Sistemas fisiológicos del cuerpo. Protección sanogenética del cerebro.
En nuestro cuerpo, el oxígeno es responsable del proceso de producción de energía. En nuestras células, la oxigenación se produce sólo gracias al oxígeno: la transformación nutrientes(grasas y lípidos) en energía celular. Cuando la presión parcial (contenido) de oxígeno en el nivel inhalado disminuye, su nivel en la sangre disminuye: la actividad del cuerpo a nivel celular disminuye. Se sabe que el cerebro consume más del 20% del oxígeno. La deficiencia de oxígeno contribuye, y cuando los niveles de oxígeno bajan, el bienestar, el rendimiento, el tono general y la inmunidad se ven afectados.
También es importante saber que es el oxígeno el que puede eliminar las toxinas del cuerpo.
Tenga en cuenta que en todas las películas extranjeras, en caso de accidente o de una persona en estado grave, los médicos de urgencias primero colocan un aparato de oxígeno a la víctima para aumentar la resistencia del cuerpo y aumentar sus posibilidades de supervivencia.
Los efectos terapéuticos del oxígeno se conocen y utilizan en medicina desde finales del siglo XVIII. En la URSS, el uso activo de oxígeno con fines preventivos se inició en los años 60 del siglo pasado.
hipoxia
hipoxia o falta de oxígeno- contenido reducido de oxígeno en el cuerpo o en órganos y tejidos individuales. La hipoxia ocurre cuando hay falta de oxígeno en el aire inhalado y en la sangre, cuando se alteran los procesos bioquímicos de la respiración de los tejidos. Debido a la hipoxia, se desarrollan cambios irreversibles en órganos vitales. Los más sensibles a la deficiencia de oxígeno son el sistema nervioso central, el músculo cardíaco, el tejido renal y el hígado.
Las manifestaciones de hipoxia son insuficiencia respiratoria, dificultad para respirar; disfunción de órganos y sistemas.
Daño al oxígeno
A veces se puede escuchar que “el oxígeno es un agente oxidante que acelera el envejecimiento del cuerpo”.
Aquí, a partir de la premisa correcta, se llega a una conclusión errónea. Sí, el oxígeno es un agente oxidante. Sólo gracias a él los nutrientes de los alimentos se transforman en energía en el cuerpo.
El miedo al oxígeno está asociado a dos propiedades excepcionales del mismo: los radicales libres y el envenenamiento por exceso de presión.
1. ¿Qué son los radicales libres?
Algunas de la gran cantidad de reacciones oxidativas (que producen energía) y de reducción que ocurren constantemente en el cuerpo no se completan hasta el final, y luego se forman sustancias con moléculas inestables que tienen electrones desapareados en los niveles electrónicos externos, llamados "radicales libres". . Intentan captar el electrón que falta de cualquier otra molécula. Esta molécula, al convertirse en radical libre, roba un electrón a la siguiente, y así sucesivamente.
¿Por qué es esto necesario? Una cierta cantidad de radicales libres u oxidantes es vital para el organismo. En primer lugar, combatir los microorganismos nocivos. El sistema inmunológico utiliza los radicales libres como “proyectiles” contra los “invasores”. Normalmente en el cuerpo humano se forma un 5% durante reacciones químicas Las sustancias se convierten en radicales libres.
Los científicos citan el estrés emocional, el esfuerzo físico intenso, las lesiones y el agotamiento debido a la contaminación del aire, el consumo de alimentos enlatados y tecnológicamente procesados incorrectamente, verduras y frutas cultivadas con herbicidas y pesticidas, y la radiación ultravioleta como las principales razones de la alteración del equilibrio bioquímico natural y el aumento en el número de radicales libres y la exposición a la radiación.
Por lo tanto, el envejecimiento es un proceso biológico de desaceleración de la división celular, y los radicales libres asociados erróneamente con el envejecimiento son naturales y necesario para el cuerpo Los mecanismos de defensa y sus efectos nocivos están asociados con la violación. procesos naturales en el organismo factores negativos ambiente y estrés.
2. “Es fácil envenenarse con oxígeno”.
De hecho, el exceso de oxígeno es peligroso. El exceso de oxígeno provoca un aumento de la cantidad de hemoglobina oxidada en la sangre y una disminución de la cantidad de hemoglobina reducida. Y, dado que es la hemoglobina reducida la que elimina el dióxido de carbono, su retención en los tejidos conduce a la hipercapnia, es decir, intoxicación por CO2.
Con un exceso de oxígeno, aumenta el número de metabolitos de los radicales libres, esos mismos terribles “radicales libres” que son altamente activos y actúan como agentes oxidantes que pueden dañar las membranas celulares biológicas.
Terrible, ¿no? Inmediatamente quiero dejar de respirar. Afortunadamente, para intoxicarse con oxígeno se necesita una mayor presión de oxígeno, como en una cámara de presión (durante la baroterapia con oxígeno) o al bucear con mezclas respiratorias especiales. En la vida ordinaria, estas situaciones no ocurren.
3. “¡Hay poco oxígeno en la montaña, pero hay muchos centenarios! Aquellos. El oxígeno es perjudicial."
De hecho, en la Unión Soviética se registraron varios centenarios en las regiones montañosas del Cáucaso y Transcaucasia. Si nos fijamos en la lista de hígados largos verificados (es decir, confirmados) del mundo a lo largo de su historia, la imagen no será tan obvia: centenarios más viejos, registrado en Francia, Estados Unidos y Japón no vivía en las montañas.
En Japón, donde aún vive y vive la mujer más anciana del planeta, Misao Okawa, que ya tiene más de 116 años, también está la “isla de los centenarios” Okinawa. La esperanza de vida media aquí para los hombres es de 88 años, para las mujeres, 92; esto es más alto que el del resto de Japón entre 10 y 15 años. La isla ha recopilado datos sobre más de setecientos centenarios locales de más de cien años. Dicen que: "A diferencia de los montañeses caucásicos, los hunzakuts del norte de Pakistán y otros pueblos que se jactan de su longevidad, todos los nacimientos de Okinawa desde 1879 han sido documentados en el registro familiar japonés, koseki". Los propios habitantes de Okinawa creen que el secreto de su longevidad se basa en cuatro pilares: dieta, imagen activa vida, autosuficiencia y espiritualidad. Los residentes locales nunca comen en exceso y siguen el principio de "hari hachi bu": comen ocho décimas partes de su capacidad. Este “ocho décimos” se compone de carne de cerdo, algas y tofu, verduras, daikon y pepino amargo local. Los habitantes más antiguos de Okinawa no se quedan de brazos cruzados: trabajan activamente la tierra y su recreación también es activa: sobre todo les gusta jugar. variedad local croqueta: Okinawa se llama la isla más feliz, no hay ninguna característica islas grandes Japón prisa y estrés. Los lugareños están comprometidos con la filosofía de Yuimaru: "un esfuerzo conjunto amistoso y de buen corazón".
Curiosamente, tan pronto como los habitantes de Okinawa se trasladan a otras partes del país, ya no quedan hígados largos entre esas personas, por lo que los científicos que estudian este fenómeno han descubierto que el factor genético no influye en la longevidad de los isleños. . Y nosotros, por nuestra parte, consideramos extremadamente importante que las islas de Okinawa estén ubicadas en una zona del océano arrastrada activamente por el viento, y que el nivel de oxígeno en dichas zonas se registre como el más alto: 21,9 - 22% de oxígeno.
Pureza del aire
"Pero el aire exterior está sucio y el oxígeno arrastra consigo todas las sustancias".
Es por eso que los sistemas OxyHaus tienen un sistema de filtración de aire entrante de tres etapas. Y el aire ya purificado ingresa a un tamiz molecular de zeolita, en el que se separa el oxígeno del aire.
“¿Es posible envenenarse con oxígeno?”
La intoxicación por oxígeno, hiperoxia, se produce como resultado de respirar mezclas de gases que contienen oxígeno (aire, nitrox) a presión elevada. La intoxicación por oxígeno puede ocurrir cuando se usan dispositivos de oxígeno, dispositivos regenerativos, cuando se usan mezclas de gases artificiales para respirar, durante la recompresión de oxígeno y también debido al exceso de dosis terapéuticas en el proceso de baroterapia con oxígeno. Con la intoxicación por oxígeno, se desarrollan disfunciones del sistema nervioso central, respiratorio y circulatorio.
¿Cómo afecta el oxígeno al cuerpo humano?
Una cantidad mayor es necesaria para un cuerpo en crecimiento y para quienes realizan una actividad física intensa. En general, la actividad respiratoria depende en gran medida de muchos factores externos. Por ejemplo, si te duchas lo suficientemente frío, la cantidad de oxígeno que consumes aumentará en un 100% en comparación con las condiciones a temperatura ambiente. Es decir, cuanto más calor desprende una persona, más rápida se vuelve su frecuencia respiratoria. Aquí hay algunos datos interesantes en esta ocasión:
- en 1 hora una persona consume entre 15 y 20 litros de oxígeno;
- la cantidad de oxígeno consumido: durante la vigilia aumenta entre un 30 y un 35%, durante una caminata tranquila - un 100%, durante un trabajo ligero - un 200%, durante un trabajo pesado trabajo físico- en un 600% o más;
- La actividad de los procesos respiratorios depende directamente de la capacidad de los pulmones. Así, por ejemplo, para los deportistas es entre 1 y 1,5 litros más de lo normal, pero para los nadadores profesionales puede llegar hasta los 6 litros.
- Cuanto mayor es la capacidad pulmonar, menor es la frecuencia respiratoria y mayor es la profundidad de la inspiración. Un ejemplo ilustrativo: un atleta realiza de 6 a 10 respiraciones por minuto, mientras que una persona común(no deportista) respira a un ritmo de 14 a 18 respiraciones por minuto.
Entonces, ¿por qué necesitamos oxígeno?
Es necesario para toda la vida en la Tierra: los animales lo consumen en el proceso de respiración y plantas Lo liberan durante la fotosíntesis. Cada célula viva contiene más oxígeno que cualquier otro elemento: alrededor del 70%.
