Fiziološki sustavi tijela. Sanogenetska zaštita mozga

U našem tijelu kisik je odgovoran za proces proizvodnje energije. U našim stanicama oksigenacija se događa samo zahvaljujući kisiku – transformaciji hranjivim tvarima(masti i lipidi) u staničnu energiju. Kada se smanji parcijalni tlak (sadržaj) kisika u udahnutoj razini, smanjuje se njegova razina u krvi – smanjuje se aktivnost tijela na staničnoj razini. Poznato je da više od 20% kisika troši mozak. Nedostatak kisika tome pridonosi. Prema tome, kada razina kisika padne, dobrobit, performanse, opći tonus i imunitet trpe.
Također je važno znati da je kisik taj koji može ukloniti toksine iz tijela.
Napominjemo da u svim stranim filmovima, u slučaju nesreće ili osobe u teškom stanju, liječnici hitne pomoći žrtvi prije svega stavljaju aparat za kisik kako bi povećali otpornost organizma i povećali šanse za preživljavanje.
Terapeutski učinci kisika poznati su i korišteni u medicini od kraja 18. stoljeća. U SSSR-u je aktivna uporaba kisika u preventivne svrhe započela 60-ih godina prošlog stoljeća.

Hipoksija

Hipoksija ili gladovanje kisikom- smanjen sadržaj kisika u tijelu ili pojedinim organima i tkivima. Hipoksija nastaje pri nedostatku kisika u udahnutom zraku i u krvi, kada su poremećeni biokemijski procesi tkivnog disanja. Zbog hipoksije se razvijaju nepovratne promjene u vitalnim organima. Najosjetljiviji na nedostatak kisika su središnji živčani sustav, srčani mišić, bubrežno tkivo i jetra.
Manifestacije hipoksije su zatajenje disanja, otežano disanje; disfunkcija organa i sustava.

Šteta za kisik

Ponekad se može čuti da je "kisik oksidans koji ubrzava starenje organizma".
Ovdje se iz ispravne premise izvlači krivi zaključak. Da, kisik je oksidacijsko sredstvo. Samo zahvaljujući njemu hranjive tvari iz hrane prerađuju se u energiju za tijelo.
Strah od kisika povezuje se s dva njegova iznimna svojstva: slobodnim radikalima i trovanjem zbog prekomjernog tlaka.

1. Što su slobodni radikali?
Neke od ogromnog broja konstantno odvijajućih oksidativnih (energetskih) i redukcijskih reakcija tijela nisu dovršene do kraja, a tada nastaju tvari s nestabilnim molekulama koje imaju nesparene elektrone na vanjskim elektroničkim razinama, koje nazivamo “slobodni radikali”. . Oni pokušavaju zgrabiti elektron koji nedostaje iz bilo koje druge molekule. Ova molekula, pretvarajući se u slobodni radikal, krade elektron od sljedeće, i tako dalje..
Zašto je to potrebno? Određena količina slobodnih radikala, odnosno oksidansa, vitalna je za tijelo. Prije svega, za borbu protiv štetnih mikroorganizama. Imunološki sustav koristi slobodne radikale kao "projektile" protiv "napadača". Normalno u ljudskom tijelu 5% nastaje tijekom kemijske reakcije tvari postaju slobodni radikali.
Kao glavne razloge poremećaja prirodne biokemijske ravnoteže znanstvenici navode emocionalni stres, teške tjelesne napore, ozljede i iscrpljenost zbog onečišćenja zraka, konzumaciju konzervirane i tehnološki neispravno obrađene hrane, povrća i voća uzgojenog herbicidima i pesticidima te ultraljubičasto zračenje. povećanje broja slobodnih radikala i izloženost zračenju.

Dakle, starenje je biološki proces usporavanja stanične diobe, a slobodni radikali koji se pogrešno povezuju sa starenjem prirodni su i potrebno za tijelo obrambeni mehanizmi i njihovi štetni učinci povezani su s kršenjem prirodni procesi u organizmu negativni faktori okoliš i stres.

2. “Lako se otrovati kisikom.”
Doista, višak kisika je opasan. Višak kisika uzrokuje povećanje količine oksidiranog hemoglobina u krvi i smanjenje količine reduciranog hemoglobina. A budući da reducirani hemoglobin uklanja ugljični dioksid, njegovo zadržavanje u tkivima dovodi do hiperkapnije – trovanja CO2.
S viškom kisika povećava se broj metabolita slobodnih radikala, onih istih strašnih “slobodnih radikala” koji su vrlo aktivni, djelujući kao oksidansi koji mogu oštetiti biološke stanične membrane.

Strašno, zar ne? Odmah želim prestati disati. Srećom, da biste se otrovali kisikom, potreban vam je povišeni tlak kisika, primjerice u tlačnoj komori (tijekom baroterapije kisikom) ili pri ronjenju s posebnim smjesama za disanje. U običnom životu takve situacije se ne događaju.

3. “U planinama je malo kisika, ali ima mnogo stogodišnjaka! Oni. kisik je štetan."
I doista, u Sovjetskom Savezu zabilježen je niz stogodišnjaka u planinskim predjelima Kavkaza i Zakavkazja. Ako pogledate popis provjerenih (tj. Potvrđenih) dugovječnih ljudi svijeta kroz njegovu povijest, slika neće biti tako očita: najstariji stogodišnjaci, registriran u Francuskoj, SAD-u i Japanu nije živio u planinama..

U Japanu, gdje još uvijek živi i živi najstarija žena na planeti Misao Okawa, koja ima već više od 116 godina, nalazi se i “otok stogodišnjaka” Okinawa. Prosječni životni vijek muškaraca ovdje je 88 godina, za žene - 92; ovo je više od ostatka Japana za 10-15 godina. Otok je prikupio podatke o više od sedamsto lokalnih stogodišnjaka starijih od sto godina. Kažu da: “Za razliku od kavkaskih gorštaka, Hunzakuta iz sjevernog Pakistana i drugih naroda koji se hvale svojom dugovječnošću, sva rođena Okinawa od 1879. dokumentirana su u japanskom obiteljskom registru - koseki.” Sami Okinavljani vjeruju da tajna njihove dugovječnosti počiva na četiri stupa: prehrani, aktivna slikaživot, samodostatnost i duhovnost. Lokalni stanovnici nikada se ne prejedaju, držeći se principa "hari hachi bu" - jedite osam desetina. Tih “osam desetina” sastoji se od svinjetine, algi i tofua, povrća, daikona i lokalnog gorkog krastavca. Najstariji Okinavljani ne sjede besposleni: aktivno rade na zemlji, a aktivna im je i rekreacija: najviše od svega vole se igrati lokalna sorta croqueta: Okinawa se naziva najsretnijim otokom - nema karakteristike veliki otoci Japan žurba i stres. Mještani su predani filozofiji yuimarua - "zajednički rad dobrog srca i prijateljstva".
Zanimljivo je da čim se Okinavljani presele u druge dijelove zemlje, među takvim ljudima više nema dugovječnih, pa su znanstvenici koji proučavaju ovaj fenomen otkrili da genetski faktor ne igra nikakvu ulogu u dugovječnosti otočana. . A mi, s naše strane, smatramo iznimno važnim da se otoci Okinawa nalaze u zoni oceana s aktivnim vjetrom, a razina kisika u takvim zonama zabilježena je kao najviša - 21,9 - 22% kisika.

Čistoća zraka

"Ali zrak vani je prljav, a kisik sa sobom nosi sve tvari."
Zato OxyHaus sustavi imaju trostupanjski sustav filtracije ulaznog zraka. A već pročišćeni zrak ulazi u zeolitsko molekularno sito, u kojem se odvaja kisik iz zraka.

"Je li moguće otrovati se kisikom?"

Otrovanje kisikom, hiperoksija, nastaje kao posljedica udisanja plinskih smjesa koje sadrže kisik (zrak, nitrox) pri povišenom tlaku. Do trovanja kisikom može doći pri korištenju kisikovih uređaja, regeneracijskih uređaja, pri korištenju umjetnih plinskih smjesa za disanje, tijekom rekompresije kisika, kao i zbog prekoračenja terapijskih doza u procesu baroterapije kisikom. Kod trovanja kisikom razvijaju se disfunkcije središnjeg živčanog sustava, dišnog i krvožilnog sustava.

Kako kisik utječe na ljudsko tijelo?

Veća količina potrebna je organizmu u razvoju i onima koji se bave intenzivnom tjelesnom aktivnošću. Općenito, respiratorna aktivnost uvelike ovisi o mnogim vanjskim čimbenicima. Na primjer, ako uđete pod dovoljno hladan tuš, količina kisika koju potrošite povećat će se za 100% u usporedbi s uvjetima na sobnoj temperaturi. Odnosno, što više osoba odaje toplinu, to mu je frekvencija disanja brža. Evo nekoliko Zanimljivosti ovom prilikom:

• za 1 sat osoba potroši 15-20 litara kisika;


• količina potrošenog kisika: tijekom budnosti povećava se za 30-35%, tijekom tihog hoda - za 100%, tijekom laganog rada - za 200%, tijekom teškog rada fizički rad- za 600% ili više;


• Aktivnost respiratornih procesa izravno ovisi o kapacitetu pluća. Tako je, primjerice, za sportaše 1-1,5 litara više od normale, ali za profesionalne plivače može doseći i do 6 litara!


• Što je veći kapacitet pluća, to je niža brzina disanja i veća dubina udisaja. Ilustrativan primjer: sportaš udahne 6-10 puta u minuti, dok obična osoba(nesportaš) diše brzinom od 14-18 udisaja u minuti.

Dakle, zašto nam je potreban kisik?

Neophodan je za sav život na zemlji: životinje ga konzumiraju u procesu disanja, i bilje Otpuštaju ga tijekom fotosinteze. Svaka živa stanica sadrži više kisika nego bilo koji drugi element - oko 70%.

Nalazi se u molekulama svih tvari – lipida, bjelančevina, ugljikohidrata, nukleinskih kiselina i niskomolekularnih spojeva. A ljudski život bio bi jednostavno nezamisliv bez ovog važnog elementa!

Proces njegovog metabolizma je sljedeći: prvo ulazi u krv kroz pluća, gdje ga apsorbira hemoglobin i stvara oksihemoglobin. Zatim se krvlju “transportira” do svih stanica organa i tkiva. U vezanom stanju dolazi u obliku vode. U tkivima se troši uglavnom na oksidaciju mnogih tvari tijekom njihovog metabolizma. Dalje se metabolizira u vodu i ugljični dioksid, a zatim se izlučuje iz tijela dišnim i ekskretornim sustavom.

