Показатели гемодинамики как критерии тренированности спортсменов

ФГОУ ВПО  «ВГАФК»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Самостоятельная работа №1 I тур Олимпиады по физиологии

на тему «Показатели гемодинамики как критерии тренированности спортсменов»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: Ступина Саша гр.207

                                                             Проверила: Горбанёва Е.П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Волгоград, 2012

 

План  работы:

 

1. Артериальное давление, факторы, его определяющие. Величина АД в различных сосудах. Показатели АД в покое и при мышечной работе.
2. Факторы, обуславливающие постоянный ток крови в артериальных и венозных сосудах кровеносного русла.
3. Скорость движения крови. Показатели скорости кровотока в зависимости от диаметра, состояния сосудов и физической нагрузки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Артериальное  давление, факторы, его определяющие. Величина АД в различных сосудах. Показатели АД в покое и при  мышечной работе.

 

АД- артериальное или кровяное давление, измеряется в миллиметрах ртутного столба. Создаётся силой сердечного выброса при сокращении миокарда желудочков и сократительной способностью артерий мышечного типа. САД- систолическое  АД - максимальное давление крови на стенку аорты, достигаемое в момент СВ, ДАД – диастолическое АД- давление крови с которым она возвращается в предсердие в диастоле. «Нормативы АД (100-129 мм рт.ст. для максимального и 60-79 мм рт.ст. для минимального) для лиц до 39 лет подтверждены серией работ последнего времени.»1

Гемодинамический  удар – это прирост давления, связанный с превращением кинетической энергии крови в давление. Конечное систолическое давление есть сумма  потенциальной и кинетической энергии, которой обладает масса крови, движущаяся на определённом участке сосудистой системы. Наилучшей методикой для  определения давления является механокардиография.

« Артериальное давление в состоянии  мышечного покоя у спортсменов  должно находиться в пределах общепринятых норм. Верхней границей нормы для  систолического давления у лиц от 21 года до 60 лет является 140 мм рт.ст., для диастолического-90мм рт.ст.»2 Истинное диастолическое давление практически никогда не бывает менее 50мм рт.ст. Уровень АД у здоровых людей нестабилен и колеблется в течение суток в зависимости от влияния различных факторов. Эти колебания обычно не превышают 10 мм рт.ст.

В норме при физической нагрузке ЧСС  и АД меняются однонаправлено. АД реагирует  на нагрузку повышением максимального  давления, что указывает на увеличение силы сердечных сокращений, и некоторым  снижением минимального АД, так как  уменьшается периферическое сопротивление  вследствие расширения артериол, что  обеспечивает доступ большего количества крови к работающим мышцам. Соответственно повышается пульсовое давление. Все  эти изменения возвращаются к  исходным данным через 3-5 мин, причём, чем  быстрее это происходит, тем лучше  функция ССС. Такая реакция называется нормотонической и является благоприятной. Чем интенсивнее нагрузка, тем  выраженнее изменения АД. Помимо нормотонической, встречается ещё 4 типа реакций: гипотоническая, гипертоническая, реакция со ступенчатым  подъёмом максимального АД и дистоническая.

По  изменению АДмакс, измеряемого обычно вместе с ЧСС, по степени его повышения  можно судить о степени физической нагрузки. При небольшой по интенсивности нагрузке АДмакс повышается до 130-140 мм рт.ст., при средней интенсивности до 140-170, при большой до 180-200 мм рт.ст. При чрезмерно больших физических и эмоциональных напряжениях АД может достигать 220-240 мм рт.ст. Минимальное АД, обычно, при физической нагрузке уменьшается. Однако АДмин может не меняться или даже повышаться. Это может быть показателем того, что организм плохо приспосабливается к физической нагрузке. Занятия спортом способствуют снижению АД, однако АД не выходит за пределы нормы.