Se encuentra en las moléculas de todas las sustancias: lípidos, proteínas, carbohidratos, ácidos nucleicos y compuestos de bajo peso molecular. ¡Y la vida humana sería simplemente impensable sin este importante elemento!
El proceso de su metabolismo es el siguiente: primero ingresa a la sangre a través de los pulmones, donde es absorbido por la hemoglobina y forma oxihemoglobina. Luego se "transporta" a través de la sangre a todas las células de órganos y tejidos. En estado ligado, se presenta en forma de agua. En los tejidos se gasta principalmente en la oxidación de muchas sustancias durante su metabolismo. Se metaboliza aún más en agua y dióxido de carbono y luego se excreta del cuerpo a través de los sistemas respiratorio y excretor.
Exceso de oxígeno
La inhalación prolongada de aire enriquecido con este elemento es muy peligrosa para la salud humana. Altas concentraciones de O2 pueden provocar la aparición de radicales libres en los tejidos, que son “destructores” de los biopolímeros, más precisamente, de su estructura y funciones.
Sin embargo, en medicina, el procedimiento de saturación de oxígeno con oxígeno todavía se utiliza para tratar algunas enfermedades. hipertensión, que se llama oxigenoterapia hiperbárica.
El exceso de oxígeno es tan peligroso como el exceso de radiación solar. En la vida, una persona simplemente arde lentamente en oxígeno, como una vela. El envejecimiento es un proceso de combustión. En el pasado, los campesinos que estaban constantemente al aire libre y al sol vivían mucho menos que sus amos, los nobles que tocaban música en casas cerradas y pasaban tiempo jugando a las cartas.
Arroz. 1. La estructura de la columna.
Las vértebras están conectadas por discos intervertebrales elásticos y cartilaginosos y apófisis articulares. Los discos intervertebrales aumentan la movilidad de la columna. Cuanto mayor sea su espesor, mayor será la flexibilidad. Si las curvas de la columna vertebral son muy pronunciadas (con escoliosis), la movilidad pecho disminuye. Una espalda plana o redondeada (jorobada) indica músculos débiles de la espalda. La corrección de la postura la llevan a cabo especialistas en desarrollo general, ejercicios de fuerza y ejercicios de estiramiento. La columna vertebral permite inclinarse hacia adelante y hacia atrás, hacia los lados y realizar movimientos de rotación alrededor de un eje vertical.
Caja torácica comprende esternón(esternón), 12 vértebras torácicas y 12 pares de costillas (Fig. 2).
Arroz. 2. Esqueleto humano.
Las costillas son planas, arqueadas y curvadas. huesos largos, que con la ayuda de extremos cartilaginosos flexibles se unen de forma móvil al esternón. Todas las conexiones de las costillas son muy elásticas, lo cual es importante para la respiración.
La caja torácica protege el corazón, los pulmones, el hígado y parte del tracto digestivo. El volumen del tórax puede cambiar durante la respiración con la contracción de los músculos intercostales y el diafragma.
Esqueleto miembros superiores formado por la cintura escapular, formada por dos omóplatos y dos clavículas, y el miembro superior libre, que incluye el hombro, el antebrazo y la mano. El hombro es un húmero tubular; el antebrazo está formado por el radio y el cúbito; El esqueleto de la mano se divide en muñeca (8 huesos dispuestos en dos filas), metacarpo (5 huesos tubulares cortos) y falanges de los dedos (5 falanges).
Esqueleto miembro inferior incluye la cintura pélvica, que consta de dos huesos pélvicos y el sacro, y el esqueleto del miembro inferior libre, que consta de tres secciones principales: el fémur (una fémur), parte inferior de la pierna (grande y pequeña tibia) y pies (tarso - 7 huesos, metatarso - 5 huesos y 14 falanges).
Todos los huesos del esqueleto están conectados a través de articulaciones, ligamentos y tendones. . Articulaciones Proporcionar movilidad a los huesos articulados del esqueleto. Las superficies articulares están cubiertas. capa delgada cartílago, que asegura el deslizamiento de las superficies articulares con baja fricción. Cada articulación está completamente encerrada en cápsula de la articulación. Las paredes de esta bolsa secretan líquido articular, que actúa como lubricante. El aparato ligamentoso-capsular y los músculos que rodean la articulación la fortalecen y fijan. Las principales direcciones de movimiento que proporcionan las articulaciones son: flexión-extensión, abducción-aducción, rotación y movimientos circulares.
Funciones básicas del sistema musculoesquelético. sistema musculoesquelético- soporte y movimiento del cuerpo y sus partes en el espacio.
Función principal articulaciones: participan en los movimientos. También desempeñan el papel de amortiguadores, amortiguando la inercia del movimiento y permitiéndole detenerse instantáneamente mientras se mueve.
Las clases de educación física bien organizadas no perjudican el desarrollo del esqueleto, éste se fortalece debido al engrosamiento de la capa cortical de los huesos. Esto es importante a la hora de realizar ejercicios físicos que requieran una gran fuerza mecánica (correr, saltar, etc.). Una construcción inadecuada de las sesiones de entrenamiento puede provocar una sobrecarga del aparato de soporte. La unilateralidad en la elección de los ejercicios también puede provocar deformaciones esqueléticas.
Las personas con actividad física limitada, cuyo trabajo se caracteriza por mantener una determinada posición durante mucho tiempo, experimentan cambios significativos en el tejido óseo y cartilaginoso, lo que afecta especialmente negativamente al estado de la columna vertebral y los discos intervertebrales. Clases ejercicio físico fortalecer la columna y, debido al desarrollo del corsé muscular, eliminar diversas curvaturas, lo que contribuye a la producción postura correcta y expansión del tórax.
Cualquier actividad motora, incluido el deporte, se realiza con la ayuda de los músculos, debido a su contracción. Por tanto, la estructura y funcionalidad de los músculos debe ser conocida por cualquier persona, pero especialmente por quienes practican ejercicio físico y deporte.
Músculos esqueléticos humanos.
Una persona tiene unos 600 músculos. Los músculos principales se muestran en la Fig. 3.
Fig. 3. Músculos humanos.
Músculos del pecho participar en los movimientos de las extremidades superiores, y también proporcionar voluntaria e involuntaria movimientos respiratorios. Los músculos respiratorios del tórax se denominan músculos intercostales externos e internos. A músculos respiratorios Esto también se aplica al diafragma.
Músculos de la espalda Están formados por músculos superficiales y profundos. Los superficiales proporcionan algunos movimientos de las extremidades superiores, la cabeza y el cuello. Los profundos ("rectificadores del tronco") están unidos a las apófisis espinosas de las vértebras y se extienden a lo largo de la columna. Los músculos de la espalda participan en el mantenimiento. posición vertical cuerpo, con una fuerte tensión (contracción) hace que el cuerpo se doble hacia atrás.
Músculos abdominales mantener la presión dentro de la cavidad abdominal (abdominales), participar en algunos movimientos del cuerpo (inclinar el torso hacia adelante, inclinarse y girar hacia los lados), durante el proceso de respiración.
Músculos de la cabeza y el cuello.- facial, masticando y moviendo la cabeza y el cuello. Los músculos faciales están unidos por un extremo al hueso y el otro a la piel de la cara, algunos pueden comenzar y terminar en la piel. Los músculos faciales proporcionan movimiento a la piel del rostro, reflejan diversos estados mentales de una persona, acompañan el habla y son importantes en la comunicación. músculos masticadores al contraerse, hacen que la mandíbula inferior se mueva hacia adelante y hacia los lados. Los músculos del cuello participan en los movimientos de la cabeza. Grupo de espalda Los músculos, incluidos los músculos de la parte posterior de la cabeza, con contracción tónica (de la palabra "tono"), mantienen la cabeza en posición erguida.
Músculos de las extremidades superiores. Proporcionar movimiento de la cintura escapular, el antebrazo y mover la mano y los dedos. Los principales músculos antagonistas son los músculos bíceps (flexores) y tríceps (extensores) del hombro. Los movimientos del miembro superior, y especialmente de la mano, son sumamente diversos. Esto se debe al hecho de que la mano sirve como órgano de trabajo humano.
Músculos miembros inferiores Promueve el movimiento de la cadera, la pierna y el pie. Los músculos del muslo juegan. papel importante para mantener una posición corporal erguida, pero en los humanos están más desarrollados que en otros vertebrados. Los músculos que realizan los movimientos de la parte inferior de la pierna se encuentran en el muslo (por ejemplo, el músculo cuádriceps, cuya función es extender la parte inferior de la pierna a la altura de la articulación de la rodilla; el antagonista de este músculo es el músculo bíceps femoral). El pie y los dedos son impulsados por músculos ubicados en la parte inferior de la pierna y el pie. La flexión de los dedos se realiza mediante la contracción de los músculos ubicados en la planta del pie y la extensión, mediante la contracción de los músculos de la superficie anterior de la pierna y el pie. Muchos músculos del muslo, la pierna y el pie participan en el mantenimiento del cuerpo humano en posición erguida.
Hay dos tipos de músculos: liso(involuntario) y herido(arbitrario). Los músculos lisos se encuentran en las paredes de los vasos sanguíneos y en algunos órganos internos. Contraen o dilatan los vasos sanguíneos, mueven los alimentos a lo largo del tracto gastrointestinal y contraen las paredes. Vejiga. Los músculos estriados son todos músculos esqueléticos que proporcionan una variedad de movimientos corporales. Los músculos estriados también incluyen el músculo cardíaco, que asegura automáticamente el funcionamiento rítmico del corazón durante toda la vida.
La base de los músculos son las proteínas, que constituyen entre el 80 y el 85% del tejido muscular (excluida el agua). La principal propiedad del tejido muscular es contractilidad, se proporciona gracias a las proteínas de los músculos contráctiles: actina y miosina. El tejido muscular es muy complejo. Un músculo tiene una estructura fibrosa, cada fibra es un músculo en miniatura, la combinación de estas fibras forma el músculo en su conjunto. Fibra muscular, a su vez, consta de miofibrillas. Cada miofibrilla se divide en áreas alternas de luz y oscuridad. Las áreas oscuras están formadas por largas cadenas de moléculas. miosina, los ligeros están formados por hilos de proteínas más finos actina.