Višak kisika

Dugotrajno udisanje zraka obogaćenog ovim elementom vrlo je opasno za ljudsko zdravlje. Visoke koncentracije O2 mogu uzrokovati pojavu slobodnih radikala u tkivima koji su “razarači” biopolimera, točnije njihove strukture i funkcija.

Međutim, u medicini se postupak zasićenja kisikom pod kisikom još uvijek koristi za liječenje nekih bolesti. visoki krvni tlak koja se naziva hiperbarična terapija kisikom.

Višak kisika jednako je opasan kao i višak sunčevog zračenja. U životu čovjek jednostavno gori polako u kisiku, poput svijeće. Starenje je proces sagorijevanja. U prošlosti su seljaci koji su stalno bili na svježem zraku i suncu živjeli puno manje od svojih gospodara – plemića koji su u zatvorenim kućama svirali i vrijeme provodili kartajući.

Riža. 1. Građa kralježnice.

Kralješci su povezani hrskavičnim, elastičnim intervertebralnim diskovima i zglobnim nastavcima. Intervertebralni diskovi povećavaju pokretljivost kralježnice. Što je veća njihova debljina, to je veća fleksibilnost. Ako su krivulje kralježničnog stupa jako izražene (kod skolioze), pokretljivost prsa smanjuje se. Ravna ili zaobljena leđa (grbava) ukazuju na slabe leđne mišiće. Korekciju držanja provode specijalisti općeg razvoja, vježbe snage i vježbe istezanja. Kralježnički stup omogućuje savijanje naprijed i nazad, u stranu i rotacijske pokrete oko okomite osi.

Prsni koš sadrži sternum(prsna kost), 12 torakalnih kralježaka i 12 pari rebara (slika 2).

Riža. 2. Ljudski kostur.

Rebra su ravna, lučno zakrivljena duge kosti, koji su uz pomoć fleksibilnih hrskavičnih krajeva pokretno pričvršćeni za prsnu kost. Svi spojevi rebara su vrlo elastični, što je važno za disanje.

Prsni koš štiti srce, pluća, jetru i dio probavnog trakta. Volumen prsnog koša može se mijenjati tijekom disanja kontrakcijom interkostalnih mišića i dijafragme.

Kostur gornji udovi formiran od ramenog pojasa, koji se sastoji od dvije lopatice i dvije ključne kosti, te slobodnog gornjeg uda, uključujući rame, podlakticu i šaku. Rame je jedna cjevasta nadlaktična kost; podlakticu čine kosti radijusa i ulne; kostur šake dijelimo na zapešće (8 kostiju raspoređenih u dva reda), metakarpus (5 kratkih cjevastih kostiju) i falange prstiju (5 falangi).

Kostur Donji udovi uključuje zdjelični pojas, koji se sastoji od dvije zdjelične kosti i križne kosti, i kostur slobodnog donjeg uda, koji se sastoji od tri glavna dijela - bedrene kosti (jedan femur), potkoljenica (velika i mala tibija) i stopala (tarzus - 7 kostiju, metatarzus - 5 kostiju i 14 falangi).

Sve kosti skeleta povezane su zglobovima, ligamentima i tetivama . Zglobovi osigurati pokretljivost zglobnih kostiju kostura. Pokrivaju se zglobne površine tanki sloj hrskavice, koja osigurava klizanje zglobnih površina uz nisko trenje. Svaki spoj je potpuno zatvoren zglobna čahura. Stijenke ove burze izlučuju zglobnu tekućinu koja djeluje kao lubrikant. Ligamentno-kapsularni aparat i mišići koji okružuju zglob jačaju ga i učvršćuju. Glavni pravci kretanja koje omogućuju zglobovi su: fleksija-ekstenzija, abdukcija-adukcija, rotacija i kružni pokreti.

Osnovne funkcije mišićno-koštanog sustava mišićno-koštani sustav- oslonac i kretanje tijela i njegovih dijelova u prostoru.

Glavna funkcija zglobovi - sudjeluju u pokretima. Oni također igraju ulogu prigušivača, prigušujući inerciju kretanja i omogućujući vam da se trenutno zaustavite tijekom kretanja.

Pravilno organizirana nastava tjelesnog odgoja ne šteti razvoju kostura, on postaje jači kao rezultat zadebljanja kortikalnog sloja kostiju. Ovo je važno kod izvođenja tjelesnih vježbi koje zahtijevaju veliku mehaničku snagu (trčanje, skakanje, itd.). Nepravilna konstrukcija treninga može dovesti do preopterećenja potpornog aparata. Jednostranost u izboru vježbi također može uzrokovati deformaciju kostura.

Kod osoba s ograničenom tjelesnom aktivnošću, čiji je rad karakteriziran dugotrajnim držanjem u određenom položaju, dolazi do značajnih promjena u koštanom i hrskavičnom tkivu, što posebno nepovoljno utječe na stanje kralježnice i međukralješnih diskova. Nastava psihička vježba ojačati kralježnicu i, zbog razvoja mišićnog steznika, ukloniti razne zakrivljenosti, što pridonosi proizvodnji pravilno držanje i širenje prsnog koša.

Svaka motorička aktivnost, uključujući sport, izvodi se uz pomoć mišića, zbog njihove kontrakcije. Stoga građu i funkciju mišića mora poznavati svaka osoba, a posebno ona koja se bavi tjelesnim vježbanjem i sportom.

Ljudski skeletni mišići.

Čovjek ima oko 600 mišića. Glavni mišići prikazani su na sl. 3.

sl.3. Ljudski mišići.

Mišići prsa sudjeluju u pokretima gornjih udova, a također pružaju dobrovoljne i nevoljne pokreti disanja. Respiratorni mišići prsnog koša nazivaju se vanjski i unutarnji interkostalni mišići. DO dišni mišići To se također odnosi i na dijafragmu.

Leđni mišići sastoje se od površinskih i dubokih mišića. Površinski omogućuju neke pokrete gornjih udova, glave i vrata. Duboki ("ispravljači trupa") pričvršćeni su na spinozne procese kralježaka i protežu se duž kralježnice. Leđni mišići sudjeluju u održavanju okomiti položaj tijela, jakom napetošću (kontrakcijom) uzrokuju savijanje tijela prema natrag.

Trbušni mišići održavati pritisak unutar trbušne šupljine (trbušnjaci), sudjelovati u nekim pokretima tijela (savijanje trupa prema naprijed, savijanje i okretanje na strane), tijekom procesa disanja.

Mišići glave i vrata- lice, žvakanje i pomicanje glave i vrata. Mišići lica jednim su krajem pričvršćeni za kost, drugim za kožu lica, neki mogu započeti i završiti u koži. Mišići lica omogućuju kretanje kože lica, odražavaju različita psihička stanja osobe, prate govor i važni su u komunikaciji. Žvačni mišići pri kontrakciji uzrokuju pomicanje donje čeljusti prema naprijed i u stranu. Mišići vrata sudjeluju u pokretima glave. Zadnja grupa mišića, uključujući mišiće zatiljka, s toničkom (od riječi "ton") kontrakcijom, drži glavu u uspravnom položaju.

Mišići gornjih udova osigurati kretanje ramenog obruča, podlaktice i pomicati ruku i prste. Glavni mišići antagonisti su biceps (fleksor) i triceps (ekstenzor) ramena. Pokreti gornjeg ekstremiteta, a posebno šake, izuzetno su raznoliki. To je zbog činjenice da ruka služi kao ljudski organ rada.

Mišići Donji udovi potiče kretanje kuka, noge i stopala. Bedreni mišići igraju važna uloga u održavanju uspravnog položaja tijela, ali su kod čovjeka razvijeniji nego kod drugih kralješnjaka. Mišići koji izvode pokrete potkoljenice nalaze se na bedru (npr. mišić kvadriceps, čija je funkcija opružavanje potkoljenice u koljenom zglobu; antagonist ovog mišića je mišić biceps femoris). Stopalo i nožne prste pokreću mišići koji se nalaze na potkoljenici i stopalu. Fleksija nožnih prstiju provodi se kontrakcijom mišića na potplatu, a ekstenzija - kontrakcijom mišića prednje površine noge i stopala. Mnogi mišići bedara, nogu i stopala uključeni su u održavanje ljudskog tijela u uspravnom položaju.

Postoje dvije vrste mišića: glatko, nesmetano(nehotično) i isprugana(proizvoljno). Glatki mišići nalaze se u stijenkama krvnih žila i nekih unutarnjih organa. Oni sužavaju ili šire krvne žile, pomiču hranu duž gastrointestinalnog trakta i stežu stijenke Mjehur. Poprečno-prugasti mišići su svi skeletni mišići koji omogućuju različite pokrete tijela. U poprečno-prugastu muskulaturu spada i srčani mišić, koji automatski osigurava ritmično funkcioniranje srca tijekom cijelog života.

Osnova mišića su proteini koji čine 80-85% mišićnog tkiva (bez vode). Glavno svojstvo mišićnog tkiva je kontraktilnost, osigurava se zahvaljujući kontraktilnim mišićnim proteinima - aktinu i miozinu. Mišićno tkivo je vrlo složeno. Mišić ima fibroznu strukturu, svako vlakno je mišić u malom, kombinacija tih vlakana čini mišić kao cjelinu. Mišićna vlakna, zauzvrat, sastoji se od miofibrile. Svaka miofibrila podijeljena je na izmjenična svijetla i tamna područja. Tamna područja sastoje se od dugih lanaca molekula miozin, lake tvore tanje proteinske niti aktin.

Aktivnost mišića regulirana je središnjim živčanim sustavom. Svaki mišić sadrži živac koji se dijeli na tanke i suptilne grane. Živčani završeci doći do pojedinih mišićnih vlakana. Motorna živčana vlakna prenose impulse iz mozga i leđne moždine (ekscitacija), koji dovode mišiće u radni uvjeti, uzrokujući njihovo kontrahiranje. Senzorna vlakna prenose impulse u suprotnom smjeru, informirajući središnji živčani sustav o mišićnoj aktivnosti.

Skeletni mišići dio su strukture mišićno-koštanog sustava, pričvršćeni su za kosti kostura i kontrahirani pokreću pojedine dijelove kostura i poluge. Oni sudjeluju u održavanju položaja tijela i njegovih dijelova u prostoru, omogućuju kretanje pri hodu, trčanju, žvakanju, gutanju, disanju itd., uz stvaranje topline.

