Спортивная физиология: сердечно-сосудистая система.

Сердечно-сосудистая система.

Сердечно-сосудистая система отвечает за транспортировку крови, а следовательно, кислорода и питательных веществ ко всем тканям и органам нашего тела. Точно так же сердечно-сосудистая система облегчает выведение продуктов метаболизма, таких как углекислый газ. Кроме того, она участвует в распределении тепла, что очень важно при длительных физических нагрузках.

Основными компонентами сердечно-сосудистой системы являются: сердце, которое качает кровь, а также артерии и вены, которые переносят кровь к тканям и из них. Хотя все системы, в том числе дыхательная, скелетная, мышечная участвуют в адаптации организма к тренировочным нагрузкам, сердечно-сосудистой системе отведена главенствующая роль. Таким образом, значительная часть исследований в области спортивной физиологии фокусируется на реакциях и адаптациях сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам.

Положительные эффекты физических упражнений на сердечно-сосудистую систему включают снижение артериального давления в состоянии покоя (важный фактор профилактики сердечно-сосудистых заболеваний) и снижение уровня холестерина в крови (уменьшение риска развития атеросклероза). Кроме того, физические упражнения являются важным компонентом процесса реабилитации после сердечного приступа и других заболеваний сердца.

Метаболизм.

Чтобы удовлетворить метаболические потребности мышечной системы во время физической нагрузки, сердцу необходимо изменить 2 основные переменные. Во-первых, должен быть увеличен сердечный выброс. Во-вторых, кровоток из неактивных органов и тканей должен перераспределиться на активные мышцы. В состоянии покоя мышцы получают примерно 20% от общего кровотока, но во время упражнений приток крови к мышцам увеличивается до 80-85%.
Как правило, чем больше продолжительность физической нагрузки, тем большую роль играет сердечно-сосудистая система в обмене веществ и работоспособности. Примером может служить 100-метровый спринт, где у спортсмена повышение пульса происходит только в конце дистанции, либо вообще после финиширования, и марафон, где повышенный пульс наблюдается на всей протяженности дистанции.

Дыхательная система.

Дыхательная система важна для обмена кислорода и углекислого газа между воздухом и кровью. Основным компонентом дыхательной системы являются легкие, объем которых варьируется от 3 до 6 л. Во время физических упражнений длительного характера создается большая нагрузка на дыхательную систему, так как потребление кислорода и производство углекислого газа увеличиваются во время активных движений.

Контроль и регулирование дыхательной системы во время физических упражнений являются обширной областью изучения для спортивной физиологии. Как и в случае с сердечно-сосудистой системой, взаимодействие физической нагрузки и нервной системы с дыханием до конца не изучено. Удивительно, но большинство доказательств указывает на то, что у здоровых людей имеется лишь слабая адаптация к аэробной нагрузке самой дыхательной системы. Тем не менее адаптации в мышцах, которые отвечают за дыхание, очевидны.

Кислородный обмен.

Поглощение кислорода — это количество кислорода, которое организм поглощает и использует. Потребление кислорода увеличивается в геометрической прогрессии во время первых минут выполнения упражнений, достигая стабильного уровня в течение третьей минуты, а затем остается относительно неизменным. В таких условиях энергия, необходимая для работы мышц и производства АТФ в аэробном метаболизме, сбалансирована без накопления лактата в крови.

Максимальное поглощение кислорода.

Максимальное потребление кислорода (МПК) — это область, в которой потребление кислорода достигает устойчивого состояния или увеличивается незначительно с дополнительным повышением интенсивности упражнений. Оно обеспечивает количественные показатели способности человека к аэробному ресинтезу АТФ.

Максимальное потребление кислорода зависит от человека. Выделяют следующие факторы:

• Пол
• Рост
• Вес
• Функциональность легких
• Уровень физической подготовки
• Тип выполняемой работы

Тренированные спортсмены могут иметь более высокие показатели МПК, чем менее активные люди, из-за увеличенного показателя ударного объема крови, улучшенной функциональности миокарда и более высокой способности к окислительному метаболизму в активных мышцах. Обнаружено, что МПК при умеренных тренировочных нагрузках может увеличиваться только на 10%. Тем не менее у людей, которые участвует в марафонах, МПК на 45% больше, чем у неподготовленного человека. Считается, что это частично обусловлено генетически (например, более сильные дыхательные мышцы, больший размер грудной клетки) и частично из-за длительных тренировок.

Газообмен и диффузия.

Газообмен в легких происходит путем диффузии. Кислород через тонкие стенки альвеол и капилляров поступает из воздуха в кровь, а углекислый газ из крови в воздух. Диффузия газов происходит в результате разности их концентраций в крови и в воздухе.

ru.wikipedia.org

Увеличение диффузионной способности наблюдается в состоянии максимальной физической нагрузки.

Во время упражнений усиленный кровоток через легкие вызывает перфузию всех легочных капилляров, обеспечивая большую площадь поверхности, через которую кислород может диффундировать в капиллярную кровь. У спортсменов, которым требуется большее количество кислорода, обнаружено, что их легкие обладают более высокой способностью к диффузии.
Нужно отметить, что при этом давление кислорода в артериальной крови и давление углекислого газа остаются практически на нормальном уровне даже во время тяжелых физических нагрузок, поскольку они хорошо компенсируются.

Подписывайся на наши соц. сети, чтобы не пропустить новые статьи.