La actividad muscular está regulada por el sistema nervioso central. Cada músculo contiene un nervio que se divide en ramas delgadas y sutiles. Terminaciones nerviosas llegar a fibras musculares individuales. Las fibras nerviosas motoras transmiten impulsos desde el cerebro y la médula espinal (excitación), que ponen los músculos en condiciones de trabajo, provocando que se contraigan. Las fibras sensoriales transmiten impulsos en dirección opuesta, informando al sistema nervioso central sobre la actividad muscular.
Los músculos esqueléticos son parte de la estructura del sistema musculoesquelético, están unidos a los huesos del esqueleto y, cuando se contraen, mueven partes individuales del esqueleto y las palancas. Intervienen en mantener la posición del cuerpo y sus partes en el espacio, proporcionan movimiento al caminar, correr, masticar, tragar, respirar, etc., mientras generan calor.
Los músculos esqueléticos tienen la capacidad de excitarse bajo la influencia de impulsos nerviosos. La excitación se lleva a cabo en estructuras contráctiles (miofibrillas) que, en respuesta, realizan un determinado acto motor: movimiento o tensión.
Todo el músculo esquelético está formado por músculos estriados. En los humanos, hay alrededor de 600 y la mayoría están emparejados. El músculo representa una parte importante de la masa seca del cuerpo humano. En las mujeres, los músculos representan hasta un 35%. masa total cuerpo, y en los hombres hasta el 50%, respectivamente. El entrenamiento de fuerza especial puede aumentar significativamente la masa muscular. La inactividad física provoca una disminución de la masa muscular y, a menudo, un aumento de la masa grasa.
Los músculos esqueléticos están cubiertos por fuera con una densa membrana de tejido conectivo. Cada músculo tiene una parte activa ( cuerpo musculoso) y pasivo ( tendón). Los tendones tienen propiedades elásticas y son un elemento elástico constante del músculo. Los tendones tienen una mayor resistencia a la tracción en comparación con el tejido muscular. Las zonas del músculo más débiles y, por tanto, frecuentemente lesionadas, son las transiciones entre el músculo y el tendón. Por eso, antes de cada sesión de entrenamiento es necesario un buen calentamiento previo.
Los músculos se dividen en largo corto Y ancho.
Los músculos cuya acción se dirige en dirección opuesta se llaman antagonistas, y al mismo tiempo - sinergistas.
Según el propósito funcional y la dirección del movimiento en las articulaciones, se distinguen los músculos. flexores Y extensores, principal Y divertido, esfínteres(compresivo) y expansores.
Todos los músculos están atravesados por un complejo sistema de vasos sanguíneos. La sangre que fluye a través de ellos les proporciona nutrientes y oxígeno.
Funciones del sistema musculoesquelético:
Soporte - fijación de músculos y órganos internos;
Protector - protección vital órganos importantes(cerebro y médula espinal, corazón, etc.);
Motor: garantizar actos motores;
Primavera: suavizar los choques y los choques;
Hematopoyético - hematopoyesis;
Participación en el metabolismo mineral.
Sistemas fisiológicos del cuerpo.
Sistema nervioso. El sistema nervioso humano une todos los sistemas del cuerpo en un solo todo y consta de varios miles de millones de células nerviosas y sus procesos. Largos procesos de células nerviosas se unen para formar fibras nerviosas que se conectan a todos los tejidos y órganos humanos.
Sistema nervioso comprende central(cerebro y médula espinal) y periférico(nervios que surgen del cerebro y la médula espinal y se encuentran en la periferia ganglios nerviosos) departamentos.
El sistema nervioso central coordina las actividades de varios órganos y sistemas del cuerpo y regula esta actividad en un entorno externo cambiante mediante el mecanismo reflejo. Los procesos que ocurren en el sistema nervioso central son la base de todos actividad mental persona.
Cerebro Es una acumulación de una gran cantidad de células nerviosas. Consta de anterior, intermedio, medio y secciones posteriores. La estructura del cerebro es incomparablemente más compleja que la estructura de cualquier órgano. cuerpo humano. El cerebro está activo no sólo durante la vigilia, sino también durante el sueño. El tejido cerebral consume 5 veces más oxígeno que el corazón y 20 veces más que los músculos. El cerebro, que representa sólo alrededor del 2% del peso corporal humano, absorbe entre el 18 y el 25% del oxígeno consumido por todo el cuerpo. El cerebro es significativamente superior a otros órganos en el consumo de glucosa. Utiliza entre el 60 y el 70% de la glucosa producida por el hígado, a pesar de que el cerebro contiene menos sangre que otros órganos. El deterioro del suministro de sangre al cerebro puede estar asociado con la inactividad física. En este caso, hay dolor de cabeza localización, intensidad y duración variables, mareos, debilidad, disminución desempeño mental, la memoria se deteriora, aparece irritabilidad.
Médula espinal Se encuentra en el canal espinal formado por los arcos vertebrales. En varias partes de la médula espinal hay neuronas motoras (células nerviosas motoras) que inervan los músculos de las extremidades superiores, la espalda, el pecho, el abdomen y las extremidades inferiores. EN región sacra Se ubican centros para la defecación, micción y actividad sexual. El tono de los centros de la médula espinal está regulado por las partes superiores del sistema nervioso central. Todo tipo de lesiones y enfermedades de la médula espinal pueden provocar trastornos de la sensibilidad al dolor y la temperatura, alteraciones de la estructura del complejo. movimientos voluntarios, tono muscular.
Sistema nervioso periférico Formado por nervios que surgen del cerebro y la médula espinal. Hay 12 pares de nervios craneales del cerebro y 31 pares de nervios espinales de la médula espinal.
Por principio funcional El sistema nervioso se divide en somático y autónomo. Somático los nervios inervan los músculos estriados del esqueleto y algunos órganos (lengua, faringe, laringe, etc.). Vegetativo los nervios regulan el funcionamiento de los órganos internos (contracción del corazón, peristaltismo intestinal, etc.).
Los principales procesos nerviosos son la excitación y la inhibición que ocurren en las células nerviosas. Excitación- el estado de las células nerviosas cuando transmiten o dirigen ellos mismos los impulsos nerviosos a otras células. Frenado- el estado de las células nerviosas cuando su actividad tiene como objetivo la restauración.
El sistema nervioso funciona según el principio de un reflejo. Reflejo- esta es la respuesta del cuerpo a la irritación, tanto interna como externa, que se lleva a cabo con la participación del sistema nervioso central (SNC).
Hay dos tipos de reflejos: incondicional(congénito) y condicional(adquirido en el proceso de la vida).
Todos los movimientos humanos representan nuevas formas de actos motores adquiridos en el proceso de la vida individual. Habilidad motora- una acción motora realizada automáticamente sin la participación de la atención y el pensamiento.
En el proceso de entrenamiento físico, el sistema nervioso humano mejora, llevando a cabo una interacción más sutil de los procesos de excitación e inhibición de varios centros nerviosos. El entrenamiento permite a los órganos de los sentidos realizar acciones motoras de forma más diferenciada y forma la capacidad de dominar más rápidamente nuevas habilidades motoras. La función principal del sistema nervioso es regular la interacción del cuerpo en su conjunto con su entorno. ambiente externo y en la regulación de las actividades de los órganos individuales y de las comunicaciones entre órganos.
Receptores y analizadores. La capacidad del cuerpo para adaptarse rápidamente a los cambios ambientales se logra gracias a la educación especial. receptores, que, al tener una especificidad estricta, transforma los estímulos externos (sonido, temperatura, luz, presión) en impulsos nerviosos que llegan a través de fibras nerviosas hacia el sistema nervioso central.
Los receptores humanos se dividen en dos grupos principales: extero- (externo) y interno- receptores (internos). Cada uno de estos receptores es parte integral sistema de análisis, que se llama analizador. Analizador Consta de tres secciones: el receptor, la parte conductora y la formación central en el cerebro. La parte más alta del analizador es la parte cortical del cerebro. Enumeremos los nombres de los analizadores cuyo papel en la vida humana es conocido por muchos:
Piel (sensibilidad táctil, al dolor, al calor, al frío);
Motor (los receptores en músculos, articulaciones, tendones y ligamentos se excitan bajo la influencia de la presión y el estiramiento);
Vestibular (ubicado en el oído interno y percibe la posición del cuerpo en el espacio);
Visual (luz y color);
Auditivo (sonido);
Olfativo (olfato);
aromatizante (gusto);
Visceral (condición de varios órganos internos).
Composición y funciones de la sangre.Sangre- tejido conectivo trófico líquido del cuerpo, que circula en los vasos y realiza siguientes funciones:
Transporte: entrega nutrientes a las células; Proporciona regulación humoral.
Respiratorio: suministra oxígeno a los tejidos;
Excretor: elimina de ellos productos metabólicos y dióxido de carbono;
Protector: garantizar la inmunidad y la formación de trombos durante el sangrado;
Termorregulador: regula la temperatura corporal.
La composición de la sangre es relativamente estable y tiene una reacción alcalina débil. La sangre se compone de plasma (55%) y elementos con forma (45 %).
Plasma- la parte líquida de la sangre (90-92% agua), que contiene sustancias orgánicas y sales (8%), además de vitaminas, hormonas y gases disueltos.
Elementos moldeados: glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. La formación de células sanguíneas se lleva a cabo en varios órganos hematopoyéticos: la médula ósea, el bazo y los ganglios linfáticos.
las células rojas de la sangre- rojo células de sangre(4-5 millones por mm cúbico), son portadores del pigmento rojo: la hemoglobina. La principal función fisiológica de los glóbulos rojos es unir y transportar oxígeno desde los pulmones a los órganos y tejidos. Este proceso se lleva a cabo debido a las características estructurales de los glóbulos rojos y a la composición química de la hemoglobina. La hemoglobina es única porque tiene la capacidad de formar sustancias en combinación con oxígeno. En el cuerpo hay 750-800 g de hemoglobina, su concentración en la sangre en los hombres es del 14-15%, en las mujeres del 13-14%. La hemoglobina determina la capacidad sanguínea máxima (la cantidad máxima de oxígeno que puede contener 100 ml de sangre). Cada 100 ml de sangre pueden captar hasta 20 ml de oxígeno. La combinación de hemoglobina con oxígeno se llama oxihemoglobina. Los glóbulos rojos se forman en las células rojas de la médula ósea.
