Sauerstoffverbrauch menschlicher Organe. Physiologische Bedürfnisse

01.07.2020

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Der Sauerstoffgehalt eines Menschen ist in verschiedenen Lebensabschnitten und in verschiedenen Zuständen nicht gleich. Ein wachsender und sich entwickelnder Embryo, Fötus, Säugling, Kind, heranreifender Teenager und heranwachsender junger Mann, in dessen Körper eine verstärkte Synthese plastischer Substanzen – Proteine, Nukleinsäuren, Kohlenhydrate, Fette – stattfindet, erfordert besonders große Mengen an biologischer Energie, die in ATP angesammelt ist . Im Alter und Alter werden plastische Prozesse reduziert, sodass deutlich weniger Energie benötigt wird; Letztere zielen hauptsächlich darauf ab, die Funktion bestehender Elemente aufrechtzuerhalten und nicht auf die Schaffung neuer Funktionselemente. Daher ist bei jungen Organismen die Intensität oxidativer Prozesse (das von 1 kg Körpergewicht in 1 Minute verbrauchte Sauerstoffvolumen) höher als bei reifen, und noch mehr bei älteren und alten Menschen. Auch im Ruhezustand variiert die Intensität des Sauerstoffverbrauchs zwischen Männern und Frauen, bei Untrainierten und Sportlern.

Der Sauerstoffbedarf des Körpers hängt bis zu einem gewissen Grad von den Lebensbedingungen ab: der Temperatur Umfeld, Länge der Tageslichtstunden, Höhe über dem Meeresspiegel, Ernährung.

In den Subtropen und Tropen, wo die durchschnittliche Jahrestemperatur über 30 °C liegt, im Norden, wo sie unter 15 °C liegt, steigt der Sauerstoffbedarf des Körpers. Ein ähnliches Bild zeigt sich im Gebirge in einer Höhe von 1500 – 3500 m. In großen Höhen nimmt der Sauerstoffverbrauch des Körpers ab und der Bedarf des Körpers daran wird nicht vollständig gedeckt. Das Vorherrschen von Proteinen in der Nahrung bestimmt den Sauerstoffbedarf des Körpers und Fette – dessen Reduzierung. Im Ruhezustand sind die Grenzen, innerhalb derer sich der Sauerstoffbedarf des Körpers ändert, jedoch gering. Volumen benötigte Menge Sauerstoff hängt auch vom Zustand der Person ab. Im Schlaf und im Wachzustand in Ruhe (unter Bedingungen des sogenannten Grundstoffwechsels) verbraucht der Mensch etwa 200 – 300 ml Sauerstoff pro Minute. Jede Art von Aktivität (geistige oder körperliche), emotionaler Stress erhöht den Sauerstoffbedarf erheblich. Der Sauerstoffbedarf arbeitender Muskeln steigt proportional zur von einer Person entwickelten Leistung: Beispielsweise verbraucht ein erwachsener Mann für eine Arbeit, die eine Leistung von 25 W (150 kg/min) erfordert, 0,4 Liter Sauerstoff, 50 W - 0,9 Liter. usw.

Zur Erfüllung hygienischer Bedürfnisse (Anziehen, Waschen, Duschen, Haare kämmen, Bett) verbraucht ein Mensch bis zu 1 Liter Sauerstoff pro Minute; einfach Hausaufgaben(Nähen, Stricken, Arbeiten mit dem Staubsauger, Kochen) - bis 0,75 l; für schwierigere Arbeiten im Haushalt (Wäsche waschen, Fenster putzen, Böden waschen oder polieren, Teppiche ausklopfen) - mehr.

Berufliche Tätigkeit erfordert ungefähr den gleichen Energie- und Sauerstoffverbrauch wie harte Arbeit. Lediglich die Arbeit in heißen Werkstätten, in Bergwerken und beim Holzeinschlag erfordert mehr Sauerstoffenergie. Die Mittelstellung dazwischen nimmt die Arbeit in der Landwirtschaft ein (Pflügen, Mähen, Melken, Vieharbeit).

Die größte Menge an Sauerstoff wird bei zyklischen Sportarten verbraucht – beim Langlaufen, Langstreckenlauf (insbesondere Langlauf), Schwimmen, Radfahren, Fußballspielen, Handball.

Die vom Körper verbrauchte Sauerstoffmenge kann nicht unbegrenzt ansteigen. Wie bereits erwähnt, gibt es für jede Person einen bestimmten Wert, der als maximaler Sauerstoffverbrauch (MOC) bezeichnet wird. Mit einer allmählichen Erhöhung der Belastung des Körpers kommt ein Moment, in dem die Leistung (aufgrund der Energie der Quellen) noch etwas ansteigen kann, der Sauerstoffverbrauch jedoch nicht mehr steigt, da er das MOC-Niveau erreicht hat. Eine weitere Fortsetzung der Arbeit wird fast unmöglich, die Sauerstoffschuld wächst, der Zustand der Person verschlechtert sich stark und sie ist gezwungen, die Arbeit aufzugeben und damit aufzuhören. MPC wird in der Praxis verwendet, um die maximale aerobe Leistung des Körpers und seine Leistungsfähigkeit zu ermitteln.

MOC spiegelt die maximale aerobe Leistungsfähigkeit des Körpers wider und daher gilt dieser Wert in der Arbeits- und Sportphysiologie und in der Praxis als Maß für die aerobe Leistungsfähigkeit. Der Wert des MPC hängt von Alter, Beruf, körperlicher Fitness und Sportspezialisierung ab. bei Kindern und älteren Menschen ist sie geringer als bei Menschen mittleren Alters; Frauen haben weniger als Männer; Untrainierte Menschen haben weniger als Sportler. Unter letzteren weisen Langläufer, Lang- und Mittelstreckenläufer, Eisschnellläufer und Radfahrer die höchsten MOC-Werte auf, Gewichtheber die niedrigsten Werte. Bei der Berechnung der MHK pro 1 kg Körpergewicht werden die Unterschiede bei untrainierten Personen ausgeglichen.

Da der Sauerstoffverbrauch von der entwickelten Leistung abhängt, kann die MHK zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit einer Person herangezogen werden. Dieser Indikator wurde vom International Biological Program on Human Adaptation to Environmental Conditions als Kriterium zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit von Bewohnern verschiedener Teile der Welt empfohlen. Dieses Programm umfasste Tests, Laufbandtests und Stufentests (das Erklimmen einer Stufe in einem bestimmten Tempo).

Jeder verbrauchte Liter Sauerstoff entspricht, wie bereits erwähnt, einer bestimmten Leistung und Energiemenge, die notwendig ist, um den Körper mit Energie zu versorgen. Die Energiekosten von 1 Liter Sauerstoff hängen von der Art des Brennstoffs ab. Bei der Verbrennung von Kohlenhydraten liefert der Verbrauch jedes Liters Sauerstoff 1 kcal; bei der Fettverbrennung - 1,2 kcal. Wenn Sie den Sauerstoffbedarf des Körpers kennen, um den Bedarf im Haushalt zu decken, erfüllen Sie ihn professionelle Arbeit Durch sportliche Aktivitäten können Sie den täglichen Kalorienbedarf des Körpers berechnen, eine Diät auswählen, die genau den Bedürfnissen des Körpers entspricht, und ihn sowohl vor übermäßiger Gewichtszunahme als auch vor Gewichtsverlust schützen.

