שום דבר לא מעיד על בריאות האדם בצורה אמינה יותר מאשר אינדיקטורים של מערכת הלב-נשימה. כפי שאפשר לנחש מהשם, נדבר על הקשר בין מערכת הדם למערכת הנשימה בגופנו, תפקודיהם ומטרתם.
איזה תפקיד עושה
אפילו פעילות גופנית מינימלית בלתי אפשרית ללא מנגנון להובלה מתואמת של חמצן ללב ולמוח. אם יש חשד למחלות לב וכלי דם, המטופל מופנה להליכי אבחון, שתוצאותיהם יספקו תמונה אובייקטיבית של מצב מערכת הלב-נשימה. שינויים ספציפיים בו מובילים לתפקוד לקוי של האורגניזם כולו. על פי נתונים מסוימים, מספר האנשים הסובלים ממחלות לב, כלי דם וריאות ברוסיה הוא כמעט 20 מיליון איש, מתוכם יותר ממיליון ילדים מתחת לגיל 15.
שכיחות הפתולוגיות של מערכת הלב וכלי הדם מחייבת את החברה המודרנית לחקור את הפתוגנזה והאטיולוגיה שלהן, לכן, ההערכהיכולת אירובית של הגוף היא חובה. מערכת הלב-נשימה היא קומפלקס המורכב משתי מערכות שונות, אך בו זמנית מחוברות זו לזו. כדי להבין כיצד מתנהלים התהליכים העיקריים של הפעילות החיונית של הגוף, שקול את המבנה ועקרון הפעולה של כל אחד מהם.
מערכת הלב וכלי הדם
תודות לפעולתו המתמדת וללא הפרעות, זרימת הדם בכל הגוף מובטחת. במבנה מערכת הלב וכלי הדם, המרכיבים העיקריים הם הלב - מעין משאבה השואבת דם, וכלי דם - צינורות חלולים דרכם מועבר דם. בנוסף לדם, חשובה גם זרימת הלימפה, הנחשבת על תנאי כחלק ממערכת כלי הדם.
התזונה של כל תא בחמצן וזרימת התהליכים המטבוליים תלויים במצב מערכת הלב-נשימה. באינטראקציה עם המערכות הפנימיות של הגוף, הלב וכלי הדם מגיבים מיד לכל שינוי בתנאי הסביבה הפנימית כדי להבטיח יעילות מקסימלית של עבודתם.
גם בזמן שינה ומנוחה, מערכת הלב-נשימה לא מפסיקה לפעול, וממשיכה לספק את צורכי הרקמות לחמצן. ללב, לכלי הדם ולריאות יש מטרות מגוונות. למה אנחנו צריכים מערכת לב-נשימה? הוא מבצע את הפונקציות הבאות:
- exchange;
- excretory;
- homeostatic;
- transport;
- protective.
קרדיווסקולריהמערכת מספקת חמצן וחומרי הזנה לכל תא בגוף, מסירה ממנו פחמן דו חמצני ומוצרים סופיים מטבוליים. דם שנע דרך העורקים, הוורידים והנימים מעביר הורמונים מהבלוטות האנדוקריניות לקולטני הקצה שלהן, מעורב בשמירה על משטר טמפרטורה יציב ושולט על ה-pH של הגוף. מערכת הלב וכלי הדם היא שעוזרת למנוע התייבשות ומחלות זיהומיות.
איך מתקדם התהליך הלב-נשימה
עבודות רבות של מדענים מוקדשות לחקר שיטות לחקר מצב מערכת הלב-נשימה. עבודה עצמאית מתבצעת גם על ידי סטודנטים בפרופיל הרלוונטי של אוניברסיטאות רפואיות. לכל ההתפתחויות הללו חשיבות רבה. הודות לעבודת מחקר, נודע מהי מערכת הלב-נשימה ואילו תהליכים מתרחשים בה.