Skeletni mišići imaju sposobnost uzbuđenja pod utjecajem živčanih impulsa. Uzbuđenje se provodi na kontraktilne strukture (miofibrile), koje kao odgovor izvode određeni motorički čin - pokret ili napetost.

Svi skeletni mišići sastoje se od poprečno-prugastih mišića. Kod čovjeka ih ima oko 600 i većina ih je parnih. Mišići čine značajan dio suhe mase ljudskog tijela. Kod žena, mišići čine do 35% ukupna masa tijelu, a kod muškaraca do 50%, respektivno. Poseban trening snage može značajno povećati mišićnu masu. Tjelesna neaktivnost dovodi do smanjenja mišićne mase, a često i do povećanja masne mase.

Skeletni mišići su izvana prekriveni gustom vezivnom membranom. Svaki mišić ima aktivni dio ( mišićno tijelo) i pasivno ( tetiva). Tetive imaju elastična svojstva i sastavni su elastični element mišića. Tetive imaju veću vlačnu čvrstoću u usporedbi s mišićnim tkivom. Najslabija i stoga često ozlijeđena područja mišića su prijelazi između mišića i tetive. Stoga je prije svakog treninga potrebno dobro prethodno zagrijavanje.

Mišići se dijele na dugo kratko I širok.

Mišići čije je djelovanje usmjereno u suprotnom smjeru nazivaju se antagonisti, a u isto vrijeme - sinergisti.

Prema funkcionalnoj namjeni i smjeru kretanja u zglobovima razlikuju se mišići fleksori I ekstenzori, vodeći I preusmjeravanje, sfinkteri(kompresivni) i ekspanderi.

Svi mišići prožeti su složenim sustavom krvnih žila. Krv koja teče kroz njih opskrbljuje ih hranjivim tvarima i kisikom.

Funkcije mišićno-koštanog sustava:

Potpora - fiksacija mišića i unutarnji organi;

Zaštitno – vitalna zaštita važni organi(mozak i leđna moždina, srce itd.);

Motoričko - osiguranje motoričkih činova;

Opruga - omekšavanje amortizera i amortizera;

Hematopoetski - hematopoeza;

Sudjelovanje u metabolizmu minerala.

Fiziološki sustavi tijela.

Živčani sustav. Ljudski živčani sustav ujedinjuje sve tjelesne sustave u jedinstvenu cjelinu i sastoji se od nekoliko milijardi živčanih stanica i njihovih procesa. Dugi procesi živčanih stanica ujedinjuju se u živčana vlakna koja se povezuju sa svim ljudskim tkivima i organima.

Živčani sustav sadrži središnji(mozak i leđna moždina) i periferni(živci koji izlaze iz mozga i leđne moždine i nalaze se na periferiji živčanih ganglija) odjela.

Središnji živčani sustav koordinira aktivnosti različitih organa i sustava tijela i regulira tu aktivnost u promjenjivom vanjskom okruženju pomoću refleksnog mehanizma. U osnovi svega su procesi koji se odvijaju u središnjem živčanom sustavu mentalna aktivnost osoba.

Mozak je nakupina ogromnog broja živčanih stanica. Sastoji se od prednjeg, srednjeg, srednjeg i stražnji dijelovi. Građa mozga je neusporedivo složenija od strukture bilo kojeg organa. ljudsko tijelo. Mozak je aktivan ne samo tijekom budnosti, već i tijekom sna. Moždano tkivo troši 5 puta više kisika od srca i 20 puta više od mišića. Čineći samo oko 2% težine ljudskog tijela, mozak apsorbira 18-25% kisika koji troši cijelo tijelo. Mozak je znatno superiorniji od ostalih organa u potrošnji glukoze. Koristi 60-70% glukoze koju proizvodi jetra, unatoč činjenici da mozak sadrži manje krvi od drugih organa. Pogoršanje opskrbe mozga krvlju može biti povezano s tjelesnom neaktivnošću. U ovom slučaju postoji glavobolja različite lokalizacije, intenziteta i trajanja, vrtoglavica, slabost, smanjena mentalna izvedba, pamćenje se pogoršava, pojavljuje se razdražljivost.

Leđna moždina leži u spinalnom kanalu koji čine lukovi kralježaka. U različitim dijelovima leđne moždine nalaze se motorni neuroni (motorne živčane stanice) koji inerviraju mišiće gornjih ekstremiteta, leđa, prsa, trbuha i donjih ekstremiteta. U sakralna regija nalaze se centri za defekaciju, mokrenje i seksualnu aktivnost. Tonus centara leđne moždine reguliran je višim dijelovima središnjeg živčanog sustava. Sve vrste ozljeda i bolesti leđne moždine mogu dovesti do poremećaja bolne i temperaturne osjetljivosti, poremećaja strukture složenih voljni pokreti, tonus mišića.

Periferni živčani sustav formiran od živaca koji izlaze iz mozga i leđne moždine. Iz mozga je 12 pari kranijalnih živaca, a iz leđne moždine 31 par spinalnih živaca.

Po funkcionalni principŽivčani sustav dijelimo na somatski i autonomni. Somatskiživci inerviraju poprečno-prugastu muskulaturu kostura i nekih organa (jezik, ždrijelo, grkljan i dr.). Vegetativniživci reguliraju rad unutarnjih organa (kontrakcija srca, peristaltika crijeva itd.).

Glavni živčani procesi su ekscitacija i inhibicija koji se javljaju u živčanim stanicama. Uzbuđenje- stanje živčanih stanica kada same prenose ili usmjeravaju živčane impulse drugim stanicama. Kočenje- stanje živčanih stanica kada je njihova aktivnost usmjerena na obnovu.

Živčani sustav djeluje na principu refleksa. Refleks- ovo je odgovor tijela na iritaciju, unutarnju i vanjsku, koja se provodi uz sudjelovanje središnjeg živčanog sustava (CNS).

Postoje dvije vrste refleksa: bezuvjetno(kongenitalne) i uvjetna(stečeno u procesu života).

Svi ljudski pokreti predstavljaju nove oblike motoričkih radnji stečenih u procesu individualnog života. Motorička vještina- motorička radnja koja se izvodi automatski bez sudjelovanja pažnje i razmišljanja.

U procesu fizičkog treninga, ljudski živčani sustav se poboljšava, provodeći suptilniju interakciju procesa ekscitacije i inhibicije različitih živčanih centara. Uvježbavanje omogućuje osjetilnim organima diferenciraniju izvedbu motoričkih radnji i formira sposobnost bržeg ovladavanja novim motoričkim vještinama. Glavna funkcija živčanog sustava je reguliranje interakcije tijela kao cjeline s okolinom. vanjsko okruženje te u regulaciji djelatnosti pojedinih organa i komunikacija među organima.

Receptori i analizatori. Sposobnost tijela da se brzo prilagodi promjenama okoliša ostvaruje se zahvaljujući posebnom obrazovanju - receptore, koji, uz strogu specifičnost, pretvaraju vanjske podražaje (zvuk, temperaturu, svjetlo, pritisak) u živčane impulse koji stižu kroz živčana vlakna u središnji živčani sustav.

Ljudski receptori se dijele u dvije glavne skupine: extero- (vanjski) i intero- (unutarnji) receptori. Svaki takav receptor je sastavni dio sustav za analizu, koji se naziva analizator. analizator sastoji se od tri dijela - receptora, provodnog dijela i središnje formacije u mozgu. Najviši dio analizatora je kortikalni dio mozga. Nabrojimo imena analizatora čija je uloga u ljudskom životu poznata mnogima:

Koža (osjetljivost na dodir, bol, toplinu, hladnoću);

Motor (receptori u mišićima, zglobovima, tetivama i ligamentima pobuđuju se pod utjecajem pritiska i istezanja);

Vestibularni (nalazi se u unutarnjem uhu i percipira položaj tijela u prostoru);

Vizualno (svjetlo i boja);

Auditivni (zvuk);

Olfaktivni (miris);

Arome (okus);

Visceralni (stanje niza unutarnjih organa).

Sastav i funkcije krvi.Krv- tekuće trofičko vezivno tkivo tijela, cirkulira u posudama i izvodi sljedeće funkcije:

Transport – dostavlja hranjive tvari stanicama; osigurava humoralnu regulaciju.

Respiratorni - dostavlja kisik u tkiva;

Izlučivanje - uklanja metaboličke proizvode i ugljični dioksid iz njih;

Zaštitna - osiguravanje imuniteta i stvaranja tromba tijekom krvarenja;

Termoregulacijski – regulira tjelesnu temperaturu.

Sastav krvi je relativno stabilan i ima slabu alkalnu reakciju. Krv se sastoji od plazme (55%) i oblikovani elementi (45 %).

Plazma- tekući dio krvi (90-92% vode), koji sadrži organske tvari i soli (8%), kao i vitamine, hormone i otopljene plinove.

Oblikovani elementi: crvene krvne stanice, bijele krvne stanice i trombociti. Stvaranje krvnih stanica provodi se u različitim hematopoetskim organima - koštanoj srži, slezeni, limfnim čvorovima.

crvene krvne stanice- Crvena krvne stanice(4-5 milijuna po kubnom mm), nositelji su crvenog pigmenta - hemoglobina. Glavna fiziološka funkcija crvenih krvnih stanica je vezanje i prijenos kisika iz pluća do organa i tkiva. Ovaj proces se provodi zbog strukturnih značajki crvenih krvnih stanica i kemijskog sastava hemoglobina. Hemoglobin je jedinstven po tome što ima sposobnost stvaranja tvari u kombinaciji s kisikom. U tijelu ima 750-800 g hemoglobina, njegova koncentracija u krvi u muškaraca je 14-15%, u žena 13-14%. Hemoglobin određuje maksimalni kapacitet krvi (maksimalna količina kisika koju može sadržavati 100 ml krvi). Svakih 100 ml krvi može vezati do 20 ml kisika. Kombinacija hemoglobina s kisikom naziva se oksihemoglobin. Crvena krvna zrnca nastaju u stanicama crvene koštane srži.

Leukociti- bijele krvne stanice (6-8 tisuća u 1 kubnom mm krvi). Njihova glavna funkcija je zaštita tijela od patogena. Oni štite tijelo od stranih bakterija izravnim uništavanjem kroz fagocitozu (apsorpciju) ili proizvodnjom protutijela koja ih uništavaju. Životni vijek im je 2-4 dana. Broj leukocita stalno se obnavlja zahvaljujući novonastalim stanicama koštane srži, slezene i limfnih čvorova.