Die Menge an Sauerstoff, die ein Mensch auf nüchternen Magen im Ruhezustand der Muskeln im Liegen verbraucht, ist ein Indikator für den Stoffwechsel, der zur Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Funktionen des Körpers im Ruhezustand erforderlich ist, d.h. Grundstoffwechsel. Der grundlegende menschliche Stoffwechsel ist durch einen Sauerstoffverbrauch im Bereich von 200–250 ml/min bei einem Energieverbrauch von etwa 1–1,2 kcal/min gekennzeichnet. Der Grundstoffwechsel wird durch Geschlecht, Alter, Gewicht und Körperoberfläche, Nahrungszusammensetzung, klimatische Bedingungen, Umgebungstemperatur usw. beeinflusst. Die Norm für den Grundenergiestoffwechsel eines Erwachsenen beträgt 1 kcal pro 1 kg Gewicht pro Stunde.

Ein erhöhter Sauerstoffverbrauch während der Arbeit ist für die Oxidation von Abbauprodukten von Kohlenhydraten in der aeroben Phase (Milchsäure), Fetten sowie für die Resynthese stickstoffhaltiger Stoffe in der anaeroben Phase notwendig. Je intensiver die Arbeit, desto größer ist der Sauerstoffbedarf des Körpers. Innerhalb gewisser Grenzen besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der Schwere der geleisteten Arbeit und dem Sauerstoffverbrauch. Diese Compliance wird durch eine erhöhte Arbeit des Herz-Kreislauf-Systems und eine Erhöhung des Diffusionskoeffizienten von Sauerstoff durch Lungengewebe sichergestellt. Der Diffusionskoeffizient steigt von 50 bei einem Betrieb mit 450 kg/min auf 61 bei einem Betrieb mit 1590 kg/min.

Die Sauerstoffmenge, die pro Minute für die vollständige Oxidation von Zerfallsprodukten erforderlich ist, wird als Sauerstoffbedarf oder Sauerstoffbedarf bezeichnet, während die maximale Sauerstoffmenge, die der Körper pro Minute aufnehmen kann, als Sauerstoffobergrenze bezeichnet wird. Die Sauerstoffobergrenze liegt bei für körperliche Arbeit ungeschulten Personen bei ca. 3 l/min, bei trainierten Personen kann sie 4-5 l/min erreichen.

Die Energiekosten für dynamische negative Arbeit betragen etwa 50 % der Energiekosten für dynamische positive Arbeit. Somit ist das Bewegen einer Last entlang einer horizontalen Ebene 9-16-mal einfacher als das Heben einer Last.

Reis. 1. Dynamik des Sauerstoffverbrauchs bei körperlicher Arbeit. Karierte Schraffur - Sauerstoffverbrauch während des Betriebs; horizontale Schattierung - Sauerstoffanforderung; vertikale Schattierung - Sauerstoffschuld. Das Bild links ist ein mittelschwerer Auftrag; Das Bild rechts zeigt die Arbeit mit fortschreitender Sauerstoffverschuldung.

Der Sauerstoffverbrauch während dynamischer positiver Arbeit ist in Abb. dargestellt. 1. Wie aus dieser Abbildung ersichtlich ist, steigt die Sauerstoffverbrauchskurve zu Beginn der Arbeit an und stellt sich erst nach 2-3 Minuten auf einem bestimmten Niveau ein, das dann über einen langen Zeitraum gehalten wird (stationärer Zustand). Der Kern dieser Kurve besteht darin, dass die Arbeit zunächst mit unvollständiger Befriedigung des Sauerstoffbedarfs und infolgedessen mit zunehmender Sauerstoffverschuldung durchgeführt wird Energieprozesse Wenn sich ein Muskel zusammenzieht, geschieht dies sofort, und die Sauerstoffzufuhr erfolgt aufgrund der Trägheit des Herz-Kreislauf- und Atmungssystems langsam. Und nur wenn die Sauerstoffzufuhr den Sauerstoffbedarf vollständig deckt, kommt es zu einem stabilen Sauerstoffverbrauch.

Die zu Beginn der Arbeit entstandene Sauerstoffschuld wird nach Beendigung der Arbeit in der Erholungsphase zurückgezahlt, in der der Sauerstoffverbrauch das Ausgangsniveau erreicht. Dies ist die Dynamik des Sauerstoffverbrauchs bei leichter und mittelschwerer Arbeit. Bei schwerer Arbeit kommt es grundsätzlich nie zu einem stationären Sauerstoffverbrauch; der Sauerstoffmangel zu Beginn der Arbeit wird durch den während der Arbeit entstehenden Sauerstoffmangel ergänzt. In diesem Fall steigt der Sauerstoffverbrauch ständig bis zur Sauerstoffobergrenze an. Die Erholungsphase ist bei solchen Arbeiten deutlich länger. Übersteigt der Sauerstoffbedarf im Betrieb die Sauerstoffobergrenze, kommt es zum sogenannten False Steady State. Es spiegelt die Sauerstoffobergrenze wider, nicht den tatsächlichen Sauerstoffbedarf. Die Erholungsphase ist sogar noch länger.

Somit kann die Höhe des Sauerstoffverbrauchs im Zusammenhang mit der Arbeit zur Beurteilung der Schwere der geleisteten Arbeit herangezogen werden. Ein konstanter Sauerstoffverbrauch während der Arbeit kann darauf hindeuten, dass der Sauerstoffbedarf vollständig gedeckt ist, dass es nicht zu einer Ansammlung von Milchsäure in den Muskeln und im Blut kommt und dass sie Zeit hat, in Glykogen umzuwandeln. Das Fehlen eines stabilen Zustands und ein Anstieg des Sauerstoffverbrauchs während der Arbeit weisen auf die Schwere der Arbeit hin, die Ansammlung von Milchsäure, die für ihre Resynthese Sauerstoff benötigt. Auch schwierigere Arbeiten sind durch einen falschen Steady State gekennzeichnet.

Auch die Dauer der Erholungsphase vom Sauerstoffverbrauch weist auf eine mehr oder weniger schwere Arbeitsbelastung hin. Bei leichter Arbeit ist die Sauerstoffschuld gering. Die entstehende Milchsäure kann während der Arbeit größtenteils in den Muskeln zu Glykogen resynthetisiert werden; die Dauer der Erholungsphase beträgt nicht mehr als einige Minuten. Nach harter Arbeit sinkt der Sauerstoffverbrauch zunächst schnell und dann sehr langsam, die Gesamtdauer der Erholungsphase kann -30 Minuten und mehr erreichen.

Die Wiederherstellung des Sauerstoffverbrauchs bedeutet nicht die Wiederherstellung der beeinträchtigten Funktionen des gesamten Körpers. Viele Funktionen des Körpers, beispielsweise der Zustand des Atmungs- und Herz-Kreislauf-Systems, der Atmungskoeffizient, biochemische Prozesse usw., haben zu diesem Zeitpunkt noch nicht das Ausgangsniveau erreicht.

Für die Analyse von Gasaustauschprozessen können Veränderungen von besonderem Interesse sein respiratorischer Quotient CO 2 /O 2 (DK).

Bei einem konstanten Sauerstoffverbrauch während des Betriebs kann DC ein Hinweis auf die Art der oxidierten Substanzen sein. Bei schwerer Arbeit steigt DC auf 1, was auf die Oxidation von Kohlenhydraten hinweist. Nach der Arbeit kann DC größer als 1 sein, was durch eine Verletzung des Säure-Basen-Gleichgewichts des Blutes und einen Anstieg der Konzentration von Wasserstoffionen (pH) erklärt wird: Der erhöhte pH-Wert erregt weiterhin das Atmungszentrum und, wie Dadurch wird Kohlendioxid intensiv aus dem Blut ausgewaschen, während der Sauerstoffverbrauch sinkt, d. h. im Verhältnis CO 2 /O 2 steigt der Zähler und der Nenner sinkt.

