издишате колкото е възможно повече, тогава от белите дробове ще излязат още 1,0-1,5 литра въздух. Този обем обикновено се нарича резервКоличеството въздух, което може да бъде вдишано над дихателния обем, се нарича допълнителен обем.

Сумата от три обема: дихателен, допълнителен и резервен е жизненият капацитет на белите дробове. Жизнен капацитет на белите дробове (VC)- максималния обем въздух, който човек може да издиша след максимално вдишване (измерено чрез спирометрия). Жизненият капацитет на белите дробове до голяма степен зависи от възрастта, пола, височината, гръдната обиколка, физическо развитие. При мъжете жизненият капацитет варира от 3200-4200 ml, при жените 2500-3500 ml. При спортисти, особено тези, които се занимават с циклични спортове (плуване, ски бягане и др.), жизненият капацитет може да достигне 7000 ml или повече при мъжете, 5000 ml или повече при жените.

Скорост на дишане- брой дихателни цикли в минута. Един цикъл се състои от вдишване, издишване и дихателна пауза. Средната дихателна честота в покой е 15-18 цикъла в минута. При тренирани хора, поради увеличаване на дихателния обем, дихателната честота намалява до 8-12 цикъла в минута. По време на физическа активност дихателната честота се увеличава, например при плувци до 45 цикъла в минута.

Белодробна вентилация- обемът въздух, който преминава през белите дробове за минута. Степента на белодробна вентилация се определя чрез умножаване на дихателния обем по дихателната честота. Белодробната вентилация в покой е на ниво 5000-9000 ml. С физическа активност тази цифра се увеличава.

Консумация на кислород- количеството кислород, използвано от тялото в покой или по време на тренировка за 1 минута. В покой човек изразходва 250-300 ml кислород на минута. При физическа активност тази стойност се увеличава. Най-голямото количество кислород, което тялото може да консумира на минута по време на максимална мускулна работа, се нарича максимална консумация на кислород(IPC).

Дихателната система се развива най-ефективно от циклични спортове (бягане, гребане, плуване, ски и др.) (Таблица 1)

Таблица 1. Някои морфофункционални показатели на сърдечно-съдовата

Произход на мозъка Савелиев Сергей Вячеславович

§ 6. Мозъчна консумация на кислород

Напълно неправилно е скоростта на мозъчния метаболизъм да се свързва с общата консумация на кислород от тялото (Schmidt-Nielsen, 1982). Наистина, при земеровката консумацията на кислород на 1 kg телесно тегло е 7,4 l/h, а при слона е 0,07 l/h. Това обаче е общата консумация на кислород, която варира на порядъци различни частителата както на слона, така и на земерката. Освен това при животни с различна биология количеството на потреблението на кислород от едни и същи органи на тялото също варира значително. Идеята, че потреблението на кислород в мозъка се променя пропорционално на размера на тялото, остава странно погрешно схващане. Ако консумацията на кислород в мозъка на някой бозайник спадне под 12,6 L/(kg-h), настъпва смърт. При това ниво на кислород мозъкът може да остане активен само за 10-15 секунди. След 30-120 s рефлексната активност избледнява и след 5-6 минути започва смъртта на невроните. С други думи, нервната тъкан практически няма собствени ресурси. Нито земеровката, нито дори слонът нямаше шанс да оцелее, ако консумацията на кислород от мозъка не беше осигурена от специални механизми. Мозъкът получава кислород, вода с електролитни разтвори и хранителни вещества по закони, които нямат нищо общо с метаболизма на други органи. Консумативните стойности на всички „консумативни“ компоненти са относително стабилни и не могат да бъдат под определено ниво, което осигурява функционалната активност на мозъка.

Трябва да се отбележи, че мозъкът често има решаващо влияние върху метаболизма на цялото животно. Консумацията на енергия на мозъка не може да бъде под определена стойност. Осигуряването на това ниво се постига в различни систематични групи чрез промяна на скоростта на кръвообращението в съдовете на нервната система. Причината за тези разлики са промените в броя на капилярите на 1 mm мозъчна тъкан. Разбира се, в различни отделиВ мозъка дължината на капилярите може да варира значително. В зависимост от физиологичното натоварване луменът на капилярите може да се променя динамично. Въпреки това, този много среден показател осветява причините за увеличаването на сърдечната честота при дребните бозайници. Колкото по-малка е капилярната мрежа на мозъка, толкова по-голяма трябва да бъде скоростта на кръвния поток, за да се осигури необходимия приток на кислород и хранителни вещества. Можете да увеличите метаболизма поради сърдечната честота, дишането и скоростта на консумация на храна. Това се случва при дребните бозайници. Информацията за плътността на капилярите в мозъка на животните е много фрагментарна. Съществува обаче обща тенденция, показваща еволюционното развитие на капилярната мрежа на мозъка. При блатна жаба дължината на капилярите в 1 mm3 мозъчна тъкан е около 160 mm, при целоглава жаба хрущялни риби- 500, в акула - 100, в амбистома - 90, в костенурка - 350, в туария - 100 mm, в земеровка - 400, в мишка 700, в плъх - 900, в заек - 600 , при котка - 900, при куче - 900, а при примати и хора - 1200-1400 мм. Трябва да се има предвид, че когато дължината на капилярите се намали, площта на контактната им повърхност с нервната тъкан намалява с геометрична прогресия. Това показва, че за да се поддържа минимално ниво на доставка на кислород в мозъка, сърцето на земеровки трябва да бие няколко пъти по-бързо от това на примати и хора. Наистина, за човек тази стойност е 60–90 на минута, а за земеровката е 130–450. Масата на сърцето на земеровки трябва да бъде пропорционално по-голяма. При човека той е около 4%, при капуцина - 8%, а при земеверойдката - 14% от общото телесно тегло. Следователно, един от ключовите органи, които определят метаболизма на животните, е мозъкът.