Trombociti- krvne pločice (200-400 tisuća/mm3), pospješuju zgrušavanje krvi i pri razgradnji oslobađaju vazokonstriktornu tvar - seratonin.

Krvožilni sustav. Aktivnost svih sustava ljudskog tijela provodi se interakcijom humoralne (tekućine) i živčane regulacije. Humoralna regulacija provodi unutarnji transportni sustav kroz krv i krvožilni sustav, koji uključuje srce, krvne žile, limfne žile i organi koji proizvode posebne stanice - oblikovane elemente.

Živčani sustav pojačava ili inhibira aktivnost svih organa ne samo valovima pobude ili živčanih impulsa, već i ulaskom u krv, limfu, kralježnicu i tkivna tekućina medijatori, hormoni i produkti metabolizma. Ove kemikalije djeluju na organe i živčani sustav. Dakle, u prirodnim uvjetima ne postoji isključivo živčana regulacija aktivnosti organa, već neurohumoralna.

Kretanje krvi i limfe kroz krvne žile događa se kontinuirano, zbog čega organi, tkiva i stanice neprestano dobivaju ono što im je potrebno u procesu asimilacije. hranjivim tvarima i kisik, a produkti raspadanja kontinuirano se uklanjaju tijekom metaboličkog procesa.

Cirkulacija- To je proces usmjerenog kretanja krvi. Nastaje zbog aktivnosti srca i krvnih žila. Glavne funkcije cirkulacije krvi su transportna, metabolička, izlučujuća, homeostatska, zaštitna. Krvožilni sustav osigurava transport respiratorni plinovi, hranjive i biološki aktivne tvari, hormoni, prijenos topline unutar tijela.

Krv u ljudskom tijelu se kreće kroz zatvoreni sustav, u kojem se razlikuju dva dijela - veliki i mali krug cirkulacije krvi. Desna strana srce pokreće krv kroz plućnu cirkulaciju, lijeva strana srca kreće se kroz sistemsku cirkulaciju (slika 4).

Riža. 4. Sistemska i plućna cirkulacija.

Plućna cirkulacija polazi od desne klijetke srca. Krv tada ulazi plućno deblo, koji je podijeljen na dva plućne arterije, koji su pak podijeljeni na manje arterije koje prelaze u kapilare alveola, gdje dolazi do izmjene plinova (u plućima krv ispušta ugljični dioksid i obogaćuje se kisikom). Dvije vene izlaze iz svakog pluća i ulijevaju se u lijevi atrij.

Sistemska cirkulacija polazi od lijeve klijetke srca. Krv obogaćena kisikom i hranjivim tvarima teče u sve organe i tkiva gdje se odvija izmjena plinova i metabolizam. Uzimajući ugljični dioksid i produkte raspadanja iz tkiva, krv se skuplja u venama i kreće u desni atrij.

Neprestano kretanje krvi kroz krvne žile uzrokovano je ritmičkim kontrakcijama srca koje se izmjenjuju s njegovim opuštanjem. Zbog crpne funkcije srca, stvarajući razliku tlaka u arterijskom i venskih odjeljaka krvožilni sustav, kao rezultat periodične izmjene kontrakcija i opuštanja ventrikula i atrija, krv se kreće kroz žile kontinuirano, u određenom smjeru. Kontrakcija srčanog mišića naziva se sistola, i njeno opuštanje - dijastola. Razdoblje koje uključuje sistolu i dijastolu je srčani ciklus.

Rad srca karakterizira sistola atrija (0,1 s) i ventrikularna (0,35 s) i dijastola (0,45 s).

Kod ljudi postoje tri vrste krvnih žila: arterije, vene i kapilare. Arterije i vene razlikuju se jedna od druge po smjeru kretanja krvi u njima. Arterije nose krv iz srca u tkiva, a vene je vraćaju iz tkiva u srce. kapilare - najfinije posude, tanji su ljudska kosa 15 puta.

Srce je središnji organ krvožilnog sustava. Srce je šuplje mišićni organ, podijeljen uzdužnom pregradom na desnu i lijevu polovicu. Svaki od njih sastoji se od atrija i ventrikula, odvojenih fibroznim septama (slika 5).

Riža. 5. Ljudsko srce.

Ventilni aparat srca- tvorba koja propušta krv vaskularni sustav u jednom smjeru. U srcu se nalaze lisnati zalisci između pretklijetki i klijetki te polumjesečevi zalisci – na izlazu krvi iz klijetki u aortu i plućnu arteriju.

Automatizam srca- sposobnost srca da bude ritmički uzbuđen bez sudjelovanja regulacije središnjeg živčanog sustava. Kretanje krvi kroz krvne žile osigurava se, osim crpne funkcije srca, usisnim djelovanjem prsnog koša i dinamičkom kompresijom mišićnih žila tijekom fizičkog rada.

Arterijska krv kreće se kroz žile iz srca pod utjecajem pritiska koji stvara srčani mišić u trenutku njegove kontrakcije. Na povratno kretanje krvi kroz vene utječe nekoliko čimbenika:

Prvo, venska krv se kreće prema srcu pod djelovanjem kontrakcija skeletnih mišića, koji kao da potiskuju krv iz vena prema srcu, dok je obrnuto kretanje krvi isključeno, jer zalisci koji se nalaze u venama propuštaju krv samo u smjeru srca. Mehanizam prisilnog napredovanja venske krvi srcu koje svladava sile gravitacije pod utjecajem ritmičkih kontrakcija i opuštanja skeletnih mišića, koje se naziva mišićna pumpa. Dakle, skeletni mišići tijekom cikličkih pokreta značajno pomažu srcu da osigura cirkulaciju krvi u krvožilnom sustavu;

Drugo, pri udisaju se prsni koš širi i u njemu se stvara smanjeni tlak, što osigurava usisavanje venske krvi u torakalnu regiju;

Treće, u trenutku sistole (kontrakcije) srčanog mišića, kada se atrije opuštaju, u njima se javlja učinak usisavanja, potičući kretanje venske krvi u srce.

Srce radi automatski pod kontrolom središnjeg živčanog sustava; val oscilacija koji se širi duž elastičnih stijenki arterija kao rezultat hidrodinamičkog udara dijela krvi izbačenog u aortu tijekom kontrakcije lijeve klijetke naziva se brzina otkucaja srca(brzina otkucaja srca).

Ritam srca ovisi o dobi, spolu, tjelesnoj težini i kondiciji. U mladih zdravih ljudi broj otkucaja srca (HR) je 60-80 otkucaja u minuti. Kod odraslog muškarca u mirovanju iznosi 65-75 otkucaja/min, kod žena 8-10 otkucaja više nego kod muškaraca. Kod treniranih sportaša broj otkucaja srca u mirovanju može doseći 40-50 otkucaja/min.

Broj otkucaja srca manji od 60 otkucaja/min zove se bradikardija, i više od 90 - tahikardija.

Količina krvi koju ventrikul srca potisne u aortu tijekom jedne kontrakcije naziva se sistolički (udarni) volumen krvi, u mirovanju je 60-80 ml. Na tjelesna aktivnost kod netreniranih osoba raste na 100-130 ml, a kod treniranih do 180-200 ml.

Količina krvi koju jedna srčana klijetka izbaci u jednoj minuti naziva se minutni volumen krvi (MBV). U mirovanju, ova brojka je u prosjeku 4-6 litara. Tijekom tjelesne aktivnosti povećava se kod netreniranih osoba na 18-20 l, a kod treniranih do 30-40 l.

Tlak krvi koja se kreće kroz kardiovaskularni sustav određen je uglavnom radom srca, otporom stijenki krvnih žila i hidrostatskim silama. U aorti i središnje arterije sistemska cirkulacija, krvni tlak (krvni tlak) u mirovanju tijekom sistole (trenutak kontrakcije srca) je 115-125 mm Hg. Art., S dijastolom (tlak u trenutku opuštanja srčanog mišića) je 60-80 mm Hg. Umjetnost.

Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji, optimalne performanse krvni tlak brojke su 120/80.

Normalna niska vrijednost za odraslu osobu je 100-110/60-70. Ispod ovih vrijednosti tlak je hipotoničan.

Normalno visoke vrijednosti uključuju brojeve 130-139/85-89. Iznad ovih vrijednosti tlak je hipertoničar.

Starije osobe imaju viši krvni tlak nego mlađe osobe; u djece je niža nego u odraslih.

Vrijednost krvnog tlaka ovisi o kontraktilnoj sili miokarda, veličini IOC-a, duljini, kapacitetu i tonusu krvnih žila te viskoznosti krvi.

Pod utjecajem tjelesnog treninga povećava se veličina i masa srca zbog zadebljanja stijenki srčanog mišića i povećanja njegova volumena. Mišić treniranog srca je gušće prožet krvnim žilama, što osigurava bolju ishranu mišićnog tkiva i njegovu izvedbu.

Dah.Disanje je kompleks fizioloških, biokemijskih i biofizičkih procesa koji osiguravaju opskrbu organizma kisikom, njegov transport do tkiva i organa, te njegovo stvaranje, otpuštanje i uklanjanje iz organizma ugljični dioksid i vodu. Razlikuju se sljedeći dijelovi dišnog sustava: vanjsko disanje, transport plinova krvlju i tkivno disanje.

Vanjsko disanje provedeno korištenjem aparat za disanje koji se sastoji od dišnih putova (nosna šupljina, nazofarinks, grkljan, dušnik, dušnik i bronhi). Zidovi nosnog prolaza obloženi su trepljastim epitelom koji zadržava prašinu koja ulazi u zrak. Zrak unutar nosnog prolaza se zagrijava. Pri disanju na usta zrak ulazi izravno u ždrijelo, a iz njega u grkljan, bez čišćenja i zagrijavanja (slika 6).

Riža. 6. Građa dišnog aparata čovjeka.

Kada udišete, zrak ulazi u pluća, od kojih je svaki u pleuralna šupljina i rade međusobno izolirano. Svako pluće ima oblik stošca. Sa strane prema srcu ulazi bronh u svako plućno krilo, dijeleći se na manje bronhe, tvoreći takozvano bronhijalno stablo. Mali bronhi završavaju alveolama koje su isprepletene gustom mrežom kapilara kroz koje teče krv. Dok krv prolazi kroz plućne kapilare, dolazi do izmjene plinova: ugljični dioksid, oslobođen iz krvi, ulazi u alveole, koje otpuštaju kisik u krv.