In einer späteren Phase der Erholung kann der DC niedriger sein als der anfängliche Indikator vor der Arbeit. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass während der Erholungsphase alkalische Blutreserven freigesetzt und Kohlendioxid zurückgehalten werden, um den normalen pH-Wert aufrechtzuerhalten.

Bei statischer Arbeit ist der Sauerstoffverbrauch anderer Natur. Der konkreteste Ausdruck statischer Arbeit im Arbeitsprozess ist die Aufrechterhaltung der Arbeitshaltung einer Person. Die Arbeitshaltung als Gleichgewichtszustand des Körpers kann durchgeführt werden, um äußeren Kräften aktiv entgegenzuwirken; in diesem Fall kommt es zu einer anhaltenden tetanischen Muskelspannung. Diese Art der statischen Arbeit ist innervations- und energetisch sehr unwirtschaftlich. Die Arbeitshaltung, bei der das Gleichgewicht durch Anpassung an die Richtung der Schwerkraft aufrechterhalten wird, ist wesentlich wirtschaftlicher, da hier eher eine tonische als eine tetanische Muskelspannung zu verzeichnen ist. In der Praxis werden beide Arten statischer Arbeit beobachtet, die sich häufig gegenseitig ersetzen. Aus arbeitsphysiologischer Sicht ist jedoch die statische Arbeit mit tetanischer Spannung von vorrangiger Bedeutung. Die Dynamik des Sauerstoffverbrauchs bei dieser Art statischer Arbeit ist in Abb. dargestellt. 2.

Das Diagramm zeigt, dass bei statischer Anspannung der Sauerstoffverbrauch deutlich geringer ist als der Sauerstoffbedarf, d. h. der Muskel arbeitet nahezu unter anaeroben Bedingungen. In der Zeit unmittelbar nach der Arbeit steigt der Sauerstoffverbrauch stark an und nimmt dann allmählich ab (Lingard-Phänomen), und die Erholungsphase kann lang sein, sodass nach der Arbeit fast der gesamte Sauerstoffbedarf gedeckt wird. Lingard gab die folgende Erklärung für das von ihm entdeckte Phänomen. Bei der tetanischen Muskelkontraktion entsteht durch die Kompression der Blutgefäße ein mechanisches Hindernis für den Blutfluss und damit für die Zufuhr von Sauerstoff und den Abfluss von Abbauprodukten – Milchsäure. Statische Arbeit ist anaerob, daher ist der charakteristische Anstieg des Sauerstoffverbrauchs nach der Arbeit auf die Notwendigkeit der Oxidation der bei der Arbeit gebildeten Zersetzungsprodukte zurückzuführen.

Diese Erklärung ist nicht erschöpfend. Basierend auf den Lehren von N. E. Vvedensky kann ein geringer Sauerstoffverbrauch bei statischer Arbeit weniger auf einen mechanischen Faktor als vielmehr auf eine Abnahme des Stoffwechsels aufgrund von Druckreflexeinflüssen zurückzuführen sein, deren Mechanismus wie folgt ist. Durch statische Anspannung (kontinuierliche Impulse des Muskels) geraten bestimmte Zellen der Großhirnrinde in einen Zustand starker Dauererregung, was letztlich zu hemmenden Phänomenen wie einer parabiotischen Blockade führt. Nach Beendigung der statischen Arbeit (pessimaler Zustand) beginnt eine Phase der Hochstimmung – erhöhte Erregbarkeit und infolgedessen eine Steigerung des Stoffwechsels. Der Zustand erhöhter Erregbarkeit erstreckt sich auf die Atmungs- und Herz-Kreislauf-Zentren. Die beschriebene Art der statischen Arbeit ist wenig energieintensiv, der Sauerstoffverbrauch überschreitet selbst bei sehr großer statischer Spannung selten 1 l/min, es kann jedoch recht schnell zu Ermüdungserscheinungen kommen, was durch aufgetretene Veränderungen im Zentralnervensystem erklärt wird .

Eine andere Art statischer Arbeit – das Beibehalten einer Haltung durch tonische Muskelkontraktion – erfordert einen geringen Energieaufwand und ist weniger ermüdend. Dies wird durch die seltenen und mehr oder weniger gleichmäßigen Impulse erklärt, die für die tonische Innervation aus dem Zentrum charakteristisch sind nervöses System und die Eigenschaften der kontraktilen Reaktion selbst, seltene und schwache Impulse, Viskosität und Einheitlichkeit der Impulse, Stabilität der Wirkung. Ein Beispiel ist die gewohnheitsmäßige Stehposition einer Person.

Reis. 2. Schema des Lingard-Phänomens.

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1. Hypoxie

Hypoxie – Sauerstoffmangel – ein Zustand, der auftritt, wenn das Körpergewebe nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird oder seine Verwendung im Prozess der biologischen Oxidation gestört ist. Die kompensatorische Reaktion des Körpers besteht darin, den Hämoglobinspiegel im Blut zu erhöhen. Der Auslöser für die Entwicklung einer Hypoxie ist eine Hypoxämie – eine Abnahme des Sauerstoffgehalts im arteriellen Blut.

Ein gesunder Körper kann sich in einem Zustand der Hypoxie befinden, wenn der Bedarf an Sauerstoff (Sauerstoffbedarf) höher ist als die Fähigkeit, ihn zu decken. Die häufigsten Ursachen dieser Erkrankung sind:

2. vorübergehender Ausfall oder Schwächung der Lungenventilation beim Tauchen in unterschiedliche Tiefen;

3. Erhöhung des Sauerstoffbedarfs bei Muskelarbeit.

In den ersten beiden Situationen sinkt bei erhaltenem oder sogar reduziertem Sauerstoffbedarf die Möglichkeit, Sauerstoff zu erhalten, während bei Muskelarbeit die Möglichkeit der Sauerstoffbereitstellung hinter dem wachsenden Bedarf, der mit einem erhöhten Energieverbrauch einhergeht, zurückbleibt. Der Aufenthalt in der Höhe, die Verrichtung körperlicher Arbeit und das Tauchen in unterschiedliche Tiefen sind für viele höhere Organismen ein normaler Bestandteil der Existenz, was auf die Möglichkeit einer Anpassung an die in diesen Fällen auftretenden hypoxischen Bedingungen hinweist.

2. Freie Radikale

Nach modernen Konzepten werden etwa 2 % des gesamten in den Körper gelangenden Sauerstoffs in freie Radikale umgewandelt – aggressive Molekülfragmente, die den Körper zerstören. In einer Vielzahl von Experimenten wurde festgestellt, dass freie Radikale mehr als ein Dutzend Jahre unseres Lebens kosten und die gefährlichsten Krankheiten wie Krebs, Herzerkrankungen, Gehirnerkrankungen usw. hervorrufen. Von allen Faktoren, die den Körper zerstören An erster Stelle steht meist die Schädigung durch freie Radikale. Freie Radikale oxidieren den Körper, tragen also zu seiner Übersäuerung bei. (Lomonosov und Lavoisier verglichen auch das Atmen mit der Verbrennung.) Einige Wissenschaftler formulieren es so: Altern macht sauer. Als ob alles logisch wäre: Je weniger Sauerstoff in den Körper gelangt, desto weniger freie Radikale, desto langsamer erfolgt die Versäuerung längeres Leben. Mit Hilfe der stärksten Substanzen, die freie Radikale neutralisieren, konnte das Leben von Tieren um 60 % verlängert werden.