Leucocitos- glóbulos blancos (6-8 mil en 1 mm cúbico de sangre). Su función principal es proteger al organismo de patógenos. Protegen al cuerpo de bacterias extrañas destruyéndolas directamente mediante fagocitosis (absorción) o produciendo anticuerpos para destruirlas. Su vida útil es de 2 a 4 días. La cantidad de leucocitos se repone constantemente gracias a los recién formados a partir de células de la médula ósea, el bazo y los ganglios linfáticos.
Plaquetas- Las plaquetas sanguíneas (200-400 mil/mm3), favorecen la coagulación de la sangre y, cuando se descomponen, liberan una sustancia vasoconstrictora: la serotonina.
Sistema circulatorio. La actividad de todos los sistemas del cuerpo humano se lleva a cabo mediante la interacción de la regulación humoral (líquida) y nerviosa. Regulación humoral llevado a cabo por un sistema de transporte interno a través de la sangre y el sistema circulatorio, que incluye el corazón, vasos sanguineos, vasos linfáticos y órganos que producen células especiales: elementos formados.
El sistema nervioso mejora o inhibe la actividad de todos los órganos no solo mediante ondas de excitación o impulsos nerviosos, sino también ingresando a la sangre, la linfa, la columna y fluidos de tejidos mediadores, hormonas y productos metabólicos. Estas sustancias químicas actúan sobre los órganos y el sistema nervioso. Así, en condiciones naturales no existe una regulación exclusivamente nerviosa de la actividad de los órganos, sino neurohumoral.
El movimiento de la sangre y la linfa a través de los vasos se produce de forma continua, por lo que los órganos, tejidos y células reciben constantemente lo que necesitan en el proceso de asimilación. nutrientes y el oxígeno y los productos de descomposición se eliminan continuamente durante el proceso metabólico.
Circulación- Este es el proceso de movimiento sanguíneo dirigido. Ocurre debido a la actividad del corazón y los vasos sanguíneos. Las principales funciones de la circulación sanguínea son de transporte, metabólicas, excretoras, homeostáticas y protectoras. El sistema circulatorio proporciona transporte. gases respiratorios, nutrientes y sustancias biológicamente activas, hormonas, transferencia de calor dentro del cuerpo.
La sangre en el cuerpo humano se mueve a través de sistema cerrado, en el que se distinguen dos partes: los círculos de circulación sanguínea grande y pequeño. Lado derecho el corazón mueve la sangre a través de la circulación pulmonar, el lado izquierdo del corazón, a través de la circulación sistémica (Fig. 4).
Arroz. 4. Circulación sistémica y pulmonar.
Circulación pulmonar Comienza desde el ventrículo derecho del corazón. Luego la sangre entra tronco pulmonar, que se divide en dos arterias pulmonares, que a su vez se dividen en arterias más pequeñas que pasan a los capilares de los alvéolos, donde se produce el intercambio de gases (en los pulmones, la sangre desprende dióxido de carbono y se enriquece con oxígeno). De cada pulmón emergen dos venas que drenan hacia la aurícula izquierda.
Circulación sistemica Comienza desde el ventrículo izquierdo del corazón. La sangre enriquecida con oxígeno y nutrientes fluye a todos los órganos y tejidos donde se produce el intercambio de gases y el metabolismo. Al tomar dióxido de carbono y productos de descomposición de los tejidos, la sangre se acumula en las venas y se mueve hacia la aurícula derecha.
El movimiento continuo de la sangre a través de los vasos es provocado por contracciones rítmicas del corazón, que se alternan con su relajación. Debido a la función de bombeo del corazón, creando una diferencia de presión en las arterias y secciones venosas En el sistema vascular, como resultado de la alternancia periódica de contracciones y relajaciones de los ventrículos y las aurículas, la sangre se mueve a través de los vasos de forma continua, en una determinada dirección. La contracción del músculo cardíaco se llama sístole, y su relajación - diástole. El período que incluye sístole y diástole es ciclo cardíaco.
La actividad del corazón se caracteriza por sístole auricular (0,1 s) y ventricular (0,35 s) y diástole (0,45 s).
Hay tres tipos de vasos sanguíneos en los humanos: arterias, venas y capilares. Las arterias y las venas se diferencian entre sí en la dirección del movimiento de la sangre en ellas. Las arterias transportan sangre desde el corazón a los tejidos y las venas la devuelven desde los tejidos al corazón. Capilares - los mejores vasos, son más delgados cabello humano 15 veces.
El corazón es el órgano central del sistema circulatorio. el corazon esta hueco organo musculoso, dividido por una partición longitudinal en mitades derecha e izquierda. Cada uno de ellos consta de aurícula y ventrículos, separados por tabiques fibrosos (Fig. 5).
Arroz. 5. Corazón humano.
Aparato valvular del corazón.- Formación que permite el paso de la sangre. sistema vascular en una dirección. En el corazón, hay válvulas de valvas entre las aurículas y los ventrículos y válvulas semilunares, en la salida de la sangre de los ventrículos hacia la aorta y la arteria pulmonar.
Automatismo del corazón- la capacidad del corazón de excitarse rítmicamente sin la participación de la regulación del sistema nervioso central. El movimiento de la sangre a través de los vasos está garantizado, además de la función de bombeo del corazón, por la acción de succión del tórax y la compresión dinámica de los vasos musculares durante el trabajo físico.
La sangre arterial fluye a través de los vasos desde el corazón bajo la influencia de la presión creada por el músculo cardíaco en el momento de su contracción. El movimiento de retorno de la sangre a través de las venas está influenciado por varios factores:
En primer lugar, la sangre venosa se mueve hacia el corazón bajo la acción de contracciones de los músculos esqueléticos, que parecen empujar la sangre fuera de las venas hacia el corazón, mientras que se excluye el movimiento inverso de la sangre, ya que las válvulas ubicadas en las venas dejan pasar la sangre. sólo en dirección al corazón. Mecanismo de ascenso forzoso sangre venosa al corazón venciendo las fuerzas de la gravedad bajo la influencia de contracciones rítmicas y relajación de los músculos esqueléticos, llamada bomba muscular. Por lo tanto, los músculos esqueléticos durante los movimientos cíclicos ayudan significativamente al corazón a asegurar la circulación sanguínea en el sistema vascular;
En segundo lugar, al inhalar, el tórax se expande y se crea en él una presión reducida, lo que asegura la succión de sangre venosa a la región torácica;
En tercer lugar, en el momento de la sístole (contracción) del músculo cardíaco, cuando las aurículas se relajan, se produce en ellas un efecto de succión que favorece el movimiento de la sangre venosa hacia el corazón.
El corazón funciona automáticamente bajo el control del sistema nervioso central; una onda de oscilaciones que se propaga a lo largo de las paredes elásticas de las arterias como resultado del choque hidrodinámico de una porción de sangre expulsada hacia la aorta durante la contracción del ventrículo izquierdo se llama ritmo cardiaco(ritmo cardiaco).
El ritmo del corazón depende de la edad, el sexo, el peso corporal y la condición física. En personas jóvenes sanas, la frecuencia cardíaca (FC) es de 60 a 80 latidos por minuto. En un hombre adulto en reposo es de 65 a 75 latidos/min, en las mujeres es de 8 a 10 latidos más que en los hombres. En atletas entrenados, la frecuencia cardíaca en reposo puede alcanzar 40-50 latidos/min.
Se llama frecuencia cardíaca inferior a 60 latidos/min. bradicardia, y más de 90 - taquicardia.
La cantidad de sangre empujada por el ventrículo del corazón hacia la aorta durante una contracción se llama volumen sanguíneo sistólico (ictus), en reposo es de 60-80 ml. En actividad física en personas no entrenadas aumenta a 100-130 ml, y en personas entrenadas a 180-200 ml.
La cantidad de sangre expulsada por un ventrículo del corazón en un minuto se llama Volumen sanguíneo minuto (MBV). En reposo, esta cifra es de 4 a 6 litros en promedio. Durante la actividad física aumenta en personas no entrenadas hasta 18-20 l, y en personas entrenadas hasta 30-40 l.
La presión de la sangre que circula por el sistema cardiovascular está determinada principalmente por el trabajo del corazón, la resistencia de las paredes de los vasos sanguíneos y las fuerzas hidrostáticas. en la aorta y arterias centrales circulación sistémica, la presión arterial (presión arterial) en reposo durante la sístole (momento de contracción del corazón) es de 115-125 mm Hg. Art., Con diástole (presión en el momento de relajación del músculo cardíaco) es de 60-80 mm Hg. Arte.
Según la Organización Mundial de la Salud, rendimiento óptimo presión arterial los números son 120/80.
El mínimo normal para un adulto es 100-110/60-70. Por debajo de estos valores, la presión es hipotónico.
Los valores altos normales incluyen los números 130-139/85-89. Por encima de estos valores, la presión es hipertenso.
Las personas mayores tienen una presión arterial más alta que las personas más jóvenes; en los niños es menor que en los adultos.
El valor de la presión arterial depende de la fuerza contráctil del miocardio, el tamaño del COI, la longitud, capacidad y tono de los vasos sanguíneos y la viscosidad de la sangre.
Bajo la influencia del entrenamiento físico, el tamaño y la masa del corazón aumentan debido al engrosamiento de las paredes del músculo cardíaco y al aumento de su volumen. El músculo de un corazón entrenado está más densamente poblado de vasos sanguíneos, lo que garantiza una mejor nutrición del tejido muscular y su rendimiento.
Aliento.Respiración es un complejo de procesos fisiológicos, bioquímicos y biofísicos que aseguran el suministro de oxígeno al cuerpo, su transporte a tejidos y órganos, así como su formación, liberación y eliminación del cuerpo. dióxido de carbono y agua. Se distinguen las siguientes partes del sistema respiratorio: respiración externa, transporte de gases por la sangre y respiración tisular.
