Niets getuigt betrouwbaarder van de menselijke gezondheid dan indicatoren van het cardiorespiratoire systeem. Zoals je uit de naam kunt raden, zullen we het hebben over de relatie tussen de bloedsomloop en ademhalingssystemen in ons lichaam, hun functies en doel.
Welke rol heeft
Zelfs minimale fysieke activiteit is onmogelijk zonder een mechanisme voor het gecoördineerde transport van zuurstof naar het hart en de hersenen. Als hart- en vaatziekten worden vermoed, wordt de patiënt verwezen voor diagnostische procedures, waarvan de resultaten een objectief beeld geven van de toestand van het cardiorespiratoire systeem. Specifieke veranderingen daarin leiden tot een storing van het hele organisme. Volgens sommige gegevens is het aantal mensen dat lijdt aan ziekten van het hart, de bloedvaten en de longen in Rusland bijna 20 miljoen mensen, waarvan meer dan een miljoen kinderen onder de 15 jaar.
De prevalentie van pathologieën van het cardiovasculaire systeem verplicht de moderne samenleving om hun pathogenese en etiologie te bestuderen, daarom is de beoordelingaërobe capaciteit van het lichaam is een must. Het cardiorespiratoire systeem is een complex dat bestaat uit twee verschillende, maar tegelijkertijd onderling verbonden systemen. Om te begrijpen hoe de belangrijkste processen van de vitale activiteit van het lichaam verlopen, moet u rekening houden met de structuur en het werkingsprincipe van elk van hen.
Cardiovasculair systeem
Dankzij de constante en ononderbroken werking is de bloedcirculatie door het hele lichaam verzekerd. In de structuur van het cardiovasculaire systeem zijn de belangrijkste elementen het hart - een soort pomp die bloed pompt, en bloedvaten - holle buizen waardoor bloed wordt getransporteerd. Naast bloed is ook de lymfestroom belangrijk, die voorwaardelijk wordt beschouwd als onderdeel van het vasculaire systeem.
De voeding van elke cel met zuurstof en de stroom van metabolische processen zijn afhankelijk van de toestand van het cardiorespiratoire systeem. Door interactie met de interne systemen van het lichaam, reageren het hart en de bloedvaten onmiddellijk op eventuele veranderingen in de omstandigheden van de interne omgeving om maximale efficiëntie van hun werk te garanderen.
Zelfs tijdens slaap en rust stopt het cardiorespiratoire systeem niet met werken en blijft het voldoen aan de zuurstofbehoefte van weefsels. Het hart, de bloedvaten en de longen hebben verschillende doelen. Waarom hebben we een cardiorespiratoir systeem nodig? Het vervult de volgende functies:
- uitwisseling;
- uitscheiding;
- homeostatisch;
- vervoer;
- beschermend.
Cardiovasculairhet systeem levert zuurstof en voedingsstoffen aan elke cel in het lichaam, waarbij koolstofdioxide en metabolische eindproducten eruit worden verwijderd. Bloed dat door de slagaders, aders en haarvaten stroomt, levert hormonen van de endocriene klieren aan hun eindreceptoren, is betrokken bij het handhaven van een stabiel temperatuurregime en regelt de pH van het lichaam. Het is het cardiovasculaire systeem dat uitdroging en infectieziekten helpt voorkomen.
Hoe het cardiorespiratoire proces verloopt
Veel werken van wetenschappers zijn gewijd aan de studie van methoden voor het bestuderen van de toestand van het cardiorespiratoire systeem. Zelfstandig werk wordt ook verricht door studenten van het desbetreffende profiel van medische universiteiten. Al deze ontwikkelingen zijn van groot belang. Dankzij onderzoekswerk werd bekend wat het cardiorespiratoire systeem is en welke processen daarin plaatsvinden.