Нека се опитаме да оценим реалния дял на енергията, изразходвана от тялото на животни с различна маса на мозъка и тялото. Голям относителна масаНервната система на дребните бозайници поставя високи изисквания към нивото на метаболизма на самия мозък. Разходите за поддържането му са сравними с разходите за поддържане на човешкия мозък, които са добре проучени. Основната консумация на хранителни вещества и кислород от човешкия мозък е приблизително 8-10% от цялото тяло. Когато организмът е неактивен, тази стойност е повече или по-малко постоянна, въпреки че може да варира значително при големи и малки представители на даден вид. Въпреки това дори тази стойност е непропорционално голяма. Човешкият мозък съставлява 1/50 от теглото на тялото и консумира 1/10 от цялата енергия - 5 пъти повече от всеки друг орган. Тези цифри са малко подценени, тъй като само консумацията на кислород е 18%. Нека добавим разходите за поддържане на гръбначния мозък и периферната система и получаваме приблизително 1/7. Следователно в неактивно състояние човешката нервна система консумира около 15% от енергията на цялото тяло. Сега помислете за ситуацията с активно работещ мозък и периферна нервна система. Според най-консервативните оценки енергийните разходи на един мозък се удвояват повече от два пъти. Като се има предвид общото повишаване на активността на цялата нервна система, може с увереност да се приеме, че около 25–30% от общите разходи на организма са за нейната поддръжка (фиг. I-8).

Нервната система на бозайниците се оказва изключително „скъп” орган, така че колкото по-малко време мозъкът работи в интензивен режим, толкова по-евтина е поддръжката му. Проблемът се решава по различни начини. Един от методите е свързан с минимизиране на времето на интензивна работа на нервната система. Това се постига чрез голям набор от вродени, инстинктивни поведенчески програми, които се съхраняват в мозъка като набор от инструкции. Инструкции за различни формиповедението се нуждае само от малки корекции за специфични условия. Мозъкът почти не се използва за вземане на индивидуални решения въз основа на личен опитживотно. Оцеляването се превръща в статистически процес на прилагане на готови форми на поведение към конкретни условия на средата. Енергийните разходи за поддържане на мозъка се превръщат в ограничител на интелектуалната дейност за малките животни.

Например, да кажем, че американската скалопусна къртица реши да използва мозъка си като примати или хора. Нека разгледаме началните условия. Бенка с тегло 40 g има мозък с тегло 1,2 g и гръбначен мозък, заедно с периферна нервна система с тегло приблизително 0,9 g. Имайки нервна система, която съставлява повече от 5% от телесното й тегло, бенката изразходва около 30% от. общите енергийни ресурси на тялото върху поддържането му . Ако той мисли за решаване на шахматен проблем, тогава разходите на тялото му за поддържане на мозъка ще се удвоят, а самият бенка моментално ще умре от глад. Дори бенката да тласка безкрайното в червата земен червейот черен хайвер, тогава той така или иначе ще умре. Мозъкът ще се нуждае от толкова много енергия, че ще възникнат неразрешими проблеми със скоростта на получаване на кислород и доставяне на първоначалните метаболитни компоненти от стомашно-чревния тракт. Подобни трудности ще възникнат при отстраняването на метаболитните продукти от нервната система и нейното основно охлаждане. Така дребните насекомоядни и гризачите са обречени да не станат шахматисти. Техният мозък е инстинктивен и енергийните проблеми на неговото съдържание поставят непреодолими бариери пред развитието на индивидуалното поведение. На индивидуално ниво може да възникне само вариативност в прилагането на вродени поведенчески програми.

Ориз. I-8. Метаболитни процеси в мозъка на примати.

В метаболизма на нервната система могат да се разграничат три основни динамични процеса: обмен на кислород и въглероден диоксид, консумация на органични вещества и освобождаване на катаболни продукти, обмен на вода и електролитни разтвори. Делът на тези вещества, консумирани от човешкия мозък, е посочен в долната част. Обмяната на вода и електролитни разтвори се изчислява като времето, необходимо на цялата вода в тялото да премине през мозъка. Горната линия е пасивно състояние, долната линия е интензивната работа на нервната система.

Достатъчно е обаче леко да увеличите размера на тялото и възниква качествено различна ситуация. Сив плъх (Rattus rattus)има нервна система, тежаща приблизително 1/60 от телесното му тегло. Това вече е достатъчно, за да се постигне забележимо намаляване на относителния метаболизъм на мозъка. Няма смисъл да се преразказват резултатите от интелектуалните експерименти и наблюдения на плъхове, а степента на индивидуализация на поведението не е сравнима с тази на къртиците и земеровки. Очевидна полза от увеличаването на телесното тегло е намаляването на разходите за поддържане на мозъка. Постоянно работещ периферни частине са толкова скъпи, колкото мозъка, така че увеличаването на телесното тегло води до относително „по-евтин“ мозък.

Следователно, за да създадете персонализиран мозък, имате нужда от животно с достатъчно голяма телесна маса. С други думи, съществува един вид бариера, която чрез размера на тялото и мозъчната маса ограничава способността на животните да учат и индивидуализират поведението. Малко животно с голям мозъки високите разходи за поддръжката му няма да могат да осигурят енергийните разходи за увеличаване на дейността му. По този начин не може да се очакват решения на сложни проблеми или дълбока индивидуализация на адаптивното поведение. Ако животното е голямо и размерът на мозъка е относително малък, тогава значителни колебания в енергийните разходи за неговото поддържане са приемливи. В тази ситуация, както индивидуализацията на поведението, така и сложни процесиизучаване на. Въпреки това дори голямо животно с добре развит мозък има енергийни проблеми. Нервната система е твърде скъпа, за да бъде използвана интензивно. Малката и интензивно работеща нервна система изразходва колосален дял от ресурсите на тялото. Тази ситуация е нерентабилна. Енергийно оправдано решение може да бъде само краткосрочното използване на мозъка за решаване на конкретни проблеми. Това се наблюдава при големи бозайници. Кратката активност бързо се заменя с продължителна почивка.