Respiración externa llevado a cabo usando Aparato de respiración formado por las vías respiratorias (cavidad nasal, nasofaringe, laringe, tráquea, tráquea y bronquios). Las paredes de las fosas nasales están revestidas con epitelio ciliado, que atrapa el polvo que entra en el aire. El aire dentro del conducto nasal se calienta. Al respirar por la boca, el aire entra directamente a la faringe y de ésta a la laringe, sin ser limpiado ni calentado (Fig. 6).
Arroz. 6. La estructura del aparato respiratorio humano.
Cuando inhalas, el aire ingresa a los pulmones, cada uno de los cuales está en cavidad pleural y trabajan aislados unos de otros. Cada pulmón tiene forma de cono. Desde el lado que mira hacia el corazón, un bronquio ingresa a cada pulmón y se divide en bronquios más pequeños, formando el llamado árbol bronquial. Los pequeños bronquios terminan en alvéolos, que están entrelazados con una densa red de capilares por donde fluye la sangre. A medida que la sangre pasa a través de los capilares pulmonares, se produce el intercambio de gases: el dióxido de carbono, liberado de la sangre, ingresa a los alvéolos, que liberan oxígeno a la sangre.
Los indicadores del rendimiento de los órganos respiratorios son el volumen corriente, la frecuencia respiratoria, la capacidad vital, la ventilación pulmonar, el consumo de oxígeno, etc.
Volumen corriente- el volumen de aire que pasa por los pulmones en un ciclo respiratorio (inhalación, exhalación), este indicador aumenta significativamente en personas entrenadas y oscila entre 800 ml y más. En personas no entrenadas, el volumen corriente en reposo es de 350-500 ml.
Si, después de una inhalación normal, exhala tanto como sea posible, saldrán otros 1,0-1,5 litros de aire de los pulmones. Este volumen se suele llamar reservar La cantidad de aire que se puede inhalar más allá del volumen corriente se llama volumen adicional.
La suma de tres volúmenes: respiratorio, adicional y de reserva es la capacidad vital de los pulmones. Capacidad vital de los pulmones (VC)- el volumen máximo de aire que una persona puede exhalar después de una inhalación máxima (medido por espirometría). La capacidad vital de los pulmones depende en gran medida de la edad, el sexo, la altura, la circunferencia del pecho, desarrollo fisico. En los hombres, la capacidad vital oscila entre 3200 y 4200 ml, en mujeres entre 2500 y 3500 ml. En los deportistas, especialmente los que practican deportes cíclicos (natación, esquí de fondo, etc.), la capacidad vital puede alcanzar los 7.000 ml o más en los hombres y los 5.000 ml o más en las mujeres.
Frecuencia respiratoria- número de ciclos respiratorios por minuto. Un ciclo consta de inhalación, exhalación y una pausa respiratoria. La frecuencia respiratoria promedio en reposo es de 15 a 18 ciclos por minuto. En personas entrenadas, debido a un aumento en el volumen corriente, la frecuencia respiratoria disminuye a 8-12 ciclos por minuto. Durante la actividad física, la frecuencia respiratoria aumenta, por ejemplo, en los nadadores hasta 45 ciclos por minuto.
Ventilación pulmonar- el volumen de aire que pasa por los pulmones en un minuto. La cantidad de ventilación pulmonar se determina multiplicando el volumen corriente por la frecuencia respiratoria. La ventilación pulmonar en reposo está en el nivel de 5000-9000 ml. Con la actividad física esta cifra aumenta.
Consumo de oxigeno- la cantidad de oxígeno que utiliza el cuerpo en reposo o durante el ejercicio en 1 minuto. En reposo, una persona consume entre 250 y 300 ml de oxígeno por minuto. Con la actividad física este valor aumenta. Mayor cantidad Oxígeno que el cuerpo puede consumir por minuto como máximo. trabajo muscular, llamado consumo máximo de oxígeno(IPC).
El sistema respiratorio se desarrolla más eficazmente mediante deportes cíclicos (correr, remar, nadar, esquiar, etc.) (Tabla 1)
Mesa 1. Algunos indicadores morfofuncionales de enfermedades cardiovasculares.
E. ZVYAGINA.
Los fisiológicos afirman que la falta de oxígeno en algunos casos puede ser beneficiosa para el organismo e incluso ayudar a curar muchas enfermedades.
La falta de oxígeno en órganos y tejidos (hipoxia) se produce por diversas razones.
Laureado con el Premio Estatal de Ucrania, Profesor A. Z. Kolchinskaya. Bajo su liderazgo, se creó un programa informático que evalúa el funcionamiento del sistema respiratorio y se desarrolló un sistema de entrenamiento hipóxico.
Sesión de entrenamiento hipóxico. El paciente respira a través del hipoxicador durante varios minutos, luego se quita la mascarilla y respira aire normal. El procedimiento se repite de cuatro a seis veces.
Puedes olvidarte de nadar o andar en bicicleta, pero la respiración es un proceso que ocurre fuera de nuestra conciencia. Gracias a Dios, aquí no se requiere ninguna formación especial. Quizás por eso la mayoría de nosotros tenemos ideas muy vagas sobre cómo respiramos.
Si preguntas sobre esto a una persona lejos de Ciencias Naturales, lo más probable es que la respuesta sea: respiramos con los pulmones. Actualmente, esto no es verdad. La humanidad necesitó más de doscientos años para comprender qué es la respiración y cuál es su esencia.
Esquemáticamente, el concepto moderno de respiración se puede representar de la siguiente manera: los movimientos del pecho crean las condiciones para la inhalación y la exhalación; inhalamos aire y con él oxígeno que, al pasar por la tráquea y los bronquios, ingresa a los alvéolos pulmonares y a los vasos sanguíneos. Gracias al trabajo del corazón y a la hemoglobina contenida en la sangre, el oxígeno llega a todos los órganos, a cada célula. Las células contienen pequeños granos: mitocondrias. Es en ellos donde se procesa el oxígeno, es decir, se produce la respiración.
El oxígeno de las mitocondrias es "captado" por enzimas respiratorias, que lo entregan en forma de iones cargados negativamente a un ión de hidrógeno cargado positivamente. Cuando los iones de oxígeno e hidrógeno se combinan, liberan un gran número de Calor necesario para la síntesis del principal dispositivo de almacenamiento de energía biológica: ATP (ácido adenosina fosfórico). La energía liberada durante la descomposición del ATP es utilizada por el organismo para llevar a cabo todos los procesos vitales y para cualquiera de sus actividades.
Así fluye la respiración condiciones normales: es decir, el aire contiene una cantidad suficiente de oxígeno, y la persona está sana y no experimenta sobrecarga. Pero ¿qué pasa cuando se altera el equilibrio?
El sistema respiratorio se puede comparar con una computadora. La computadora cuenta con elementos sensibles a través de los cuales se transmite información sobre el avance del proceso al centro de control. Los mismos elementos sensibles están presentes en la cadena respiratoria. Estos son los quimiorreceptores de la aorta y arterias carótidas, transmitiendo información sobre una disminución en la concentración de oxígeno en la sangre arterial o un aumento en el contenido de dióxido de carbono en ella. Esto sucede, por ejemplo, en los casos en que disminuye la cantidad de oxígeno en el aire inhalado. La señal al respecto se transmite a través de receptores especiales al centro respiratorio del bulbo raquídeo y de allí a los músculos. El trabajo del tórax y los pulmones aumenta, una persona comienza a respirar con más frecuencia y, en consecuencia, mejora la ventilación de los pulmones y el suministro de oxígeno a la sangre. La excitación de los receptores de las arterias carótidas también provoca un aumento de la frecuencia cardíaca, lo que aumenta la circulación sanguínea y el oxígeno llega más rápido a los tejidos. Esto también se ve facilitado por la liberación de nuevos glóbulos rojos a la sangre y, por tanto, de la hemoglobina que contienen.
Esto explica influencia beneficiosa aire de montaña en vitalidad persona. Al llegar a los centros turísticos de montaña, por ejemplo en el Cáucaso, muchas personas notan que su estado de ánimo mejora y que la sangre parece fluir más rápido. Y el secreto es simple: el aire en las montañas es escaso y contiene menos oxígeno. El cuerpo trabaja en el modo "lucha por el oxígeno": para garantizar el suministro completo de oxígeno a los tejidos, necesita movilizar recursos internos. La respiración se acelera, aumenta la circulación sanguínea y, como resultado, se activan las fuerzas vitales.
Pero si subes a las montañas, donde el aire contiene aún menos oxígeno, el cuerpo reaccionará ante su falta de una manera completamente diferente. La hipoxia (en términos científicos, falta de oxígeno) será peligrosa y el sistema nervioso central será el primero en sufrirla.
Si no hay suficiente oxígeno para apoyar la función cerebral, una persona puede perder el conocimiento. Una hipoxia grave a veces incluso provoca la muerte.
Pero la hipoxia no es necesariamente causada bajo contenido oxígeno en el aire. Puede ser causado por una u otra enfermedad. Por ejemplo, con bronquitis crónica, asma bronquial y varias enfermedades pulmones (neumonía, neumoesclerosis), no todo el oxígeno inhalado ingresa a la sangre. El resultado es un suministro insuficiente de oxígeno a todo el cuerpo. Si hay pocos glóbulos rojos y la hemoglobina que contienen en la sangre (como ocurre con la anemia), todo el proceso respiratorio se ve afectado. Puede respirar con frecuencia y profundamente, pero el suministro de oxígeno a los tejidos no aumentará significativamente: después de todo, la hemoglobina es responsable de su transporte. En general, el sistema circulatorio está directamente relacionado con la respiración, por lo que las interrupciones en la actividad cardíaca no pueden dejar de afectar el suministro de oxígeno a los tejidos. La formación de coágulos de sangre en los vasos sanguíneos también conduce a la hipoxia.