Pokazatelji rada dišnih organa su disajni volumen, brzina disanja, vitalni kapacitet, plućna ventilacija, potrošnja kisika itd.

Plišni volumen- volumen zraka koji prolazi kroz pluća u jednom respiratornom ciklusu (udisanje, izdisaj), ovaj se pokazatelj značajno povećava kod obučenih ljudi i kreće se od 800 ml ili više. U netreniranih osoba disajni volumen u mirovanju je na razini od 350-500 ml.

Ako nakon normalnog udisaja što više izdahnete, tada će iz pluća izaći još 1,0-1,5 litara zraka. Ovaj se volumen obično naziva pričuva Količina zraka koja se može udahnuti iznad plimnog volumena naziva se dodatni volumen.

Zbroj tri volumena: respiratornog, dodatnog i rezervnog je vitalni kapacitet pluća. Vitalni kapacitet pluća (VK)- najveći volumen zraka koji osoba može izdahnuti nakon maksimalnog udisaja (mjereno spirometrijom). Vitalni kapacitet pluća uvelike ovisi o dobi, spolu, visini, opsegu prsa, tjelesni razvoj. U muškaraca vitalni kapacitet kreće se od 3200-4200 ml, u žena 2500-3500 ml. U sportaša, osobito onih koji se bave cikličkim sportovima (plivanje, skijaško trčanje itd.), vitalni kapacitet može doseći 7000 ml ili više u muškaraca, 5000 ml ili više u žena.

Stopa disanja- broj respiratornih ciklusa u minuti. Jedan ciklus se sastoji od udisaja, izdisaja i pauze disanja. Prosječna brzina disanja u mirovanju je 15-18 ciklusa u minuti. U treniranih ljudi, zbog povećanja dišnog volumena, respiratorna stopa se smanjuje na 8-12 ciklusa u minuti. Tijekom tjelesne aktivnosti brzina disanja se povećava, primjerice, kod plivača do 45 ciklusa u minuti.

Plućna ventilacija- volumen zraka koji prolazi kroz pluća u minuti. Količina plućne ventilacije određuje se množenjem disajnog volumena s brzinom disanja. Plućna ventilacija u mirovanju je na razini 5000-9000 ml. S tjelesnom aktivnošću ta se brojka povećava.

Potrošnja kisika- količina kisika koju tijelo koristi u mirovanju ili tijekom vježbanja u 1 minuti. U mirovanju čovjek troši 250-300 ml kisika u minuti. Tjelesnom aktivnošću ta se vrijednost povećava. Najveća količina kisika koji tijelo može maksimalno potrošiti po minuti rad mišića, nazvao maksimalnu potrošnju kisika(IPC).

Dišni sustav se najučinkovitije razvija cikličkim sportovima (trčanje, veslanje, plivanje, skijanje i dr.) (Tablica 1.)

Stol 1. Neki morfofunkcionalni pokazatelji kardiovaskularnog

E. ZVYAGINA.

Znanstvenici fiziolozi tvrde da nedostatak kisika u nekim slučajevima može biti koristan za tijelo, pa čak i pomoći u liječenju mnogih bolesti.

Nedostatak kisika u organima i tkivima (hipoksija) javlja se iz različitih razloga.

Laureat Državne nagrade Ukrajine, profesor A. Z. Kolchinskaya. Pod njezinim vodstvom izrađen je računalni program koji procjenjuje funkcioniranje dišnog sustava te je razvijen sustav hipoksičnog treninga.

Hipoksični trening. Pacijent diše kroz hipoksikator nekoliko minuta, zatim skida masku i udiše normalan zrak. Postupak se ponavlja četiri do šest puta.

Možete zaboraviti plivati ​​ili voziti bicikl, ali disanje je proces koji se odvija izvan naše svijesti. Hvala Bogu, ovdje nije potrebna posebna obuka. Možda zato većina nas ima vrlo grube ideje o tome kako dišemo.

Ako o tome pitate osobu koja je daleko od prirodne znanosti, odgovor će najvjerojatnije biti: dišemo plućima. Zapravo to nije istina. Čovječanstvu je trebalo više od dvjesto godina da shvati što je disanje i koja je njegova bit.

Shematski se moderni koncept disanja može prikazati na sljedeći način: pokreti prsnog koša stvaraju uvjete za udisaj i izdisaj; udišemo zrak, a s njime i kisik koji prolazeći kroz dušnik i bronhe ulazi u plućne alveole i krvne žile. Zahvaljujući radu srca i hemoglobinu sadržanom u krvi, kisik se dostavlja do svih organa, do svake stanice. Stanice sadrže sitna zrnca – mitohondrije. U njima se prerađuje kisik, odnosno odvija se samo disanje.

Kisik u mitohondrijima "pokupe" dišni enzimi, koji ga u obliku negativno nabijenih iona dostavljaju pozitivno nabijenom vodikovom ionu. Kada se ioni kisika i vodika spoje, oslobađaju se veliki broj toplina potrebna za sintezu glavnog skladišta biološke energije – ATP (adenozin fosforna kiselina). Energiju koja se oslobađa tijekom razgradnje ATP-a organizam koristi za odvijanje svih životnih procesa i bilo koje svoje aktivnosti.

Ovako se ulijeva disanje normalnim uvjetima: to jest, zrak sadrži dovoljnu količinu kisika, a osoba je zdrava i ne doživljava preopterećenje. Ali što se događa kada se ravnoteža poremeti?

Dišni sustav možemo usporediti s računalom. Računalo ima osjetljive elemente preko kojih se podaci o tijeku procesa prenose u kontrolni centar. Isti osjetljivi elementi prisutni su i u dišnom lancu. To su kemoreceptori aorte i karotidne arterije, prenoseći informacije o smanjenju koncentracije kisika u arterijskoj krvi ili povećanju sadržaja ugljičnog dioksida u njoj. To se događa, primjerice, u slučajevima kada se smanjuje količina kisika u udahnutom zraku. Signal o tome prenosi se preko posebnih receptora do respiratornog centra medule oblongate, a odatle ide do mišića. Povećava se rad prsnog koša i pluća, osoba počinje češće disati, a time se poboljšava ventilacija pluća i doprema kisika u krv. Ekscitacija receptora u karotidnim arterijama uzrokuje i povećanje broja otkucaja srca, što pojačava cirkulaciju krvi i kisik brže dolazi do tkiva. Tome također pridonosi otpuštanje novih crvenih krvnih stanica u krv, a time i hemoglobina koji one sadrže.

Ovo objašnjava blagotvoran utjecaj planinski zrak na vitalnost osoba. Dolaskom u planinska odmarališta - recimo, na Kavkaz - mnogi ljudi primjećuju da im se raspoloženje poboljšava, čini se da im krv brže teče. A tajna je jednostavna: zrak u planinama je rijedak, u njemu ima manje kisika. Tijelo radi u režimu "borbe za kisik": kako bi se osigurala potpuna isporuka kisika u tkiva, potrebno je mobilizirati unutarnje resurse. Ubrzava se disanje, povećava se cirkulacija krvi, a posljedično se aktiviraju životne snage.

No ako odete više u planine, gdje zrak sadrži još manje kisika, tijelo će na njegov nedostatak reagirati na potpuno drugačiji način. Hipoksija (znanstvenim rječnikom rečeno, nedostatak kisika) bit će opasna, a od nje će prvi stradati središnji živčani sustav.

Ako nema dovoljno kisika za podržavanje funkcije mozga, osoba može izgubiti svijest. Teška hipoksija ponekad čak dovodi do smrti.

Ali hipoksija nije nužno uzrokovana nizak sadržaj kisika u zraku. Može biti uzrokovan jednom ili drugom bolešću. Na primjer, s kroničnim bronhitisom, bronhijalnom astmom i razne bolesti pluća (pneumonija, pneumoskleroza), ne ulazi sav udahnuti kisik u krv. Rezultat je nedovoljna opskrba kisikom cijelog tijela. Ako u krvi ima malo crvenih krvnih stanica i hemoglobina sadržanog u njima (kao što se događa s anemijom), cijeli proces disanja pati. Možete disati često i duboko, ali dostava kisika u tkiva neće se značajno povećati: na kraju krajeva, hemoglobin je odgovoran za njegov transport. Općenito, krvožilni sustav izravno je povezan s disanjem, tako da prekidi u srčanoj aktivnosti ne mogu utjecati na isporuku kisika u tkiva. Stvaranje krvnih ugrušaka u krvnim žilama također dovodi do hipoksije.

Dakle, funkcioniranje dišnog sustava poremeti se s značajnim nedostatkom kisika u zraku (na primjer, visoko u planinama), kao i s raznim bolestima. No ispada da osoba može doživjeti hipoksiju čak i ako je zdrava i udiše zrak bogat kisikom. To se događa kada se opterećenje tijela povećava. Činjenica je da u aktivnom stanju čovjek troši znatno više kisika nego u mirnom stanju. Svaki rad - fizički, intelektualni, emocionalni - zahtijeva određene troškove energije. A energija, kako smo doznali, nastaje spojem kisika i vodika u mitohondrijima, odnosno tijekom disanja.

Naravno, tijelo ima mehanizme koji reguliraju opskrbu kisikom kada se opterećenje poveća. Ovdje vrijedi isti princip kao i kod prorijeđenog zraka, kada receptori aorte i karotidnih arterija registriraju smanjenje koncentracije kisika u arterijskoj krvi. Ekscitacija ovih receptora prenosi se na korteks moždane hemisfere mozak i svi njegovi dijelovi. Povećava se ventilacija pluća i opskrba krvlju, čime se sprječava smanjenje brzine dopreme kisika do organa i stanica.

Zanimljivo je da u nekim slučajevima tijelo može unaprijed poduzeti mjere protiv hipoksije, osobito one koja se javlja tijekom vježbanja. Osnova toga je predviđanje budućih povećanja opterećenja. U ovom slučaju tijelo ima i posebne osjetljive elemente - reagiraju na zvuk, signale u boji, promjene mirisa i okusa. Na primjer, sportaš, nakon što je čuo naredbu "Kreni!", prima signal za reorganizaciju funkcioniranja dišnog sustava. Više kisika počinje teći u pluća, krv i tkiva.

Međutim, netrenirano tijelo često nije u stanju uspostaviti odgovarajuću dostavu kisika pod značajnijim opterećenjem. I tada osoba pati od hipoksije.