Така малката и голямата нервна система имат своите предимства. За да приложите инстинктивно поведение, можете да имате малък мозък, но неговата адаптивност се свежда до модификации на инстинкта. Големият мозък е доста скъп за неговия собственик, но високите енергийни разходи са напълно оправдани. Големият мозък ви позволява да се справяте със сложни задачи, които нямат готови инстинктивни решения. Цената на прилагането на такива механизми за адаптивно поведение е много висока, така че и животните, и хората се опитват да използват мозъка възможно най-малко.

Привилегия на нервната система

Нервната система на много животни (и особено на бозайници) има едно свойство, което я поставя в изключителна позиция. Това свойство се дължи на неговата изолация от останалата част на тялото. Като основен механизъм за интегриране на работата на вътрешните органи и основата на поведението, той е „чуждо тяло“ за собственото тяло. Имунната система гледа на нервната система много като на треска. Ако имунната система „достигне“ до мозъка, тогава започват тежки автоимунни процеси, които са несъвместими с живота.

Получава се парадоксална ситуация. Нервната система консумира огромна част от кислорода и хранителните вещества на цялото тяло, които получава чрез кръвта. В същото време той трябва да бъде внимателно изолиран от кръвоносна система, защото се разглежда от клетките на имунната система като чужд обект.

От гледна точка на биологичната целесъобразност се вижда очевидно противоречие. Основният интегриращ орган не трябва да бъде чужд за имунната система. Въпреки това, това е факт, за който е доста лесно да се намери ясно обяснение. Мозъкът съдържа твърде много специализирани органични компоненти, които не се използват никъде другаде в тялото. Създайте в имунна системамеханизмът за разпознаването им като „свои“ клетки е изключително сложен и неоправдан. Много „по-евтино“ е просто да отделите нервната система от останалата част от тялото. Този принцип на изолация се прилага в тестисите, яйчниците и нервната система. В самата общ изгледИзолацията на нервната система се поддържа от кръвно-мозъчната бариера, която се състои от няколко вида специализирани клетки. За да се разбере изолацията на нервната система от останалата част от тялото, е необходимо да се разгледат елементарните принципи на нейната структура.

От книгата Най-новата книга с факти. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и други науки за земята. биология и медицина] автор

От книгата Окото на ума автор Хофстадтер Дъглас Робърт

От книгата Мозък и душа [Как нервна дейностоформя нашия вътрешен свят] от Frith Chris

26 DAGLAS HOFSTADTER Разговор с мозъка на Айнщайн Ахил и костенурката случайно се сблъскват на брега на осмоъгълно езеро в Люксембургските градини в Париж. Това езерце винаги е било любимо място за разходки с лодка за млади двойки; тези дни техните лодки са често

От книгата Най-новата книга с факти. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и други науки за земята. Биология и медицина автор Кондрашов Анатолий Павлович

Ние не възприемаме света, а негов модел, създаден от мозъка, не са онези сурови и двусмислени сигнали, идващи от външния свят към нашите очи, уши и пръсти. Нашето възприятие е много по-богато - то съчетава всички тези суровини

От книгата Кръвта: Реката на живота [От древни легенди до научни открития] от Айзък Азимов

Каква е мощността, консумирана от човешкия мозък? Установено е, че в състояние на будност човешкият мозък изразходва около 20 бр

От книгата Развъждане на риба, раци и домакинство водоплаващи птици автор Задорожная Людмила Александровна

Защо редовната консумация на алкохол, дори умерена, е вредна за тялото? Алкохолизмът е един от видовете наркомания. Дори умерената консумация на алкохол може да доведе до тежка, понякога почти неустоима зависимост от него. Механизмът на това

От книгата Съвременно състояние на биосферата и екологична политика автор Колесник Ю.

Глава 4 Препятствия пред кислорода В нормална атмосфера хемоглобинът свързва само кислород. Това означава, че свързването на кислорода не се влияе от други компоненти на въздуха: азот, въглероден диоксид, водна пара или аргон. Хемоглобинът се събира

От книгата Биологична химия автор Лелевич Владимир Валерианович

От книгата на автора

7.5. Цикъл на кислорода От всички газове, присъстващи в атмосферата, както и разтворени в Световния океан, кислородът е от особен интерес, тъй като осигурява висок добив на енергия по време на аеробна дисимилация за почти всички организми на Земята и по същество се намира в

От книгата на автора

Реактивни кислородни видове (свободни радикали) В тялото, в резултат на окислително-редукционни реакции, генерирането на реактивни кислородни видове (ROS) постоянно възниква по време на едноелектронна редукция на кислород (молекулата има несдвоен електрон на

На въпроса: Какъв процент кислород приема мозъкът? дадено от автора Грешно изчислениенай-добрият отговор е Въпреки че при възрастен мозъкът тежи само около 2% от теглото на тялото, мозъкът консумира приблизително 25% от общия кислород, консумиран от тялото...
Мозъкът използва приблизително същото количество кислород като активния мускул.
(„почиващият“ мозък консумира 9% от цялата енергия и 20% кислород, „мислещият“ мозък консумира около 25% от хранителните вещества, влизащи в тялото, и приблизително 33% от кислорода, от който тялото се нуждае)

Отговор от стрелец[гуру]
Защо да облагате мозъка си така?...