Het menselijk hart bestaat uit twee atria, die fungeren als ontvangstkamers, en twee ventrikels die bloed pompen. Het hart als pomp bevordert een non-stop bloedcirculatie door grote en kleine bloedvaten, die de structuur vormen van de bloedsomloop. Het bloed dat in de haarvaten stroomt, transporteert niet alleen zuurstof en voedingsstoffen naar de interne organen en weefsels, maar verzamelt ook de producten van hun metabolisme. Met hen keert ze terug naar haar hart. Zulk bloed wordt zuurstofarm genoemd.
Vloeibaar weefsel komt het rechter atrium binnen via de superieure en inferieure vena cava. Bloed wordt vanuit het rechter atrium naar rechts gestuurdhet ventrikel, waar het door een open klep in de longslagaders wordt gepompt, en van daaruit rechtstreeks naar de rechter en linker longen. De rechterkant van het hart is verantwoordelijk voor het pulmonale deel van de bloedcirculatie, daarom stuurt het het bloed dat door het lichaam is gegaan naar de ademhalingsorganen voor de daaropvolgende reoxygenatie. Zodra de longen gevuld zijn met zuurstof, verlaat het verrijkte bloed de longaderen en keert terug naar het linker atrium. Hier komt zuurstofrijk bloed binnen, dat zuurstof levert aan alle weefsels en organen, en stroomt van de open atrioventriculaire linker mitralisklep naar de linker hartkamer en aorta, en vervolgens naar alle lichaamsweefsels.
Natuurlijke ventilatie - wat is het?
Het proces van het in en uit de longen verplaatsen van lucht wordt ademen genoemd. Anatomische ventilatie wordt verzorgd door twee fasen - inademing en uitademing. Lucht komt de longen binnen via de neus; de mond wordt gebruikt wanneer de behoefte aan lucht groter is dan de hoeveelheid die via de neus in de longen kan worden opgenomen. Bovendien is het correcter en nuttiger om door de neus te ademen, omdat de lucht die door de neusschelp gaat, wordt verwarmd en vrijgemaakt van stof, allergenen, virussen en bacteriën die worden vastgehouden door het ciliaire epitheel en het slijmvlies van de nasopharynx. Mondademen zorgt niet voor dezelfde grondige filtering van het luchtmengsel dat het lichaam binnenkomt, wat de kans op het ontwikkelen van luchtweginfecties vergroot.
Het kleinste element van het menselijke cardiorespiratoire systeem is de longalveolus, het deel van de longen waar gasuitwisseling plaatsvindt. Alveolen zijn talrijkademhalingseenheden. Vanuit de neus en mond stroomt lucht naar hen toe via de keelholte, het strottenhoofd, de luchtpijp, de bronchiën en de bronchiolen.
De longen hebben geen aanhechting aan de ribben. De ademhalingsorganen lijken te zijn opgehangen vanwege de pleuraholte die de longen omhult. Ze bevatten een dun laagje pleuravocht dat nodig is om wrijving tijdens ademhalingsbewegingen te elimineren. Bovendien zijn de pleuraholten niet alleen verbonden met de longen, maar ook met het binnenoppervlak van de borstkas.
Wat gebeurt er als je oefent
De zuurstofbehoefte van de spieren neemt plotseling toe met een toename van de activiteit, tegen de achtergrond waarvan een grote consumptie van voedingsstoffen nodig is. Daarnaast is er een versnelling van metabolische processen, wat leidt tot een toename van de hoeveelheid vervalproducten. Langdurige fysieke activiteit veroorzaakt een verhoging van de lichaamstemperatuur, het niveau van waterstofionenconcentratie in zachte weefsels en bloed, en een afname van de zuurgraad van de interne omgeving.
Regeling van de ademhaling speelt een grote rol bij het verhogen van fysieke activiteit. Meestal hebben veranderingen in het niveau van spieractiviteit een negatieve invloed op de toestand van het cardiorespiratoire systeem. Een van de veel voorkomende verschijnselen is kortademigheid, die wordt ervaren door mensen die niet de juiste fysieke training hebben gehad. Verhoogde belasting leidt tot een sterke toename van de concentratie van arterieel kooldioxide en het niveau van H+-ionen in het bloed. Het signaal over deze veranderingen wordt naar het ademhalingscentrum gestuurd, wat resulteert in een toename van de frequentie en diepte van de beademing.