לב האדם מורכב משני פרוזדורים, הפועלים כחדרי קליטה, ושני חדרים השואבים דם. הלב כמשאבה מקדם את זרימת הדם ללא הפסקה דרך כלי דם גדולים וקטנים, שהם המבנה של מערכת הדם. הדם הזורם בנימים לא רק מעביר חמצן וחומרי מזון לאיברים ולרקמות הפנימיים, אלא גם אוסף את תוצרי חילוף החומרים שלהם. איתם היא חוזרת אל לבה. דם כזה נקרא מחוסר חמצן.
רקמה נוזלית נכנסת לאטריום הימני דרך הווריד הנבוב העליון והתחתון. דם נשלח מהאטריום הימני לימיןהחדר, שם הוא נשאב דרך שסתום פתוח לעורקי הריאה, ומשם ישירות לריאה הימנית והשמאלית. הצד הימני של הלב אחראי על החלק הריאתי של מחזור הדם, ולכן הוא שולח את הדם שעבר בכל הגוף לאיברי הנשימה לצורך החמצן מחדש לאחר מכן. ברגע שהריאות מתמלאות בחמצן, הדם המועשר יוצא דרך ורידי הריאה וחוזר לאטריום השמאלי. נכנס לכאן דם מחומצן, המספק חמצן לכל הרקמות והאיברים, זורם מהמסתם המיטרלי השמאלי האטרי-חדרי הפתוח לתוך החדר השמאלי ואבי העורקים, ולאחר מכן לכל רקמות הגוף.
אוורור טבעי - מה זה?
תהליך הזזת האוויר פנימה והחוצה מהריאות נקרא נשימה. אוורור אנטומי מסופק על ידי שני שלבים - שאיפה ונשיפה. אוויר נכנס לריאות דרך האף; הפה משמש כאשר הצורך באוויר עולה על הכמות שניתן לקחת לריאות דרך האף. יתרה מכך, נכון יותר ושימושי יותר לנשום דרך האף, מכיוון שהאוויר העובר דרך קונכית האף מחומם ומתנקה מאבק, אלרגנים, וירוסים וחיידקים שנשמרים על ידי האפיתל הריסי והקרום הרירי של האף.. נשימת הפה אינה מספקת את אותו סינון יסודי של תערובת האוויר הנכנסת לגוף, מה שמגביר את הסבירות לפתח זיהומים בדרכי הנשימה.
האלמנט הקטן ביותר של מערכת הלב-נשימה האנושית הוא המכתש הריאתי, החלק של הריאות שבו מתרחשת חילופי גזים. Alveoli הם רביםיחידות נשימה. מהאף ומהפה אוויר נע לעברם דרך הלוע, הגרון, קנה הנשימה, הסימפונות והסמפונות.
לריאות אין התקשרות לצלעות. נראה כי איברי הנשימה תלויים בשל חלל הצדר העוטף את הריאות. הם מכילים שכבה דקה של נוזל פלאורלי הנחוצה לביטול החיכוך במהלך תנועות הנשימה. בנוסף, חללי הצדר מחוברים לא רק לריאות, אלא גם למשטח הפנימי של בית החזה.
מה קורה כשאתם מתאמנים
דרישת החמצן של השרירים עולה בפתאומיות עם עלייה בפעילות, שעל רקע נדרשת צריכה גדולה של חומרים מזינים. בנוסף, יש האצה של תהליכים מטבוליים, מה שמוביל לעלייה בכמות תוצרי הריקבון. פעילות גופנית ממושכת מעוררת עלייה בטמפרטורת הגוף, רמת ריכוז יוני המימן ברקמות הרכות ובדם וירידה בחומציות הסביבה הפנימית.
וויסות הנשימה משחק תפקיד עצום בהגברת הפעילות הגופנית. לרוב, שינויים ברמת פעילות השרירים משפיעים לרעה על מצב מערכת הלב-נשימה. אחת התופעות הנפוצות היא קוצר נשימה, אותו חווים אנשים שאין להם אימון גופני מתאים. עומסים מוגברים מביאים לעלייה חדה בריכוז הפחמן הדו-חמצני העורקי וברמת יוני H+ בדם. האות לגבי השינויים הללו נשלח למרכז הנשימה, וכתוצאה מכך עלייה בתדירות ובעומק האוורור.