Отговор от невроза[гуру]
скъперник

Отговор от Хвърли[активен]
Всички хранителни вещества и кислород и изобщо всичко необходимо се доставя до органите чрез кръвта, а както знаете съставът на кръвта се наблюдава от организма много стриктно... най-малкото отклонение води до различни патологии. От тази гледна точка концентрацията на кислород в кръвта е постоянна и се доставя на органите според съотношението им на маса, а не 10-30 и особено не 90% въглехидрати, както беше отбелязано по-горе. Ами както правилно се каза, зависи до каква степен са натоварени с работа определени тъкани, където окислително-възстановителните процеси протичат по-бързо и кръвообращението е по-интензивно, съответно и усвояването на кислород... не може да става дума от всякакви средни статистически проценти. Но най-голямата консумация на кислород все пак е в мускулите... а не в мозъка :))))

Отговор от Лейди Галина cskdf[гуру]
Ако мозъкът е напрегнат, т.е. работи, взема точно толкова, колкото му трябва, защото той е МОЗЪК! Е, ако е мързелив, тогава защо му трябва кислород? Без желание за работа той така или иначе ще умре. Вярно ли е?

Отговор от Кристина съм аз[активен]
нямам такъв....

Отговор от Георгий Юриевич[гуру]
Ами ако мозъците са пилешки?

Отговор от Белкина Екатерина[гуру]
Зависи от мозъка и мисловния процес.

Отговор от Иванов Иван[гуру]
Според различни оценки 10-30%.
Но това не е по-важно, а че други органи могат да оцелеят без кислород много дълго време,
след това след няколко минути мозъкът умира на части (инсулт) или напълно.
Кръвният поток, чрез който хемоглобинът пренася кислород към мозъка, е блокиран - това е всичко.
А при липсата на О2 във въздуха също няма механизъм целият да се мобилизира специално към мозъка, така че и тук той е първият, който страда

Отговор от Успех[гуру]
Толкова, колкото е необходимо на тялото, за да функционира правилно!

Отговор от Ирка-дурка[експерт]
a 4e tebya takou vopros zainteresoval=)

Отговор от Проклет джин[гуру]
15 процента кислород.

Отговор от Александър Твърди[гуру]
Снабдяването на мозъка с кислород зависи от цвета на косата. Ако една жена има руса, сламенокафява или сива коса, тогава всеки косъм доставя повече кислород на мозъка. И ако е тъмно, кестеняво или черно, тогава структурата на косата се запушва с боя и пречи на притока на кислород.
Най-ниското снабдяване на мозъка с кислород се наблюдава при жените, които боядисват косата си различни цветовеедновременно. (червено - лилаво - зелено)
Жените с дълга, руса коса (аз ги наричам блондинки) имат най-висок процент кислород, който достига до мозъка! Учените смятат, че количеството кислород, което тече вътре в косъма, е това, което влияе върху окислителните, умствените и други биологични процеси. Поради тази причина блондинките по-често изпитват световъртеж и неадекватна оценка на света около тях.

Отговор от Б-бой Хасеки[гуру]
1% мозък

Отговор от Олга Сеник[гуру]
Трудно е да се оцени количеството консумиран кислород като процент, защото... това е доста индивидуален и подвижен индикатор при условия на хипоксия (липса на кислород), други тъкани могат временно да преминат към анаеробни метаболитни пътища и мозъкът работи само с кислород (и глюкоза, между другото), следователно при тези условия на кислороден дефицит, ПРОЦЕНТЪТ на кислородна консумация на мозъка се увеличава съответно.

Отговор от Потребителят е изтрит[гуру]
мозъкът получава от 3 до 8% кислород

Отговор от Светлана[гуру]
ха ха ха ха ха

Отговор от Олег Агафонов[гуру]
Здравейте.
Взема 0%, защото няма начин (кислородът) да стигне до там (до мозъка...))
Чао.

Отговор от Александра[гуру]
Човешкото тяло, когато е в спокойно, отпуснато състояние, абсорбира около триста кубически сантиметра кислород на минута. Мозъкът заема една шеста от него - това са петдесет кубически сантиметра, независимо дали човек спи или е буден. И от петстотинте грама въглехидрати, които усвоява човешкото тяло, мозъкът поема - деветдесет.

Отговор от Аква Ирина[гуру]
..всичко зависи от количеството мозък...

Е. ЗВЯГИНА.

Физиолозите твърдят, че липсата на кислород в някои случаи може да бъде полезна за тялото и дори да помогне за излекуване на много заболявания.

Липсата на кислород в органите и тъканите (хипоксия) възниква по различни причини.

Лауреат на Държавната награда на Украйна, професор А. З. Колчинская. Под нейно ръководство е създадена компютърна програма, която оценява функционирането на дихателната система и е разработена система за хипоксично обучение.

Хипоксична тренировка. Пациентът диша през хипоксиката в продължение на няколко минути, след което отстранява маската и диша нормален въздух. Процедурата се повтаря четири до шест пъти.

Можете да забравите как да плувате или да карате колело, но дишането е процес, който се случва извън нашето съзнание. Специално образованиетук, слава богу, не се изисква. Може би затова повечето от нас имат изключително груби представи за това как дишат.

Ако попитате човек, далеч от естествените науки за това, отговорът най-вероятно ще бъде следният: ние дишаме с белите си дробове. Всъщност това не е вярно. На човечеството са били необходими повече от двеста години, за да разбере какво е дишането и каква е неговата същност.

Схематично съвременната концепция за дишането може да се представи по следния начин: движенията на гръдния кош създават условия за вдишване и издишване; вдишваме въздух, а с него и кислород, който, преминавайки през трахеята и бронхите, навлиза в белодробните алвеоли и кръвоносните съдове. Благодарение на работата на сърцето и хемоглобина, който се съдържа в кръвта, кислородът се доставя до всички органи, до всяка клетка. Клетките съдържат малки зърна - митохондрии. Именно в тях се преработва кислородът, тоест се извършва самото дишане.

Кислородът в митохондриите се „поема“ от респираторни ензими, които го доставят под формата на отрицателно заредени йони до положително зареден водороден йон. При свързването на кислородните и водородните йони се отделя голямо количество топлина, което е необходимо за синтеза на основния запас от биологична енергия - АТФ (аденозинфосфорна киселина). Енергията, освободена по време на разграждането на АТФ, се използва от тялото за извършване на всички жизнени процеси, за всяка негова дейност.