Alles gespecificeerdspecifieke veranderingen in het cardiorespiratoire systeem helpen om het hoofddoel te bereiken, namelijk voldoen aan de toegenomen fysieke behoeften en zorgen voor maximale efficiëntie van het functioneren ervan.
Intensief longwerk
Om een goede longventilatie en transport van gassen te garanderen, verbruikt het lichaam veel energie. Het belangrijkste deel ervan wordt gebruikt door de ademhalingsspieren in het proces van longventilatie. Als een persoon inactief is, in rust, wordt slechts 2% van de totale verbruikte energie gebruikt door de ademhalingsspieren. Als de frequentie van in- en uitademing toeneemt, neemt ook het energieverbruik toe. Bij intensief lichamelijk werk kan het ademhalingssysteem meer dan 15% van de energie verbruiken. Zuurstof is nodig voor al zijn elementen: middenrif septum, intercostale spieren en buikspieren.
Het proces van natuurlijke ventilatie van de longen wordt uitgevoerd tegen hoge energiekosten, maar zelfs extreme fysieke activiteit leidt niet tot willekeurige in- en uitstroom van lucht. Dit is de maximale willekeurige ventilatie. Er is een mening dat longventilatie de beperkende factor is tijdens uitputtende fysieke activiteit bij atleten. Het cardiorespiratoire systeem werkt volgens deskundigen op volle kracht, wat uiteindelijk leidt tot verspilling van glycogeenvoorraden en vermoeidheid van de ademhalingsspieren. Deze veranderingen worden waargenomen tijdens lange trainingssessies, runs van meerdere kilometers, enz.
Wetenschappers die experimenten uitvoerdenmet ratten, kwamen tot de conclusie dat onvoldoende “getrainde” knaagdieren tijdens intensieve lichamelijke activiteit het niveau van glycogeen in de ademhalingsspieren verlaagden. En ondanks het feit dat het in de spieren van de achterpoten praktisch onveranderd bleef, ontwikkelde het proefdier een cardiorespiratoir syndroom, dat wordt gekenmerkt door tachycardie, ernstige kortademigheid en in ernstige gevallen longoedeem.
Het luchtvolume dat wordt ingeademd tijdens lichamelijke activiteit kan verschillende keren toenemen en de luchtwegweerstand blijft hetzelfde als die van de rusttoestand als gevolg van de uitzetting van de laryngeale spleet en bronchiën. Het bloed dat het cardiovasculaire systeem binnenkomt, verliest de mate van zuurstofverzadiging niet, zelfs niet bij maximale inspanning. Het cardiorespiratoire systeem kan dus voldoen aan de behoefte aan intensieve ademhaling tijdens zowel korte als langdurige fysieke activiteit.
Houd er rekening mee dat overmatige zuurstofopname tot problemen kan leiden. Abnormaal smalle luchtwegen of verminderde doorgankelijkheid van de luchtwegen kunnen leiden tot specifieke veranderingen in het cardiorespiratoire systeem. Astma veroorzaakt bijvoorbeeld vernauwing van de bronchiolen en zwelling van het slijmvlies, wat uiteindelijk de ventilatieweerstand verhoogt en kortademigheid veroorzaakt. De indicator die de maximale prestatie van het cardiorespiratoire systeem kenmerkt, is de bevredigende toestand van de ademhalingsorganen. Hoewel de relatie tussen inspanning en luchtwegobstructiepaths lang geleden is opgericht, kunnen artsen nog steeds niet het exacte mechanisme bepalen voor de ontwikkeling van een astma-aanval tegen een achtergrond van verhoogde activiteit.
Puls op de arm: hoeveel slagen wordt als normaal beschouwd?
Hartslag is de eenvoudigste en tegelijkertijd informatieve indicator waarmee rekening wordt gehouden bij het uitvoeren van cardiorespiratoire monitoring. Iedereen weet hoe je de hartslag moet meten - je moet voelen voor kogels in het gebied van de pols of halsslagader en het aantal slagen per minuut tellen. Deze gebieden weerspiegelen de hoeveelheid werk die het hart verricht om aan de verhoogde eisen van het lichaam te voldoen.