הכל צויןשינויים ספציפיים במערכת הלב-נשימה עוזרים להשיג את המטרה העיקרית של מתן מענה לצרכים גופניים מוגברים והבטחת יעילות מקסימלית של תפקודה.
עבודת ריאות אינטנסיבית
כדי להבטיח אוורור ריאתי תקין והובלת גזים, הגוף מוציא הרבה אנרגיה. חלקו השולט משמש את שרירי הנשימה בתהליך אוורור הריאות. אם אדם אינו פעיל, במנוחה, רק 2% מכלל האנרגיה המושקעת מנוצלת על ידי שרירי הנשימה. אם תדירות השאיפות והנשיפות עולה, גם צריכת האנרגיה עולה. במהלך עבודה פיזית אינטנסיבית, מערכת הנשימה יכולה להשתמש ביותר מ-15% מהאנרגיה. חמצן נדרש מכל מרכיביו: מחיצה סרעפתית, שרירים בין צלעיים ובטן.
תהליך האוורור הטבעי של הריאות מתבצע בעלות אנרגיה גבוהה, אך גם פעילות גופנית קיצונית אינה מביאה לכניסה ויציאת אוויר שרירותית. זהו האוורור השרירותי המקסימלי. קיימת דעה כי אוורור ריאתי הוא הגורם המגביל במהלך פעילות גופנית מתישה אצל ספורטאים. מערכת הלב-נשימה, לפי מומחים, פועלת במלוא העוצמה, מה שמוביל בסופו של דבר לבזבוז מאגרי הגליקוגן ולעייפות של שרירי הנשימה. שינויים אלו נצפים במהלך אימונים ארוכים, ריצות מרובות קילומטרים וכו'.
מדענים שערכו ניסוייםעם חולדות, הגיעו למסקנה שמכרסמים לא "מאומנים" מספיק במהלך פעילות גופנית אינטנסיבית הורידו את רמת הגליקוגן בשרירי הנשימה. ולמרות העובדה שבשרירי הגפיים האחוריות הוא נותר כמעט ללא שינוי, חיית הניסוי פיתחה תסמונת קרדיו-נשימה, המאופיינת בטכיקרדיה, קוצר נשימה חמור, ובמקרים חמורים, בצקת ריאות.
נפח האוויר הנשאף במהלך פעילות גופנית יכול לגדול פי כמה, והתנגדות דרכי הנשימה נשארת זהה לזו האופיינית למצב המנוחה עקב התרחבות פיסורה הגרון והסימפונות. הדם הנכנס למערכת הלב וכלי הדם אינו מאבד את מידת ריווי החמצן גם במאמץ מרבי. לפיכך, מערכת הלב-נשימה מסוגלת לענות על הצרכים לנשימה אינטנסיבית במהלך פעילות גופנית לטווח קצר ולטווח ארוך.
שים לב שספיגה מוגזמת של חמצן עלולה להוביל לבעיות מסוימות. דרכי נשימה צרות באופן חריג או פגיעה ביכולת הסבלנות עלולים להוביל לשינויים ספציפיים במערכת הלב-נשימה. אסטמה, למשל, מעוררת התכווצות של הסימפונות ונפיחות של הקרום הרירי, מה שבסופו של דבר מגביר את כוח התנגדות האוורור ומעורר קוצר נשימה. המדד המאפיין את הביצועים המקסימליים של מערכת הלב-נשימה הוא מצבם המספק של איברי הנשימה. למרות הקשר בין פעילות גופנית וחסימת דרכי הנשימהנתיבים הוקמה לפני זמן רב, הרופאים עדיין לא יכולים לקבוע את המנגנון המדויק להתפתחות התקף אסתמטי על רקע של פעילות מוגברת.
דופק על הזרוע: כמה פעימות נחשבות לנורמליות?
דופק הוא האינדיקטור הפשוט ביותר ובו בזמן אינפורמטיבי שנלקח בחשבון בעת ביצוע ניטור לב-נשימה. כולם יודעים איך למדוד את קצב הלב - אתה צריך להרגיש כדורים באזור פרק כף היד או עורק הצוואר ולספור את מספר הפעימות לדקה. אזורים אלו משקפים את כמות העבודה שמבצע הלב כדי לעמוד בדרישות המוגברות של הגוף.