Така протича дишането при нормални условия: въздухът съдържа достатъчно количество кислород, човекът е здрав и не изпитва претоварване. Но какво се случва, когато балансът е нарушен?

Дихателната система може да се сравни с компютър. Компютърът има чувствителни елементи, чрез които информацията за хода на процеса се предава на контролния център. Същите чувствителни елементи присъстват в дихателната верига. Това са хеморецепторите на аортата и каротидни артерии, предаващи информация за намаляване на концентрацията на кислород в артериалната кръв или повишаване на съдържанието на въглероден диоксид в нея. Това се случва например в случаите, когато количеството кислород във вдишания въздух намалява. Сигналът за това се предава чрез специални рецептори до дихателния център на продълговатия мозък, а оттам отива към мускулите. Работата на гръдния кош и белите дробове се увеличава, човек започва да диша по-често и съответно се подобрява вентилацията на белите дробове и доставянето на кислород в кръвта. Възбуждането на рецепторите в каротидните артерии предизвиква и учестяване на сърдечната честота, което засилва кръвообращението и кислородът достига по-бързо до тъканите. Това се улеснява от освобождаването на нови червени кръвни клетки в кръвта и следователно на съдържащия се в тях хемоглобин.

Това обяснява благоприятното влияние на планинския въздух върху жизнеността на човека. Пристигайки в планинските курорти - да речем в Кавказ - много хора забелязват, че настроението им се подобрява, кръвта им сякаш тече по-бързо. А тайната е проста: въздухът в планините е разреден, в него има по-малко кислород. Организмът работи в режим на „борба за кислород“: за да се осигури пълна доставка на кислород до тъканите, той трябва да мобилизира вътрешни ресурси. Дишането се ускорява, кръвообращението се засилва и в резултат на това жизненостса активирани.

Но ако отидете по-високо в планината, където въздухът съдържа още по-малко кислород, тялото ще реагира на липсата му по съвсем различен начин. Хипоксията (от научна гледна точка, липсата на кислород) ще бъде опасна и централната нервна система ще страда първа от нея.

Ако няма достатъчно кислород за поддържане на мозъчната функция, човек може да загуби съзнание. Тежката хипоксия понякога дори води до смърт.

Но хипоксията не е непременно причинена ниско съдържаниекислород във въздуха. Може да бъде причинено от едно или друго заболяване. Например при хроничен бронхит, бронхиална астма и различни белодробни заболявания (пневмония, пневмосклероза) не целият вдишван кислород влиза в кръвта. Резултатът е недостатъчно снабдяване на цялото тяло с кислород. Ако в кръвта има малко червени кръвни клетки и съдържащият се в тях хемоглобин (както се случва при анемия), целият дихателен процес страда. Можете да дишате често и дълбоко, но доставката на кислород до тъканите няма да се увеличи значително: в крайна сметка хемоглобинът е отговорен за транспортирането му. Като цяло, кръвоносната система е пряко свързана с дишането, така че прекъсванията в сърдечната дейност не могат да не повлияят на доставката на кислород до тъканите. Образуването на кръвни съсиреци в кръвоносните съдове също води до хипоксия.

И така, функционирането на дихателната система се нарушава със значителна липса на кислород във въздуха (например високо в планините), както и с различни заболявания. Но се оказва, че човек може да изпита хипоксия, дори ако е здрав и диша богат на кислород въздух. Това се случва, когато натоварването на тялото се увеличи. Факт е, че в активно състояние човек консумира значително повече кислород, отколкото в спокойно състояние. Всяка работа - физическа, интелектуална, емоционална - изисква определени енергийни разходи. А енергията, както разбрахме, се генерира от комбинацията на кислород и водород в митохондриите, тоест по време на дишането.

Разбира се, тялото има механизми, които регулират доставката на кислород при увеличаване на натоварването. Тук действа същият принцип, както при разредения въздух, когато рецепторите на аортата и каротидните артерии регистрират намаляване на концентрацията на кислород в артериалната кръв. Възбуждането на тези рецептори се предава на кората мозъчни полукълбамозъка и всичките му части. Вентилацията на белите дробове и кръвоснабдяването се увеличават, което предотвратява намаляването на скоростта на доставка на кислород до органите и клетките.

Любопитно е, че в някои случаи организмът може предварително да вземе мерки срещу хипоксия, особено при физическо натоварване. Основата на това е прогнозирането на бъдещи увеличения на натоварването. В този случай тялото също има специални чувствителни елементи - те реагират на звук, цветни сигнали, промени в миризмата и вкуса. Например, спортист, след като чуе командата „Напред!”, получава сигнал за реорганизиране на функционирането на дихателната система. Повече кислород започва да тече в белите дробове, кръвта и тъканите.

Въпреки това, нетренираното тяло често не е в състояние да установи пълна доставка на кислород при значително натоварване. И тогава човекът страда от хипоксия.

Проблемът с хипоксията отдавна привлича вниманието на учените. Сериозни разработки бяха извършени под ръководството на академик Н. Н. Сиротинин в Института по физиология на името на. А. А. Богомолец Академия на науките на Украинската ССР. Продължение на тези изследвания беше работата на професор А. З. Колчинская, носител на Държавната награда на Украйна, и нейните ученици. Те създадоха компютърна програма, която позволява да се оцени функционирането на човешката дихателна система, като се използват различни показатели (обем на вдишвания въздух, скорост на навлизане на кислород в кръвта, сърдечна честота и др.). Работеше се, от една страна, със спортисти и катерачи, а от друга страна, с хора, страдащи от определени заболявания (хроничен бронхит, бронхиална астма, анемия, диабет, кървене от матката, на децата церебрална парализа, късогледство и др.). Компютърният анализ показа, че дори тези заболявания, които изглежда не са пряко свързани с дихателната система, имат отрицателно въздействие върху нея. Логично е да се предположи обратна връзка: функционирането на дихателната система може да повлияе на състоянието на цялото тяло.