3. Anpassung

Die Hauptaufgabe des Lebens besteht darin, sich anzupassen, also sich an die Umwelt anzupassen. Offensichtlich musste die Natur dafür sorgen und den Organismen die entsprechenden Mechanismen zur Verfügung stellen. Und es gibt einen solchen universellen Mechanismus. Es besteht aus Folgendem.

Nehmen wir an, dass eine schädliche, destruktive Wirkung auf den Körper ausgeübt wurde und destruktive Veränderungen im Körper aufgetreten sind. Als Reaktion darauf werden darin Wiederherstellungsprozesse eingeleitet. Doch die Weisheit der Natur liegt darin, dass nach der vollständigen Wiederherstellung der zerstörten Funktion die sogenannte Super-Wiederherstellung erfolgt. Das heißt, der Körper wird für einige Zeit noch widerstandsfähiger als zuvor.

Auf diesem Prinzip basiert beispielsweise das körperliche Training von Sportlern. Körperliche Aktivität führt zu einer gewissen Zerstörung der Strukturen von Muskeln oder anderen Zellen, woraufhin die zerstörten Strukturen im Ruhezustand zunächst wieder normalisiert werden und dann über den Normalwert hinausgehen. Wenn jedes weitere Training im Moment der Super-Erholung durchgeführt wird, macht der Sportler kontinuierlich Fortschritte. Es ist sehr wichtig zu beachten, dass jede Körperfunktion unterschiedlich auf Stress reagiert. Daher müssen Sportler in der Regel mehrmals pro Woche trainieren; jeden Tag und mehr als einmal bestens geschult. Auch die Intensität der Belastung ist äußerst wichtig. Wenn es klein ist, findet keine ausreichende Zerstörung im Körper statt, und es kommt auch nicht zu einer Super-Erholung und einer Erhöhung der Widerstandskraft des Körpers. Bei zu hoher Belastung kommt es zu einem sogenannten Adaptationsversagen mit schwerwiegenden Folgen für den Körper.

Bemerkenswert ist, dass alle Funktionen des Körpers dem Prinzip der Superregeneration unterliegen. Diese Tatsache könnte beispielsweise Befürworter der Langlebigkeit interessieren. Physiker des Pushchino-Zentrums führten eine einmalige Bestrahlung junger Mäuse mit einer bestimmten Strahlungsdosis durch. Als Reaktion auf die Bestrahlung zeigten die Mäuse einen leichten Anstieg der Mutationen in ihren DNA-Molekülen. Mit der Zeit normalisierte sich der Zustand der Tiere jedoch wieder. Dann wurden sie gesünder als sonst: Sie litten weniger, insbesondere an Krebs, und ihre Lebenserwartung stieg deutlich an.

Als Reaktion auf einen schädlichen zerstörerischen Einfluss reagiert unser Körper also mit einer adaptiven Reaktion, die ihn widerstandsfähiger gegen diesen Einfluss macht, und manchmal nicht nur gegen ihn, sondern auch gegen einige andere. Im ersten Fall handelt es sich um eine spezifische Anpassung, im zweiten Fall um eine unspezifische oder allgemeine Anpassung.

Indem wir die Anpassungsfähigkeit des Körpers sinnvoll nutzen, können wir unseren Körper stärker, widerstandsfähiger und gesünder machen und unsere Lebenserwartung deutlich erhöhen! Die Fähigkeit, sich an Hypoxie (Sauerstoffmangel) anzupassen, nimmt hier einen der ersten Plätze ein.

4. Adaptive Strategien

Die wichtigsten Anpassungsstrategien für alle drei betrachteten Fälle von Hypoxie sind gemeinsam:

1. Versuchen Sie, die Energieversorgung des Körpers, also die ATP-Synthese, auf dem erforderlichen Niveau aufrechtzuerhalten, indem Sie um Sauerstoff kämpfen.

2. den Energiebedarf des Körpers reduzieren, d. h. die Aktivität und den Stoffwechsel reduzieren;

3. anaerobe Prozesse der ATP-Synthese nutzen, aber die Toleranz erhöhen, also die Fähigkeit, Verschiebungen im Säure-Basen-Gleichgewicht zu tolerieren.

Angesichts der grundsätzlichen Gemeinsamkeit der Anpassungsmechanismen hinterlässt der Ursprung des hypoxischen Zustands jedoch einen gewissen Einfluss auf die Struktur der Anpassung. Beispielsweise liegt in großen Höhen, im Kampf um Sauerstoff, die Hauptlast auf den Transportsystemen (Atmung und Blutkreislauf), was zu einer adaptiven Leistungssteigerung führt. Beim Tauchen ist diese Strategie jedoch zwecklos und die Sauerstoffversorgung des Gewebes wird durch die Erhöhung der Sauerstoffreserven im Körper sichergestellt. Es ist auch offensichtlich, dass eine Reduzierung der Aktivität und damit des Stoffwechsels eine gute Strategie zur Anpassung an das Tauchen oder den Aufenthalt in großen Höhen ist, bei Muskelarbeit jedoch nicht akzeptabel ist.

Dennoch, Gemeinsamkeiten Bei der Anpassung an Hypoxie unterschiedlichen Ursprungs gibt es viel mehr als nur Unterschiede. Daher werden wir das Bild der Anpassung an Hypoxie in großer Höhe im Detail betrachten und uns dann den Merkmalen adaptiver Veränderungen bei Muskelarbeit und Tauchen zuwenden.

5. Anpassung an Hypoxie während der Muskelarbeit

Die Reaktion des gesamten Organismus bei Muskelarbeit zielt sowohl auf die Sicherstellung der Muskelaktivität als auch auf die Aufrechterhaltung grundlegender homöostatischer Parameter ab. Die Ursache der Hypoxie ist der erhöhte Energieverbrauch von ATP und damit der stark steigende Sauerstoffbedarf der Muskulatur, der aktiv für die Prozesse der oxidativen Phosphorylierung in den Mitochondrien aufgewendet wird. Bei der kurzfristigen Anpassung kommt es zu einer neuroendokrinen Stimulation Transportsysteme: Das Volumen der Lungenbeatmung und des Herzzeitvolumens nimmt zu. Der Blutfluss wird zugunsten der arbeitenden Muskeln, des Herzens und des Gehirns umverteilt innere Organe und Haut (so dass bei hochintensiver Arbeit sogar eine Anämie der inneren Organe beobachtet werden kann). Gleichzeitig wird die Aktivierung des Atmungs- und Kreislaufsystems sowohl durch ihre strukturellen und funktionellen Fähigkeiten als auch durch die Funktionalität des zentralen Apparats zu ihrer Regulierung eingeschränkt. Ein untrainierter Organismus verfügt über weniger dieser Fähigkeiten als ein trainierter. Die Frequenz, nicht aber die Tiefe der Atmung nimmt zu, es kommt zu einer Diskrepanz zwischen Ventilation und Blutfluss in der Lunge, sowie zwischen Atmung und Bewegungen, das Herzzeitvolumen steigt vor allem aufgrund einer Erhöhung der Herzfrequenz. Somit kommt es wie bei der Höhenhypoxie zu einer maximalen und unökonomischen Überfunktion der Systeme, die für die Anpassung und den Verlust der Funktionsreserve verantwortlich sind. Dadurch erweisen sich motorische Reaktionen als unzureichend in Intensität, Dauer und Genauigkeit. Beim Langzeittraining sowie bei der Anpassung an Gebirgshypoxie wird die Hauptbelastung von Transportprozessen auf Prozesse der Sauerstoffverwertung verlagert, um deren Effizienz zu steigern. Pro geleisteter Arbeitseinheit wird weniger Sauerstoff verbraucht. All dies wird durch Veränderungen auf molekularer, subzellulärer, zellulärer und Gewebeebene unterstützt. Gleichzeitig steigen Leistung und Betriebseffizienz Bewegungsapparat Die intermuskuläre Koordination wird verbessert.