ההבדל בביצועים בין אדם במנוחה לאדם בזמן עומס קרדיו-נשימה ברור. בממוצע, קצב הלב הוא כ-60-80 פעימות לדקה. מעניין לציין שאצל ספורטאים, מערכת הלב-נשימה במנוחה מפגינה תוצאות צנועות יותר. הדופק שלהם יכול להיות 28-40 פעימות, מה שנחשב לנורמה ומוסבר ברמת האימון הגבוהה ובסיבולת הפיזית שהתפתחה במהלך שנות האימון. אצל אנשים שיש להם הרבה פחות סיכוי לחוות לחץ לב-נשימה עז, קצב הלב יכול להגיע ל-90-100 פעימות לדקה.
עם הגיל, הדופק יורד. גורמים חיצוניים (לדוגמה, טמפרטורה גבוהה, חוסר חמצן, עלייהלחץ אטמוספרי וכו'). על רקע עלייה בעוצמת העבודה, הדופק הופך מהיר יותר. אם רמת הפעילות הגופנית בשליטה (ניתן למדוד אותה באמצעות מכשירים שונים), ניתן להשתמש בנוסחה מיוחדת כדי לחשב את כמות החמצן המשוערת שנצרכה.
קביעת עוצמת הלידה במונחים של צריכת חמצן היא לא רק מדויקת, אלא גם המתאימה ביותר כאשר בוחנים אנשים שונים, או אותו אדם, אך בנסיבות שונות. הדופק המרבי עולה ביחס לעלייה בעוצמת העבודה הפיזית עד לעבודת יתר. אגב, כשהמצב הזה מגיע, קצב הלב מתייצב בהדרגה.
ניתן לקבוע את הדופק המרבי תוך התחשבות בגיל, מכיוון שהוא הופך נמוך יותר ככל שאדם מתבגר. קצב הלב יורד בקצב של פעימה אחת בשנה החל מגיל 10-15 שנים. יחד עם זאת, יש לזכור כי אינדיקטורים בודדים עשויים להיות שונים באופן משמעותי מהערכים הממוצעים.
מחזור במהלך האימון
מערכת הלב-נשימה היא מבנה מורכב שאחד התפקידים העיקריים בו שייך למחזור הדם. כאשר אדם מתחיל להתאמן או לעבוד, זרימת הדם שלו מתפזרת אחרת. בהשפעת מערכת העצבים הסימפתטית, הדם עוזב את אותם כלי דם שבהם נוכחותו אינה נחוצה כרגע, ועובר לשרירים המעורבים באופן פעיל בעבודה. אצל אדם שנמצא במנוחה, תפוקת הלבהדם בשרירים הוא רק 15-20%, וכאשר עושים ספורט הוא יכול להגיע ל-85%. אספקת הדם לרקמות השריר עולה עקב ירידה באספקת הדם לאיברי הבטן.
במקרה של שינוי בטמפרטורה, כמות הדם העיקרית מופנית לעור. זה מטופל גם על ידי מערכת העצבים הסימפתטית. מטרת הפיזור מחדש היא להחליף את החום המשתחרר לסביבה החיצונית על ידי שליחתו מעומק הגוף לפריפריה. במקביל, זרימת דם מוגברת בעור מפחיתה אוטומטית את עוצמת אספקת הדם לרקמות השריר. באופן לא מפתיע, הביצועים של מערכת הלב-נשימה אצל אנשים העוסקים בספורט במזג אוויר חם אינם מציגים תוצאות טובות.
שרירי השלד המעורבים בעבודה חווים צורך חריף ליותר חמצן, אשר מסופק על ידי זרימת דם מואצת עקב גירוי כלי דם סימפטי באותם אזורים בהם זרימת הדם מוגבלת זמנית. למשל, כלי הדם המובילים לאיברי מערכת העיכול יכולים להצטמצם, ולאחר מכן זרימת הדם מופנית לשרירים הזקוקים ליותר דם. כלי השרירים מתרחבים, ובגלל זה יש שטף דם. בתהליך ביצוע פעילות גופנית עולה קצב התגובות המטבוליות המתרחשות ברקמות השריר, מה שמוביל להצטברות תוצרי ריקבון מטבוליים. חילוף חומרים פעיל גורם לעלייה בחומציות ובטמפרטורה בשרירים.