И тогава възникна идеята за хипоксично обучение. Нека си припомним: при леко намаляване на количеството кислород във въздуха (например в подножието) тялото активира жизнените сили. Дихателната система се възстановява, адаптирайки се към новите условия. Обемът на дишането се увеличава, кръвообращението се увеличава, червените кръвни клетки и хемоглобинът се увеличават, броят на митохондриите се увеличава. Такива резултати могат да бъдат постигнати в клинични настройки, осигурявайки на пациента въздушен поток с намалено съдържание на кислород. За целта е създаден специален апарат - хипоксикатор.

Но човек не може да бъде постоянно свързан с устройството. Необходимост от постигане устойчиви резултати, качествени промени в дихателната система. За тази цел беше решено сеансът на хипоксична експозиция да се раздели на серии: оказа се, че именно при този режим са укрепени механизмите, разработени от тялото за адаптиране към хипоксия. Пациентът диша през хипоксикатор в продължение на няколко минути (съдържанието на кислород в подавания въздух е 11-16%), след което отстранява маската и диша нормален въздух за известно време. Това редуване се повтаря четири до шест пъти. В резултат на това от сесия на сесия се тренират дихателните, кръвоносните, хемопоетичните органи и тези клетъчни органели, които участват в използването на кислород - митохондриите.

За всеки пациент режимът на интервално хипоксично обучение се избира индивидуално. Важно е да се определи концентрацията на кислород във вдишания въздух, при която механизмите за адаптиране към хипоксия ще започнат да работят в тялото. Разбира се, тези концентрации не са еднакви за спортист и за пациент с бронхиална астма. Следователно, преди да се предпише курс на лечение, се провежда хипоксичен тест, който определя реакцията на тялото към вдишване на въздух с ниско съдържание на кислород.

Днес хипоксична тренировкавече е доказала своята ефективност при лечението на голямо разнообразие от заболявания. На първо място, разбира се, в случай на заболяване респираторен тракт, като

обструктивен хроничен бронхит и бронхиална астма. Само това повече от оправдава работата на учените, разработили метода. Но най-удивителното е, че с негова помощ могат да се лекуват онези заболявания, които на пръв поглед нямат нищо общо с дишането.

Например, както показа Б. Х. Хацуков, методът се оказа ефективен при лечението на късогледство. Повече от 60% от децата с късогледство, които са преминали курс на хипоксично обучение, напълно възстановяват зрението си; за останалите то се подобрява значително. Факт е, че причината за късогледството е лошото кръвоснабдяване и снабдяването с кислород на цилиарния мускул на окото и тилните лобове на мозъчната кора, които регулират зрението. При късогледите деца дихателната система изостава възрастово развитие. И когато се нормализира, зрението се възстановява.

А. З. Колчинская и нейните ученици М. П. Закусило и З. X. Абазова проведоха успешен експеримент за използването на хипоксично обучение за лечение на хипотиреоидизъм (намалена активност щитовидната жлеза). Когато пациентът вдишва въздух с намалено съдържание на кислород, щитовидната му жлеза започва да произвежда повече хормони. След няколко сеанса нивото на хормоните в кръвта се нормализира.

В момента в Русия и страните от ОНД вече има доста специализирани центрове за хипоксична терапия. Тези центрове успешно лекуват пациенти с анемия, исхемична болест на сърцето, хипертония в начална фазаневроциркулаторна дистония, захарен диабет и някои гинекологични заболявания.

Добри резултати са постигнати и в подготовката на спортисти. След 15-дневен курс на хипоксична тренировка максималната консумация на кислород при колоездачи, гребци и скиори се увеличава с 6%. При нормални системни спортни тренировки това отнема около година. Но дишането в такива спортове е ключът към успеха. Освен това, както знаем, зависи от общо състояниеорганизъм, неговия потенциал.

Ефектът от хипоксичната тренировка е подобен на закаляването или сутрешни упражнения. Точно както тренираме мускулите си или подобряваме имунитета си, обливайки се със студена вода, можем да „тренираме“ дихателната си система. Жалко е, че не можете да правите такава гимнастика у дома. Все още трябва да плащате за здравето си.

Дъх- най-яркият и убедителен израз на живота. Благодарение на дишането тялото получава кислород и се освобождава от излишния въглероден диоксид, образуван в резултат на метаболизма. Дишането и кръвообращението осигуряват на всички органи и тъкани на нашето тяло необходимата за живота енергия. Освобождаването на енергия, необходима за функционирането на тялото, става на ниво клетки и тъкани в резултат на биологично окисление (клетъчно дишане).

При недостиг на кислород в кръвта първи страдат жизненоважни органи като сърцето и централната нервна система. Кислородното гладуване на сърдечния мускул е придружено от инхибиране на синтеза на аденозинтрифосфорна киселина (АТФ), който е основният източник на енергия, необходима за функционирането на сърцето. Човешкият мозък консумира повече кислород от непрекъснато работещо сърце, така че дори лекият недостиг на кислород в кръвта се отразява на състоянието на мозъка.

Поддръжка дихателна функцияна достатъчно високо ниво е необходимо условие за поддържане на здравето и предотвратяване на развитието на преждевременно стареене.

Дихателният процес включва няколко етапа:

1. запълване на белите дробове с атмосферен въздух (белодробна вентилация);
2. преходът на кислород от белодробните алвеоли в кръвта, протичаща през капилярите на белите дробове, и освобождаването на въглероден диоксид от кръвта в алвеолите и след това в атмосферата;
3. доставяне на кислород чрез кръвта до тъканите и въглероден диоксид от тъканите до белите дробове;
4. консумация на кислород от клетките – клетъчно дишане.

Първият етап от дишането е вентилацията- състои се от обмен на вдишван и издишван въздух, т.е. при пълненето на белите дробове с атмосферен въздух и отстраняването му. Това се постига чрез дихателни движения на гръдния кош.