Entonces, el funcionamiento del sistema respiratorio falla con una falta significativa de oxígeno en el aire (por ejemplo, en lo alto de las montañas), así como con diversas enfermedades. Pero resulta que una persona puede experimentar hipoxia incluso si está sana y respira aire rico en oxígeno. Esto sucede cuando aumenta la carga sobre el cuerpo. El hecho es que en un estado activo una persona consume mucho más oxígeno que en un estado de calma. Cualquier trabajo (físico, intelectual, emocional) requiere ciertos costos energéticos. Y la energía, como descubrimos, se genera mediante la combinación de oxígeno e hidrógeno en las mitocondrias, es decir, durante la respiración.
Por supuesto, el cuerpo dispone de mecanismos que regulan el suministro de oxígeno cuando aumenta la carga. Aquí se aplica el mismo principio que en el caso del aire enrarecido, cuando los receptores de la aorta y de las arterias carótidas registran una disminución de la concentración de oxígeno en la sangre arterial. La excitación de estos receptores se transmite a la corteza. hemisferios cerebrales cerebro y todas sus partes. Aumenta la ventilación de los pulmones y el suministro de sangre, lo que evita una disminución en la tasa de suministro de oxígeno a los órganos y células.
Es curioso que en algunos casos el cuerpo pueda tomar medidas anticipadas contra la hipoxia, en particular la que se produce durante el ejercicio. La base para ello es la previsión de futuros aumentos de carga. En este caso, el cuerpo también tiene elementos sensibles especiales: responden al sonido, señales de color, cambios de olfato y gusto. Por ejemplo, un atleta, después de escuchar la orden "¡Adelante!", recibe una señal para reorganizar el funcionamiento del sistema respiratorio. Comienza a fluir más oxígeno hacia los pulmones, la sangre y los tejidos.
Sin embargo, un cuerpo no entrenado a menudo no puede establecer un suministro adecuado de oxígeno bajo una carga significativa. Y luego la persona sufre de hipoxia.
El problema de la hipoxia ha atraído durante mucho tiempo la atención de los científicos. Se llevaron a cabo importantes avances bajo la dirección del académico N. N. Sirotinin en el Instituto de Fisiología que lleva su nombre. A. A. Bogomolets Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Ucrania. Una continuación de estos estudios fue el trabajo de la profesora A. Z. Kolchinskaya, ganadora del Premio Estatal de Ucrania, y sus alumnos. Crearon un programa informático que permite evaluar el funcionamiento del sistema respiratorio humano utilizando varios indicadores (volumen de aire inhalado, tasa de oxígeno que ingresa a la sangre, frecuencia cardíaca, etc.). El trabajo se realizó, por un lado, con deportistas y escaladores y, por otro, con personas que padecían determinadas enfermedades (bronquitis crónica, asma bronquial, anemia, diabetes, sangrado uterino, parálisis cerebral, miopía, etc.). Los análisis informáticos han demostrado que incluso aquellas enfermedades que parecen no estar directamente relacionadas con el sistema respiratorio tienen un impacto negativo sobre él. Es lógico suponer comentario: el funcionamiento del sistema respiratorio puede afectar el estado de todo el cuerpo.
Y entonces surgió la idea del entrenamiento hipóxico. Recordemos: con una ligera disminución de la cantidad de oxígeno en el aire (por ejemplo, en las estribaciones), el cuerpo activa las fuerzas vitales. El sistema respiratorio se reconstruye, adaptándose a las nuevas condiciones. Aumenta el volumen de respiración, aumenta la circulación sanguínea, aumentan los glóbulos rojos y la hemoglobina y aumenta el número de mitocondrias. Estos resultados se pueden lograr en un entorno clínico proporcionando al paciente un flujo de aire desde contenido reducido oxígeno. Para ello, se creó un aparato especial: un hipoxicador.
Pero una persona no puede estar constantemente conectada al dispositivo. Es necesario lograr resultados sostenibles y cambios cualitativos en el sistema respiratorio. Para ello, se decidió dividir la sesión de exposición hipóxica en series: resultó que fue bajo este régimen que se fortalecieron los mecanismos desarrollados por el cuerpo para adaptarse a la hipoxia. El paciente respira a través de un hipoxicador durante varios minutos (el contenido de oxígeno en el aire suministrado es del 11 al 16%), luego se quita la mascarilla y respira aire normal durante un tiempo. Esta alternancia se repite de cuatro a seis veces. Como resultado, de una sesión a otra, se entrenan los órganos respiratorios, circulatorios, hematopoyéticos y los orgánulos celulares que participan en la utilización del oxígeno: las mitocondrias.
Para cada paciente, el régimen de entrenamiento hipóxico a intervalos se selecciona individualmente. Es importante determinar la concentración de oxígeno en el aire inhalado a partir de la cual comenzarán a funcionar en el cuerpo los mecanismos de adaptación a la hipoxia. Por supuesto, estas concentraciones no son las mismas para un deportista que para un paciente con asma bronquial. Por lo tanto, antes de prescribir un tratamiento, se realiza una prueba hipóxica, que determina la respuesta del cuerpo a la inhalación de aire con bajo contenido de oxígeno.
Hoy en día, el entrenamiento hipóxico ya ha demostrado su eficacia en el tratamiento de una amplia variedad de enfermedades. En primer lugar, por supuesto, para las enfermedades del tracto respiratorio, como por ejemplo
Bronquitis crónica obstructiva y asma bronquial. Esto por sí solo justifica con creces el trabajo de los científicos que desarrollaron el método. Pero lo más sorprendente es que con su ayuda se pueden tratar aquellas enfermedades que, a primera vista, no tienen nada que ver con la respiración.
Por ejemplo, como demostró B. Kh. Khatsukov, el método resultó eficaz en el tratamiento de la miopía. Más del 60% de los niños miopes que se sometieron a un curso de entrenamiento hipóxico recuperaron completamente su visión; en el resto, mejoró significativamente. El hecho es que la causa de la miopía es el suministro deficiente de sangre y oxígeno al músculo ciliar del ojo y a los lóbulos occipitales de la corteza cerebral, que regulan la visión. En los niños miopes, el sistema respiratorio se queda atrás. desarrollo de la edad. Y cuando se normaliza, se restablece la visión.
A. 3. Kolchinskaya y sus alumnos M. P. Zakusilo y 3. Kh. Abazova dirigieron experimento exitoso sobre el uso del entrenamiento hipóxico para el tratamiento del hipotiroidismo (glándula tiroides poco activa). Cuando el paciente inhaló aire con un contenido reducido de oxígeno, su glándula tiroides comenzó a producir más hormonas. Después de varias sesiones, el nivel de hormonas en sangre se normalizó.
Actualmente, ya existen bastantes centros especializados en terapia hipóxica que operan en Rusia y los países de la CEI. Estos centros tratan con éxito a pacientes con anemia, enfermedades coronarias, hipertensión en la etapa inicial, distonía neurocirculatoria, diabetes mellitus, algunas enfermedades ginecológicas.
También se han conseguido buenos resultados en el entrenamiento de deportistas. Después de un curso de entrenamiento hipóxico de 15 días, el consumo máximo de oxígeno de ciclistas, remeros y esquiadores aumenta en un 6%. Con un entrenamiento deportivo sistemático normal, esto lleva aproximadamente un año. Pero respirar en estos deportes es la clave del éxito. Además, como sabemos, depende de Estado general organismo, su potencial.
El efecto del entrenamiento hipóxico es similar al de endurecimiento o ejercicios matutinos. Así como entrenamos nuestros músculos o aumentamos nuestra inmunidad mojándonos. agua fría, puedes "entrenar" el sistema respiratorio. Es una pena que no puedas hacer este tipo de gimnasia en casa. Aún tienes que pagar por tu salud.
El origen del cerebro Savelyev Sergey Vyacheslavovich
§ 6. Consumo de oxígeno cerebral
Es completamente incorrecto relacionar la tasa de metabolismo cerebral con el consumo total de oxígeno del cuerpo (Schmidt-Nielsen, 1982). De hecho, en una musaraña el consumo de oxígeno por 1 kg de peso corporal es de 7,4 l/h, y en un elefante es de 0,07 l/h. Sin embargo, este es el consumo total de oxígeno, que varía en órdenes de magnitud en diferentes partes del cuerpo tanto del elefante como de la musaraña. Además, en animales con diferente biología, la cantidad de oxígeno consumido por los mismos órganos del cuerpo también varía significativamente. La idea de que el consumo de oxígeno en el cerebro cambia proporcionalmente al tamaño del cuerpo sigue siendo un extraño error. Si el consumo de oxígeno del cerebro de cualquier mamífero cae por debajo de 12,6 L/(kg-h), se produce la muerte. Con este nivel de oxígeno, el cerebro sólo puede permanecer activo durante 10 a 15 segundos. Después de 30 a 120 s, la actividad refleja se desvanece y después de 5 a 6 minutos comienza la muerte de las neuronas. En otras palabras, el tejido nervioso prácticamente no tiene recursos propios. Ni una musaraña, ni siquiera un elefante, tendrían posibilidades de sobrevivir si el consumo de oxígeno del cerebro no estuviera garantizado por mecanismos especiales. El cerebro recibe oxígeno, agua con soluciones electrolíticas y nutrientes según leyes que nada tienen que ver con la tasa metabólica de otros órganos. Los valores de consumo de todos los componentes "consumibles" son relativamente estables y no pueden estar por debajo de un cierto nivel que asegure la actividad funcional del cerebro.