Problem hipoksije odavno privlači pažnju znanstvenika. Ozbiljan razvoj proveden je pod vodstvom akademika N. N. Sirotinina na Institutu za fiziologiju nazvan. Akademija znanosti A. A. Bogomolets Ukrajinske SSR. Nastavak ovih studija bio je rad profesorice A. Z. Kolchinskaya, dobitnice Državne nagrade Ukrajine, i njezinih učenika. Napravili su računalni program koji omogućuje procjenu funkcioniranja ljudskog dišnog sustava pomoću različitih pokazatelja (volumen udahnutog zraka, brzina ulaska kisika u krv, broj otkucaja srca itd.). Radilo se, s jedne strane, sa sportašima i penjačima, as druge strane s osobama koje boluju od određenih bolesti (kronični bronhitis, bronhijalna astma, anemija, dijabetes, krvarenje iz maternice, cerebralna paraliza, kratkovidnost itd.). Računalna analiza pokazala je da čak i one bolesti koje naizgled nisu izravno povezane s dišnim sustavom imaju negativan učinak na njega. Logično je pretpostaviti Povratne informacije: funkcioniranje dišnog sustava može utjecati na stanje cijelog tijela.

A onda se pojavila ideja o hipoksičkom treningu. Podsjetimo: s blagim smanjenjem količine kisika u zraku (primjerice u podnožju) tijelo aktivira životne snage. Dišni sustav se obnavlja, prilagođava se novim uvjetima. Povećava se volumen disanja, povećava se cirkulacija krvi, povećavaju se crvena krvna zrnca i hemoglobin, povećava se broj mitohondrija. Takvi se rezultati mogu postići u kliničkom okruženju osiguravanjem protoka zraka pacijentu iz smanjen sadržaj kisik. U tu svrhu stvoren je poseban aparat - hipoksikator.

Ali osoba ne može biti stalno povezana s uređajem. Potrebno je postići održive rezultate i kvalitativne promjene u dišnom sustavu. U tu svrhu odlučeno je podijeliti sesiju izloženosti hipoksiji u serije: pokazalo se da su upravo u tom režimu ojačani mehanizmi koje je tijelo razvilo za prilagodbu hipoksiji. Bolesnik nekoliko minuta diše kroz hipoksikator (sadržaj kisika u dovedenom zraku je 11 - 16%), zatim skida masku i neko vrijeme diše normalan zrak. Ova se izmjena ponavlja četiri do šest puta. Kao rezultat toga, iz sesije u seansu treniraju se dišni, krvožilni, hematopoetski organi i one stanične organele koje sudjeluju u iskorištavanju kisika - mitohondriji.

Za svakog pacijenta, režim intervalnog hipoksičnog treninga odabire se pojedinačno. Važno je odrediti koncentraciju kisika u udahnutom zraku pri kojoj će u tijelu početi djelovati mehanizmi prilagodbe na hipoksiju. Naravno, te koncentracije nisu iste za sportaša i za bolesnika s bronhijalnom astmom. Stoga se prije propisivanja tijeka liječenja provodi hipoksični test koji određuje odgovor tijela na udisanje zraka s niskim sadržajem kisika.

Danas je hipoksični trening već dokazao svoju učinkovitost u liječenju raznih bolesti. Prije svega, naravno, za bolesti respiratornog trakta, kao što su

opstruktivni kronični bronhitis i bronhijalna astma. Samo to više nego opravdava rad znanstvenika koji su razvili metodu. Ali najnevjerojatnije je to što se uz njegovu pomoć mogu liječiti one bolesti koje na prvi pogled nemaju nikakve veze s disanjem.

Na primjer, kako je pokazao B. Kh. Khatsukov, metoda se pokazala učinkovitom u liječenju kratkovidnosti. Više od 60% kratkovidne djece koja su prošla tečaj hipoksičnog treninga potpuno su obnovili svoj vid; kod ostalih se značajno poboljšao. Činjenica je da je uzrok miopije loša opskrba krvlju i kisikom cilijarnog mišića oka i zatiljnih režnjeva moždane kore, koji reguliraju vid. Kod kratkovidne djece dišni sustav zaostaje dobni razvoj. A kada se normalizira, vid se vraća.

A. 3. Kolchinskaya i njezini učenici M. P. Zakusilo i 3. Kh. Abazova vodili su uspješan eksperiment o korištenju hipoksičnog treninga za liječenje hipotireoze (slabo aktivna štitnjača). Kada je pacijent udahnuo zrak sa smanjenim sadržajem kisika, njegova je štitnjača počela proizvoditi više hormona. Nakon nekoliko seansi, razina hormona u krvi postala je normalna.

Trenutno u Rusiji i zemljama ZND-a već postoji nekoliko specijaliziranih centara za hipoksičnu terapiju. Ovi centri uspješno liječe bolesnike s anemijom, koronarnom bolešću, hipertenzijom u početnom stadiju, neurocirkulacijska distonija, šećerna bolest, neke ginekološke bolesti.

Dobri rezultati postignuti su iu pripremi sportaša. Nakon 15-dnevnog tečaja hipoksičnog treninga maksimalna potrošnja kisika biciklista, veslača i skijaša povećava se za 6%. Uz normalan sustavni sportski trening, to traje oko godinu dana. Ali disanje u takvim sportovima je ključ uspjeha. Štoviše, kao što znamo, ovisi o opće stanje organizam, njegov potencijal.

Učinak hipoksičnog treninga sličan je stvrdnjavanju ili jutarnjim vježbama. Baš kao što mokrenjem treniramo mišiće ili jačamo imunitet. hladna voda, možete "trenirati" dišni sustav. Šteta je samo što ovakvu gimnastiku ne možete raditi kod kuće. Još uvijek morate platiti svoje zdravlje.

Podrijetlo mozga Savelyev Sergey Vyacheslavovich

§ 6. Potrošnja kisika u mozgu

Potpuno je netočno povezivati ​​brzinu moždanog metabolizma s ukupnom potrošnjom kisika u tijelu (Schmidt-Nielsen, 1982). Doista, kod rovke potrošnja kisika po 1 kg tjelesne težine iznosi 7,4 l/h, a kod slona 0,07 l/h. Međutim, ovo je ukupna potrošnja kisika, koja varira u redovima veličina u različitim dijelovima tijela i slona i rovke. Štoviše, kod životinja različite biologije, količina kisika koju isti tjelesni organi troše također značajno varira. Ideja da se potrošnja kisika u mozgu mijenja proporcionalno veličini tijela ostaje čudna zabluda. Ako potrošnja kisika u mozgu bilo kojeg sisavca padne ispod 12,6 L/(kg-h), nastupa smrt. Na ovoj razini kisika, mozak može ostati aktivan samo 10-15 sekundi. Nakon 30-120 s refleksna aktivnost nestaje, a nakon 5-6 minuta počinje smrt neurona. Drugim riječima, živčano tkivo praktički nema vlastitih resursa. Ni rovka, pa čak ni slon ne bi imali šanse za preživljavanje da potrošnja kisika u mozgu nije osigurana posebnim mehanizmima. Mozak prima kisik, vodu s otopinama elektrolita i hranjive tvari prema zakonima koji nemaju nikakve veze s brzinom metabolizma drugih organa. Vrijednosti potrošnje svih “potrošnih” komponenti su relativno stabilne i ne mogu biti ispod određene razine koja osigurava funkcionalnu aktivnost mozga.

Valja napomenuti da mozak često ima presudan utjecaj na metabolizam cijele životinje. Potrošnja energije mozga ne može biti ispod određene vrijednosti. Pružanje ove razine postiže se u različitim sustavnim skupinama promjenom brzine cirkulacije krvi u žilama živčanog sustava. Razlog za ove razlike su promjene u broju kapilara po 1 mm moždanog tkiva. Naravno, u različitih odjela U mozgu, duljina kapilara može značajno varirati. Ovisno o fiziološkom opterećenju, lumen kapilara može se i dinamički mijenjati. Ipak, ovaj vrlo prosječni pokazatelj rasvjetljava razloge povećanja broja otkucaja srca kod malih sisavaca. Što je kapilarna mreža mozga manja, protok krvi mora biti veći kako bi se osigurao potreban protok kisika i hranjivih tvari. Možete ubrzati metabolizam zahvaljujući otkucajima srca, disanju i brzini konzumiranja hrane. To je ono što se događa kod malih sisavaca. Podaci o gustoći kapilara u mozgu životinja vrlo su fragmentarni. Međutim, postoji opći trend koji pokazuje evolucijski razvoj kapilarna mreža mozak Kod barske žabe duljina kapilara u 1 mm3 moždanog tkiva je oko 160 mm, kod žabe s cijelom glavom hrskavične ribe- 500, kod morskog psa - 100, kod ambistoma - 90, kod kornjače - 350, kod tuaterije - 100 mm, kod rovke - 400, kod miša 700, kod štakora - 900, kod zeca - 600 , kod mačke - 900, kod psa - 900, a kod primata i ljudi - 1200-1400 mm. Treba uzeti u obzir da kada se smanji duljina kapilara, površina njihove dodirne površine s živčanog tkiva opada eksponencijalno. To ukazuje da kako bi se održala minimalna razina opskrbe mozga kisikom, srce rovke mora kucati nekoliko puta brže od srca primata i ljudi. Doista, za osobu je ta vrijednost 60–90 u minuti, a za rovku 130–450. Masa srca rovke trebala bi biti proporcionalno veća. Kod ljudi to je oko 4%, kod kapucina - 8%, a kod rovke - 14% ukupne tjelesne težine. Shodno tome, jedan od ključnih organa koji određuje metabolizam životinja je mozak.

Pokušajmo procijeniti stvarni udio energije koju troši tijelo životinja različite mase mozga i tijela. Velika relativna masa živčanog sustava malih sisavaca postavlja visoke zahtjeve na razinu metabolizma samog mozga. Troškovi njegovog održavanja usporedivi su s troškovima održavanja ljudskog mozga, koji su dobro istraženi. Osnovna potrošnja hranjivih tvari i kisika ljudskog mozga je otprilike 8-10% cjelokupnog tijela. Kada je organizam neaktivan, ova vrijednost je više-manje konstantna, iako može značajno fluktuirati među velikim i malim predstavnicima određene vrste. Međutim, i ta je vrijednost nesrazmjerno velika. Ljudski mozak čini 1/50 tjelesne težine, a troši 1/10 ukupne energije – 5 puta više nego bilo koji drugi organ. Ove brojke su pomalo podcijenjene, budući da sama potrošnja kisika iznosi 18%. Zbrojimo troškove održavanja leđne moždine i perifernog sustava i dobijemo otprilike 1/7. Posljedično, u neaktivnom stanju, ljudski živčani sustav troši oko 15% energije cijelog tijela. Sada razmotrite situaciju s aktivnim radom mozga i perifernog živčanog sustava. Prema najkonzervativnijim procjenama, troškovi energije jednog mozga se više nego udvostruče. S obzirom na opće povećanje aktivnosti cijelog živčanog sustava, može se pouzdano pretpostaviti da oko 25-30% ukupnih tjelesnih izdataka odlazi na njegovo održavanje (Slika I-8).