12 чифта ребра са прикрепени отпред към гръдната кост и отзад към гръбначния стълб. Те предпазват органите на гръдния кош (сърце, бели дробове, големи кръвоносни съдове) от външни увреждания, тяхното движение нагоре и надолу, извършвано от междуребрените мускули, насърчава вдишването и издишването. Отдолу гръдният кош е херметически отделен от коремната кухина чрез диафрагмата, която със своята изпъкналост донякъде изпъква в гръдната кухина. Белите дробове запълват почти цялото пространство на гръдния кош, с изключение на средната му част, заета от сърцето. Долната повърхност на белите дробове лежи върху диафрагмата, техните стеснени и заоблени върхове излизат отвъд ключиците. Външната изпъкнала повърхност на белите дробове е в съседство с ребрата.

Централната част на вътрешната повърхност на белите дробове, в контакт със сърцето, включва големи бронхи, белодробни артерии (носещи към белите дробове венозна кръвот дясната камера на сърцето), кръвоносни съдове с артериална кръв, доставящи белодробната тъкан, и нерви, инервиращи белите дробове. Белодробните вени излизат от белите дробове и пренасят артериална кръв към сърцето. Цялата тази зона образува така наречените корени на белите дробове.

Схема на структурата на белите дробове: 1- трахея; 2 - бронх; 3 - кръвоносен съд; 4 - централна (хиларна) зона на белия дроб; 5 - връх на белия дроб.

Всеки бял дроб е покрит с мембрана (плевра). В корена белодробна плеврапреминава към вътрешната стена на гръдната кухина. Повърхността на плевралната торбичка, която съдържа белия дроб, е почти в контакт с повърхността на лигавицата на плеврата вътрешна странагръден кош. Между тях има пространство, подобно на цепка - плевралната кухина, където се намира малко количество течност.

По време на вдишване междуребрените мускули повдигат и разпръскват ребрата настрани, долният край на гръдната кост се придвижва напред. Диафрагма (основен дихателен мускул)в този момент той също се свива, което кара купола му да стане по-плосък и по-нисък, премествайки коремните органи надолу, настрани и напред. Налягането в плевралната кухина става отрицателно, белите дробове пасивно се разширяват и въздухът се изтегля през трахеята и бронхите в белодробните алвеоли. Така възниква първата фаза на дишането – вдишването.

При издишване междуребрените мускули и диафрагмата се отпускат, ребрата се спускат надолу и куполът на диафрагмата се издига. Белите дробове се компресират и въздухът от тях се изтласква. След издишване има кратка пауза.

Тук е необходимо да се отбележи специалната роля на диафрагмата не само като основен дихателен мускул, но и като мускул, който активира кръвообращението. Свивайки се по време на вдишване, диафрагмата притиска стомаха, черния дроб и други коремни органи, сякаш изстисква венозна кръв от тях към сърцето. По време на издишване диафрагмата се повдига, интраабдоминалното налягане намалява и това увеличава притока на артериална кръв към вътрешните органи на коремната кухина. Така дихателните движения на диафрагмата, извършвани 12-18 пъти в минута, предизвикват нежен масаж на коремните органи, подобрявайки кръвообращението им и улеснявайки работата на сърцето.

Увеличаването и намаляването на интраторакалното налягане по време на дихателния цикъл пряко влияе върху дейността на органите, разположени в гръдния кош. По този начин силата на засмукване на отрицателното налягане в плевралната кухина се развива по време на вдишване и улеснява притока на кръв от горната и долната празна вена и от белодробната вена към сърцето. В допълнение, намаляването на интраторакалното налягане по време на вдишване допринася за по-значително разширяване на лумена коронарни артериисърцето по време на периода на неговото отпускане и почивка (т.е. по време на диастола и пауза), поради което се подобрява храненето на сърдечния мускул. От горното става ясно, че при плитко дишане се влошава не само вентилацията на белите дробове, но и условията на работа и функционалното състояние на сърдечния мускул.

Когато човек е в покой, актът на дишане включва главно периферните области на белия дроб. Централната част, разположена в корена, е по-малко разтеглива.

Белодробната тъкан се състои от малки, пълни с въздух мехурчета - алвеоли, чиито стени са плътно преплетени с кръвоносни съдове. За разлика от много други органи, белите дробове имат двойно кръвоснабдяване: система от кръвоносни съдове, която осигурява специфична функциябелите дробове - обмен на газ, и специални артерии, които хранят самата белодробна тъкан, бронхите и стената на белодробната артерия.

Капиляри на белодробни алвеолиса много гъста мрежа с разстояние между отделните бримки от няколко микрометра (µm). Това разстояние се увеличава, тъй като стените на алвеолите се разтягат по време на вдишване. Общата вътрешна повърхност на всички капиляри, разположени в белите дробове, достига приблизително 70 m2. В един момент в белодробните капиляри може да има до 140 ml кръв; по време на физическа работа количеството на кръвта може да достигне 30 литра в минута.

Кръвоснабдяването на различни части на белия дроб зависи от тяхното функционално състояние: кръвният поток се осъществява главно през капилярите на вентилираните алвеоли, докато в частите на белите дробове, които са изключени от вентилация, кръвният поток е рязко намален . Такива области на белодробната тъкан стават беззащитни, когато нахлуят патогенни микроби. Това е, което в някои случаи обяснява локализацията възпалителни процесиза бронхопневмония.

Нормално функциониращите белодробни алвеоли съдържат специални клетки, наречени алвеоларни макрофаги. Те предпазват белодробната тъкан от органичен и минерален прах, съдържащ се във вдишвания въздух, неутрализират микробите и вирусите и неутрализират отделяните от тях вредни вещества (токсини). Тези клетки преминават в белодробните алвеоли от кръвта. Продължителността на живота им се определя от количеството вдишван прах и бактерии: колкото по-замърсен е вдишаният въздух, толкова по-бързо умират макрофагите.