Merkmale der Anpassung an Hypoxie während der Muskelarbeit manifestieren sich in der Art der beobachteten Veränderungen in den Muskeln selbst, abhängig von der Schwere und Dauer der körperlichen Aktivität. Bei mäßiger, aber längerer Belastung ist der Grad der auftretenden Hypoxie geringer als bei intensiver Arbeit, die nicht über einen längeren Zeitraum ausgeführt werden kann.

In dieser Hinsicht kommt es bei ständigem Training für mäßige Arbeit zu einem Wachstum des Gefäßnetzes in Muskeln, Herz und Lunge, einer Zunahme der Anzahl der Mitochondrien und einer Veränderung ihrer Eigenschaften, einer Zunahme der Synthese oxidativer Enzyme und einer Zunahme in der Erythropoese, was zu einer Steigerung führt Sauerstoffkapazität Blut, kann das Ausmaß der Hypoxie verringern oder verhindern. Die Ausführung intensiver Arbeit führt während der gesamten Trainingsdauer zu Hypoxie. Die Besonderheit einer solchen Arbeit besteht darin, dass der Verbrauch von Sauerstoff und Oxidationssubstraten in den Muskeln pro Zeiteinheit so groß ist, dass es unrealistisch ist, ihre Reserven durch eine Erhöhung der Arbeit der Transportsysteme schnell wieder aufzufüllen. Muskeln, die eine solche Belastung bewältigen können, arbeiten tatsächlich autonom und verlassen sich dabei auf ihre eigenen Ressourcen. Die Prozesse der anaeroben Glykolyse treten in den Vordergrund – wirkungslos, begleitet von der Anreicherung eines unerwünschten Metaboliten – Milchsäure und dementsprechend einer pH-Wert-Verschiebung, aber die einzig zuverlässigen in dieser Situation.

Daher entwickelt sich im Prozess der Anpassung an intensive (meist kurzfristige) Arbeit ein anderes Spektrum adaptiver Anpassungen in der Muskulatur als bei langfristiger mäßiger Arbeit. Die Leistung des anaeroben Glykolysesystems steigt durch die erhöhte Synthese glykolytischer Enzyme und die Reserven an Glykogen und Kreatinphosphat – Energiequellen für die ATP-Synthese – erhöhen sich. Die Kraft des endoplasmatischen Retikulums in den Muskelfasern und die darin gespeicherte Menge an Ca2+, das eine wichtige Rolle bei der Kontraktion spielt, werden erhöht. Dies ermöglicht es Ihnen, als Reaktion auf einen Erregungsimpuls, der in die Muskeln gelangt, mit einer kräftigen Salve Kalzium aus den Netzwerktanks zu reagieren und dadurch die Kontraktionskraft zu erhöhen. Die Biosynthese kontraktiler Proteine wird gesteigert und die Aktivität von ATPase, dem Enzym, das das für die Kontraktion notwendige ATP abbaut, wird erhöht.

Alle diese Reaktionen beseitigen nicht die Entwicklung einer Gewebehypoxie und führen zur Ansammlung großer Mengen unteroxidierter Produkte. Deshalb wichtiger Aspekt Adaptive Reaktionen sind in diesem Fall die Bildung von Toleranz, also der Resistenz gegenüber pH-Verschiebungen. Dafür sorgt eine Leistungssteigerung der Puffersysteme von Blut und Gewebe, eine Erhöhung der sogenannten alkalischen Reserve des Blutes. Auch die Kraft des antioxidativen Systems in den Muskeln nimmt zu, was die Lipidperoxidation der Zellmembranen schwächt oder verhindert – eine der wichtigsten schädlichen Auswirkungen der Stressreaktion.

Beim Training für intensive Arbeit nimmt die Empfindlichkeit des Atemzentrums zu Kohlendioxid reduziert, was schützt Atmungssystem vor unnötiger Überspannung. Bei systematischer Durchführung mäßig physische Aktivität, begleitet von einer erhöhten Lungenventilation, erhöht das Atemzentrum im Gegenteil die Empfindlichkeit gegenüber CO2, was auf eine Abnahme seines Gehalts aufgrund der Auswaschung aus dem Blut bei erhöhter Atmung zurückzuführen ist.

6. Anpassung von Organismen an Hypoxie beim Tauchen

Wenn ein Organismus, der Luft durch die Lunge atmet, gezwungen wird, unter Wasser zu tauchen, entsteht Hypoxie, da er nicht in der Lage ist, dem Wasser Sauerstoff zu entziehen oder ihn in unbegrenzter Menge unter Wasser mitzunehmen. Wenn die Energieressourcen erschöpft sind und Sauerstoffmangel herrscht, schaltet der Körper die anaerobe Glykolyse ein, was zu den gleichen Folgen wie bei einer Höhenhypoxie führt. Die Aufenthaltsdauer unter Wasser beträgt für eine Person 1-4 Minuten. Während die allgemeinen Strategien zur Anpassung an die Hypoxie beim Tauchen verfolgt werden, kommen auch ihre spezifischen Merkmale zum Ausdruck. Durch die Notwendigkeit, unter Wasser den Atem anzuhalten, wird es unmöglich, die äußere Atmung zu aktivieren, was typisch für eine kurzfristige Anpassung an Höhenhypoxie oder Hypoxie bei Muskelarbeit ist. Daher zeigt sich der Kampf um die Aufrechterhaltung der Sauerstoffhomöostase am deutlichsten in der Zunahme der unter Wasser transportierten Sauerstoffreserven. Die Hauptversorgung mit Sauerstoff für Taucher erfolgt nicht in der Lunge, sondern im Blut und in den Muskeln, in Kombination mit Hb und Mb (Myoglobin). Eine hohe Hb-Konzentration in Kombination mit der Proliferation des Gefäßbetts führt zu einer deutlichen Erhöhung der Sauerstoffkapazität des Blutes. Beim Tauchen ist ein Rückgang des allgemeinen Stoffwechsels und des Energiebedarfs der meisten Organe und Gewebe besonders ausgeprägt. Dies ist auf die Entspannung der meisten Muskeln und eine Abnahme zurückzuführen funktionelle Aktivität die meisten Organe, einschließlich des Herzens. Blutsauerstoff dient vor allem der Versorgung von Herz und Gehirn. Beim Eintauchen wird die Blutversorgung des restlichen Körpers durch das Vorhandensein spezieller Schließmuskeln vom allgemeinen Blutfluss getrennt. Unter Nutzung der Versorgung mit an Myoglobin gebundenem Sauerstoff, Skelettmuskeln und andere Organe, denen die Blutversorgung entzogen ist, schalten auf anaerobe Energieversorgung um. Die Leistung der anaeroben Glykolyse ist hoch und ermöglicht es Ihnen, den Körper über einen langen Zeitraum mit Energie zu versorgen. Metaboliten, die sich in großen Mengen ansammeln – Aktivatoren der Atmung – können die Hauptrezeptorzonen, die Signale an das Atmungszentrum senden, nicht erreichen. Erst nach dem Auftauchen an die Oberfläche gelangt Milchsäure in den Hauptblutkreislauf und die Atmungsintensität nimmt deutlich zu. Da CO2 und saure Metaboliten die Stärke der Bindung von Hb an Sauerstoff verringern, kommt es bei ihrer Anreicherung zu einer vollständigeren Sauerstoffabgabe an das Gewebe.