Ispostavilo se da je živčani sustav sisavaca izuzetno "skup" organ, pa što manje vremena mozak radi u intenzivnom načinu rada, to je njegovo održavanje jeftinije. Problem se rješava na različite načine. Jedna od metoda povezana je s minimiziranjem vremena intenzivnog rada živčanog sustava. To se postiže velikim skupom urođenih, instinktivnih programa ponašanja koji su pohranjeni u mozgu kao skup uputa. Upute za različita ponašanja zahtijevaju samo manje prilagodbe kako bi odgovarale određenim uvjetima. Mozak se jedva koristi za donošenje individualnih odluka na temelju osobnog iskustva životinje. Preživljavanje postaje statistički proces primjena gotovih oblika ponašanja na specifične uvjete okoline. Troškovi energije za održavanje mozga postaju ograničenje intelektualne aktivnosti za male životinje.

Na primjer, recimo da je američka krtica jakobova školjka odlučila upotrijebiti svoj mozak, poput primata ili ljudi. Razmotrimo početne uvjete. Krtica težine 40 g ima mozak težine 1,2 g i leđnu moždinu, zajedno s perifernim živčanim sustavom težine približno 0,9 g. Budući da živčani sustav čini više od 5% njegove tjelesne težine, krtica troši oko 30% ukupni energetski resursi tijela na njegovo održavanje . Ako razmišlja o rješavanju šahovskog problema, tada će se troškovi njegovog tijela za održavanje mozga udvostručiti, a sam krtica će odmah umrijeti od gladi. Čak i ako krtica gura beskrajnu glistu iz crni kavijar, onda će ionako umrijeti. Mozak će trebati toliko energije da će se pojaviti nerješivi problemi s brzinom proizvodnje kisika i isporukom početnih metaboličkih komponenti iz gastrointestinalnog trakta. Slične poteškoće nastat će kod uklanjanja metaboličkih proizvoda iz živčanog sustava i njegovog osnovnog hlađenja. Tako su mali kukcojedi i glodavci osuđeni da ne postanu šahisti. Njihov je mozak instinktivan, a energetski problemi njegovog sadržaja predstavljaju nepremostive prepreke razvoju individualnog ponašanja. Na individualnoj razini može nastati samo varijabilnost u primjeni urođenih programa ponašanja.

Riža. I-8. Metabolički procesi u mozgu primata.

U metabolizmu živčanog sustava mogu se razlikovati tri glavna dinamička procesa: izmjena kisika i ugljičnog dioksida, potrošnja organskih tvari i oslobađanje kataboličkih produkata, izmjena vode i otopina elektrolita. Udio tih tvari koje konzumira ljudski mozak naveden je na dnu. Izmjena vode i otopina elektrolita računa se kao vrijeme potrebno da sva voda iz tijela prođe kroz mozak. Gornja linija je pasivno stanje, donja linija je intenzivan rad živčanog sustava.

Međutim, dovoljno je malo povećati veličinu tijela i nastaje kvalitativno drugačija situacija. Sivi štakor (Rattus rattus) ima živčani sustav težak otprilike 1/60 tjelesne težine. Ovo je već dovoljno za postizanje primjetno smanjenje relativni moždani metabolizam. Nema smisla prepričavati rezultate intelektualnih eksperimenata i promatranja štakora, a stupanj individualizacije ponašanja ne može se usporediti s krticama i rovkama. Očita prednost Povećanje tjelesne težine je smanjenje troškova održavanja mozga. Periferni dijelovi koji stalno rade nisu tako skupi kao mozak, pa povećanje tjelesne težine dovodi do relativnog “jeftinijeg” mozga.

Dakle, za stvaranje prilagođenog mozga potrebna vam je životinja s dovoljno velikom tjelesnom masom. Drugim riječima, postoji svojevrsna barijera koja kroz veličinu tijela i masu mozga ograničava sposobnost životinja da uče i individualiziraju ponašanje. Mala životinja s velikim mozgom i visokim troškovima njegova održavanja neće moći osigurati troškove energije za povećanje svoje aktivnosti. Stoga se ne mogu očekivati ​​rješenja složenih problema ili duboka individualizacija adaptivnog ponašanja. Ako je životinja velika, a veličina mozga relativno mala, tada su prihvatljive značajne fluktuacije u troškovima energije za njezino održavanje. U ovoj situaciji i individualizacija ponašanja i složeni procesi učenje. Međutim, čak i velika životinja s dobrim razvijen mozak postoje energetski problemi. Živčani sustav je preskup da bi se intenzivno koristio. Mali živčani sustav koji intenzivno radi troši ogroman udio tjelesnih resursa. Ova situacija je neisplativa. Energetski opravdano rješenje može biti samo kratkotrajno korištenje mozga za rješavanje konkretnih problema. To je ono što se opaža kod velikih sisavaca. Kratka aktivnost brzo se zamjenjuje dugotrajnim odmorom.

Dakle, mali i veliki živčani sustav imaju svoje prednosti. Za implementaciju instinktivnog ponašanja, možete imati mali mozak, ali njegova prilagodljivost se svodi na modifikacije instinkta. Veliki mozak Vlasnika košta dosta, ali visoki troškovi energije sasvim su opravdani. Veliki mozak omogućuje vam da se nosite sa složenim zadacima koji nemaju gotova instinktivna rješenja. Trošak implementacije takvih mehanizama adaptivnog ponašanja je vrlo visok, stoga i životinje i ljudi pokušavaju što manje koristiti mozak.

Privilegija živčanog sustava

Živčani sustav mnogih životinja (a posebno sisavaca) ima jedno svojstvo koje ga stavlja u izuzetan položaj. Ovo svojstvo je zbog svoje izolacije od ostatka tijela. Budući da je glavni mehanizam za integraciju rada unutarnjih organa i osnova ponašanja, on je "strano tijelo" za vlastito tijelo. Imunološki sustav gleda na živčani sustav kao na iver. Ako imunološki sustav "dođe" do mozga, tada počinju teški autoimuni procesi koji su nekompatibilni sa životom.

Nastaje paradoksalna situacija. Živčani sustav troši veliki dio kisika i hranjivih tvari cijelog tijela koje prima putem krvi. Istodobno, mora se pažljivo izolirati iz krvožilnog sustava, budući da ga stanice imunološkog sustava smatraju stranim objektom.

Sa stajališta biološke svrsishodnosti vidljiva je očita kontradikcija. Glavni integrirajući organ ne smije biti stran imunološkom sustavu. Ipak, to je činjenica za koju je vrlo lako pronaći jasno objašnjenje. Mozak sadrži previše specijaliziranih organskih komponenti koje se ne koriste nigdje drugdje u tijelu. Stvoriti mehanizam u imunološkom sustavu da ih prepozna kao “naše” stanice izuzetno je teško i neopravdano. Mnogo je "jeftinije" jednostavno odvojiti živčani sustav od ostatka tijela. Ovaj princip izolacije provodi se u testisima, jajnicima i živčanom sustavu. U samom opći pogled Izolaciju živčanog sustava održava krvno-moždana barijera koja se sastoji od nekoliko vrsta specijaliziranih stanica. Da bismo razumjeli izolaciju živčanog sustava od ostatka tijela, potrebno je razmotriti elementarne principe njegove strukture.

Iz knjige Najnovija knjiga činjenica. Svezak 1 [Astronomija i astrofizika. Zemljopis i druge znanosti o zemlji. Biologija i medicina] Autor

Iz knjige Oko uma Autor Hofstadter Douglas Robert

Iz knjige Mozak i duša [Kako živčana aktivnost oblikuje naš unutarnji svijet] Frith Chris

26 DAGLAS HOFSTADTER Razgovor s Einsteinovim mozgom Ahil i kornjača slučajno se sudaraju na obali osmerokutnog jezerca u Luksemburškom vrtu u Parizu. Ovaj ribnjak oduvijek je bio omiljeno mjesto za izlete brodom za mlade parove; ovih su dana njihovi brodovi često

Iz knjige Najnovija knjiga činjenica. Svezak 1. Astronomija i astrofizika. Zemljopis i druge znanosti o zemlji. Biologija i medicina Autor Kondrašov Anatolij Pavlovič

Mi ne percipiramo svijet, već njegov model koji stvara mozak. Ono što percipiramo nisu oni sirovi i dvosmisleni signali koji iz vanjskog svijeta dolaze do naših očiju, ušiju i prstiju. Naša percepcija je puno bogatija - ona kombinira sve te sirovine

Iz knjige Krv: Rijeka života [Od drevnih legendi do znanstvenih otkrića] Isaaca Asimova

Kolika je snaga koju troši ljudski mozak? Utvrđeno je da u stanju budnosti ljudski mozak troši oko 20

Iz knjige Uzgoj riba, rakova i domaćih ptica močvarica Autor Zadorožnaja Ljudmila Aleksandrovna

Zašto je redovita konzumacija alkohola, čak i umjerena, štetna za organizam? Alkoholizam je jedna od vrsta ovisnosti o drogama. Čak i umjerena konzumacija alkohola može dovesti do ozbiljne, ponekad gotovo neodoljive, ovisnosti o njemu. Mehanizam ovoga

Iz knjige Trenutna država biosfera i ekološka politika autor Kolesnik Yu. A.