От способността на тези клетки да фагоцитират, т.е. от абсорбцията и смилането на патогенни бактерии до голяма степен зависи нивото на общата неспецифична резистентност на организма към инфекция. В допълнение, макрофагите изчистват белодробната тъкан от собствените си мъртви клетки. Известно е, че макрофагите бързо „разпознават“ увредените клетки и се придвижват към тях, за да ги елиминират.

Резервите на апарата за външно дишане, който осигурява вентилация на белите дробове, са много големи. Например, в състояние на покой здрав възрастен прави средно 16 вдишвания и издишвания в минута, а при едно вдишване в белите дробове навлизат приблизително 0,5 литра въздух (този обем се нарича дихателен обем); за 1 минута това ще възлиза на 8 литра на въздуха. При максимално доброволно увеличаване на дишането честотата на вдишване и издишване може да се увеличи до 50-60 в минута, дихателният обем - до 2 литра, а минутният обем на дишането - до 100-200 литра.

Резервите също са доста значителни. белодробни обеми. И така, при хора, водещи заседнал начин на живот, жизненият капацитет на белите дробове (т.е. максималният обем въздух, който може да бъде издишан след максимално вдишване) е 3000-5000 ml; при физическа тренировка, например при някои спортисти се покачва до 7000 мл или повече.

Човешкото тяло използва само частично кислород от атмосферния въздух. Както знаете, вдишаният въздух съдържа средно 21%, а издишаният въздух съдържа 15-17% кислород. В покой тялото консумира 200-300 cm 3 кислород.

Преминаването на кислород в кръвта и въглероден диоксид от кръвта в белите дробове се дължи на разликата между парциалното налягане на тези газове във въздуха в белите дробове и тяхното напрежение в кръвта. Тъй като парциалното налягане на кислорода в алвеоларния въздух е средно 100 mm Hg. Чл., В кръвта, която тече към белите дробове, налягането на кислорода е 37-40 mm Hg. Чл., преминава от алвеоларния въздух в кръвта. Налягането на въглеродния диоксид в кръвта, преминаваща през белите дробове, намалява от 46 на 40 mm Hg. Изкуство. поради преминаването му в алвеоларния въздух.

Кръвта е наситена с газове, които са в химически свързано състояние. Кислородът се пренася от червените кръвни клетки, в които той влиза в крехка връзка с хемоглобина - оксихемоглобин.Това е много полезно за тялото, тъй като ако кислородът просто се разтвори в плазмата, а не се комбинира с хемоглобина на червените кръвни клетки, тогава, за да се осигури нормално тъканно дишане, сърцето би трябвало да бие 40 пъти по-бързо, отколкото сега .

В кръвта на възрастен здрав човексъдържа само около 600 g хемоглобин, така че количеството кислород, свързан с хемоглобина, е относително малко, приблизително 800-1200 ml. Той може да задоволи нуждите на организма от кислород само за 3-4 минути.

Тъй като клетките използват много енергично, напрежението му в протоплазмата е много ниско, поради което той трябва непрекъснато да влиза в клетките. Количеството кислород, абсорбирано от клетките, варира при различни условия. Увеличава се при физическа активност. Интензивно образуваният въглероден диоксид и млечната киселина намаляват способността на хемоглобина да задържа кислород и по този начин улесняват неговото освобождаване и използване от тъканите.

Ако дихателният център, разположен в продълговатия мозък, е абсолютно необходим за осъществяване на дихателните движения (след неговото увреждане дишането спира и настъпва смърт), то останалите части на мозъка осигуряват регулиране на най-фините адаптивни промени в дихателните движения към условията на външната и вътрешната среда на организма и не са жизнено необходими.

Дихателният център реагира чувствително на газовия състав на кръвта: излишъкът на кислород и липсата на въглероден диоксид инхибират, а липсата на кислород, особено при излишък на въглероден диоксид, възбужда дихателния център. По време на физическа работа мускулите увеличават консумацията на кислород и натрупват въглероден диоксид, а дихателният център реагира на това чрез увеличаване на дихателните движения. Дори леко задържане на дъха (дихателна пауза) има стимулиращ ефект върху дихателния център. По време на сън, с намаляване на физическата активност, дишането е отслабено. Това са примери за неволно регулиране на дишането.

Влиянието на кората на главния мозък върху дихателните движения се изразява в способността за произволно задържане на дишането, промяна на неговия ритъм и дълбочина. Импулсите, излъчвани от дихателния център, от своя страна влияят върху тонуса на кората на главния мозък. Физиолозите са установили, че вдишването и издишването имат противоположни ефекти върху функционалното състояние на мозъчната кора и чрез нея върху волевите мускули. Вдишването предизвиква леко изместване към възбуждане, а издишването - към инхибиране, т.е. вдишването е стимулиращ фактор, издишването е успокояващ фактор. При еднаква продължителност на вдишване и издишване тези влияния като цяло се неутрализират взаимно. Удължено вдишване с пауза на височината на вдишване със скъсено издишване се наблюдава при хора, които са в състояние на готовност с висока работоспособност. Този тип дишане може да се нарече мобилизиращо. И обратното: енергично, но кратко вдишване с леко разтегнато, удължено издишване и задържане на дъха след издишване има успокояващ ефект и спомага за отпускане на мускулите.

Въз основа на подобряване на доброволната регулация на дишането терапевтичен ефектдихателни упражнения. В процеса на многократно повторение дихателни упражненияразвива се навикът за физиологично правилно дишане, възниква равномерна вентилация на белите дробове, елиминира се конгестията в белодробния кръг и в белодробната тъкан. Едновременно с това се подобряват и други показатели на дихателната функция, както и сърдечната дейност и кръвообращението на коремните органи, предимно на черния дроб, стомаха и панкреаса. Освен това има възможност за използване Различни видоведишане за подобряване на работата и за правилна почивка.