Cabe señalar que el cerebro suele tener una influencia decisiva en el metabolismo de todo el animal. El consumo de energía del cerebro no puede estar por debajo de un valor determinado. Este nivel se logra en diferentes grupos sistemáticos cambiando la velocidad de la circulación sanguínea en los vasos del sistema nervioso. La razón de estas diferencias son los cambios en el número de capilares por 1 mm de tejido cerebral. Por supuesto, en diferentes departamentos En el cerebro, la longitud de los capilares puede variar significativamente. Dependiendo de la carga fisiológica, la luz de los capilares también puede cambiar dinámicamente. Sin embargo, este indicador tan medio ilumina las razones del aumento de la frecuencia cardíaca en los pequeños mamíferos. Cuanto más pequeña es la red capilar del cerebro, mayor debe ser el caudal sanguíneo para garantizar el flujo necesario de oxígeno y nutrientes. Puede aumentar el metabolismo debido a la frecuencia cardíaca, la respiración y el ritmo de consumo de alimentos. Esto es lo que sucede en los pequeños mamíferos. La información sobre la densidad de los capilares en el cerebro de los animales es muy fragmentaria. Sin embargo, existe una tendencia general que muestra un desarrollo evolutivo. red capilar cerebro En una rana de estanque, la longitud de los capilares en 1 mm3 de tejido cerebral es de unos 160 mm; en una rana con cabeza entera pez cartilaginoso- 500, en un tiburón - 100, en un ambistoma - 90, en una tortuga - 350, en una tuateria - 100 mm, en una musaraña - 400, en un ratón 700, en una rata - 900, en un conejo - 600 , en un gato - 900, en un perro - 900 y en primates y humanos - 1200-1400 mm. Debe tenerse en cuenta que cuando se reduce la longitud de los capilares, el área de su superficie de contacto con tejido nervioso disminuye exponencialmente. Esto indica que para mantener un nivel mínimo de suministro de oxígeno al cerebro, el corazón de la musaraña debe latir varias veces más rápido que el de los primates y los humanos. De hecho, para una persona este valor es de 60 a 90 por minuto y para una musaraña es de 130 a 450. La masa del corazón de la musaraña debería ser proporcionalmente mayor. En los humanos es aproximadamente el 4%, en los capuchinos, el 8% y en las musarañas, el 14% del peso corporal total. En consecuencia, uno de los órganos clave que determina el metabolismo de los animales es el cerebro.
Intentemos estimar la proporción real de energía consumida por el cuerpo de animales con diferentes masas cerebrales y corporales. La gran masa relativa del sistema nervioso de los pequeños mamíferos impone altas exigencias al nivel del metabolismo del propio cerebro. Los costos de mantenimiento son comparables a los costos de mantenimiento del cerebro humano, que han sido bien investigados. El consumo básico de nutrientes y oxígeno del cerebro humano es aproximadamente del 8 al 10% del total del cuerpo. Cuando el organismo está inactivo, este valor es más o menos constante, aunque puede fluctuar significativamente entre representantes grandes y pequeños de una determinada especie. Sin embargo, incluso este valor es desproporcionadamente grande. El cerebro humano representa 1/50 del peso corporal y consume 1/10 de toda la energía, 5 veces más que cualquier otro órgano. Estas cifras están algo subestimadas, ya que sólo el consumo de oxígeno es del 18%. Sumemos los costos de mantenimiento de la médula espinal y el sistema periférico y obtenemos aproximadamente 1/7. En consecuencia, en estado inactivo, el sistema nervioso humano consume alrededor del 15% de la energía de todo el cuerpo. Consideremos ahora la situación con un cerebro y un sistema nervioso periférico que funcionan activamente. Según las estimaciones más conservadoras, el coste energético de un cerebro es más del doble. Dado el aumento generalizado de la actividad de todo el sistema nervioso, se puede suponer con seguridad que entre el 25 y el 30% del gasto total del organismo se destina a su mantenimiento (fig. I-8).
El sistema nervioso de los mamíferos resulta ser un órgano extremadamente "caro", por lo que cuanto menos tiempo trabaja el cerebro de forma intensiva, más económico resulta su mantenimiento. El problema se resuelve de diferentes maneras. Uno de los métodos está asociado con minimizar el tiempo de funcionamiento intensivo del sistema nervioso. Esto se logra mediante un gran conjunto de programas de conducta innatos e instintivos que se almacenan en el cerebro como un conjunto de instrucciones. Las instrucciones para diferentes comportamientos requieren sólo ajustes menores para adaptarse a condiciones específicas. El cerebro apenas se utiliza para tomar decisiones individuales basadas en la experiencia personal del animal. La supervivencia se convierte en proceso estadístico Aplicación de formas de comportamiento ya preparadas a condiciones ambientales específicas. Los costos energéticos necesarios para mantener el cerebro se convierten en un limitante de la actividad intelectual de los animales pequeños.
Por ejemplo, digamos que el topo vieira americano decidió usar su cerebro, como los primates o los humanos. Consideremos las condiciones iniciales. Un lunar que pesa 40 g tiene un cerebro que pesa 1,2 g y una médula espinal, junto con un sistema nervioso periférico que pesa aproximadamente 0,9 g. Al tener un sistema nervioso que constituye más del 5% de su peso corporal, el lunar gasta alrededor del 30% de su los recursos energéticos totales del cuerpo en su mantenimiento. Si piensa en resolver un problema de ajedrez, los gastos de su cuerpo para mantener el cerebro se duplicarán y el topo morirá instantáneamente de hambre. Incluso si un topo empuja una interminable lombriz de caviar negro, entonces morirá de todos modos. El cerebro necesitará tanta energía que surgirán problemas insolubles con la tasa de producción de oxígeno y el suministro de componentes metabólicos iniciales desde el tracto gastrointestinal. Surgen dificultades similares con la eliminación de productos metabólicos del sistema nervioso y su enfriamiento básico. Así, los pequeños insectívoros y roedores están condenados a no convertirse en jugadores de ajedrez. Su cerebro es instintivo y los problemas energéticos de su contenido plantean barreras insuperables al desarrollo del comportamiento individual. A nivel individual, sólo puede surgir variabilidad en la aplicación de programas conductuales innatos.
Arroz. I-8. Procesos metabólicos en el cerebro de los primates.
En el metabolismo del sistema nervioso se pueden distinguir tres procesos dinámicos principales: el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono, el consumo de sustancias orgánicas y la liberación de productos catabólicos, el intercambio de agua y soluciones electrolíticas. En la parte inferior se indica la proporción de estas sustancias consumidas por el cerebro humano. El intercambio de soluciones de agua y electrolitos se calcula como el tiempo que tarda toda el agua del cuerpo en pasar por el cerebro. El resultado final es un estado pasivo, el resultado final es el trabajo intenso del sistema nervioso.
Sin embargo, basta con aumentar ligeramente el tamaño del cuerpo y surge una situación cualitativamente diferente. rata gris (Rattus rattus) Tiene un sistema nervioso que pesa aproximadamente 1/60 del peso corporal. Esto ya es suficiente para lograr disminución notable Metabolismo cerebral relativo. No tiene sentido volver a contar los resultados de experimentos intelectuales y observaciones de ratas, y el grado de individualización del comportamiento no es comparable al de los topos y las musarañas. Ventaja obvia Un aumento en el peso corporal es una disminución en el costo de mantener el cerebro. Las partes periféricas que trabajan constantemente no son tan caras como el cerebro, por lo que un aumento en el peso corporal conduce a un cerebro relativamente "más barato".
Por lo tanto, para crear un cerebro personalizado, se necesita un animal con una masa corporal suficientemente grande. En otras palabras, existe una especie de barrera que, a través del tamaño corporal y la masa cerebral, limita la capacidad de los animales para aprender e individualizar comportamientos. Un animal pequeño con un cerebro grande y elevados costes de mantenimiento no podrá cubrir los costes energéticos necesarios para aumentar su actividad. Por tanto, no se puede esperar soluciones a problemas complejos o una profunda individualización del comportamiento adaptativo. Si el animal es grande y el tamaño del cerebro es relativamente pequeño, entonces son aceptables fluctuaciones significativas en los costos energéticos de su mantenimiento. En esta situación, tanto la individualización del comportamiento como la procesos complejos aprendiendo. Sin embargo, incluso un animal grande con buena cerebro desarrollado Hay problemas energéticos. El sistema nervioso es demasiado caro para utilizarlo intensivamente. El pequeño sistema nervioso que trabaja intensamente consume una parte colosal de los recursos del cuerpo. Esta situación no es rentable. Una solución energéticamente justificada sólo puede ser el uso a corto plazo del cerebro para resolver problemas específicos. Esto es lo que se observa en los grandes mamíferos. La actividad breve es rápidamente reemplazada por un descanso prolongado.
Por tanto, los sistemas nerviosos pequeño y grande tienen sus ventajas. Para implementar un comportamiento instintivo, se puede tener un cerebro pequeño, pero su adaptabilidad se reduce a modificaciones del instinto. Cerebro grande Le cuesta bastante a su propietario, pero los elevados costes energéticos están bastante justificados. Un cerebro grande le permite hacer frente a tareas complejas que no tienen soluciones instintivas preparadas. El coste de implementar tales mecanismos de comportamiento adaptativo es muy alto, por lo que tanto los animales como los humanos intentan utilizar el cerebro lo menos posible.
Privilegio del sistema nervioso.
El sistema nervioso de muchos animales (y especialmente de los mamíferos) tiene una propiedad que lo sitúa en una posición excepcional. Esta propiedad se debe a su aislamiento del resto del cuerpo. Al ser el principal mecanismo de integración del trabajo de los órganos internos y la base del comportamiento, es un "cuerpo extraño" para el propio cuerpo. El sistema inmunológico ve al sistema nervioso como una astilla. Si el sistema inmunológico "llega" al cerebro, entonces comienzan procesos autoinmunes graves que son incompatibles con la vida.
Surge una situación paradójica. El sistema nervioso consume una gran parte del oxígeno y los nutrientes de todo el cuerpo, que recibe a través de la sangre. Al mismo tiempo, debe aislarse cuidadosamente del sistema circulatorio, ya que las células del sistema inmunológico lo consideran un objeto extraño.
Desde el punto de vista de la conveniencia biológica, es visible una contradicción obvia. El principal órgano integrador no debe ser ajeno al sistema inmunológico. Sin embargo, este es un hecho al que es bastante fácil encontrar una explicación clara. El cerebro contiene demasiados componentes orgánicos especializados que no se utilizan en ningún otro lugar del cuerpo. Crear un mecanismo en el sistema inmunológico para reconocerlas como “nuestras” células es extremadamente difícil e injustificado. Es mucho más “barato” simplemente separar el sistema nervioso del resto del cuerpo. Este principio de aislamiento se implementa en los testículos, los ovarios y el sistema nervioso. En el muy vista general El aislamiento del sistema nervioso lo mantiene la barrera hematoencefálica, que consta de varios tipos de células especializadas. Para comprender el aislamiento del sistema nervioso del resto del cuerpo, es necesario considerar los principios elementales de su estructura.