Poglavlje 4 Prepreke kisiku U normalnoj atmosferi hemoglobin veže samo kisik. To znači da na vezanje kisika ne utječu ostali sastojci zraka: dušik, ugljikov dioksid, vodena para ili argon. Hemoglobin se skuplja

Iz knjige Biološka kemija Autor Lelevič Vladimir Valerijanovič

Iz autorove knjige

7.5. Ciklus kisika Od svih plinova prisutnih u atmosferi, kao i otopljenih u Svjetskom oceanu, kisik je od posebnog interesa, jer osigurava visok prinos energije tijekom aerobne disimilacije za gotovo sve organizme na Zemlji i u biti leži u

Iz autorove knjige

Reaktivne vrste kisika (slobodni radikali) U tijelu, kao rezultat redoks reakcija, tijekom jednoelektronske redukcije kisika stalno dolazi do stvaranja reaktivnih vrsta kisika (ROS) (molekula ima nespareni elektron na

Količina kisika koju čovjek potroši na prazan želudac u stanju mišićnog mirovanja, ležeći, pokazatelj je metabolizma potrebnog za održavanje vitalnih funkcija organizma u mirovanju, odnosno bazalnog metabolizma. Osnovni ljudski metabolizam karakterizira potrošnja kisika u rasponu od 200-250 ml/min uz potrošnju energije od približno 1-1,2 kcal/min. Na osnovni metabolizam utječu spol, dob, težina i površina tijela, sastav hrane, klimatskim uvjetima, temperatura okoline, itd. Stopa metabolizma bazalne energije za odraslu osobu je 1 kcal po 1 kg težine po satu.

Povećana potrošnja kisika tijekom rada neophodna je za oksidaciju produkata razgradnje ugljikohidrata u aerobnoj fazi (mliječna kiselina), masti, kao i za resintezu tvari koje sadrže dušik u anaerobnoj fazi. Potreba organizma za kisikom je veća, što više radi više. U određenim granicama postoji linearna ovisnost između težine obavljenog posla i potrošnje kisika. Ova usklađenost je osigurana pojačanim radom kardiovaskularnog sustava i povećanjem koeficijenta difuzije kisika kroz plućno tkivo. Koeficijent difuzije raste od 50 pri radu pri 450 kg/min do 61 pri radu pri 1590 kg/min.

Količina kisika u minuti potrebna za potpunu oksidaciju produkata raspada naziva se potreba za kisikom, odnosno potreba za kisikom, dok se maksimalna količina kisika koju tijelo može primiti u minuti naziva gornja granica kisika. Gornja granica kisika za osobe neuvježbane za fizički rad iznosi otprilike 3 l/min, a za uvježbane može doseći 4-5 l/min.

Troškovi energije za dinamički negativni rad iznose približno 50% troškova energije za dinamički pozitivni rad. Dakle, pomicanje tereta duž horizontalne ravnine je 9-16 puta lakše od podizanja tereta.

Riža. 1. Dinamika potrošnje kisika tijekom fizičkog rada. Karirano šrafiranje - potrošnja kisika tijekom rada; horizontalno zasjenjenje - zahtjev za kisikom; okomito zasjenjenje - kisikov dug. Slika lijevo je srednje težak posao; Slika desno prikazuje rad s progresivnim kisikovim dugom.

Potrošnja kisika tijekom dinamičkog pozitivnog rada prikazana je na sl. 1. Kao što je vidljivo iz ove slike, krivulja potrošnje kisika na početku rada raste i tek nakon 2-3 minute uspostavlja se na određenoj razini, koja se zatim održava dulje vrijeme (stacionarno stanje). Bit ovog tijeka krivulje je da se u početku rad odvija uz nepotpuno zadovoljenje potrebe za kisikom i, kao rezultat toga, s povećanjem duga kisika, budući da se energetski procesi u mišiću tijekom njegove kontrakcije odvijaju trenutno, a dostava kisika zbog tromosti kardiovaskularnog i dišnog sustava je spora . Tek kada isporuka kisika u potpunosti zadovolji potrebe za kisikom, dolazi do ravnomjernog stanja potrošnje kisika.

Dug kisika nastao na početku rada otplaćuje se nakon prestanka rada, tijekom razdoblja oporavka, tijekom kojeg potrošnja kisika doseže početnu razinu. Ovo je dinamika potrošnje kisika pri laganom i umjerenom radu. Tijekom teškog rada, ravnomjerno stanje potrošnje kisika u biti nikada ne dolazi; nedostatak kisika na početku rada nadopunjuje se nedostatkom kisika koji nastaje tijekom njega. U tom slučaju, potrošnja kisika raste cijelo vrijeme do gornje granice kisika. Razdoblje oporavka s takvim radom znatno je duže. U slučaju kada potreba za kisikom tijekom rada premaši gornju granicu kisika, javlja se tzv. lažno stabilno stanje. Odražava gornju razinu kisika, a ne pravu potrebu za kisikom. Razdoblje oporavka je još duže.

Dakle, razina potrošnje kisika u vezi s radom može se koristiti za procjenu težine obavljenog posla. Stalno stanje potrošnje kisika tijekom rada može značiti da je potreba za kisikom u potpunosti zadovoljena, da ne dolazi do nakupljanja mliječne kiseline u mišićima i krvi te da ima vremena da se ponovno sintetizira u glikogen. Nepostojanje ravnotežnog stanja i povećanje potrošnje kisika tijekom rada ukazuju na težinu rada, nakupljanje mliječne kiseline, kojoj je za ponovnu sintezu potreban kisik. Još teži rad karakterizira lažno stabilno stanje.

Trajanje razdoblja oporavka od potrošnje kisika također ukazuje na veću ili manju težinu rada. Tijekom laganog rada, dug kisika je mali. Rezultirajuća mliječna kiselina se većim dijelom uspije resintetizirati u glikogen u mišićima tijekom rada, a trajanje perioda oporavka ne prelazi nekoliko minuta. Nakon napornog rada, potrošnja kisika pada prvo brzo, a zatim vrlo sporo, ukupno trajanje razdoblja oporavka može doseći -30 minuta ili više.

Obnavljanje potrošnje kisika ne znači vraćanje poremećenih funkcija organizma u cjelini. Mnoge tjelesne funkcije, na primjer stanje dišnog i kardiovaskularnog sustava, respiratorni koeficijent, biokemijski procesi itd., do tog vremena još nisu dosegle početnu razinu.

Za analizu procesa izmjene plinova od posebnog interesa mogu biti promjene respiratornog koeficijenta CO 2 /O 2 (RK).

U stabilnom stanju potrošnje kisika tijekom rada, DC može ukazivati ​​na prirodu oksidiranih tvari. Tijekom napornog rada DC se povećava na 1, što ukazuje na oksidaciju ugljikohidrata. Nakon rada, DC može biti veći od 1, što se objašnjava kršenjem acidobazne ravnoteže krvi i povećanjem koncentracije vodikovih iona (pH): povećani pH nastavlja uzbuđivati respiratorni centar uslijed čega dolazi do intenzivnog ispiranja ugljičnog dioksida iz krvi dok se smanjuje potrošnja kisika, tj. u omjeru CO 2 /O 2 brojnik se povećava, a nazivnik smanjuje.

U kasnijoj fazi oporavka, DC može biti niži od početnog pokazatelja prije rada. To se objašnjava činjenicom da je u razdoblje oporavka Oslobađaju se alkalne rezerve krvi, a ugljični dioksid se zadržava za održavanje normalnog pH.

Tijekom statičkog rada potrošnja kisika je drugačije prirode. U procesu rada najkonkretniji izraz statičkog rada je održavanje radnog stava osobe. Radni položaj kao stanje ravnoteže tijela može se provoditi radi aktivnog suprotstavljanja vanjskim silama; u tom slučaju dolazi do produljene tetaničke napetosti mišića. Ova vrsta statičkog rada je vrlo neekonomična u smislu inervacije i energije. Radni položaj, u kojem se ravnoteža održava prilagodbom smjeru gravitacije, mnogo je ekonomičniji, jer se u ovom slučaju bilježi tonična, a ne tetanička napetost mišića. U praksi se uočavaju obje vrste statičkog rada, često se međusobno zamjenjujući, ali sa stajališta fiziologije rada statički rad praćen tetaničkom napetošću je od primarne važnosti. Dinamika potrošnje kisika s ovom vrstom statičkog rada prikazana je na sl. 2.

Dijagram pokazuje da je tijekom statičke napetosti potrošnja kisika znatno manja od potrebe za kisikom, tj. mišić radi gotovo u anaerobnim uvjetima. U razdoblju neposredno nakon rada potrošnja kisika naglo raste, a potom postupno opada (Lingardov fenomen), a razdoblje oporavka može biti dugo, pa se gotovo sva potreba za kisikom zadovoljava nakon rada. Lingard je dao sljedeće objašnjenje za fenomen koji je otkrio. Kod tetaničke mišićne kontrakcije, zbog kompresije krvnih žila, nastaje mehanička prepreka protoku krvi, a time i dopremi kisika i otjecanju produkata razgradnje - mliječne kiseline. Statički rad je anaeroban, stoga je karakterističan skok prema povećanju potrošnje kisika nakon rada posljedica potrebe za oksidacijom produkata razgradnje nastalih tijekom rada.

Ovo objašnjenje nije iscrpno. Na temelju učenja N. E. Vvedenskog, niska potrošnja kisika tijekom statičkog rada može biti posljedica ne toliko mehaničkog čimbenika koliko smanjenja metabolizma zbog tlačno-refleksnih utjecaja, čiji je mehanizam sljedeći. Kao rezultat statičke napetosti (kontinuiranih impulsa iz mišića), određene stanice cerebralnog korteksa ulaze u stanje jake produljene ekscitacije, što u konačnici dovodi do inhibicijskih fenomena kao što je parabiotički blok. Nakon prestanka statičkog rada (pesimalno stanje) počinje razdoblje egzaltacije - povećana ekscitabilnost i, kao posljedica toga, povećanje metabolizma. Stanje povećane ekscitabilnosti proteže se na dišni i kardiovaskularni centri. Opisana vrsta statičkog rada je niskoenergetski intenzivna, potrošnja kisika, čak i uz vrlo značajan statički napon, rijetko prelazi 1 l/min, ali umor može nastupiti dosta brzo, što se objašnjava promjenama koje su se dogodile u središnjem živčanom sustavu. .

Druga vrsta statičkog rada - održavanje poze kroz toničnu kontrakciju mišića - zahtijeva malo potrošnje energije i manje je zamorna. To se objašnjava rijetkim i više ili manje ujednačenim impulsima iz središnjeg živčanog sustava, karakterističnim za toničnu inervaciju, te karakteristikama same kontraktilne reakcije, rijetkim i slabim impulsima, viskoznošću i jedinstvom impulsa, te postojanošću učinka. Primjer je uobičajeni stojeći položaj osobe.

Riža. 2. Shema Lingardovog fenomena.