7. Unterschiede in adaptiven Strategien

In allen betrachteten Beispielen der Anpassung an Hypoxie kommen die gleichen grundlegenden Anpassungsstrategien zum Einsatz, die Prozesse zur Aufrechterhaltung der Sauerstoffhomöostase mit einer Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen Sauerstoffmangel, auch durch Reduzierung des Sauerstoffbedarfs, kombinieren. Die bestehenden Unterschiede sind in den meisten Fällen quantitativer Natur (z. B. im Ausmaß der Abnahme des Grundstoffwechsels oder in der Myoglobinkonzentration), manchmal sind sie jedoch sehr grundlegend (z. B. eine Abnahme der Empfindlichkeit des Atemzentrums gegenüber CO2 in tauchenden Organismen und seine adaptive Vermehrung bei Hochgebirgsbewohnern). Universelle Auslöser adaptiver Prozesse treten auf allen Regulierungsebenen auf.

8. Hypoxisches Training

Der Körper behält ein genetisches Gedächtnis für das Leben in sauerstoffarmen Umgebungen und passt sich bei Bedarf relativ leicht an Hypoxie an. Jeder Sportspezialist weiß beispielsweise, dass von allen körperlichen Eigenschaften (Schnelligkeit, Kraft usw.) die Ausdauer, die mit der Entwicklung der Anpassung an Sauerstoffmangel verbunden ist, leichter zu trainieren ist als andere. Gleiches gilt für das hypoxische Training.

Wie bei jedem Training oder jeder Belastung kommt es auch beim hypoxischen Training zu einer Reihe destruktiver Prozesse, die für die anschließende Superregeneration so notwendig sind.

9. Veränderungen im Körper

Mit der Entwicklung der Anpassung an die Hypoxie treten im Körper Veränderungen auf, die unseren Körper widerstandsfähiger gegen Sauerstoffmangel machen – Veränderungen, die den Körper gesünder machen und ihm ein längeres Leben ermöglichen! Es kommt zu tiefgreifenden biochemischen und strukturellen Veränderungen. Wir sprechen von der Anpassung zellulärer Strukturen an neue Betriebsbedingungen.

Die Ursachen für biochemische Anpassungsreaktionen unter hypoxischer Exposition scheinen Veränderungen im intrazellulären Stoffwechsel und eine Verlangsamung der Erneuerung von Biomembranen zu sein. Durch die teilweise Zerstörung von Biomembrankomponenten werden proteolytische Enzyme freigesetzt, was wiederum zum Abbau einiger Proteine und zur Bildung von Polyzeptiden führt. Letztere spielen die Rolle von Regulatoren der DNA- und RNA-Synthese.

Die Aktivierung der Proteinsynthese, die unter Bedingungen der Ansammlung unteroxidierter Produkte erfolgt, führt zu einer Veränderung der Struktur und Eigenschaften von Makromolekülen, schafft einen Sicherheitsspielraum für biochemische Reaktionen und die Möglichkeit ihres vollständigen Auftretens unter Bedingungen mit niedrigem Sauerstoffgehalt.

Gleichzeitig mit der Umstrukturierung der Struktur in der oxidativen Phosphorylierungskette findet der Prozess der Aktivierung der anaeroben Glykolyse statt, die zur Energieversorgung des Körpers beiträgt.

Strukturelle Veränderungen treten in Zellen auf, insbesondere in Zellmembranen. Variiert in bessere Seite Zusammensetzung von Enzymen usw. Im Allgemeinen erwerben Zellen die Fähigkeit, Sauerstoff besser zu nutzen und zu nutzen.

Die Mikrozirkulation in Organen und Geweben verbessert sich durch die Öffnung von Reservekapillaren sowie die Bildung neuer Gefäße. Die Sauerstofftransportfunktion des Blutes steigt und die rote Sprossung des Knochenmarks wird angeregt, außerdem steigt der Hämoglobingehalt. In klinischen Studien auf der Ebene von Organen und Systemen werden bei der Anpassung an hypoxische Belastungen eine Reihe von Effekten beobachtet:

1. Verbesserung der Mikrozirkulation in Organen und Geweben durch die Öffnung von Reservekapillaren sowie die Bildung neuer, bisher nicht vorhandener Gefäße. Steigerung der Sauerstofftransportfunktion des Blutes durch Freisetzung von Blutzellen aus dem Depot und Anregung der roten Sprossung des Knochenmarks sowie Erhöhung des Hämoglobingehalts.

2. Immunmodulatorische Wirkung, die sich in der Unterdrückung pathologischer Komponenten des Immunsystems und der Aktivierung depressiver Komponenten äußert. Es kommt zu einer Zunahme der Anzahl antikörperproduzierender Zellen, der Synthese von Immunglobulinen und der Aktivierung der Phagozytose. Die Aktivität allergischer Reaktionen nimmt ab.

3. Steigerung der Aktivität des Antioxidanssystems – des Systems zum Schutz der Zellmembranen. Die Aktivität der Lipidperoxidation in Zellmembranen nimmt ab.

4. Mobilisierung endokriner Mechanismen der Funktionsregulation „Hypothalamus-Hypophyse-Nebennierenrinde“, die durch eine Erhöhung des allgemeinen Widerstands des Körpers gegenüber verschiedenen Extremfaktoren erreicht wird Außenumgebung.

5. Zunehmende Resistenz gegen chemische Intoxikationen (einschließlich Medikamente, beispielsweise während einer Chemotherapie), gegen physikalische Umweltfaktoren.

6. Anti-Stress-Wirkung. Der Zustand chronischen Stresses ist durch das Vorhandensein eines dominanten stagnierenden Fokus im Zentralnervensystem, charakteristische Veränderungen in der Formel und Biochemie des Blutes gekennzeichnet.

7. Leistungssteigerung, verminderte Müdigkeit, Rückbildung der Krankheiten, mit denen sie einhergingen. Vor dem Hintergrund einer verbesserten Gesundheit ist es möglich, die Tagesdosis der medikamentösen Erhaltungstherapie zu reduzieren.

8. Strahlenschutzwirkung. Erstens chronologisch - dies ist der erste ernsthafte Test der Methode in der Klinik (1975). Es hat sich gezeigt, dass der Einsatz von Hypoxietraining während der präoperativen Strahlentherapie bösartiger Neubildungen die gesamte fokale Strahlendosis um 25 % erhöhen kann. Wenn man bedenkt, dass diese Patientengruppe sehr zahlreich ist, wird die Aussicht auf den Einsatz einer hypoxischen Strahlentherapie offensichtlich. Zweitens wird die strahlenschützende Wirkung von Hypoxie üblicherweise als spezifisch bezeichnet, da sie in direktem Zusammenhang mit der Pathogenese der Strahlenkrankheit steht und einen Anstieg der Konzentration von Sauerstoffradikalen verhindert. Drittens, methodischer Ansatz Bei der Durchführung einer hypoxischen Strahlentherapie ist es etwas anders: Während der gesamten Zeit der Strahlenexposition (z. B. einer Gammatherapiesitzung) befindet sich der Patient kontinuierlich in einem Zustand dosierter Hypoxie und inhaliert ständig HGS-10.