Het verschil in prestatie tussen een persoon in rust en een persoon tijdens een cardiorespiratoire belasting is duidelijk. Gemiddeld is de hartslag ongeveer 60-80 slagen per minuut. Interessant is dat bij atleten het cardiorespiratoire systeem in rust meer bescheiden resultaten laat zien. Hun hartslag kan 28-40 slagen zijn, wat als de norm wordt beschouwd en wordt verklaard door het hoge trainingsniveau en het fysieke uithoudingsvermogen dat in de loop van de jaren van training is ontwikkeld. Bij mensen die veel minder kans hebben op intense cardiorespiratoire stress, kan de hartslag 90-100 slagen per minuut bereiken.
Met de leeftijd neemt de hartslag af. Externe factoren (bijvoorbeeld hoge temperatuur, gebrek aan zuurstof, verhoogdeatmosferische druk, enz.). Tegen de achtergrond van een toename van de intensiteit van het werk, wordt de pols sneller. Als het niveau van fysieke activiteit onder controle is (het kan worden gemeten met verschillende apparaten), kan een speciale formule worden gebruikt om de geschatte hoeveelheid verbruikte zuurstof te berekenen.
Het bepalen van de intensiteit van de arbeid in termen van zuurstofverbruik is niet alleen nauwkeurig, maar ook het meest geschikt bij het onderzoeken van verschillende mensen, of dezelfde persoon, maar onder verschillende omstandigheden. De maximale hartslag stijgt evenredig met de toename van de intensiteit van fysieke arbeid tot overwerk. Trouwens, als deze toestand wordt bereikt, stabiliseert de hartslag zich geleidelijk.
De maximale hartslag kan worden bepaald rekening houdend met de leeftijd, aangezien deze lager wordt naarmate een persoon ouder wordt. De hartslag da alt met een snelheid van 1 slag per jaar vanaf de leeftijd van 10-15 jaar. Tegelijkertijd moet er rekening mee worden gehouden dat individuele indicatoren aanzienlijk kunnen verschillen van de gemiddelde waarden.
Circulatie tijdens inspanning
Het cardiorespiratoire systeem is een complexe structuur waarin een van de hoofdrollen de bloedsomloop is. Wanneer een persoon begint te sporten of te werken, wordt zijn bloedstroom anders verdeeld. Onder invloed van het sympathische zenuwstelsel verlaat het bloed die vaten waar het op dit moment niet nodig is, en gaat het naar de spieren die actief bij het werk betrokken zijn. Bij een persoon die in rust is, hartminuutvolumebloed in de spieren is slechts 15-20%, en bij het sporten kan dit oplopen tot 85%. De bloedtoevoer naar spierweefsels neemt toe door een afname van de bloedtoevoer naar de buikorganen.
Bij temperatuurverandering wordt het grootste deel van het bloed naar de huid geleid. Dit wordt ook verzorgd door het sympathische zenuwstelsel. Het doel van herverdeling is om de warmte die vrijkomt in de externe omgeving te vervangen door deze van de diepte van het lichaam naar de periferie te sturen. Tegelijkertijd vermindert een verhoogde doorbloeding van de huid automatisch de intensiteit van de bloedtoevoer naar spierweefsels. Het is niet verrassend dat de prestaties van het cardiorespiratoire systeem bij personen die bij warm weer sporten, geen goede resultaten laten zien.
De skeletspieren die bij het werk betrokken zijn, ervaren een acute behoefte aan meer zuurstof, die wordt bevredigd door een versnelde bloedcirculatie als gevolg van sympathische vasculaire stimulatie in die gebieden waar de bloedstroom tijdelijk wordt beperkt. Zo kunnen de bloedvaten die naar de organen van het spijsverteringsstelsel leiden zich vernauwen, waarna de bloedstroom wordt omgeleid naar de spieren, die meer bloed nodig hebben. De bloedvaten van de spieren zetten uit, waardoor er een bloedstroom ontstaat. Tijdens het uitvoeren van fysieke activiteit neemt de snelheid van metabole reacties in spierweefsel toe, wat leidt tot de accumulatie van metabolische vervalproducten. Een actieve stofwisseling veroorzaakt een verhoging van de zuurgraad en temperatuur in de spieren.