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La cantidad de oxígeno consumida por una persona en ayunas en estado de reposo muscular, acostada, es un indicador del metabolismo necesario para mantener las funciones vitales del organismo en reposo, es decir, el metabolismo basal. El metabolismo humano básico se caracteriza por un consumo de oxígeno en el rango de 200-250 ml/min con un consumo de energía de aproximadamente 1-1,2 kcal/min. El metabolismo básico está influenciado por el sexo, la edad, el peso y la superficie corporal, la composición de los alimentos, condiciones climáticas, temperatura ambiente, etc. La tasa metabólica energética basal para un adulto se considera de 1 kcal por 1 kg de peso por hora.
Un mayor consumo de oxígeno durante el trabajo es necesario para la oxidación de los productos de descomposición de los carbohidratos en la fase aeróbica (ácido láctico), las grasas, así como para la resíntesis de sustancias que contienen nitrógeno en la fase anaeróbica. La necesidad de oxígeno del cuerpo es mayor cuanto más trabajo duro. Dentro de ciertos límites hay dependencia lineal entre la severidad del trabajo realizado y el consumo de oxígeno. Este cumplimiento está garantizado por un mayor trabajo del sistema cardiovascular y un aumento en el coeficiente de difusión de oxígeno a través del tejido pulmonar. El coeficiente de difusión aumenta de 50 cuando se opera a 450 kg/min a 61 cuando se opera a 1590 kg/min.
La cantidad de oxígeno por minuto necesaria para la oxidación completa de los productos de descomposición se denomina demanda de oxígeno o demanda de oxígeno, mientras que la cantidad máxima de oxígeno que el cuerpo puede recibir por minuto se denomina techo de oxígeno. El límite máximo de oxígeno para personas no entrenadas para el trabajo físico es de aproximadamente 3 l/min, y para personas entrenadas puede alcanzar 4-5 l/min.
Los costos de energía para el trabajo dinámico negativo son aproximadamente el 50% de los costos de energía para el trabajo dinámico positivo. Por tanto, mover una carga a lo largo de un plano horizontal es entre 9 y 16 veces más fácil que levantar una carga.
Arroz. 1. Dinámica del consumo de oxígeno durante el trabajo físico. Eclosión a cuadros: consumo de oxígeno durante la operación; sombreado horizontal - solicitud de oxígeno; sombreado vertical - deuda de oxígeno. La imagen de la izquierda es un trabajo medio pesado; La imagen de la derecha muestra trabajos con deuda progresiva de oxígeno.
El consumo de oxígeno durante el trabajo dinámico positivo se muestra en la Fig. 1. Como puede verse en esta figura, la curva de consumo de oxígeno al inicio del trabajo aumenta y solo después de 2-3 minutos se establece en un cierto nivel, que luego se mantiene durante un tiempo prolongado (estado estable). La esencia de este curso de la curva es que al principio el trabajo se realiza con una satisfacción incompleta de la demanda de oxígeno y, como resultado, con una deuda de oxígeno creciente, ya que los procesos energéticos en el músculo durante su contracción ocurren instantáneamente, y el suministro de oxígeno debido a la inercia de los sistemas cardiovascular y respiratorio es lento. Y sólo cuando el suministro de oxígeno satisface plenamente la demanda de oxígeno se produce un estado estable de consumo de oxígeno.
La deuda de oxígeno formada al inicio del trabajo se reembolsa una vez finalizado el trabajo, durante el período de recuperación, durante el cual el consumo de oxígeno alcanza el nivel inicial. Ésta es la dinámica del consumo de oxígeno durante el trabajo ligero y moderado. Durante el trabajo pesado, prácticamente nunca se produce un estado estable de consumo de oxígeno; la deficiencia de oxígeno al comienzo del trabajo se complementa con la deficiencia de oxígeno que se forma durante el mismo. En este caso, el consumo de oxígeno aumenta todo el tiempo hasta el techo de oxígeno. El período de recuperación con este tipo de trabajo es mucho más largo. En el caso de que la demanda de oxígeno durante el funcionamiento supere el límite máximo de oxígeno, se produce el llamado falso estado estable. Refleja el techo de oxígeno, no la verdadera demanda de oxígeno. El período de recuperación es aún más largo.
Por tanto, el nivel de consumo de oxígeno relacionado con el trabajo se puede utilizar para juzgar la gravedad del trabajo realizado. Un estado estable de consumo de oxígeno durante el trabajo puede indicar que la demanda de oxígeno está completamente satisfecha, que no se produce acumulación de ácido láctico en los músculos y la sangre y que tiene tiempo de resintetizarse en glucógeno. La ausencia de un estado estacionario y un aumento en el consumo de oxígeno durante el trabajo indican la severidad del trabajo, la acumulación de ácido láctico, que requiere oxígeno para su resíntesis. Un trabajo aún más difícil se caracteriza por un falso estado estacionario.
La duración del período de recuperación del consumo de oxígeno también indica mayor o menor severidad del trabajo. Durante trabajos ligeros, la deuda de oxígeno es pequeña. El ácido láctico resultante, en su mayor parte, logra resintetizarse en glucógeno en los músculos durante el trabajo, la duración del período de recuperación no excede varios minutos. Después de un arduo trabajo, el consumo de oxígeno cae primero rápidamente y luego muy lentamente, la duración total del período de recuperación puede llegar a -30 minutos o más.
Restaurar el consumo de oxígeno no significa restaurar las funciones deterioradas del cuerpo en su conjunto. Muchas funciones del cuerpo, por ejemplo el estado de los sistemas respiratorio y cardiovascular, el coeficiente respiratorio, los procesos bioquímicos, etc., en este momento aún no han alcanzado el nivel inicial.
Para el análisis de los procesos de intercambio de gases, los cambios en el coeficiente respiratorio CO 2 /O 2 (RK) pueden ser de particular interés.
En un estado estable de consumo de oxígeno durante el funcionamiento, la CC puede indicar la naturaleza de las sustancias oxidadas. Durante el trabajo duro, la DC aumenta a 1, lo que indica la oxidación de los carbohidratos. Después del trabajo, la DC puede ser mayor que 1, lo que se explica por una violación del equilibrio ácido-base de la sangre y un aumento en la concentración de iones de hidrógeno (pH): el aumento del pH continúa excitando centro respiratorio y como resultado, el dióxido de carbono se elimina intensamente de la sangre mientras que el consumo de oxígeno disminuye, es decir, en la relación CO 2 /O 2, el numerador aumenta y el denominador disminuye.
En una etapa posterior de recuperación, la CD puede ser menor que el indicador inicial previo al trabajo. Esto se explica por el hecho de que en período de recuperación Se liberan reservas sanguíneas alcalinas y se retiene dióxido de carbono para mantener el pH normal.
Durante el trabajo estático, el consumo de oxígeno es de diferente naturaleza. En el proceso laboral, la expresión más concreta del trabajo estático es mantener la postura de trabajo de la persona. La postura de trabajo como estado de equilibrio del cuerpo se puede llevar a cabo para contrarrestar activamente las fuerzas externas; en este caso se produce una tensión muscular tetánica prolongada. Este tipo de trabajo estático es muy antieconómico en términos de inervación y energía. La postura de trabajo, en la que se mantiene el equilibrio adaptándose a la dirección de la gravedad, es mucho más económica, ya que en este caso se nota una tensión muscular tónica y no tetánica. En la práctica se observan ambos tipos de trabajo estático, que a menudo se reemplazan entre sí, pero desde el punto de vista de la fisiología laboral, el trabajo estático acompañado de tensión tetánica es de primordial importancia. La dinámica del consumo de oxígeno con este tipo de trabajo estático se muestra en la Fig. 2.
El diagrama muestra que durante la tensión estática, el consumo de oxígeno es significativamente menor que la demanda de oxígeno, es decir, el músculo trabaja casi en condiciones anaeróbicas. En el período inmediatamente posterior al trabajo, el consumo de oxígeno aumenta bruscamente y luego disminuye gradualmente (fenómeno de Lingard), y el período de recuperación puede ser largo, por lo que casi toda la demanda de oxígeno se satisface después del trabajo. Lingard dio la siguiente explicación del fenómeno que descubrió. En la contracción muscular tetánica, debido a la compresión de los vasos sanguíneos, se crea un obstáculo mecánico al flujo sanguíneo y, por tanto, al suministro de oxígeno y a la salida de productos de degradación: el ácido láctico. El trabajo estático es anaeróbico, por tanto, el salto característico hacia un aumento del consumo de oxígeno después del trabajo se debe a la necesidad de oxidación de los productos de descomposición formados durante el trabajo.
Esta explicación no es exhaustiva. Según las enseñanzas de N. E. Vvedensky, el bajo consumo de oxígeno durante el trabajo estático puede deberse no tanto a un factor mecánico como a una disminución del metabolismo debido a influencias presoras-reflejas, cuyo mecanismo es el siguiente. Como resultado de la tensión estática (impulsos continuos del músculo), ciertas células de la corteza cerebral entran en un estado de fuerte excitación prolongada, lo que finalmente conduce a fenómenos inhibidores como un bloqueo parabiótico. Después del cese del trabajo estático (estado pesimista), comienza un período de exaltación: aumento de la excitabilidad y, como consecuencia, un aumento del metabolismo. El estado de mayor excitabilidad se extiende a las vías respiratorias y centros cardiovasculares. El tipo de trabajo estático descrito consume poca energía, el consumo de oxígeno, incluso con una tensión estática muy importante, rara vez supera 1 l/min, pero la fatiga puede aparecer con bastante rapidez, lo que se explica por los cambios que se han producido en el sistema nervioso central. .
Otro tipo de trabajo estático, mantener una postura mediante la contracción muscular tónica, requiere poco gasto de energía y es menos agotador. Esto se explica por los impulsos raros y más o menos uniformes del sistema nervioso central, característicos de la inervación tónica, y las características de la reacción contráctil en sí, los impulsos raros y débiles, la viscosidad y unidad de los impulsos y la estabilidad del efecto. Un ejemplo es la posición habitual de pie de una persona.
Arroz. 2. Esquema del fenómeno Lingard.