Allerdings entwickelt sich neben der spezifischen Anpassung, also der spezifischen Anpassung an Hypoxie, auch eine unspezifische Anpassung – der Körper insgesamt wird widerstandsfähiger. Dies geschieht aufgrund der Stärkung endokriner Mechanismen – Hypothalamus/Hypophyse/Nebennierenrinde usw.

Unter dem Einfluss des hypoxischen Trainings erlangt unser Körper die Fähigkeit, sich besser mit weniger Sauerstoff zu versorgen. Jetzt sind unsere Zellen, Gewebe und Organe besser vor Sauerstoffmangel geschützt.

Und da weniger Sauerstoff in den Körper gelangt, werden außerdem weniger freie Radikale gebildet.

10. Hypoxytherapie

hypoxisch adaptive normobar

Die Hypoxietherapie ist eine Technik zur Verbesserung des Funktionszustandes, der Leistungsfähigkeit, der Vitalität und der Lebensqualität eines erkrankten Menschen durch dosierte hypoxische Wirkungen.

Schon bei einer leichten hypoxischen Belastung reagiert der menschliche Körper heftig, unter anderem mit einer Vielzahl von Schutzmechanismen der Selbstregulation. Die Nutzung dieser leistungsstarken Mechanismen bildete die Grundlage der in den 1970er Jahren von Prof. R.B. Strelkov (jetzt Präsident der Academy of Hypoxia Problems) – die Methode der „Intermittierenden normobaren Hypoxietherapie“.

In den letzten Jahren beobachten wir ein zunehmendes Interesse an natürlichen Methoden der Prävention und Behandlung. Dazu gehören Kräutermedizin, magnetische Lasertherapie, Salzgrotten und eine Reihe anderer Methoden und Ansätze, darunter auch homöopathische. In diesen Kreis passt natürlich auch die intermittierende normobare Hypoxie-Therapie (INH) als natürlicher Stimulus für den unspezifischen Widerstand des menschlichen Körpers (die „Mountain Air“-Methode).

Heutzutage verwenden viele Kliniken die Hypoxietherapie zur Behandlung von neurozirkulatorischer Dystonie, koronarer Herzkrankheit, Bluthochdruck, organischen und funktionellen Störungen des Zentralnervensystems, Asthma bronchiale, Anämie, asthenoneurotischen und psychasthenischen Erkrankungen.

Physiologische, psychophysiologische, biochemische und immunologische Mechanismen der Heilwirkung der Hypoxytherapie werden zur Steigerung der körperlichen, geistigen und operativen Leistungsfähigkeit, der Toleranz gegenüber Temperatur, Lärm, Gravitations- und Vestibulareinflüssen genutzt.

Während der Behandlung verspüren die Patienten eine Verbesserung des allgemeinen Wohlbefindens und eine erhöhte Widerstandskraft stressige Situationen, der allgemeine psycho-emotionale Stress nimmt ab, Kopfschmerzen im Zusammenhang mit Überlastung verschwinden, der Schlaf verbessert sich, Reizbarkeit und Müdigkeit nehmen ab und die Leistungsfähigkeit steigt. Forschung den letzten Jahren zeigten, dass die Hypoxietherapie eine tiefgreifende normalisierende Wirkung auf den gesamten Körper hat, die Indikatoren des Kohlenhydrat-, Fett-, Protein- und Elektrolytstoffwechsels sich verbessern, die Mikrozirkulation wiederhergestellt wird und Energieprozesse auf zellulärer Ebene zunehmen. Dadurch konnte die Methode erfolgreich zur Behandlung schwerer Krankheiten eingesetzt werden. Ergebend wissenschaftliche Forschung Bei der Behandlung und Vorbeugung von koronarer Herzkrankheit, Bluthochdruck, Asthma bronchiale und rheumatoider Arthritis wurden gute Ergebnisse erzielt und die Sterblichkeit nach Myokardinfarkt deutlich gesenkt. Die Hypoxytherapie hat die Eigenschaft, die Immunität zu stärken. Nach Abschluss des Kurses erhöht sich die Infektionsresistenz des Körpers um das 3- bis 5-fache. Bei praktisch gesunden Menschen ist eine Hypoxietherapie zur Steigerung der körperlichen (insbesondere bei Sportlern) und geistigen Leistungsfähigkeit angezeigt.

Daher ist die Methode der normobaren Hypoxietherapie angezeigt:

I. Praktisch gesunde Menschen:

* zur Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit und der Widerstandsfähigkeit gegen emotionale Überlastung;

* um die Resistenz gegen zu erhöhen Nebenwirkungen pharmakologische Wirkstoffe (Chemotherapeutika usw.) und auf die Wirkung von Giften mineralischen und tierischen Ursprungs;

* um die Resistenz gegen Infektionskrankheiten zu erhöhen;

* zur Vorbeugung von Komplikationen während der Geburt;

* um die Dauer des körperlichen und geistigen Lebens zu verlängern.

II. Zur Behandlung und Rehabilitation von Patienten:

* bei chronischen Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems (Bluthochdruck im Stadium 1-11, koronare Herzkrankheit, Kardiosklerose nach Infarkt, chronische Bronchitis, Asthma bronchiale);

* bei Erkrankungen der blutbildenden Organe (hypoplastische u Eisenmangelanämie, hämatopoetische Störungen nach Bestrahlung);

* bei Krankheiten Magen-Darmtrakt(außerhalb des akuten Stadiums);

* bei chronisch entzündlichen Prozessen im Genitalbereich, bei Toxikose der 2. Schwangerschaftshälfte;

* bei Stoffwechselstörungen (Diabetes etc.);

* bei asthenischen und depressiven Zuständen, Neurosen, somatisierten psychopathologischen Syndromen);

* mit verminderter Widerstandsfähigkeit des Körpers gegenüber ungünstigen Umweltbedingungen (ökologische, klimatische und meteorologische Faktoren, Stress usw.).

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Sauerstoffverbrauch und Kohlendioxidfreisetzung

Die in dieser Zeit insgesamt verbrauchte Menge an Sauerstoff pro Tag und freigesetztem Kohlendioxid hängt hauptsächlich von der Höhe des Energieverbrauchs und in geringerem Maße von der Zusammensetzung der täglichen Ernährung ab. Der basale Sauerstoffverbrauch steigt nichtlinear mit zunehmendem Körpergewicht, die Hauptvariable für die Höhe des Energieverbrauchs ist jedoch die Muskelaktivität, die den größten Einfluss auf den Sauerstoffverbrauch hat. Nach groben Schätzungen ist bekannt, dass für jeden verbrauchten Liter (STPD) Sauerstoff 5 kcal Energie freigesetzt werden. Der tägliche Sauerstoffverbrauch eines kleinen Menschen schwankt zwischen 300 l (1500 kcal) im Ruhezustand und 1000 l (5000 kcal) bei schwerer körperlicher Arbeit.