פונקציונליותשריר הלב
השם הרפואי של שריר הלב הוא שריר הלב. עובי הקירות של ה"מנוע" האנושי הראשי תלוי באיזה סוג של עומס נופל באופן קבוע על החדרים שלו, שהחדר השמאלי הוא החזק ביותר. על ידי התכווצות, הוא שואב דם ושולח אותו דרך כל מערכת הדם. אם אדם אינו פעיל, אלא פשוט יושב או עומד, שריר הלב שלו יתכווץ בעוצמה. זה מאפשר לך להתמודד עם השפעת כוח הכבידה, שמובילה להצטברות של דם בגפיים התחתונות.
אם החדר השמאלי עובר היפרטרופיה, כלומר, עובי דופן השרירי שלו גדל בהשוואה לחדרי הלב האחרים, זה אומר שהלב היה צריך לעבוד כל הזמן בתנאים של דרישות מוגברות. בעת ספורט או עומסים אינטנסיביים אחרים, המלווים בנשימה מוגברת, פעילות שריר הלב הופכת לפעילה ככל האפשר. ככל שהדרישה של השריר לדם עולה, כך עולה הדרישה לחדר השמאלי, כך עם הזמן הוא גדל בגודלו בדומה לשריר השלד.
תיאום התכווצויות הלב תלוי באות לביצוע ההתכווצות. מערכת ההולכה של הלב אחראית ליישום פונקציה זו. לשריר הלב יש יכולת ייחודית: הוא מסוגל להפיק אות חשמלי, המאפשר לשריר להתכווץ בצורה קצבית ללא גירוי עצבי או הורמונלי. קצב הלב המולד הוא בערך 70-80 פעימות.
הפרעות לב
לשינויים ספציפיים,המתרחשים במערכת הלב-נשימה כוללים סטיות המתרחשות בפעילות לב תקינה. ההפרעה השכיחה ביותר היא שינוי בקצב הלב. הסכנה של הפרעות כאלה אינה זהה. ישנם שני סוגים של הפרעות קצב - ברדיקרדיה וטכיקרדיה. במקרה הראשון, אנחנו מדברים על האטה בקצב הלב, במקרה השני - עלייה במדד זה.
עם ברדיקרדיה, הדופק הוא בדרך כלל בטווח של 60 פעימות לדקה, ועם טכיקרדיה הוא יכול לעלות על 100-120 פעימות. על רקע הפרעות אלו משתנה גם קצב הסינוס. שריר הלב יכול לעבוד בצורה משביעת רצון, רק הקצב שלו חורג מהנורמה, מה שמשפיע על זרימת הדם. תסמינים של הפרעת קצב הם סחרחורת, בחילות, חולשה ותחושת עייפות, חולשה, חרדה, רעד בגפיים, עילפון.
סוג נוסף של הפרעת קצב, שכיח לא פחות, הוא פרפור פרוזדורים ורפרוף. עם סטיות כאלה, המטופלים מרגישים התכווצויות נוספות של שריר הלב המתרחשות עקב דחפים המתרחשים מחוץ לצומת הסינוטריאלי. רפרוף פרוזדורים, שבו הם מתכווצים בתדירות של 200-400 פעימות לדקה, הוא סוג מסוכן של הפרעת קצב, שבה הלב כמעט ולא יכול להתמודד עם תפקידו העיקרי וכמעט ולא שואב דם.
טכיקרדיה הפרוקסיזמית חדרית היא הפרעה חמורה לא פחות הדורשת טיפול רפואי דחוף. הפרה זו מהווה איום חמור על חיי המטופל. עם טכיקרדיה התקפית חדרית, שלושה או יותר מוקדםהתכווצויות חדריות, שעלולות להוביל להבהוב. בניגוד לרפרוף, הבהוב אינו מאפשר לשריר הלב לשלוט בתהליך התכווצות רקמת החדרים. הלב מאבד את יכולתו לשאוב דם. פרפור חדרים הוא לעתים קרובות קטלני בחולים הסובלים מאי ספיקת לב כרונית ומחלות אחרות.
