1.4. Кровь и кровообращение

Движение крови необходимо для жизни организма. Оно проходит по замкнутым кругам и обеспечивается органами кровообращения, которые включают сердце и кровеносные сосуды.

Сердце – это мышечный насос, и его жизненная задача заключается в постоянном перемещении крови по всему организму. Одной из основных функций крови является доставка кислорода и питательных веществ в ткани и органы.

Сердце – полый орган, состоящий из четырех камер – двух предсердий, которые служат в основном резервуаром, и двух желудочков, выполняющие функции насосов. Правая половина сердца не сообщается с левой, они разделены перегородкой. Поперечная перегородка делит сердце на предсердия и желудочки. В поперечной перегородке имеются отверстия, снабженные клапанами. Клапаны открываются в сторону желудочков и пропускают кровь только в этом направлении. Средний слой стенки сердца – миокард, является сократительным аппаратом сердца.

При сокращении желудочков давление в их полости нарастает и ведет к открытию клапанов и выбросу крови из сердца в кровеносные сосуды. При расслаблении предсердий давление в них и в крупных венах снижается, становясь отрицательным. Это облегчает передвижение крови от периферических органов к сердцу. То есть сердце работает как нагнетательный, и как присасывающий насос.

Артериальная кровь возвращается из легких после насыщения кислородом в левую половину сердца, выталкивается в аорту, которая разветвляется на артерии и разносится во все части тела. Артерии, в свою очередь, разветвляются на более мелкие сосуды – капилляры. Они имеют очень тонкие стенки, через которые кислород легко проходит и достигает каждую отдельную клетку. Гемоглобин, содержащийся в крови, способен отдавать свой кислород туда, где его не достает. Углекислый газ идет обратным путем. Бедная кислородом кровь направляется через вены обратно в правую половину сердца. Путь, по которому кровь движется от левого желудочка к правому предсердию, называется большим кругом кровообращения. Путь, по которому кровь движется от правого желудочка к левому предсердию, называется малым кругом кровообращения. От правого желудочка отходит легочная артерия. Она несет кровь в легкие. В легочных капиллярах происходит обмен газов между кровью и воздухом. В результате кровь обогащается кислородом и освобождается от избытка углекислого газа. Из легких кровь направляется по легочным венам в левое предсердие.

В легочной артерии, идущей от сердца к легким, течет венозная кровь, содержащая мало кислорода и много углекислоты. В легочных венах, несущих кровь от легких к сердцу – артериальная кровь, богатая кислородом и освобожденная от углекислоты.

Способность крови осуществлять транспорт кислорода полностью зависит от содержания в ней гемоглобина. У человека, страдающего малокровием, меньший уровень гемоглобина в крови, вследствие чего кровь имеет небольшую способность транспортировать кислород. При одинаковой работе сердце должно больше «перекачать» крови, чтобы снабдить ткани кислородом. При тяжелой работе нагрузка на сердце может оказаться непосильной. Поэтому малокровие понижает физическую работоспособность.

В то же время систематические воздействия аэробных упражнений улучшают функцию крови. У тренированных людей отмечается существенный перевес в общем количестве эритроцитов и общим содержанием гемоглобина, благодаря чему кровь может больше принять кислорода из легких. Одновременно с ростом уровня общего содержания гемоглобина повышается величина МПК.

Итак, одно из многих назначений крови – транспортировать кислород из легких к работающим мышцам. Кровь в организме человека имеет и другие основные функции:

• регуляторную – осуществление гуморальной регуляции функций организма при помощи гормонов и других химических веществ;

• защитную – защита организма от вредных веществ и инородных тел, при повреждении тканей тела остановка кровотечение;

• теплообменную – участие в поддержании постоянной температуры тела.

Для того чтобы кровь могла циркулировать и достигать всех участков организма, необходимо определенное кровяное давление. Во время сокращения левого желудочка сердца у двадцатилетних людей кровь выталкивается в аорту под давлением 120 мм рт. ст. У детей кровяное давление ниже, у пожилых людей – выше. В фазу сердечного расслабления давление крови в аорте понижается примерно до 80 мм рт. ст. Повышение на 40 мм рт. ст. – результат каждого сокращения сердца. Пульс можно определить в тех местах, где артерии расположены близко к поверхности тела, например, на предплечье со стороны большого пальца поверх сустава. Также пульс можно подсчитать на шее и на груди.

В покое частота сердечных сокращений (ЧСС) у взрослого нетренированного человека находится в пределах 60–80 уд/мин. У женщин он более частый, чем у мужчин, у детей выше, чем у взрослых, у тренированных ниже, чем у нетренированных. Хорошо тренированные мужчины имеют пульс чаще всего ниже 50 уд/мин. Частота пульса прямолинейно зависит от интенсивности работы. Поскольку в большинстве видов деятельности невозможно определить интенсивность работы, то путем подсчета частоты пульса можно получить представление о характере работы. Максимальная частота пульса равна 220 уд/мин минус величина возраста (в годах).