Aufgrund unterschiedlicher körperlicher Aktivität im Bereich mäßiger Arbeit kann der Sauerstoffverbrauch einer 70 kg schweren Person zwischen 0,5 und 1,0 kg pro Tag schwanken. Unter normalen Kabinengasbedingungen Raumschiff Der Sauerstoffverbrauch von Astronauten beträgt 7,3-7,5 Liter pro 1 kg Gewicht. Angesichts der schwerwiegenden Folgen einer selbst kurzzeitigen Hypoxie-Exposition ist es jedoch ratsam, grundlegende Berechnungen lebenserhaltender Systeme auf der Grundlage eines Standard-Sauerstoffverbrauchs von 1 kg pro Person und Tag durchzuführen.

Anhand des Normalwerts des Atemkoeffizienten RQ lässt sich die Menge an Kohlendioxid berechnen, die bei der Aufnahme von Sauerstoff freigesetzt wird. Wenn also die verbrauchte Sauerstoffmenge 1000 Liter pro Tag beträgt und der Atemkoeffizient RQ = 0,83 ist, werden 830 Liter Kohlendioxid freigesetzt. Genauere Berechnungen können durchgeführt werden, wenn wir die Zusammensetzung der vom Körper verarbeiteten Nährstoffe berücksichtigen. Wenn man beispielsweise den Energieverbrauch von 3000 kcal durch eine tägliche Ernährung mit 110 g Protein, 90 g Fett und 418 g Kohlenhydraten ersetzen würde, wären 633 l Sauerstoff (882 g) erforderlich und würde zur Bildung von 566 l (1122 g) führen ) Kohlendioxid; der Atmungskoeffizient würde 0,89 betragen. Zusätzliche Berechnungen für strengere tägliche Diäten finden Sie weiter unten im Abschnitt über Endprodukte des menschlichen Stoffwechsels.

Menschliche Bedürfnisse.

Um zu leben, gesund und glücklich zu sein, brauchen Menschen Nahrung, Luft, Schlaf usw. Ein Mensch befriedigt diese Bedürfnisse sein Leben lang selbstständig. Sie hängen weitgehend vom Verhalten oder Lebensstil einer Person ab. Die Krankheit beeinträchtigt auch die Bedürfnisbefriedigung und führt zu Unwohlsein.

1943, amerikanischer Psychologe A. Maslow entwickelte eine Theorie der Bedürfnishierarchie, die das (direkte) menschliche Verhalten bestimmt. Seiner Theorie zufolge sind manche Bedürfnisse für einen Menschen wichtiger als andere. Diese Bestimmung ermöglichte es, sie nach einem hierarchischen System zu klassifizieren: vom physiologischen (unterste Ebene) bis zum Bedürfnis nach Selbstdarstellung (höchste Ebene).

A. Maslow arrangiert 14 lebenswichtige menschliche Bedürfnisse in der Reihenfolge ihrer Zufriedenheit: von der niedrigsten physiologischen, angeborenen bis zur höchsten psychosozialen, im Prozess des Wachstums und der Entwicklung erworbenen, in Form einer Pyramide. Gleichzeitig stehen an der Basis der Pyramide geringere physiologische Bedürfnisse, da sie die Grundlage des menschlichen Lebens sind und ohne sie ein Leben im biologischen Sinne des Wortes unmöglich ist. Wenn ein Mensch diese Bedürfnisse nicht befriedigt, stirbt er einfach, wie jedes Lebewesen auf der Erde.

Die Fähigkeit von Menschen, ihre Bedürfnisse zu befriedigen, ist unterschiedlich und hängt von mehreren Faktoren ab: Alter, Umgebung, Wissen, Fähigkeiten, Wünsche und Fähigkeiten der Person selbst. Zunächst werden Bedürfnisse niedrigerer Ordnung befriedigt, d. h. physiologisch.

Physiologische Bedürfnisse

Um zu leben, muss ein Mensch die physiologischen Bedürfnisse nach Luft, Nahrung und Wasser befriedigen. Darüber hinaus braucht jeder von uns Bewegung, Schlaf, die Erfüllung physiologischer Bedürfnisse sowie die Kommunikation mit Menschen und die Befriedigung unserer sexuellen Interessen.

Es ist zu bedenken, dass die physiologischen Bedürfnisse bei allen Menschen gleich sind, jedoch in unterschiedlichem Maße befriedigt werden.

Sauerstoffbedarf(normale Atmung) ist ein physiologisches Grundbedürfnis des Menschen. Atem und Leben sind untrennbare Konzepte. Der Mensch hat vor langer Zeit gelernt: dum spiro spero(lat.) – während ich atme, hoffe ich. Viele Wörter im Russischen haben eine „atmende“ Bedeutung: Ruhe, Inspiration, Geist usw. Die Aufrechterhaltung dieses Bedarfs sollte für die Pflegekraft Priorität haben. Die Großhirnrinde reagiert sehr empfindlich auf Sauerstoffmangel. Bei Sauerstoffmangel wird die Atmung häufiger und flacher (Tachypnoe) und es kommt zu Kurzatmigkeit. Beispielsweise führt ein längerer Abfall der Sauerstoffkonzentration im Gewebe zu Zyanose: Die Haut und die sichtbaren Schleimhäute verfärben sich bläulich.

Durch die Befriedigung des Sauerstoffbedarfs erhält der Mensch das Lebensnotwendige Gaszusammensetzung Blut.

Bedarf an Nahrung. Ernährung ist wichtig für die Erhaltung von Gesundheit und Wohlbefinden. Eltern, die das Bedürfnis des Babys nach ausgewogener Ernährung befriedigen, zeigen nicht nur elterliche Fürsorge, sondern geben dem Kind auch die Möglichkeit zu normalem Wachstum und normaler Entwicklung. Eine gesunde Ernährung für Erwachsene trägt dazu bei, Risikofaktoren für viele Krankheiten zu eliminieren. Beispielsweise wird eine koronare Herzkrankheit durch den Verzehr von Nahrungsmitteln verursacht, die reich an gesättigten tierischen Fetten und Cholesterin sind.

Wir stellen fest, dass ein unbefriedigtes menschliches Bedürfnis nach Ernährung oft zu einer Verschlechterung des Wohlbefindens und der Gesundheit führt.

Flüssigkeitsbedarf. Ein gesunder Mensch sollte täglich 12,5-3 Liter Flüssigkeit zu sich nehmen. Diese Flüssigkeitsmenge gleicht physiologische Verluste in Form von Urin, Schweiß, Kot und Verdunstung beim Atmen aus. Um den Flüssigkeitshaushalt aufrechtzuerhalten, muss eine Person mehr Flüssigkeit zu sich nehmen als sie ausscheidet, andernfalls treten Anzeichen einer Dehydrierung auf. Die Fähigkeit des Patienten, viele Komplikationen zu vermeiden, hängt vom Wissen und den Fähigkeiten der Pflegekraft ab, eine Dehydrierung vorherzusehen.

Das Bedürfnis nach physiologischen Funktionen. Der unverdaute Anteil der Nahrung wird in Form von Kot aus dem Körper ausgeschieden. Der Stuhlgang und das Wasserlassen sind für jeden individuell und die Zufriedenheit lässt sich nicht lange aufschieben. Die meisten Menschen betrachten diese Prozesse als persönlich und intim und ziehen es vor, nicht darüber zu sprechen. Diesbezüglich sorgt die Pflegekraft Patientenunterstützung,

Wer Probleme mit der Erfüllung physiologischer Bedürfnisse hat, muss besonders sensibel sein und ihm unter Wahrung des Rechts auf Vertraulichkeit die Möglichkeit zur Privatsphäre geben.

Sauerstoffverbrauch menschlicher Organe. Physiologische Bedürfnisse

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