IV. Регуляция дыхания при выполнении физической нагрузки

- Дыхательная и сердечно – сосудистая системы образуют эффективную систему транспорта кислорода в ткани организма и выведения из них диоксида углерода.

1. Система транспорта включает 4-е отдельных процесса:

а. легочную вентиляцию (дыхание), представляющую собой передвижение газов в легкие и из легких;

б. диффузию – газообмен между легкими и кровью;

в. транспорт кислорода и диоксида углерода с кровью;

г. капиллярный газообмен – газообмен между капиллярной кровью и метаболически активными тканями.

2. Дыхание состоит из двух фаз – вдох и выдох.

а. Вдох – активный процесс, во время которого увеличиваются размеры диафрагмы и внешних межреберных мышц, а следовательно и объем грудной клетки. Это приводит к снижению давления в легких и поступлению в них воздуха.

б. Выдох – пассивный процесс. Дыхательные мышцы расслабляются, а эластичная ткань легких принимает исходное положение, обеспечивая возвращение объема грудной клетки в обычное положение. Это приводит к увеличению давления в легких и выделения из них воздуха.

- Вдох и выдох, выполняемые с усилием, - активные процессы, зависящие от мышечных сокращений.

3. Диффузия представляет собой процесс газообмена через легочную мембрану в альвеолах. Величина газообмена через легочную мембрану главным образом зависит от парциального давления каждого из газов. Диффузионная способность кислорода повышается при переходе из состояния покоя в состояния выполнения физической нагрузки.

- Кислород транспортируется кровью, главным образом связанным с гемоглобином (в виде оксигемоглобина), хотя небольшое его количество транспортируется растворенным в плазме. Насыщенность гемоглобина кислородом составляет, как правило 98%. Артерио – венозная разница кислорода увеличивается с 4-5 мл/100мл крови в состоянии покоя до

15-16 мл /100мл крови при интенсивной физической нагрузке. Это увеличение отражает повышенное извлечение кислорода из артериальной крови активными мышцами, приводящее к снижению содержания кислорода в венозной крови.

4. Транспорт кислорода в ткани зависит от его содержания в крови, величины кровотока в тканях и локальных условий. Дыхательные центры, расположенные в стволе головного мозга, задают частоту и глубину дыхания. Во время физической нагрузки вентиляция усиливается почти сразу же в результате стимуляции центра выдоха, обусловленной самой мышечной деятельностью. Проблемы дыхания, возникающие при выполнении физической нагрузки, включают одышку, гипервентиляцию и осуществление пробы Вальсальвы.

а. Проба Вальсальвы включает следующие этапы:

- перекрытие голосовой щели;

- увеличение внутри брюшного давления вследствие мощного сокращения диафрагмы и мышц живота;

- увеличение внутригрудного давления за счет мощного сокращения дыхательных мышц.

Ее используют при поднятии тяжестей, когда человек пытается стабилизировать грудную клетку. Людям, страдающим гипертензией или другими сердечно – сосудистыми расстройствами, не следует практиковать пробу Вальсальвы.