Уровень АД зависит от направленности тренировочного процесса. На первом месте по склонности к повышения АД стоят штангисты  и все тяжелоатлеты (21,2%). Далее  идут футболисты(16,6%), волейболисты (15,6%), конькобежцы ( 14,2%), гребцы (13,6%), борцы (12,6%), лыжники (11,6%), легкоотлеты (10,6%).Диаметрально противоположное влияние на уровень  АД оказывают занятия спортивной гимнастикой. Гимнасты возглавляют  группу спортсменов с наклонностью к понижению АД. Учитывая наследственность, детям, родители которых страдают гипертонической  болезнью, рекомендуют заниматься видами спорта, тренирующими выносливость. Наклонность  к гипотонии даёт все основания  рекомендовать тренировки на развитие силы. Рациональные занятия спортом не могут быть причиной повышения АД. У слабо тренированных спортсменов возможно острое утомление, при котором максимальное АД повышается на 40-60мм рт.ст и резко снижается минимальное.

 

 

 

Факторы, обуславливающие  постоянный ток крови в артериальных и венозных сосудах кровеносного русла.

 

Движению крови по венам способствует ряд факторов. А именно: работа сердца, клапанный аппарат вен, сокращение скелетных мышц, присасывающаяся  функция грудной клетки. Работа сердца создает разность давлений крови  в артериальной системе и правом предсердии. Это обеспечивает венозный возврат крови к сердцу. Наличие  в венах клапанов способствует движению крови в одном направлении - к  сердцу. Чередование сокращений и  расслабление мышц является важным фактором, способствующим движению крови по венам. При сокращении мышц тонкие стенки вен сжимаются, и кровь продвигается по направлению к сердцу. Расслабление скелетных мышц способствует поступлению  крови из артериальной системы в  вены. Такое нагнетающее действие мышц получило название мышечного насоса, который является помощником основного  насоса - сердца. Вполне понятно, что  движение крови по венам облегчается  во время ходьбы, когда ритмически работает мышечный насос нижних конечностей.

Отрицательное внутригрудное давление, особенно в фазу вдоха, способствует венозному возврату крови к сердцу. Внутригрудное отрицательное давление вызывает расширение венозных сосудов области шеи и грудной полости, обладающих тонкими и податливыми стенками. Давление в венах понижается, что облегчает движение крови по направлению к сердцу.

В мелких и средних венах отсутствуют  пульсовые колебания давления крови. В крупных венах вблизи сердца отмечаются пульсовые колебания  – венный пульс, имеющий иное происхождение, чем артериальный пульс. Он обусловлен затруднением притока крови из вен  в сердце во время систолы предсердий и желудочков. При систоле этих отделов сердца давление внутри вен  повышается и происходит колебания  их стенок.

 

 

Скорость  движения крови. Показатели скорости кровотока  в зависимости от диаметра, состояния  сосудов и физической нагрузки. 

Различают линейную и объемную скорость тока крови, которая зависит от развития сосудистой сети в данном органе и от интенсивности его деятельности. При работе органов в них происходит расширение сосудов и, следовательно, уменьшается сопротивление.

Объемная  скорость крови- это количество крови (или ее объем), которое протекает через поперечное сечение кровеносной системы за 1 мин. Объемная скорость кровотока в большом и малом кругах кровообращения равна минутному объему крови и характеризует величину кровоснабжения организма. Об объемной скорости кровотока можно судить по величине минутного объема кровотока. Количество крови, выталкиваемой за 1 мин. желудочками сердца, равно количеству крови, протекаемой за то же время через капилляры большого круга кровообращения и капилляры легких. 
При мышечной работе величина объемной скорости кровотока возрастает в такой же мере как минутный объем крови. При одинаковой объемной скорости крови линейная скорость может быть различной. Под линейной скоростью кровотока понимают скорость движения частиц крови по сосудистой системе. Линейную скорость измеряют расстоянием, которое преодолевает частица крови за 1 с. Скорость движения частиц крови, перемещающихся в центре сосуда, больше, чем скорость движения частиц крови, находящихся около стенок сосуда. Показателем средней линейной скорости движения крови является время полного кругооборота крови, т. е. время прохождения частиц крови по большому кругу кровообращения. В покое время кругооборота крови равно 21-23 с. При мышечной деятельности это время сокращается: при легкой работе до 15 с, при тяжелой до 98 с. 
В разных отделах кровеносной системы линейная скорость неодинакова. В аорте она наибольшая (около 4050 смс), а в капиллярах наименьшая (0,51 ммс). При переходе крови в венозную систему скорость ее течения вновь возрастает. Величина линейной скорости зависит от ширины сечения всей сосудистой системы. Чем больше суммарный просвет сосудов в какой-нибудь части кровеносной системы, тем меньше линейная скорость ( 38). 
Наиболее узкий просвет сосудов в аорте и легочной артерии. Там кровь движется с наибольшей скоростью. По мере разветвления крупных сосудов на более мелкие общая ширина их сечения и, скорость движения крови уменьшаются. При увеличении кровяного давления в данном участке сосудистой системы скорость движения крови возрастает, а при понижении давления снижается.