В покое сердце каждую минуту выбрасывает около 5 л крови. Этот объем определяется частотой пульса и тем количеством крови, которое выталкивается с каждым ударом (ударным объемом крови). Минутный объем крови равен частоте пульса, умноженный на ударный объем крови. Во время относительного покоя 50 % крови направляется к желудочно-кишечному тракту и почкам. Большинство мышечных капилляров закрыто, и только около 20 % минутного объема идет к мышцам.

Во время работы в организме происходят существенные изменения. По мере роста интенсивности нагрузки артериальное давление повышается. Минутный объем крови также возрастает, и у хорошо тренированных людей при максимальном напряжении может достигнуть 30 – 40 л/мин. С такой нагрузкой сердце справляется путем повышения ударного объема крови и частоты пульса.

Благодаря закону перераспределения крови в организме, кровь направляется в те органы, которые в данный момент усиленно работают. В данном случае кровь поступает к рабочим мышцам, так как во время нагрузки работающие мышцы испытывают недостаток кислорода. Содержание углекислого газа и молочной кислоты в них возрастает. В результате этого тысячи капилляров, находящихся в мышцах, открываются, и к ним направляется до 70–80 % минутного объема крови. Соответственно в это время происходит отток крови от желудочно-кишечного тракта, почек, кожи и т. п. В результате обеспечивается такой объем крови, который позволяет сохранить кровяное давление на определенном уровне. Перераспределение крови в покое и при работе регулирует нервная система. Также оказывают на перераспределение крови определенные гормоны, например, адреналин.

Пищеварение, так же как и мышечная работа, вызывает усиление кровообращения. После еды пульс может увеличиться на 10 уд/мин., так как поток крови через сосуды желудочно-кишечного тракта возрастает. Поэтому не рекомендуется выполнять мышечную работу после обильной еды, так как недостаток кислорода одновременно будут испытывать и мышцы и органы пищеварения. «Удар по селезенке» происходит в том случае, когда диафрагма испытывает недостаток кислорода. Боли исчезают обычно через несколько минут после начала работы, когда наступает «второе дыхание» [21]. После еды нужно отдыхать минимум 30 минут. Спортсменам рекомендуется принимать пищу за 2–3 часа до соревнований.

И снова о сердце. Здоровье сердца – это образец эффективности и совершенства. При неправильном питании и гиподинамии на стенках кровеносных сосудов появляются отложения, подобные воску, которые называются холестерином. Эти отложения постепенно повреждают стенки сосудов, формируют рубцы, на которых в еще большей степени оседает холестерин и минеральные вещества. Это явление называется атеросклерозом. Стенки сосудов при пропускании пульсирующего потока крови должны быть гибкими и эластичными, но при неправильном образе жизни становятся жесткими и ломкими. Накапливающиеся отложения сужают канал, через который проходит кровь, соответственно скорость крови уменьшается. Если отложения, оседающие на стенках сосудов образуют тромб, который может полностью перекрыть сосуд, то прохождение крови может совсем прекратиться. Если тромб образуется в одной из артерий сердца, то создаются условия, называемые коронарным тромбозом. Та часть сердца, куда перестает поступать кровь, а, следовательно, питание и кислород, прекращает действовать. Эти процессы лежат в основе сердечного приступа [1]. Когда сгусток крови блокирует поступление крови в какую-то часть мозга, то создаются условия для инсульта. Орган, контролируемый этим участком мозга, парализуется. Поэтому утверждение «возраст человека зависит от его артерий» вполне справедливо и не должно игнорироваться.

Итак, внутренняя сторона артерий здорового человека должна быть гладкой и гибкой, чтобы кровь по ним протекала свободно. А для этого уровень холестерина в крови должен быть низким. Иными словами холестерин является барометром долголетия. В крови обязательно должно содержаться определенное количество жиров и холестерина. Избыток их представляет опасность. Содержание холестерина в крови должен быть в пределах 120–180 единиц [5].

Контрольные вопросы

1. Расскажите о работе сердца.

2. В чем различие между артериями и венами?

3. Роль большого и малого кругов кровообращения.

4. Влияние гемоглобина на физическую нагрузку.

5. Какие функции выполняет кровь?

6. Каков пульс у тренированных и нетренированных людей?

7. За счет чего справляется сердце с обеспечением кровью рабочих органов при максимальных нагрузках?

8. Как перераспределяется кровь во время физической работы после еды?

9. Что такое атеросклероз? Влияние холестерина на эластичность кровеносных сосудов.