Functionaliteitmyocardium
De medische naam voor de hartspier is het myocardium. De dikte van de wanden van de belangrijkste menselijke "motor" hangt af van het soort belasting dat regelmatig op de kamers v alt, waarvan de linker hartkamer het krachtigst is. Door samen te trekken, pompt het bloed naar buiten en stuurt het door de hele bloedsomloop. Als een persoon niet actief is, maar gewoon zit of staat, zal zijn myocardium krachtig samentrekken. Hierdoor kun je omgaan met het effect van de zwaartekracht, wat leidt tot de ophoping van bloed in de onderste ledematen.
Als de linker hartkamer hypertrofisch is, dat wil zeggen dat de dikte van de spierwand is toegenomen in vergelijking met andere kamers van het hart, betekent dit dat het hart constant moest werken in omstandigheden met verhoogde eisen. Bij het sporten of andere intense belasting, vergezeld van een verhoogde ademhaling, wordt de myocardiale activiteit zo actief mogelijk. Naarmate de spiervraag naar bloed toeneemt, neemt ook de behoefte aan de linker hartkamer toe, dus na verloop van tijd neemt deze in omvang toe, vergelijkbaar met de skeletspier.
Coördinatie van hartcontracties hangt af van het signaal om de contractie uit te voeren. Het geleidingssysteem van het hart is verantwoordelijk voor de uitvoering van deze functie. Het myocard heeft een uniek vermogen: het kan een elektrisch signaal produceren, waardoor de spier ritmisch kan samentrekken zonder neurale of hormonale stimulatie. De aangeboren hartslag is ongeveer 70-80 slagen.
Hartaandoeningen
Voor specifieke wijzigingen,die optreden in het cardiorespiratoire systeem omvatten afwijkingen die optreden bij normale hartactiviteit. De meest voorkomende aandoening is een verandering in de hartslag. Het gevaar van dergelijke aandoeningen is niet hetzelfde. Er zijn twee soorten aritmie: bradycardie en tachycardie. In het eerste geval hebben we het over een vertraging van de hartslag, in het tweede geval - een toename van deze indicator.
Bij bradycardie is de hartslag meestal binnen 60 slagen per minuut en bij tachycardie kan deze 100-120 slagen overschrijden. Tegen de achtergrond van deze aandoeningen verandert ook het sinusritme. Het myocardium kan naar tevredenheid werken, alleen het ritme wijkt af van de norm, wat de bloedcirculatie beïnvloedt. Symptomen van aritmie zijn duizeligheid, misselijkheid, zwakte en een gevoel van vermoeidheid, zwakte, angst, trillen van de ledematen, flauwvallen.
Een ander type aritmie, dat niet minder vaak voorkomt, is atriale fibrillatie en flutter. Bij dergelijke afwijkingen voelen patiënten extra myocardiale samentrekkingen die optreden als gevolg van impulsen die optreden buiten de sinusknoop. Atriale flutter, waarbij ze samentrekken met een frequentie van 200-400 slagen per minuut, is een gevaarlijke vorm van aritmie, waarbij het hart zijn hoofdfunctie praktisch niet aankan en nauwelijks bloed rondpompt.
Ventriculaire paroxysmale tachycardie is een even ernstige aandoening die dringende medische aandacht vereist. Deze overtreding vormt een ernstige bedreiging voor het leven van de patiënt. Met ventriculaire paroxysmale tachycardie, drie of meer prematureventriculaire contracties, die kunnen leiden tot flikkering. In tegenstelling tot flutter, laat flikkering het myocardium niet toe om het proces van ventriculaire weefselcontractie te regelen. Het hart verliest zijn vermogen om bloed rond te pompen. Ventriculaire fibrillatie is vaak dodelijk bij patiënten die lijden aan chronisch hartfalen en andere ziekten.