צורות חמורות של הפרעת קצב הן אינדיקציה ישירה לשימוש בדפיברילטור, שיכול להחזיר קצב סינוס משביע רצון. אמצעי טיפול חירום תורמים לשיקום הנשימה ולשמירה על החיים. כאשר עוסק בספורט הדורש סיבולת לב-נשימה גבוהה, אדם עלול למצוא את עצמו עם דופק נמוך. במקרה זה, אנחנו לא מדברים על ברדיקרדיה. טכיקרדיה אינה נחשבת לעלייה בקצב הלב במהלך עבודת שרירים פעילה. גם ברדיקרדיה וגם טכיקרדיה מתרחשות בדרך כלל אצל אנשים במנוחה.
תכונות של מערכת הלב-נשימה בילדים ובני נוער
כמה מומחים מבחינים בתקופת ההתבגרות של התפתחות הלב, שכן במהלך ההתבגרות נצפים שינויים בולטים בפעילות קרדיווסקולרית. בהשוואה לרמת ההתפתחות של מערכת הלב-נשימה בילדים בגילאי 7-10 שנים, המנגנון הקרדיווסקולרי אצל מתבגרים הופך לתפקודי וגמיש יותר.
במקביל, עצם תהליך היווצרות הלב וכלי הדם שונה בנציגים ממינים שונים. בנותמסת שריר הלב עולה מהר יותר, אך פחות אחידה. בתורו, גודל הלב ואבי העורקים אצל בנים גדול יותר מאשר אצל בנות. במהלך ההתבגרות מתרחשים שינויים עמוקים במבנה שריר הלב, קוטר הסיבים והגרעין גדל. שריר הלב גדל במהירות, והכלים איטיים יותר, עקב כך לומן של העורקים ביחס לגודל הלב הופך קטן יותר. שינוי זה יכול להוביל להפרעות במחזור הדם וללחץ מוגבר במהלך פעילות גופנית.
דופק הוא אינדיקטור לאבילי המשתנה בהשפעת גורמים פנימיים וחיצוניים (עלייה בטמפרטורת האוויר, הבעת רגשות, אימוני ספורט וכו'). במקביל, הדופק במהלך עבודה פיזית יכול לעלות ל-160-180 פעימות לדקה, מה שמוביל לעלייה בנפח הדם הנפלט. מערכת הלב-נשימה של הילד מושפעת ממתח נפשי, המתבטא בעלייה בקצב הלב, עלייה זמנית בלחץ הדם ושינויים שליליים בהמודינמיקה.
קריטריון חשוב לא פחות לתפקוד מערכת הנשימה הוא היכולת החיונית של הריאות – נפח האוויר שאדם נושף לאחר נשימה עמוקה. קפיצה חדה בקצב הגדילה וההתפתחות הכולל של מנגנון הנשימה כולו, כולל מעברי האף, הגרון, קנה הנשימה והמשטח הכללי של הריאות, מתרחשת במהלך ההתבגרות. אצל מתבגרים, נפח הריאות גדל פי 10 בהשוואה לריאות של יילוד, ובמבוגרים - פי 20.
הצמיחה האינטנסיבית ביותר של הריאות נצפתה בתקופה שבין 12 ל-16 שנים, ובגברים צעיריםהיכולת החיונית של הריאות גדולה מזו של בנות. באופן כללי, למתבגרים יש מדדי לב-נשימה טובים יותר, כולל אוורור טבעי, צריכת חמצן וביצועי מערכת הדם, מאשר תלמידי בית ספר צעירים יותר.
מאמר זה דן בכל המרכיבים של מערכת הלב-נשימה האנושית, תכונותיה, כולל הסתגלות לפעילות גופנית וסיבולת מוגברת. כאשר מתכננים לשחק ספורט, יש צורך לקחת בחשבון את כל הניואנסים של עבודת הגוף שלך ולחלק נכון את העומס. מצב מערכת הלב-נשימה הוא אינדיקטור חשוב לבריאות.