Линейная скорость кровотока теоретически равна v = L / t , где L  -  путь  (м),  t  -  время (c). Средняя линейная скорость ламинарного кровотока (v) оценивается интегрированием линейных скоростей всех цилиндрических слоев потока:  

v = ( dP · r⁴ ) / ( 8η · l ),

где:  dP  -  разница давления крови в начале и в конце участка кровеносного сосуда,  r  -  радиус сосуда,  η -  вязкость крови,  l  -  длина участка сосуда,  коэффициент 8 - это результат интегрирования скоростей, движущихся в сосуде слоев крови.  
     Объемная скорости кровотока (Q) и линейная скорости кровотока связаны отношением :

Q = v · π · r² .

Подставив в это отношение выражение для  v  получим уравнение («закон») Хагена-Пуазейля для объёмной скорости кровтотка:

Q = dP · ( π · r⁴ / 8η · l )  (1).

 
     Исходя из простой логики, можно утверждать, что объёмная скорость любого потока прямо пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению потоку. Аналогично, объёмная скорость кровотока ( Q ) прямо пропорциональна движущей силе (градиент давления,  dP ), обеспечивающей кровоток, и обратно пропорциональна сопротивлению кровотоку ( R ):  Q = dP  / R . Отсюда  R = dP  / Q . Подставляя в это отношение выражение (1) для  Q , получим формулу для оценки сопротивления кровотоку:

R = ( 8η · l  ) / ( π · r⁴ ).     

Из всех этих формул видно, что самой  значимой переменной, определяющей линейную и объёмную скорости кровотока, является просвет (радиус) сосуда. Эта переменная является главной переменной в управлении кровотоком.

 

 

 

 

Таблица №1.Линейная скорость кровотока в различных сосудах.

Таблица 2. Средние значения линейной скорости кровотока и давления в системном кровообращении у человека.

	Диаметр мм	Средняя скорость см/сек	Среднее давление мм. рт ст.
Аорта, мелкие артерии	20-25	20 10-15	100 95
Мельчайшие  артерии		2	70-80
Артериоллы, капилляры	0,06-0,02	0,2-0,3	35-70
Артериальный  конец	0.006	0.03	30-35
Средний участок  венозный конец	0.006 0.006		20-25 15-20
Мельчайшие  вены		0.5-1.0	10-15
Крупные вены Полые вены	5-15 30-35	5-15 10-16	10 или меньше

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Б.А. Никитюк "Анатомия человека", - М., "Медицина", 2005
2. Физиология человека / Под ред. чл. -корр. АМН СССР проф.Г.И. Косицкого. - М.: Медицина, 1995
3. М.Р. Сапин Анатомия человека", I, П том, - М., "Медицина", 2003
4. http://knowledge.allbest.ru
5. http://dvsesmedmorf.blogspot.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¹ Дембо А.Г.Актуальные проблемы современной спортивной медицины.-М.:Физкультура и спорт,1980.-С.154

² Спортивная медицина (Руководство для врачей)/под ред. А.В. Чоговадзе, Л.А.Бутченко.-М.:Медицина,1984 – С.88