Ernstige vormen van aritmie zijn een directe indicatie voor het gebruik van een defibrillator, die een bevredigend sinusritme kan teruggeven. Maatregelen voor spoedbehandeling dragen bij aan het herstel van de ademhaling en het in stand houden van het leven. Bij sporten die een hoog cardiorespiratoir uithoudingsvermogen vereisen, kan een persoon een lage hartslag hebben. In dit geval hebben we het niet over bradycardie. Tachycardie wordt niet beschouwd als een verhoging van de hartslag tijdens actief spierwerk. Zowel bradycardie als tachycardie komen meestal voor bij mensen in rust.
Kenmerken van het cardiorespiratoire systeem bij kinderen en adolescenten
Sommige experts onderscheiden de zogenaamde puberale periode van hartontwikkeling, aangezien het tijdens de puberteit is dat uitgesproken veranderingen in cardiovasculaire activiteit worden waargenomen. Vergeleken met het ontwikkelingsniveau van het cardiorespiratoire systeem bij kinderen van 7-10 jaar oud, wordt het cardiovasculaire apparaat bij adolescenten functioneler en veerkrachtiger.
Tegelijkertijd verschilt het proces van de vorming van het hart en de bloedvaten in vertegenwoordigers van verschillende geslachten. meisjesmyocardiale massa neemt sneller toe, maar minder gelijkmatig. Op zijn beurt is de grootte van het hart en de aorta bij jongens groter dan bij meisjes. Tijdens de puberteit treden er ingrijpende veranderingen op in de structuur van de hartspier, de diameter van de vezel en de kern neemt toe. Het myocardium groeit snel en de bloedvaten zijn langzamer, waardoor het lumen van de slagaders in verhouding tot de grootte van het hart kleiner wordt. Deze verandering kan leiden tot stoornissen in de bloedsomloop en verhoogde druk tijdens inspanning.
Hartslag is een labiele indicator die verandert onder invloed van interne en externe factoren (stijging van de luchttemperatuur, uiting van emoties, sporttraining, enz.). Tegelijkertijd kan de hartslag tijdens fysiek werk toenemen tot 160-180 slagen per minuut, wat leidt tot een toename van het uitgestoten bloed. Het cardiorespiratoire systeem van het kind wordt beïnvloed door mentale stress, die tot uiting komt in een verhoging van de hartslag, een tijdelijke verhoging van de bloeddruk en nadelige veranderingen in de hemodynamiek.
Een even belangrijk criterium voor het functioneren van het ademhalingssysteem is de vitale capaciteit van de longen - het luchtvolume dat een persoon uitademt na diep ademhalen. Tijdens de puberteit treedt er een scherpe sprong op in de algehele groei en ontwikkeling van het gehele ademhalingsapparaat, inclusief de neusholtes, het strottenhoofd, de luchtpijp en het algemene oppervlak van de longen. Bij adolescenten is het longvolume 10 keer groter in vergelijking met de longen van een pasgeborene en bij volwassenen - 20 keer.
De meest intensieve groei van de longen wordt waargenomen in de periode van 12 tot 16 jaar, en bij jonge mannende vitale capaciteit van de longen is groter dan die van meisjes. Over het algemeen hebben adolescenten betere cardiorespiratoire maatregelen, waaronder natuurlijke ventilatie, zuurstofopname en prestaties van de bloedsomloop, dan jongere schoolkinderen.
Dit artikel bespreekt alle elementen van het menselijke cardiorespiratoire systeem, zijn kenmerken, inclusief aanpassing aan fysieke activiteit en verhoogd uithoudingsvermogen. Wanneer u van plan bent om te sporten, moet u rekening houden met alle nuances van het werk van uw lichaam en de belasting correct verdelen. De toestand van het cardiorespiratoire systeem is een belangrijke indicator voor de gezondheid.
